2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 2.3.2 化學(xué)反應(yīng)的限度 化學(xué)反應(yīng)條件的控制學(xué)案 新人教版必修2.doc

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第2課時 化學(xué)反應(yīng)的限度 化學(xué)反應(yīng)條件的控制 一、化學(xué)反應(yīng)限度 1．可逆反應(yīng) (1)概念： 在同一條件下正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向均能進行的化學(xué)反應(yīng)。書寫可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時，不用“===”，用“”。 (2)特征 ①雙向性：反應(yīng)物生成物。 ②雙同性：正、逆反應(yīng)是在同一條件下同時進行的。 ③共存性：反應(yīng)物和生成物同時存在。 2．化學(xué)平衡狀態(tài)的建立 (1)可逆反應(yīng)過程中正、逆反應(yīng)速率的變化 ①反應(yīng)開始時：反應(yīng)物濃度最大，正反應(yīng)速率最大；生成物濃度為0，逆反應(yīng)速率為0。 ②反應(yīng)過程中：反應(yīng)物濃度逐漸減小，正反應(yīng)速率逐漸減?。簧晌餄舛戎饾u增大，逆反應(yīng)速率逐漸增大。 ③反應(yīng)達平衡時：反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度都不再改變，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等。 (2)用圖像表示化學(xué)平衡狀態(tài)的建立 3．化學(xué)平衡狀態(tài) (1)化學(xué)平衡狀態(tài)的概念 如果外界條件(溫度、濃度、壓強等)不發(fā)生改變，當(dāng)可逆反應(yīng)進行到一定程度時，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度不再改變，達到一種表面靜止的狀態(tài)，稱為“化學(xué)平衡狀態(tài)”，簡稱化學(xué)平衡。 (2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征 4．化學(xué)反應(yīng)的限度 (1)化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達到的最大程度，任何可逆反應(yīng)在給定條件下的進行程度都有一定的限度。 (2)不同條件下，同一可逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)限度不同；相同條件下，不同反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)限度也不同。 (1)可逆反應(yīng)必須在一定的外界條件下(如溫度、濃度、壓強等)才能建立化學(xué)平衡。相同條件下(如溫度、濃度、壓強等)，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)方向開始，還是從逆反應(yīng)方向開始，最終達到的平衡狀態(tài)是相同的，即“殊途同歸”。 (2)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù) 直接判斷依據(jù) v正＝v逆 同一物質(zhì) 生成速率等于消耗速率 不同物質(zhì) 化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，且表示不同方向(即一正一逆) 間接判斷依據(jù) 各物質(zhì)的某些物理量保持不變 各組分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、物質(zhì)的量濃度保持不變 各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)保持不變 例1　某可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，下列說法正確的是(　　) ①正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時進行，兩者的速率完全相等 ②反應(yīng)物和生成物同時存在，兩者的濃度相同 ③混合物的組成比例不會隨時間而改變 A．①B．①③C．②D．①②③ 考點　可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài) 題點　化學(xué)平衡狀態(tài)的特征 答案　B 解析　可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，v正＝v逆≠0，且各組分的含量保持不變，故①③正確；而反應(yīng)物和生成物濃度相同，只是反應(yīng)達到的某一特殊狀態(tài)，并不一定達到平衡。 思維啟迪 化學(xué)反應(yīng)達到平衡時，各組分的濃度保持不變，不要理解為濃度相等，也不要理解為濃度之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。 