1、第二节第二节 化学反应的速率与限度化学反应的速率与限度 第第 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 1.对于化学反应的限度的叙述，错误的是 ( ) A.任何可逆反应都有一定的限度 B.化学反应达到限度时，正逆反应速率相等 C.化学反应的限度与时间的长短无关 D.化学反应的限度是不可改变的 2.(2019 西安高一检测) 一定条件下的密闭容器中，可逆反应 2A(g)B(g)+3C(g)在下列四 种状态中处于平衡状态的是 ( ) 反应速率/mol L-1 min-1 A B C D v(正) v(A)=2 v(A)=1 v(A)=1 v(A)=2 v(逆
2、) v(B)=2 v(B)=1.5 v(C)=1.5 v(C)=2 3.生活中家庭常用的燃料气体有三种：天然气、水煤气和液化石油气。 天然气和液化石油气燃烧的主要化学方程式依次为 CH4+2O2CO2+2H2O，C3H8+5O2 3CO2+4H2O，现有一套以天然气为燃料的灶具，今改为烧液化石油气，应采用的正确措施 是 ( ) A.减少空气进入量，增大石油气进入量 B.增大空气进入量，减少石油气进入量 C.减少空气进入量，减少石油气进入量 D.增大空气进入量，增大石油气进入量 4.下列各关系式中能说明反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已达平衡状态的是( ) A.3v正(N2)=v正(
3、H2) B.v正(N2)=v逆(NH3) C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2) 5.在一密闭容器中放入 1 mol X，进行可逆反应 2X(g)3Y(g)，反应过程中的反应速率(v) 与时间(t)的变化关系如图所示，下列叙述正确的是 ( ) A.t1时，只有正反应在进行 B.t2t3时间段，反应停止 C.t2时，容器内有 1.5 mol Y D.t2t3时间段，X、Y 的物质的量均没有发生变化 6.硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。 目前的重要生产方法是“接触法”，有关接触氧化反应 2SO2+O22SO3的说法不正确
4、的是 ( ) A.该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫 B.达到平衡后，反应就停止了，故此时正、逆反应速率相等且均为 0 C.一定条件下，向某密闭容器中加入 2mol SO2和 1mol O2，则从反应开始到达到平衡的过程 中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等 D.在利用上述反应生产三氧化硫时， 要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面 的问题 7.一定条件下，容积固定的密闭容器中对于可逆反应 X(g)+3Y(g)2Z(g)，若 X、Y、Z 的 起始浓度分别为 c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z 的
5、浓度分别为 0.1 mol L-1、 0.3 mol L-1、0.08 mol L-1，则下列判断不合理的是 ( ) A.c1c2=13 B.平衡时，Y 和 Z 的生成速率之比为 23 C.达到平衡时，容器内的压强不再变化 D.c1的取值范围为 0 mol L-1c10.14 mol L-1 8.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体 积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。可以 判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是 ( ) A.2v(NH3)=v(CO2) B.密闭容器中 NH3与 CO2的物
6、质的量之比不变 C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变 9.某生产工艺可以在一定条件下利用水与 CO 反应，即消除 CO 对环境的污染，同时得到清 洁能源氢气，该反应原理为：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。 (1)在容积为 5 L 的密闭容器中，加入 0.2 mol CO 和 0.2 mol H2O(g)，在催化剂存在的条件下 高温加热，发生上述反应，并放出热量。反应中 CO2的浓度随时间变化的曲线如图所示。 根据图中数据，从反应开始达到平衡时，CO 的化学反应速率为多少?反应达到平衡时 c(H2) 为多少? (2)下列能够作为该反应达到平衡状态的
