1、第第 2 2 课时课时 化学反应的限度化学反应的限度 化学反应条件的控制化学反应条件的控制 A 组 基础对点练 题组一 可逆反应 1(2020 临川区校级期中)下列反应不属于可逆反应的是( ) A二氧化硫的催化氧化 B氯气溶于水 C工业合成氨 D水电解生成 H2和 O2与 H2在 O2中的燃烧反应 答案 D 解析 二氧化硫的催化氧化生成 SO3是可逆反应，故 A 正确；氯气溶于水，氯气与水反应生 成 HCl 和 HClO，是可逆反应，故 B 正确；工业合成氨是可逆反应，故 C 正确；水电解生成 H2和 O2与 H2在 O2中的燃烧反应，反应条件不同，不是可逆反应，故 D 错误。 考点 可逆反应
2、 题点 可逆反应的判断 2(2020 历城区校级月考)500 时，将 2 mol N2和 2.25 mol H2充入体积为 10 L 的恒容密闭 容器中，反应达到平衡时，NH3的浓度不可能是( ) A0.1 mol L 1 B0.12 mol L 1 C0.05 mol L 1 D0.16 mol L 1 答案 D 解析 由题干信息可知，N2和 H2发生反应生成 NH3，反应方程式为 N23H2 高温、高压 催化剂 2NH3，该反应中 N2过量，假设 2.25 mol H2完全反应，则生成 NH3的物质的量为 1.5 mol， 浓度为 0.15 mol L 1，但该反应是可逆反应，H 2不可能
3、完全转化为 NH3，因此达到平衡时，NH3的 浓度小于 0.15 mol L 1，D 选项符合题意。 考点 可逆反应 题点 可逆反应的特点 题组二 化学反应的限度 3(2019 北京师大附中高一期末)一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g) O2(g)2SO3(g)。当 SO2、O2、 SO3的浓度不再变化时，下列说法正确的是( ) ASO2和 O2全部转化为 SO3 B正、逆反应速率相等且等于零 C该反应已达化学平衡状态 DSO2、O2、SO3的浓度一定相等 答案 C 解析 A 项该反应是可逆反应，无论二者以何比例混合， 反应达到平衡时，SO2、O2不能完 全转化为生成物 SO3
4、，错误；B 项，可逆反应达到平衡时，反应仍然在进行，正、逆反应速 率相等且不等于零，错误；C 项，当 SO2、O2、SO3的浓度不再改变时，任何物质的消耗速 率等于生成速率，说明反应已达到化学平衡状态，正确；D 项，当 SO2、O2、SO3的浓度不 再改变时，SO2、O2、SO3的浓度可能相等，也可能不相等，与加入物质的多少、反应条件有 关，错误。 考点 化学反应的限度 题点 可逆反应及化学平衡状态的判断 4(2020 杜集区校级期中)已知反应：NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)，起始时向某密闭 容器中通入 1 mol NO2、2 mol S18O2，反应达到平衡后，下列有关说法正
5、确的是( ) ANO2中不可能含 18O B有 1 mol N18O 生成 CS18O2的物质的量不可能为 0.8 mol DSO2、SO3、NO、NO2均含 18O 时，说明该反应达到平衡 答案 C 解析 该反应为可逆反应，则通入 1 mol NO2、2 mol S18O2，反应达到平衡后，SO2、SO3、 NO、NO2均含 18O，故 A 错误；该反应为可逆反应，反应物不可能完全消耗，所以通入 1 mol NO2、2 mol S18O2，不可能有 1 mol N18O 生成，故 B 错误；该反应为可逆反应，反应物不可 能完全消耗，所以通入 1 mol NO2、2 mol S18O2，则 N
6、O2、 S18O2消耗都小于 1 mol，所以 S18O2 的物质的量不可能为 0.8 mol，故 C 正确；该反应为可逆反应，SO2、SO3、NO、NO2均含 18O 时，不能说明该反应达到平衡，故 D 错误。 考点 化学反应的限度 题点 可逆反应与化学平衡状态的判断 5 (2020 平度市月考)将0.2 mol L 1的KI溶液和0.05 mol L1的Fe 2(SO4)3溶液等体积混合后， 取混合液分别完成下列实验，能说明下列溶液中存在化学平衡“2Fe3 2I 2Fe2 I 2” 的是( ) 实验编号 实验操作 实验现象 滴入 KSCN 溶液 溶液变红色 滴入 AgNO3溶液 有黄色沉淀