例2　在體積固定的容器中，對于反應(yīng)A(g)＋B(g)3C(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，下列敘述為平衡狀態(tài)標(biāo)志的是(　　) ①單位時間內(nèi)A、B生成C的分子數(shù)與分解C的分子數(shù)相等 ②外界條件不變時，A、B、C濃度不隨時間變化 ③體系溫度不再變化 ④體系的壓強不再變化 ⑤體系的分子總數(shù)不再變化 A．①②B．①②③C．①②③④D．①②③④⑤ 考點　化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 題點　恒容條件下非等體反應(yīng)平衡狀態(tài)的判斷 答案　D 解析?、偻晃镔|(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等，說明已達平衡；②濃度不變，說明已達平衡；③如果該反應(yīng)沒有達到平衡，則反應(yīng)要和外界有能量的交換，必然導(dǎo)致體系溫度改變。體系溫度不變，說明已達平衡；④⑤由于該反應(yīng)是一個體積改變的反應(yīng)，沒有達到平衡之前，壓強是改變的，分子總數(shù)也是改變的，只有平衡了，二者才不會改變，故①②③④⑤均正確。 特別提示 (1)化學(xué)平衡的實質(zhì)是同種物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等。用不同物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率判斷是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，要根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，轉(zhuǎn)化為同種物質(zhì)的速率進行比較。 (2)利用v正＝v逆＞0判斷平衡狀態(tài)時注意：反應(yīng)速率必須是一正一逆，不能都是v正或都是v逆。 二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制 1．化學(xué)反應(yīng)條件控制的意義與基本措施 (1)化學(xué)反應(yīng)條件控制的意義 ①促進有利的化學(xué)反應(yīng)，提高原料的利用率，加快反應(yīng)速率。 ②抑制有害的化學(xué)反應(yīng)，減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生，控制副反應(yīng)的發(fā)生。 (2)化學(xué)反應(yīng)條件控制的基本措施 ①改變化學(xué)反應(yīng)速率：改變反應(yīng)物的溫度、溶液中溶質(zhì)的濃度、氣體壓強(或濃度)、固體表面積以及催化劑的合理使用等； ②改變可逆反應(yīng)進行的限度：改變可逆反應(yīng)體系的溫度、溶液中溶質(zhì)的濃度、氣體壓強(或濃度)等。 2．控制反應(yīng)條件、提高煤的燃燒效率 (1)煤的狀態(tài) 煤被研得越細(xì)，與空氣中氧氣的接觸面積越大，燃燒越充分，反應(yīng)速率越大。 (2)空氣用量 適當(dāng)過量的空氣有利于煤的充分燃燒。過多的空氣會帶走大量的熱量，降低反應(yīng)溫度，減小燃燒速率，甚至?xí)谷紵Ｖ?當(dāng)溫度達不到煤的著火點時)；少量的空氣則會使煤燃燒不充分，造成能源浪費。 (3)爐(灶)膛材料的選擇 爐(灶)膛材料采用隔熱的耐高溫材料。隔熱可以減少熱量的流失，耐高溫材料可以防止?fàn)t(灶)膛熔融(或熔裂)而脫離。 (4)熱量的利用 燃燒后廢氣中的熱量可用于供暖或發(fā)電等。 (1)提高燃料的燃燒效率的措施 ①盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分接觸，且空氣要適當(dāng)過量。 ②盡可能充分利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率。 (2)提高燃料的燃燒效率的意義在于節(jié)約能源、節(jié)省資源、減少污染。 例3　將煤塊粉碎、經(jīng)脫硫處理、在適當(dāng)過量的空氣中燃燒，這樣處理的目的是(　　) ①使煤充分燃燒，提高煤的利用率　②減少SO2的產(chǎn)生，避免造成“酸雨”?、蹨p少有毒的CO產(chǎn)生，避免污染空氣④減少CO2的產(chǎn)生，避免“溫室效應(yīng)” A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 考點　化學(xué)反應(yīng)條件的控制 題點　從化學(xué)反應(yīng)限度選擇控制反應(yīng)條件 答案　A 解析　煤塊粉碎是為了提高煤的利用率；脫硫是為了減少SO2的產(chǎn)生；過量空氣是為了減少CO的產(chǎn)生。 例4　下列措施可以提高燃料燃燒效率的是(　　) ①提高燃料的著火點?、诮档腿剂系闹瘘c③將固體燃料粉碎?、軐⒁后w燃料霧化處理 ⑤將煤進行氣化處理?、尥ㄈ脒m當(dāng)過量的空氣 A．①③④⑤ B．②③⑤⑥ C．③④⑤⑥ D．①②③④ 考點　化學(xué)反應(yīng)條件的控制 題點　生活、生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)條件的控制 答案　C 解析　理論上，提高燃料燃燒效率的常用方法是增大燃料與空氣的接觸面積，并通入適當(dāng)過量的空氣。對于①和②，由于燃料的著火點是其固有的性質(zhì)，不可改變，故這兩項措施不可行。③、④、⑤所采取的措施均是為了增大燃料與空氣的接觸面積。 1．