7、依据什么? A.单位时间内 CO 消耗的物质的量和 CO2消耗的物质的量相等 B.CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等 C.CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 D.正、逆反应速率都为 0 10.在 2 L 密闭容器内， 800 时反应 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中， n(NO)随时间的变化 如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)上述反应_(填“是”或“不是”)可逆反应。 (2)如图所示，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=
8、_。 (3)能说明该反应已达到平衡状态的是_(填序号)。 a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变 c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变 【参考答案】 1. 【解析】 选 D。 任何可逆反应都有一定的限度， 当反应达到限度时， 即反应达到化学平衡， 此时 v(正)= v(逆)，对同一可逆反应，达到化学平衡时，当外界条件不变时，反应的限度不 变，与时间长短无关，但当外界条件发生改变，引起 v(正)与 v(逆)不相等时，化学平衡被破 坏，化学反应的限度也会发生改变。 2.【解析】选 C。按平衡状态的特点，将以不同物质表示的反应速率转化成同一物质向正、 逆两个方向的
9、反应速率，C 项是相等的。 3.【解析】选 B。从化学方程式可知，单位体积的甲烷比液化石油气燃烧耗 O2少，若改烧 液化石油气，必须增大进空气量，减少进石油气量。 4.【解析】选 C。A 项中都是正反应速率，不能确定是否达到平衡；B 项中 v正(N2) v逆(N2)， 不是平衡状态；C 项中 v正(H2)=v逆(H2)，处于平衡状态；D 项中 v正(N2)v逆(N2)，不是平衡 状态。 5.【解析】选 D。t1时，正、逆反应速率都大于零，都在进行，A 错误； t2t3时间段，正、 逆反应速率都大于零， 反应仍在进行， X、 Y 的物质的量均没有发生变化， B 错误， D 正确； t2时，反应达
10、到平衡，但 X 未完全转化为 Y，故 Y 小于 1.5 mol ，C 错误。 6.【解析】选 B。对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化为产物，反应只 能进行到一定程度。在达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，最 终正、逆反应速率相等，即达到平衡，此时反应物和生成物的浓度都不再随时间的变化而变 化，但反应并没有停止，正、逆反应都依然进行着。 7.【解析】选 B。设 X 转化的浓度为 x， X(g) + 3Y(g) 2Z(g) 初始 c1 c2 c3 转化 x 3x 2x 平衡 0.1 mol L-1 0.3 mol L-1 0.08 mol L-1 则 c1c2
11、=(x+0.1 mol L-1)(3x+0.3 mol L-1)=13，故 A 正确；平衡时，正、逆反应速率相 等，则 Y 和 Z 的生成速率之比为 32，故 B 错误；反应前后气体的体积不等，达到平衡状 态时， 压强不变， 故 C 正确； 反应为可逆反应， 物质不可能完全转化， 故有 0c10.14 mol-1， 故 D 正确。 8. 【解析】选 C。A 项，未指明其速率是代表正反应速率还是逆反应速率，且倍数关系也 不正确；由于得到的气体中 NH3与 CO2的体积比恒为 21，且体系中只有这两种气体，故 NH3的体积分数始终不变，B、D 项不能说明是平衡状态。该反应中 NH2COONH4为固
12、体， 当压强或气体密度不变时，反应达到平衡状态， C 项能说明是平衡状态。 9.(1) 提示： 0.003 mol L-1 min-1， 0.03 mol L-1。 由题图可知从第 10 min 时反应达到平衡状态， 则 v(CO)=v(CO2)=0.003 mol L-1 min-1； 反应时转化的浓度之比= 化学方程式中化学计量数之比，所以 c(H2)=c(H2)=c(CO2)=0.03 mol L-1。 (2)提示：AC。 达到化学平衡状态的标志是各物质的百分含量保持一定，浓度保持不变，正、 逆反应速率相等且不为 0。 10.【解析】(2)由平衡体系 2NO(g)+O2(g) 2NO2(
13、g)知，NO2为生成物，n(NO2)= n(NO)=0.020 mol-0.007 mol=0.013 mol，c(NO2)=0.006 5 mol L-1 故表示 NO2变化曲线的为 b。 v(NO)=0.003 mol L-1 s-1，则 v(O2)= v(NO)= 0.001 5mol L-1 s-1。 (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；由于该反应是反应 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 (2)b 1.5 10-3 mol L-1 s-1 (3)bc