1、第三节 化学反应的速率和限度第2课时 化学反应的限度1对于可逆反应MNQ达到平衡时，下列说法正确的是()AM、N、Q三种物质的浓度一定相等BM、N全部变成了QC反应物和生成物的浓度都保持不变 D反应已经停止解析：平衡时反应物、生成物的浓度之比应从两个方面考虑：一是反应物的起始浓度，二是化学方程式中的化学计量数。如2 mol M与1 mol N反应，无论怎样反应，M与N的浓度永远不相等，所以“M、N、Q三种物质的浓度一定相等”这种说法是错误的，A错误；此反应是可逆反应，B错误；反应物和生成物的浓度都保持不变，可以说明反应既不向正反应方向移动，也不向逆反应方向移动，符合化学平衡特征，C正确；化学平
2、衡是一种动态平衡，D错误。答案：C2将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是 ()使煤充分燃烧，提高煤的利用率减少SO2的产生，避免造成“酸雨”减少有毒的CO产生，避免污染空气减少CO2的产生，避免“温室效应”A BC D解析：煤粉碎可提高煤的利用率，脱硫是为了减少SO2的产生过量空气是为了充分燃烧，减少CO产生。答案：A3在密闭容器中通入一定量的HI气体，使其在一定条件下发生反应：2HI(g)H2(g)I2(g)。下列叙述中，一定属于平衡状态的是 ()AHI、H2、I2的浓度相等B混合气体的颜色不再变化C混合气体的总压强不再变化Dv(HI)v(H2)v(I2)211解
3、析：反应体系中各物质浓度相等不一定是平衡状态，A错误；三种物质中只有I2有颜色，既然颜色不变，说明I2的量不再增多也不再减少，则一定是平衡状态，B正确；因为该反应反应前后气体总物质的量不变，所以无论是否平衡，体系总压强都不变，故C错误；在任何条件下，用各物质表示的化学反应速率之比都等于化学计量数之比，D错误。答案：B4(1)氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g) 。该反应为放热反应且每生成2 mol NH3，放出92.4 kJ的热量。当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量)，反应速率与时间的关系如图所示。图中表示反应
4、处于化学平衡状态的时间段(t1时刻后)为_。(2)在一定温度下，向一个容积为1 L的容器中通入2 mol氮气和8 mol氢气及固体催化剂，使之反应。已知平衡时容器内气体的压强为起始时的80%。N2的转化率为_。反应达到平衡时，放出热量为_(填序号)。A小于92.4 kJB等于92.4 kJC大于92.4 kJ D可能大于或小于或等于92.4 kJ(3)下列能证明反应已达化学平衡的标志为_(填序号)。A压强不变B体系的温度不变CN2、H2、NH3的分子数之比为132Dv正(N2)v正(H2)解析：(1)v正v逆时，表明反应处于化学平衡状态，故t2t3，t4t5段符合。(2)气体的压强为起始的80
5、%，则气体的物质的量也为起始时的80%，则减少量为20%，因此，反应后气体的总物质的量减少(2 mol8 mol)20%2 mol。N23H22NH3 132n2n：1 mol3 mol 2 mol 2 mol因此反应中有1 mol N2和3 mol H2反应生成2 mol NH3，则反应放出热量为92.4 kJ，N2转化率为100%50%。(3)因该反应是气体分子数减少且正反应为放热的反应，故压强、温度不变能证明反应达到化学平衡；反应达平衡时，N2、H2、NH3的浓度不再变化，与化学计量数之比无关，C错误；D项v正(N2)、v正(H2)同方向，不能说明反应到达平衡状态。答案：(1)t2t3、
6、t4t5(2)50%B(3)AB(时间：40分钟) A级基础巩固1下列关于化学反应限度的说法中正确的是()ACl2溶于水发生了可逆反应B当一个可逆反应达到平衡状态时，正向反应速率和逆向反应速率相等且等于零C平衡状态时，各物质的浓度保持相等D化学反应的限度不可以通过改变条件而改变解析：A项，发生了可逆反应：Cl2H2OHClHClO，正确。B项，达到平衡状态，v正v逆0，错误；C项，达到平衡状态，各物质的浓度保持不变，不一定相等，错误；D项，一定条件下反应达到限度，改变浓度、温度或压强，平衡可能改变，错误。答案：A2一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)Z(s)，下列叙
7、述不能说明该反应达到化学平衡状态的是()A混合气体的密度不再变化B反应容器中Y的质量分数不变CX的分解速率与Y的消耗速率相等D单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X解析：因Z为固体，若未达到平衡，混合气体的密度会发生变化，A项可作平衡标志；C项中X的分解速率与Y的消耗速率之比等于21时才符合要求。答案：C3X、Y、Z为三种气体，把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中，发生反应X2Y2Z。达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)n(Y)n(Z)，则Y的转化率为()A.100% B.100%C.100% D.100%解析：设反应达平衡时消耗Y的物质的量为x。则：X2Y2Z