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)限度的說法中正確的是(　　) A．一個可逆反應(yīng)達到的平衡狀態(tài)就是這個反應(yīng)在該條件下所能達到的限度 B．當(dāng)一個可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正向反應(yīng)速率和逆向反應(yīng)速率相等且等于零 C．平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的濃度保持相等 D．化學(xué)反應(yīng)的限度不可以通過改變條件而改變 考點　可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài) 題點　化學(xué)反應(yīng)限度的理解 答案　A 解析　平衡狀態(tài)就是一個可逆反應(yīng)在該條件下所能達到的最大限度，A正確；反應(yīng)達到平衡時v正＝v逆≠0，各物質(zhì)濃度保持不變但不一定相等，且當(dāng)外界條件發(fā)生改變時，這種狀態(tài)可能會發(fā)生改變，B、C、D錯誤。 2．(2017杭州市學(xué)軍中學(xué)模擬)一定條件下的可逆反應(yīng)2NO2(紅棕色)2NO(無色)＋O2(無色)，在恒壓密閉容器中充入NO2，達到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(　　) A．反應(yīng)停止了 B．NO的正反應(yīng)速率與O2的逆反應(yīng)速率相等 C．c(NO)∶c(O2)＝2∶1 D．氣體的顏色不再變化 考點　化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 題點　恒壓下非等體反應(yīng)平衡狀態(tài)的判斷 答案　D 解析　A項，反應(yīng)達到平衡時，正、逆反應(yīng)速率相等，但反應(yīng)并沒有停止，故錯誤；B項，NO的正反應(yīng)速率與O2的逆反應(yīng)速率之比為2∶1時才能確定反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故錯誤；C項，c(NO)∶c(O2)始終是2∶1，不能作為判斷是否達到平衡的依據(jù)，故錯誤；D項，混合氣體的顏色不再改變，說明NO2氣體的濃度不變，達到平衡狀態(tài)，故正確。 3．在體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列敘述表示該反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是(　　) A．N2、H2、NH3的濃度之比為1∶3∶2 B．混合氣體的密度不隨時間變化 C．當(dāng)有1molN≡N鍵斷裂時，有6molN—H鍵斷裂 D．單位時間內(nèi)生成2amolNH3，同時消耗amolN2 考點　化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 題點　恒容下非等體反應(yīng)平衡狀態(tài)的判斷 答案　C 解析　A中，N2、H2、NH3的濃度之比等于化學(xué)計量數(shù)之比時，不能確定是否處于平衡狀態(tài)；B中，因容器的體積不變，而混合氣體的總質(zhì)量不改變，則無論平衡與否，混合氣體的密度均不變；C中，當(dāng)有1 mol N≡N鍵斷裂時，相當(dāng)于生成2 mol NH3(1 mol NH3中含有3 mol N—H鍵)，即形成6 mol N—H鍵，同時有6 mol N—H鍵斷裂，符合v正(NH3)＝v逆(NH3)，故處于化學(xué)平衡狀態(tài)；D中，兩反應(yīng)速率均表示正反應(yīng)速率，反應(yīng)進行的任何階段均成比例。 4．化學(xué)反應(yīng)限度的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保技術(shù)等方面得到了廣泛的應(yīng)用，如果設(shè)法提高化學(xué)反應(yīng)的限度，下面說法中錯誤的是(　　) A．能夠節(jié)約原料和能源 B．能夠提高產(chǎn)品的產(chǎn)量 C．能夠提高經(jīng)濟效益 D．能夠提高化學(xué)反應(yīng)速率 考點　化學(xué)反應(yīng)條件的控制 題點　從化學(xué)反應(yīng)限度選擇控制反應(yīng)條件 答案　D 解析　提高化學(xué)反應(yīng)的限度，可使更多的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量，提高原料的利用率，但不一定提高化學(xué)反應(yīng)速率。  [對點訓(xùn)練] 題組一　化學(xué)平衡狀態(tài) 1．下列不屬于可逆反應(yīng)的是(　　) A．氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸與次氯酸 B．N2與H2在一定條件下可以生成NH3，同時NH3又可分解為N2和H2 C．電解水生成H2和O2，氫氣和氧氣轉(zhuǎn)化為H2O D．SO2溶于水和H2SO3分解 考點　可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài) 題點　可逆反應(yīng)的判斷 答案　C 解析　可逆反應(yīng)指在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)，電解水生成氫氣和氧氣，氫氣和氧氣點燃生成水，反應(yīng)條件不同，不是可逆反應(yīng)。 