7、生成 滴入 K3Fe(CN)6溶液 有蓝色沉淀生成 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色 A. B和 C和 D和 答案 A 解析 将 0.2 mol L 1 的 KI 溶液和 0.05 mol L 1 Fe 2(SO4)3溶液等体积混合后，I 过量，若不 是可逆反应，Fe3 全部转化为 Fe2，则溶液中无 Fe3，故只需要证明溶液中含 Fe3，则即能 证明此反应为可逆反应，能建立化学平衡。向溶液中滴入 KSCN 溶液，溶液变红，则说明 溶液中有 Fe3 ，即能说明反应存在平衡，故正确；向溶液中滴入 AgNO 3溶液有黄色沉 淀生成，溶液中 I 过量，无论是否存在平衡，都会有黄色沉淀生成，所以不能说明反应存
8、在 平衡，故错误；无论反应存不存在平衡，溶液中均存在 Fe2 ，滴入 K 3Fe(CN)6溶液均有 蓝色沉淀生成，故错误；无论反应存不存在平衡，溶液中均有 I2，滴入淀粉溶液后溶液 均变蓝色，不能证明存在平衡，故错误。 考点 化学反应的限度 题点 可逆反应与化学平衡的判断 题组三 化学平衡状态的判断 6(2019 杭州市学军中学检测)一定条件下的可逆反应 2NO2(红棕色)2NO(无色)O2(无 色)，在恒压密闭容器中充入 NO2，达到化学平衡状态的标志是( ) A反应停止了 BNO 的正反应速率与 O2的逆反应速率相等 Cc(NO)c(O2)21 D气体的颜色不再变化 答案 D 解析 A 项
9、，反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，但反应并没有停止，故错误；B 项， NO 的正反应速率与 O2的逆反应速率之比为 21 时才能确定反应达到平衡状态，故错误；C 项，c(NO)c(O2)始终是 21，不能作为判断是否达到平衡的依据，故错误；D 项，混合气 体的颜色不再改变，说明 NO2气体的浓度不变，则反应达到平衡状态，故正确。 考点 化学平衡的判断 题点 化学平衡的判断 7(2020 海淀区校级检测)煤焦与水蒸气的反应 C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)(是吸热反应) 是煤气化过程中的主要反应之一。若该反应在恒温、恒容的密闭体系中进行，仅通过以下数 据可以判断 t 时刻反应是否达到
10、平衡状态的是( ) t 时刻及其前后 H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度； t 时刻，H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度； t 时刻，消耗 H2O(g)的速率与生成 CO(g)的速率； t 时刻，生成 CO(g)的速率与消耗 H2(g)的速率。 A B C D 答案 B 解析 t 时刻及其前后各种气体的浓度不变时，该反应正、逆反应速率相等，反应达到平衡 状态，故可以判断 t 时刻反应是否达到平衡状态；t 时刻，各种气体的浓度只是一个数值， 无法判断平衡状态，故无法判断；无论反应是否达到平衡状态都存在消耗 H2O(g)的速率与 生成 CO(g)的速率相等，所以不能据此判断平衡状态
11、，故无法判断；t 时刻生成 CO(g)的速 率是正反应，消耗 H2(g)的速率是逆反应，v(正)v(逆)可以判断平衡状态，故可以判断 t 时刻反应是否达到平衡状态。 考点 化学平衡状态 题点 化学平衡状态的判断 8 (2020 襄阳五中期中)化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用， 如果设法提高化学反应的限度，下面的说法错误的是( ) A能够节约原料和能源 B能够提高产品的产量 C能够提高经济效益 D能够提高化学反应速率 答案 D 解析 提高化学反应的限度能够节约原料和能源、提高产品的产量、提高经济效益，但是和 化学反应速率的快慢无关，故选 D。 考点 化学反应的条件控制
