化學(xué)反應(yīng)速率與限度第2課時(shí)-化學(xué)反應(yīng)的限度-講與練高一化學(xué)必修二

化學(xué)反應(yīng)的限度講與練知識(shí)點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)限度基本知識(shí)：1．可逆反應(yīng)(1)定義：在同一條件下和均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。(2)特征①可逆反應(yīng)在一定條件下不能進(jìn)行到底,只能進(jìn)行到一定程度,反應(yīng)有一定限度,即達(dá)到,此時(shí)各物質(zhì)的量都（等于、大于、小于）零;

②書(shū)寫(xiě)可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)，不用“=”，用“”。答案：1．(1)正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向。（2）①平衡狀態(tài),大于（

②用“”。2．化學(xué)平衡狀態(tài)的建立(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過(guò)程在一定條件下向反應(yīng)容器中加入SO2和O2發(fā)生反應(yīng)：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3濃度速率變化v正、v逆關(guān)系開(kāi)始反應(yīng)物濃度v正v正v逆生成物濃度v逆變化反應(yīng)物濃度v正v正v逆生成物濃度v逆平衡反應(yīng)物濃度v正v正v逆生成物濃度v逆(2)用速率變化圖像表示化學(xué)平衡狀態(tài)的建立答案：(1)濃度速率變化v正、v逆關(guān)系開(kāi)始反應(yīng)物濃度最大v正最大v正＞v逆生成物濃度為0v逆為0變化反應(yīng)物濃度減小v正減小v正＞v逆生成物濃度增大v逆增大平衡反應(yīng)物濃度不變v正不變v正＝v逆生成物濃度不變v逆不變(2)用速率變化圖像表示化學(xué)平衡狀態(tài)的建立3．化學(xué)平衡狀態(tài)如果外界條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)等)不發(fā)生改變，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，與相等，反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度都，達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)，稱(chēng)為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱(chēng)化學(xué)平衡。答案：可逆，正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率，不再改變，4.影響化學(xué)反應(yīng)的限度的因素(1)決定因素:化學(xué)反應(yīng)的限度首先決定于。不同的可逆反應(yīng)在給定條件下的化學(xué)反應(yīng)限度不同,反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率不同。

(2)外界因素:化學(xué)反應(yīng)的限度受、、等條件的影響。改變其中的一個(gè)條件,可以在一定程度上改變一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的。答案：反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)(2)溫度、濃度、壓強(qiáng)限度隨堂演練1.可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),下列說(shuō)法不正確的是 ()A.正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率B.反應(yīng)物和生成物濃度不再發(fā)生變化C.反應(yīng)體系中混合物的組成保持不變D.正、逆反應(yīng)速率都為零【答案】D【解析】正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,則達(dá)到化學(xué)平衡,A正確;反應(yīng)物和生成物濃度不再發(fā)生變化,達(dá)到化學(xué)平衡,B正確;反應(yīng)體系中混合物的組成保持不變,達(dá)到化學(xué)平衡,C正確;達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),正、逆反應(yīng)都在進(jìn)行,正、逆反應(yīng)速率不為零,D不正確。2.在一定溫度下的恒容密閉容器中,能說(shuō)明反應(yīng)X2(g)+Y2(g)2XY(g)已達(dá)到平衡的是()A.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化B.容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化C.XY氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變D.X2和Y2的消耗速率相等【答案】C【解析】該反應(yīng)的特點(diǎn):一是可逆反應(yīng);二是反應(yīng)前后氣體體積相等。根據(jù)氣體壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比推斷,該反應(yīng)在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中總壓強(qiáng)是不變的,A項(xiàng)不能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡;同理推斷,容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量始終不隨時(shí)間變化而變化,B項(xiàng)不能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡;X2和Y2的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等,其消耗速率始終相等,D項(xiàng)不能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡。3．反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(高溫))CO2(g)＋H2(g)，達(dá)到平衡后，再向反應(yīng)容器中充入含18O的一氧化碳，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，18O存在于()A．COB．H2OC．CO2、COD．CO、H2O、CO2【答案】D【解析】含18O的一氧化碳和H2O正向反應(yīng)生成含18O的二氧化碳，同時(shí)含18O的二氧化碳和H2又逆向反應(yīng)生成了一氧化碳和水，故最終CO、H2O和CO2中都含有了18O。4.可逆反應(yīng)X2+3Y22Z3,在反應(yīng)過(guò)程中,反應(yīng)速率(v)與時(shí)間(t)關(guān)系曲線如圖所示,下列敘述不正確的是 ()A.t1時(shí),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率B.t1~t2,逆反應(yīng)速率逐漸減小C.t2時(shí),正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等D.t2~t3,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化【答案】B【解析】由圖可知,在t1時(shí)可逆反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率;t1~t2,正反應(yīng)速率逐漸減小,逆反應(yīng)速率逐漸增大;從t2時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,t2~t3,仍為平衡狀態(tài),反應(yīng)并沒(méi)有停止,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化。知識(shí)點(diǎn)二化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)基本知識(shí)：1.直接依據(jù)——根據(jù)速率關(guān)系①同一物質(zhì)：生成速率＝消耗速率，即v正(A)＝v逆(A)。②不同物質(zhì)：速率之比＝化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率，如aA＋bBcC＋dD，eq\f(v正A,v逆B)＝eq\f(a,b)。2.間接依據(jù)——根據(jù)各組分的量首先分析該量是“變量”還是“恒量”，如為“恒量”，即隨反應(yīng)的進(jìn)行永遠(yuǎn)不變，則不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)；如為“變量”，即該量隨反應(yīng)進(jìn)行而改變，當(dāng)其“不變”時(shí)，則為平衡狀態(tài)。即：eq\x(變量不變)—eq\x(化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài))3.完成下表?xiàng)l件是否平衡正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,v正不一定等于v逆在單位時(shí)間內(nèi)生成了n