8、起始量/mol a b 0转化量/mol x x平衡量/mol a bx x依题意可得：(bx)x，解得xmolY的转化率为100%100%，选B。答案：B4下列措施可以提高燃料燃烧效率的是 ()提高燃料的着火点降低燃料的着火点将固体燃料粉碎将液体燃料雾化处理将煤进行气化处理通入适当过量的空气A BC D解析：理论上，提高燃料燃烧效率的常用方法是增大燃料与空气的接触面积，并通入适当过量的空气。对于和，由于燃料的着火点是其固有的性质，不可改变，故这两项措施不可行。、所采取的措施均是为了增大燃料与空气的接触面积。答案：C5.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要意义。对于密闭容器中的反应：N2(g
9、)3H2(g)2NH3(g)，在673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是()A点a的正反应速率比点b的小B点c处反应达到平衡C点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样D点e处反应达到平衡解析：由图可知，a点时n(H2)比b点大，即反物浓度大，所以a点的正反应速率大于b点，A项错误，虽然c点时n(H2)n(NH3)，但二者的物质的量仍在随时间发生变化，故c点并没达到平衡，B项错误；由于在t1、t2时，n(H2)、n(NH3)不再随时间发生变化，表明反应已达到平衡，故d、e两点处n(N2)相等，C项错误，D项正确。答案：DB级能力提
10、升6在200 时，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭器中，发生反应：I2(g)H2(g)2HI(g)。(1)反应刚开始时，由于c(H2)_，c(I2)_。而c(HI)_，所以化学反应速率_最大，而_最小(为0)。(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)_，c(I2)_，而c(HI)_，从而化学反应速率v(正)_，而v(逆)_。(3)当反应进行到v(正)与v(逆)_时，此可逆反应达到了最大限度。若保持外界条件不变时，混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率都将_。解析：本题主要考查化学
11、平衡建立的过程，开始时，c(H2)和c(I2)为最大值，正反应速率最大，由于此时没有HI，逆反应速率最小，为0，随着反应的进行，c(H2)和c(I2)越来越小，正反应速率越来越小，逆反应速率逐渐变大，直到平衡，v(正)v(逆)。答案：molL1molL10v(正)v(逆)(2)减小减小增大减小增大(3)相等保持不变7.一定温度下，在容积为VL的密闭容器中进行反应：aN(g)bM(g)，M、N的物质的量随时间的变化曲线如下图所示：(1)此反应的化学方程式中_。(2)t1到t2时刻，以M的浓度变化表示的平均反应速率为_。(3)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是_。A反应中M与N的物质的量之比为
12、11B混合气体的总质量不随时间的变化而变化C混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化D单位时间内每消耗a mol N，同时生成b mol ME混合气体的压强不随时间的变化而变化解析：(1)化学计量数之比等于物质的量的变化量之比，所以ab(8 mol2 mol)(5 mol2 mol)21，该反应的化学方程式为2N(g)M(g)。(2)v(M) molL1min1；(3)达到平衡状态时，各组分的浓度不再发生变化，物质的量之比不变，不能说明物质的量相等，A选项错误；该反应的反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律，反应前后，混合气体的质量始终不变，B选项错误；该反应为气体体积减小的反应，若反应没有
13、达到平衡状态，反应过程中气体的总物质的量和压强始终在减小，当该量不再发生变化时，则说明反应达到了平衡状态，C和E选项正确；消耗a mol N和生成b mol M都表示的是正反应速率，没有体现逆反应速率的大小，不能说明反应达到了平衡状态，D选项错误。答案：(1)2(2) molL1min1(3)CE8在2 L密闭容器内，800 时NO(g)和O2(g)反应生成NO2(g)的体系中，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)上述反应_(填“是”或“不是”)可逆反应，在第5 s时，NO的转化率为_。(2)
14、如图，表示NO2变化曲线的是_，用O2表示从02 s内该反应的平均速率v_。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_。av(NO2)2v(O2)b容器内压强保持不变cv逆(NO)2v正(O2)d容器内密度保持不变解析：(1)该反应是可逆反应，5 s时，NO转化率为100%65%。(2)由平衡体系2NO(g)O2(g)2NO2(g)知，NO2为生成物，初始状态时，c(NO2)0，随反应的进行，c(NO2)逐渐增大，当达到平衡时，c(NO2)0.006 5 molL1，故表示NO2变化曲线的为b。v(NO)0.03 molL1s1，则v(O2)v(NO)0001 5 molL1s1。(3)a项中未指明正、逆反应速率，故无法说明该反应是否达到平衡状态；由于该反应是前后气体体积不相等的反应，当容器内压强保持不变时，说明该反应已达到平衡状态，故b项正确；c项中已说明正、逆反应速率相等，故说明该反应已达到平衡状态；由于气体总质量不变，气体总体积也不变，因此，无论该反应是否达到平衡，容器内气体密度总保持不变，故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。答案：(1)是65%(2)b0.001 5 molL1s1(3)bc