12、 题点 化学平衡的调控作用 9工业上合成氨反应为 N2(g)3H2(g) 高温、高压 催化剂 2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的 反应速率，下列说法正确的是( ) A温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好 B压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好 C催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂 D可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率 答案 C 解析 A 项，温度高反应速率快，但温度过高会消耗更多的燃料，因此实际生产中的温度不 是越高越好，故错误；B 项，压强大反应速率快，但压强过高会增加设备的成本，因此实际 生产中的压强不是越高越好，故错误；C 项，可
13、选用适当的催化剂提高反应速率，故正确； D 项，加入水蒸气会降低反应体系的温度，且氨气溶于水并不能提高反应速率，故错误。 考点 化学反应的条件控制 题点 工业合成氨的条件控制 10某温度下，在 2 L 密闭容器中 X、Y、Z 三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随 时间的变化曲线如图。据图回答： (1)该反应的化学方程式可表示为_。 (2)反应起始至 t min(设 t5)，X 的平均反应速率是_。 (3)在 t min 时， 该反应达到了_状态， 下列可判断反应已达到该状态的是_(填字母， 下同)。 AX、Y、Z 的反应速率相等 BX、Y 的反应速率比为 23 C混合气体的密度不变 D
14、生成 1 mol Z 的同时生成 2 mol X (4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有_。 A其他条件不变，及时分离出产物 B适当降低温度 C其他条件不变，增大 X 的浓度 D保持温度不变，将容器体积压缩为 1 L 答案 (1)2X3YZ (2)0.08 mol L 1 min1 (3)化学平衡 D (4)CD 解析 (1)由图像可以看出X为反应物， Y和Z为生成物， 当反应达到t min时， n(X)0.8 mol， n(Y)1.2 mol，n(Z)0.4 mol，化学反应中，各物质的物质的量变化值与化学计量数呈正 比，故 n(X)n(Y)n(Z)231，所以反应的化学方程式为 2X3
15、YZ。 (2)v(X)c t 0.8 mol 2 L5 min0.08 mol L 1 min1。 (3)在 t min 时，反应中各物质的物质的量不再变化，反应达到化学平衡状态。A 项，X、Y、 Z 的化学计量数不相等，则 X、Y、Z 的反应速率也不会相等，错误；B 项，用不同物质表示 的化学反应速率之比等于化学计量数之比， 无论平衡与否， X、 Y 的反应速率之比都为 23， 错误；C 项，据 m V，由于反应体系的体积不变，气体的总质量不变，则混合气体的密度不 变，错误；D 项，当生成 1 mol Z 的同时生成 2 mol X，说明正、逆反应速率相等，达到平衡 状态，正确。 (4)减小
16、产物浓度，降低温度，会使反应速率减小，故 A、B 项错误；增大反应物浓度，会使 反应速率增大，故 C、D 项正确。 考点 化学反应限度 题点 化学平衡的综合应用 B 组 综合强化练 1 (2019 兰州一中高一期末测试)在密闭容器中加入 2.0 mol SO2和 1.0 mol O2， 一定条件下发 生如下反应 2SO2O22SO3。反应达到平衡后，各物质的物质的量可能为( ) 选项 n(SO2)/mol n(O2)/mol n(SO3)/mol A 2.0 1.0 0 B 1.0 0.8 1.0 C 0.20 0.10 1.80 D 0 0 2.0 答案 C 解析 反应 2SO2O22SO3
17、是可逆反应，加入 2.0 mol SO2和 1.0 mol O2，最终各种物质 都应该存在，不能全为反应物，也不能都为生成物，所以 A、D 错误；反应正向进行，所以 向 SO2生成 SO3的方向进行，SO2与 O2反应的物质的量关系为 21，所以 SO2减小 1 mol， 消耗氧气 0.5 mol，所以应该剩余氧气物质的量为 0.5 mol，不能是 0.8 mol，B 错误，故合理 选项是 C。 考点 可逆反应 题点 可逆反应的特点 2 (2020 卫辉市月考)已知 SO2和 O2反应生成 4 mol SO3时放出的热量为 Q kJ， 那么 2 mol SO2 和 1 mol O2在一有催化剂