mol

B,同時(shí)消耗了q

mol

D,v正不一定等于v逆變化量達(dá)不變的關(guān)系混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定變化量達(dá)不變的關(guān)系壓強(qiáng)m+n≠p+q時(shí),總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)m+n=p+q時(shí),總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量(Mr)Mr一定,且m+n≠p+qMr一定,且m+n=p+q變化量達(dá)不變的關(guān)系溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化,當(dāng)體系溫度一定時(shí)(其他條件一定)體系的密度密度一定其他如體系顏色不再變化等答案：從上到下依次不一定平衡、不一定平衡、、平衡、平衡、平衡、不一定平衡、平衡、不一定平衡、平衡、不一定平衡、平衡、不一定平衡、平衡隨堂演練1.在一恒溫、恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(s)+2B(g)C(g)+D(g),當(dāng)下列物理量不再變化時(shí),能夠表明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是 ()A.混合氣體的壓強(qiáng)B.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量C.A的物質(zhì)的量濃度D.氣體的總物質(zhì)的量【答案】B【解析】因反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,故無(wú)論反應(yīng)是否平衡,混合氣體的壓強(qiáng)和氣體的總物質(zhì)的量都不改變;A為固態(tài),其物質(zhì)的量濃度為常數(shù);反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí),混合氣體的質(zhì)量增加,則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變大,故混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。2.對(duì)于可逆反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O(g),下列敘述正確的是 ()A.達(dá)到平衡狀態(tài),2v正(NH3)=3v逆(H2O)B.單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO的同時(shí),消耗xmolNH3,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),若增加容器體積,則正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大D.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定小于100%【答案】D【解析】根據(jù)不同物質(zhì)的反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系,達(dá)到平衡狀態(tài),3v正(NH3)=2v逆(H2O),A錯(cuò)誤;單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO必定消耗xmolNH3,故不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤;達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),若增加容器體積,各氣體物質(zhì)的濃度均減小,故正、逆反應(yīng)速率均減小,C錯(cuò)誤;由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)物并未完全反應(yīng),故反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%,D正確。3．(2020·武漢高一期中)在容積可變的密閉容器中，2molN2和8molH2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率為25%，則平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于()A．5%B．10%C．15%D．20%【答案】C【解析】達(dá)到平衡時(shí)，H2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為8mol×25%＝2mol。在一定條件下，N2與H2發(fā)生反應(yīng)：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(一定條件))2NH3起始物質(zhì)的量/mol280轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/moleq\f(2,3)2eq\f(4,3)平衡物質(zhì)的量/moleq\f(4,3)6eq\f(4,3)同溫同壓下，氣體的體積比等于其物質(zhì)的量之比，故平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為eq\f(\f(4,3)mol,\f(4,3)mol＋6mol＋\f(4,3)mol)×100%≈15%4．在2L密閉容器中，800℃時(shí)，反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)體系中，n(NO)隨時(shí)間的變化如下表所示。時(shí)間/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)上圖中，A點(diǎn)處v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)圖中表示NO2變化的曲線是________。用O2表示從0～2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝________________。(3)下列能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母，下同)。a．v(NO2)＝2v(O2)b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變c．v逆(NO)＝2v正(O2)d．容器內(nèi)的密度保持不變(4)下列能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的是________。a．及時(shí)分離出NO2氣體b．適當(dāng)升高溫度c．增大O2的濃度d．選擇高效的催化劑【答案】(1)大于(2)b1.5×10－3mol·L－1·s－1(3)bc(4)bcd【解析】(1)圖中表明A點(diǎn)的反應(yīng)時(shí)間小于1s，表格中數(shù)據(jù)表明在0～1s內(nèi)n(NO)呈減小狀態(tài)，則反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)在向右進(jìn)行，v正＞v逆。(2)上述反應(yīng)向右進(jìn)行，則c(NO)由逐漸減小到保持不變。表格中數(shù)據(jù)表明上述反應(yīng)從開(kāi)始到平衡，n(NO)的減小量為0.020mol－0.007mol＝0.013mol，則n(NO2)的增加量為0.013mol。上述反應(yīng)容器的容積為2L，則平衡時(shí)c(NO2)＝0.0065mol·L－1，則表示NO2變化的曲線是b。表格中數(shù)據(jù)表明，在0～2s內(nèi)n(NO)減小量為0.020mol－0.008mol＝0.012mol，則n(O2)的減小量為0.006mol，容器容積為2L，則Δc(O2)＝0.003mol·L－1，反應(yīng)時(shí)間為2s，根據(jù)v＝eq\f(Δc,Δt)計(jì)算得v(O2)＝1.5×10－3mol·L－1·s－1。(3)化學(xué)平衡狀態(tài)中正、逆反應(yīng)速率相等，v正(NO2)＝2v逆