2．在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為0.1 molL－1、0.3molL－1和0.2molL－1，在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達到一定限度時，各物質(zhì)的濃度可能是(　　) A．X為0.2molL－1 B．Y為0.1molL－1 C．Z為0.4molL－1 D．Z為0.1molL－1時，Y為0.4molL－1 考點　可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài) 題點　可逆反應(yīng)的特點 答案　B 解析　化學(xué)反應(yīng)的限度決定了可逆反應(yīng)中的各成分是不能完全轉(zhuǎn)化的，反應(yīng)可能正向進行，也可能逆向進行，所以當(dāng)反應(yīng)達到一定限度時各物質(zhì)的濃度范圍為0＜c(X)＜0.2 molL－1,0＜c(Y)＜0.6 molL－1,0＜c(Z)＜0.4 molL－1。而當(dāng)c(Z)＝0.1 molL－1時，c(Y)＝0.45 molL－1。 3．向一密閉容器中放入1molX，進行可逆反應(yīng)2X(g)3Y(g)，反應(yīng)過程中的反應(yīng)速率(v)與時間(t)的關(guān)系曲線如圖所示，下列敘述正確的是(　　) A．t1時，只有正反應(yīng) B．t2～t3時，反應(yīng)不再發(fā)生 C．t2時，容器內(nèi)有1.5molY D．t2～t3時，X、Y的物質(zhì)的量均沒有發(fā)生變化 考點　可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài) 題點　化學(xué)平衡狀態(tài)的建立 答案　D 解析　t1時，v正＞v逆＞0，正、逆反應(yīng)都在發(fā)生，A項錯誤；t2～t3時，v正＝v逆＞0，反應(yīng)并未停止，B項錯誤；該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，1 mol X不能完全反應(yīng)，所以當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，容器內(nèi)Y的物質(zhì)的量小于1.5 mol，C項錯誤；t2～t3時為化學(xué)平衡狀態(tài)，X、Y的物質(zhì)的量均不發(fā)生變化，D項正確。 4．在一定溫度下，向密閉容器中充入一定量的NO2和SO2，發(fā)生反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g)NO(g)＋SO3(g)，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達到平衡時，下列敘述正確的是(　　) A．SO2和SO3的物質(zhì)的量一定相等 B．NO2和SO3的物質(zhì)的量一定相等 C．反應(yīng)后混合物的總物質(zhì)的量一定等于反應(yīng)開始時NO2和SO2的總物質(zhì)的量 D．SO2、NO2、NO、SO3的物質(zhì)的量一定相等 考點　可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài) 題點　化學(xué)平衡狀態(tài)的特征 答案　C 解析　題中沒有給出各物質(zhì)的投料情況，NO2、SO2、NO和SO3的量之間沒有必然的關(guān)系，可能相等，也可能不等，A、B、D項錯；該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故反應(yīng)后混合物的總物質(zhì)的量一定等于反應(yīng)開始時NO2和SO2的總物質(zhì)的量，C項正確。 題組二　化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 5．(2017金華月考)在一定條件下，使一定量的A和B氣體混合發(fā)生反應(yīng)2A(g)＋3B(g)4C(g)。下列描述中，說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是(　　) A．各物質(zhì)的濃度之比c(A)∶c(B)∶c(C)＝2∶3∶4 B．混合氣體中各物質(zhì)的濃度相等 C．單位時間內(nèi)，消耗amolA物質(zhì)的同時消耗2amolC物質(zhì) D．混合氣體的體積是反應(yīng)開始前的 考點　化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 題點　由正、逆反應(yīng)速率相等判斷平衡狀態(tài) 答案　C 解析　化學(xué)平衡狀態(tài)時，各組分濃度保持不變，不是濃度相等；用不同物質(zhì)的反應(yīng)速率表示達到平衡，要求反應(yīng)方向是一正一逆，且反應(yīng)速率之比為化學(xué)計量數(shù)之比。 6．