18、的密闭容器中发生反应时，放出的热量为( ) A大于 Q kJ B等于 Q kJ C小于 0.5Q kJ D无法确定 答案 C 解析 由于 SO2和 O2反应生成 4 mol SO3时放出的热量为 Q kJ，所以生成 1 mol SO3时放出 的热量为1 4Q kJ，假定 2 mol SO2 和 1 mol O2反应生成 SO3，根据方程式 2SO2(g) O2(g)2SO3(g)可知，能生成 2 mol SO3，放出的热量为 21 4Q kJ 1 2Q kJ。由于该反应是可 逆反应，2 mol SO2和 1 mol O2不能完全反应，所以放出的热量小于1 2Q kJ。 考点 可逆反应 题点 可
19、逆反应的特点 3在一定条件下发生反应：2A(g)2B(g)xC(g)2D(g)，在 2 L 密闭容器中，把 4 mol A 和2 mol B 混合，2 min 后达到平衡时生成1.2 mol C，又测得反应速率 vD0.2 mol L 1 min1， 下列说法正确的是( ) AA 和 B 的转化率均是 20% Bx3 C平衡时 A 的物质的量为 2.8 mol D平衡时气体压强比原来减小 答案 B 解析 2 min 时生成 n(D)0.2 mol L 1 min12 min2 L0.8 mol，根据方程式知，n(A)(消 耗)n(B)(消耗)n(D)(生成)0.8 mol，A 的转化率为n消耗
20、 n初始100% 0.8 mol 4 mol 100%20%， B 的转化率为0.8 mol 2 mol 100%40%，故 A 错误；相同时间内 v(C) 1.2 2 2 mol L 1 min10.3 mol L 1 min1，v(C)v(D)x20.3 mol L1 min10.2 mol L1 min132，则 x3， 故 B 正确；平衡时 n(A)(40.8)mol3.2 mol，故 C 错误；恒温恒容条件下，气体压强与气 体物质的量成正比，反应前后气体计量数之和增大，则反应前后气体总物质的量增大，所以 平衡时气体压强比原来增大，故 D 错误。 考点 化学平衡 题点 化学平衡的建立及
21、相关计算 4一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)。 下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是( ) A体系的压强不再发生变化 Bv正(CO)v逆(H2O) C生成 n mol CO 的同时生成 n mol H2 D1 mol HH 键断裂的同时断裂 2 mol HO 键 答案 C 解析 A 项，由于该反应前后气体体积改变，当体系的压强不再发生变化时，说明反应已达 到化学平衡状态；B 项，CO 的正反应速率等于其逆反应速率，说明反应已达到化学平衡状 态；C 项，生成 CO、H2均表示反应向正反应方向进行，没有表示出正、逆反应速率的关系，
22、不能说明反应已达化学平衡状态；D 项，HH 键断裂和 HO 键断裂是两个相反的反应方 向， 1 mol HH键断裂的同时断裂2 mol HO键， 即消耗1 mol H2的同时消耗了1 mol H2O， 可知 H2的消耗量等于其生成量，说明反应已达到化学平衡状态。 考点 化学平衡 题点 化学平衡状态的判断 5(2020 武汉高一期中)在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和 8 mol H2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( ) A5% B10% C15% D20% 答案 C 解析 达到平衡时，H2转化的物质的量为 8 mol25%2 m
23、ol。在一定条件下，N2与 H2发 生反应： N23H2 一定条件 2NH3 起始物质的量/mol 2 8 0 转化物质的量/mol 2 3 2 4 3 平衡物质的量/mol 4 3 6 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 4 3 mol 4 3 mol6 mol 4 3 mol 100%15%。 考点 化学平衡 题点 化学平衡状态及相关计算 6(2019 贵阳高一期末)在一定温度下，某容器内的某一反应中，X、Y 的物质的量随反应时 间的变化曲线如图所示，下列表述正确的是( ) At1时，Y 的浓度是 X 的浓度的 2 倍 B反应的化学方程式为 X2Y
