化学反应速率与限度第2课时-化学反应的限度-讲与练高一化学必修二

化学反应的限度讲与练知识点一化学反应限度基本知识：1．可逆反应(1)定义：在同一条件下和均能进行的化学反应。(2)特征①可逆反应在一定条件下不能进行到底,只能进行到一定程度,反应有一定限度,即达到,此时各物质的量都（等于、大于、小于）零;

②书写可逆反应的化学方程式时，不用“=”，用“”。答案：1．(1)正反应方向和逆反应方向。（2）①平衡状态,大于（

②用“”。2．化学平衡状态的建立(1)化学平衡状态的建立过程在一定条件下向反应容器中加入SO2和O2发生反应：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3浓度速率变化v正、v逆关系开始反应物浓度v正v正v逆生成物浓度v逆变化反应物浓度v正v正v逆生成物浓度v逆平衡反应物浓度v正v正v逆生成物浓度v逆(2)用速率变化图像表示化学平衡状态的建立答案：(1)浓度速率变化v正、v逆关系开始反应物浓度最大v正最大v正＞v逆生成物浓度为0v逆为0变化反应物浓度减小v正减小v正＞v逆生成物浓度增大v逆增大平衡反应物浓度不变v正不变v正＝v逆生成物浓度不变v逆不变(2)用速率变化图像表示化学平衡状态的建立3．化学平衡状态如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变，当反应进行到一定程度时，与相等，反应物的浓度与生成物的浓度都，达到一种表面静止的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。答案：可逆，正反应速率逆反应速率，不再改变，4.影响化学反应的限度的因素(1)决定因素:化学反应的限度首先决定于。不同的可逆反应在给定条件下的化学反应限度不同,反应物的最大转化率不同。

(2)外界因素:化学反应的限度受、、等条件的影响。改变其中的一个条件,可以在一定程度上改变一个化学反应的。答案：反应物的化学性质(2)温度、浓度、压强限度随堂演练1.可逆反应在一定条件下达到化学平衡时,下列说法不正确的是 ()A.正反应速率等于逆反应速率B.反应物和生成物浓度不再发生变化C.反应体系中混合物的组成保持不变D.正、逆反应速率都为零【答案】D【解析】正反应速率等于逆反应速率,则达到化学平衡,A正确;反应物和生成物浓度不再发生变化,达到化学平衡,B正确;反应体系中混合物的组成保持不变,达到化学平衡,C正确;达到化学平衡时,正、逆反应都在进行,正、逆反应速率不为零,D不正确。2.在一定温度下的恒容密闭容器中,能说明反应X2(g)+Y2(g)2XY(g)已达到平衡的是()A.容器内的总压强不随时间变化B.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化C.XY气体的物质的量分数不变D.X2和Y2的消耗速率相等【答案】C【解析】该反应的特点:一是可逆反应;二是反应前后气体体积相等。根据气体压强之比等于气体物质的量之比推断,该反应在整个反应过程中总压强是不变的,A项不能说明该反应已经达到平衡;同理推断,容器中气体的平均相对分子质量始终不随时间变化而变化,B项不能说明该反应已经达到平衡;X2和Y2的化学计量数相等,其消耗速率始终相等,D项不能说明该反应已经达到平衡。3．反应CO(g)＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(高温))CO2(g)＋H2(g)，达到平衡后，再向反应容器中充入含18O的一氧化碳，经过一段时间后，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正向反应生成含18O的二氧化碳，同时含18O的二氧化碳和H2又逆向反应生成了一氧化碳和水，故最终CO、H2O和CO2中都含有了18O。4.可逆反应X2+3Y22Z3,在反应过程中,反应速率(v)与时间(t)关系曲线如图所示,下列叙述不正确的是 ()A.t1时,正反应速率大于逆反应速率B.t1~t2,逆反应速率逐渐减小C.t2时,正反应速率与逆反应速率相等D.t2~t3,各物质的浓度不再发生变化【答案】B【解析】由图可知,在t1时可逆反应未达到平衡状态,正反应速率大于逆反应速率;t1~t2,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大;从t2时刻反应达到平衡状态,正反应速率与逆反应速率相等,t2~t3,仍为平衡状态,反应并没有停止,各物质的浓度不再发生变化。知识点二化学平衡状态的判断依据基本知识：1.直接依据——根据速率关系①同一物质：生成速率＝消耗速率，即v正(A)＝v逆(A)。②不同物质：速率之比＝化学计量数之比，但必须是不同方向的速率，如aA＋bBcC＋dD，eq\f(v正A,v逆B)＝eq\f(a,b)。2.间接依据——根据各组分的量首先分析该量是“变量”还是“恒量”，如为“恒量”，即随反应的进行永远不变，则不能作为判断平衡状态的依据；如为“变量”，即该量随反应进行而改变，当其“不变”时，则为平衡状态。即：eq\x(变量不变)—eq\x(化学反应达到平衡状态)3.完成下表条件是否平衡正、逆反应速率的关系v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,v正不一定等于v逆在单位时间内生成了n