可逆反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在體積固定的密閉容器中進行，達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(　　) ①單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2 ②單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO ③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1的狀態(tài) ④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) ⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) ⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài) ⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài) A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部 考點　化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 題點　恒容下非等體反應(yīng)平衡狀態(tài)的判斷 答案　A 解析　①中單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2，知v正＝v逆，所以①能說明達到平衡狀態(tài)；②所描述的都是指正反應(yīng)方向的速率，無法判斷；③無論達到平衡與否，物質(zhì)的反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比；④有色氣體的顏色不變能夠說明達到了化學(xué)平衡；因容器體積固定，密度是一個常數(shù)，所以⑤不能說明達到平衡；該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng)，容器的體積又固定，所以⑥⑦均能說明達到平衡。 7．在下列說法中，可以說明恒溫恒容密閉容器中的反應(yīng)：P(g)＋Q(g)R(g)＋S(g)已達到平衡狀態(tài)的是(　　) A．反應(yīng)容器內(nèi)壓強不隨時間變化 B．P和S的生成速率相等 C．容器內(nèi)P、Q、R、S的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1∶1∶1 D．反應(yīng)容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量不隨時間變化 考點　化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 題點　等體反應(yīng)平衡狀態(tài)的判斷 答案　B 解析　反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不變，容器的壓強始終不變，A項錯誤；由物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比得v逆(P)＝v逆(S)，根據(jù)題意知，v逆(P)＝v正(S)，則有v逆(S)＝v正(S)，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，B項正確；反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1∶1∶1，但不一定不再改變，所以反應(yīng)不一定達到平衡狀態(tài)，C項錯誤；反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不變，氣體的總物質(zhì)的量不隨時間變化，D項錯誤。 8．一定溫度下，在某恒容的密閉容器中，建立化學(xué)平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列敘述中不能說明該反應(yīng)已達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(　　) A．體系的壓強不再發(fā)生變化 B．v正(CO)＝v逆(H2O) C．生成nmolCO的同時生成nmolH2 D．1molH—H鍵斷裂的同時斷裂2molH—O鍵 考點　化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 題點　有固體參與的氣體反應(yīng)平衡狀態(tài)的判斷 答案　C 解析　A項，由于該反應(yīng)前后氣體體積改變，當(dāng)體系的壓強不再發(fā)生變化時，說明反應(yīng)已達到化學(xué)平衡狀態(tài)；B項，CO的正反應(yīng)速率等于其逆反應(yīng)速率，說明反應(yīng)已達到化學(xué)平衡狀態(tài)；C項，生成CO、H2均表示反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，沒有表示出正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系，不能說明反應(yīng)已達化學(xué)平衡狀態(tài)；D項，H—H鍵斷裂和H—O鍵斷裂是兩個相反的反應(yīng)方向，1 mol H—H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H—O鍵，即消耗1 mol H2的同時消耗了1 mol H2O，可知H2的消耗量等于其生成量，說明反應(yīng)已達到化學(xué)平衡狀態(tài)。 題組三　化學(xué)平衡計算與圖像 9．