24、 Ct2时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 Dt3时，X、Y 的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零 答案 A 解析 A 项，由图像知，反应中 Y 的物质的量减少，X 的物质的量增多，则 Y 为反应物，X 为生成物，Y、X 的物质的量变化量之比为(82)(52)6321，则化学方程式为 2YX，t1时 X 的物质的量为 3 mol，Y 的物质的量为 6 mol，因此 Y 的浓度是 X 的 2 倍， 故 A 项正确，B 项错误；在 t2时，X 和 Y 的物质的量相等，但反应未达到平衡，故正、逆反 应速率不相等，故 C 项错误；在 t3时，X 和 Y 的物质的量不再随时间的变化而
25、变化，反应达 到平衡，此时正、逆反应速率相等，但不为零，故 D 项错误。 考点 化学平衡 题点 化学平衡的建立及图像分析 7(2020 合肥八中高一期中)据报道，在 300 、70 MPa 下由二氧化碳和氢气合成乙醇 (CH3CH2OH)已成为现实：2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)。下列叙述错误的是 ( ) A使用 CuZnFe 催化剂可大大提高生产效率 B升高温度，则 CH3CH2OH 的产率一定增大 C充入大量 CO2气体可提高 H2的转化率 D从平衡混合气体中分离出 CH3CH2OH 和 H2O，可提高 CO2和 H2的利用率 答案 B 解析 因催化剂能提高
26、化学反应速率，加快反应进行，则在一定时间内提高了生产效率，故 A 正确；升高温度是为了获得较快的反应速率，不能说明反应是向哪个方向移动，故 CH3CH2OH 的产率不一定增大，故 B 错误；充入大量 CO2气体，能使平衡正向移动，提高 H2的转化率，故 C 正确；从平衡混合物中及时分离出产物，使平衡正向移动，可提高 CO2 和 H2的转化率，故 D 正确。 考点 化学反应的条件控制 题点 化学平衡的控制作用 8在 2 L 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/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.02
27、0 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (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 02 s 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)。 av(NO2)2v(O2) b容器内压强保持不变 cv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)b 1.510 3 mol L1 s1 (3)bc (
28、4)bcd 解析 (1)图中表明A 点的反应时间小于 1 s， 表格中数据表明在 01 s 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 0.020 mol0.007 mol0.013 mol， 则 n(NO2)的增加量为 0.013 mol。 上述反应容器的容积为2 L， 则平衡时c(NO2)0.006 5 mol L 1， 则表示NO 2变化的曲线是b。 表格中数据表明，在 02 s 内 n(NO)减小量为 0.020 m
29、ol0.008 mol0.012 mol，则 n(O2)的 减小量为 0.006 mol， 容器容积为 2 L， 则 c(O2)0.003 mol L 1， 反应时间为 2 s， 根据 vc t 计算得 v(O2)1.510 3 mol L1 s1。 (3)化学平衡状态中正、逆反应速率相等，v正(NO2)2v逆(O2)体现了上述反应中正、逆反应速 率相等，v(NO2)2v(O2)则不可以。上述反应，在达到平衡之前气体总物质的量不守恒，则 在恒温、恒容下气体总压强不守恒；在达到平衡之后气体总物质的量守恒，则在恒温、恒容 下气体总压强守恒。总之，上述反应的容器内压强保持不变，说明反应已经到达平衡。上述 反应，在达到平衡前后气体质量守恒，由于容器容积不变，则容器内的密度不变不能说明反 应达到平衡。 (4)其他条件一定，升高温度或增大反应物的浓度或使用催化剂，都能使化学反应速率增大； 反之，可使化学反应速率减小。 考点 化学平衡 题点 化学平衡的建立及图像分析