mol

B,同时消耗了q

mol

D,v正不一定等于v逆变化量达不变的关系混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定各物质的质量或各物质的质量分数一定各气体的体积或体积分数一定总体积、总压强、总物质的量一定变化量达不变的关系压强m+n≠p+q时,总压强一定(其他条件一定)m+n=p+q时,总压强一定(其他条件一定)混合气体的平均相对分子质量(Mr)Mr一定,且m+n≠p+qMr一定,且m+n=p+q变化量达不变的关系温度任何化学反应都伴随着能量的变化,当体系温度一定时(其他条件一定)体系的密度密度一定其他如体系颜色不再变化等答案：从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、平衡随堂演练1.在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g),当下列物理量不再变化时,能够表明该反应已达平衡状态的是 ()A.混合气体的压强B.混合气体的平均相对分子质量C.A的物质的量浓度D.气体的总物质的量【答案】B【解析】因反应前后气体分子数不变,故无论反应是否平衡,混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变;A为固态,其物质的量浓度为常数;反应正向进行时,混合气体的质量增加,则混合气体的平均相对分子质量变大,故混合气体的平均相对分子质量不变能说明反应达到平衡状态。2.对于可逆反应4NH3+5O24NO+6H2O(g),下列叙述正确的是 ()A.达到平衡状态,2v正(NH3)=3v逆(H2O)B.单位时间内生成xmolNO的同时,消耗xmolNH3,则反应达到平衡状态C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D.反应达到平衡时,反应物的转化率一定小于100%【答案】D【解析】根据不同物质的反应速率与化学计量数的关系,达到平衡状态,3v正(NH3)=2v逆(H2O),A错误;单位时间内生成xmolNO必定消耗xmolNH3,故不能判断反应是否达到平衡状态,B错误;达到化学平衡时,若增加容器体积,各气体物质的浓度均减小,故正、逆反应速率均减小,C错误;由于该反应是可逆反应,反应达到平衡时,反应物并未完全反应,故反应物的转化率小于100%,D正确。3．(2020·武汉高一期中)在容积可变的密闭容器中，2molN2和8molH2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于()A．5%B．10%C．15%D．20%【答案】C【解析】达到平衡时，H2转化的物质的量为8mol×25%＝2mol。在一定条件下，N2与H2发生反应：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(一定条件))2NH3起始物质的量/mol280转化物质的量/moleq\f(2,3)2eq\f(4,3)平衡物质的量/moleq\f(4,3)6eq\f(4,3)同温同压下，气体的体积比等于其物质的量之比，故平衡时氮气的体积分数为eq\f(\f(4,3)mol,\f(4,3)mol＋6mol＋\f(4,3)mol)×100%≈15%4．在2L密闭容器中，800℃时，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示。时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)上图中，A点处v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)图中表示NO2变化的曲线是________。用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝________________。(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填字母，下同)。a．v(NO2)＝2v(O2)b．容器内压强保持不变c．v逆(NO)＝2v正(O2)d．容器内的密度保持不变(4)下列能使该反应的反应速率增大的是________。a．及时分离出NO2气体b．适当升高温度c．增大O2的浓度d．选择高效的催化剂【答案】(1)大于(2)b1.5×10－3mol·L－1·s－1(3)bc(4)bcd【解析】(1)图中表明A点的反应时间小于1s，表格中数据表明在0～1s内n(NO)呈减小状态，则反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)在向右进行，v正＞v逆。(2)上述反应向右进行，则c(NO)由逐渐减小到保持不变。表格中数据表明上述反应从开始到平衡，n(NO)的减小量为0.020mol－0.007mol＝0.013mol，则n(NO2)的增加量为0.013mol。上述反应容器的容积为2L，则平衡时c(NO2)＝0.0065mol·L－1，则表示NO2变化的曲线是b。表格中数据表明，在0～2s内n(NO)减小量为0.020mol－0.008mol＝0.012mol，则n(O2)的减小量为0.006mol，容器容积为2L，则Δc(O2)＝0.003mol·L－1，反应时间为2s，根据v＝eq\f(Δc,Δt)计算得v(O2)＝1.5×10－3mol·L－1·s－1。(3)化学平衡状态中正、逆反应速率相等，v正(NO2)＝2v逆