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)，達到平衡時，H2的轉(zhuǎn)化率為25%，則平衡時氮氣的體積分?jǐn)?shù)接近于(　　) A．5%B．10%C．15%D．20% 考點　化學(xué)平衡計算與圖像 題點　化學(xué)平衡的計算 答案　C 解析　達到平衡時，H2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為8mol25%＝2mol。在一定條件下，N2與H2發(fā)生反應(yīng)： 　　　　　　　　　　N2＋3H22NH3 起始物質(zhì)的量/mol280 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/mol2 平衡物質(zhì)的量/mol6 同溫同壓下，氣體的體積比等于其物質(zhì)的量之比，故平衡時氮氣的體積分?jǐn)?shù)為100%≈15%。 10．在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖所示，下列表述正確的是(　　) A．化學(xué)方程式：2NM B．t2時，正、逆反應(yīng)速率相等，達到平衡 C．t3時，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率 D．t1時，M的濃度是N濃度的2倍 考點　化學(xué)平衡計算與圖像 題點　化學(xué)平衡的圖像 答案　A 解析　在t2時，N的物質(zhì)的量為4 mol，減少4 mol，M的物質(zhì)的量為4 mol，增加2 mol，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NM，A項正確；t2時，M、N物質(zhì)的量還在變化，所以沒有達到平衡狀態(tài)，B項錯誤；t3時，達到平衡狀態(tài)，則正、逆反應(yīng)速率相等，C項錯誤；t1時，N的物質(zhì)的量為6 mol，M的物質(zhì)的量為3 mol，則N的濃度是M濃度的2倍，D項錯誤。 題組四　化學(xué)反應(yīng)條件的控制 11．化學(xué)反應(yīng)條件的控制具有重要的現(xiàn)實意義。如下反應(yīng)條件的控制中，不恰當(dāng)?shù)氖?　　) A．為防止鐵生銹，在其表面涂一層防銹油漆 B．為防止火災(zāi)，在面粉廠、加油站等場所要嚴(yán)禁煙火 C．為加快KClO3的分解速率而加入MnO2 D．降溫加快H2O2的分解速率 考點　化學(xué)反應(yīng)條件的控制 題點　從反應(yīng)速率的變化控制反應(yīng)條件 答案　D 解析　A項，防止鐵生銹，可在其表面涂一層防銹油漆，阻止鐵與潮濕的空氣接觸；B項，面粉廠、加油站周圍的空氣中飄浮著可燃性的氣體或粉塵，遇明火可能會發(fā)生爆炸，所以面粉廠、加油站均要嚴(yán)禁煙火；C項，加入MnO2，對KClO3的分解起催化作用，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；D項，降溫會使化學(xué)反應(yīng)速率減小，減慢H2O2的分解速率。 12．通過控制或改變反應(yīng)條件可以加快、減緩甚至阻止反應(yīng)的進行，使化學(xué)反應(yīng)有利于人類的生存和提高生活質(zhì)量。下列各圖所示的措施中，能加快化學(xué)反應(yīng)速率的是(　　) 考點　化學(xué)反應(yīng)條件的控制 題點　生產(chǎn)生活中化學(xué)反應(yīng)條件的控制 答案　C [綜合強化] 13．一定溫度下，在容積為VL的密閉容器中進行反應(yīng)：aN(g)bM(g)，M、N的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如下圖所示： (1)此反應(yīng)的化學(xué)方程式中＝。 (2)t1到t2時刻，以M的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為。 (3)下列敘述能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是 (填字母)。 A．反應(yīng)中M與N的物質(zhì)的量之比為1∶1 B．混合氣體的總質(zhì)量不隨時間的變化而變化 C．混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時間的變化而變化 D．單位時間內(nèi)消耗amolN，同時生成bmolM E．混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化 考點　化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 題點　化學(xué)平衡狀態(tài)的相關(guān)綜合 答案　(1)2　(2)molL－1min－1(3)CE 解析　(1)化學(xué)計量數(shù)之比等于物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比，所以a∶b＝(8 mol－2 mol)∶(5 mol－2 mol)＝2∶1，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2N(g)M(g)。 (2)v(M)＝＝ molL－1min－1。 (3)達到平衡狀態(tài)時，各組分的濃度不再發(fā)生變化，M與N的物質(zhì)的量之比為1∶1時，不能說明達到平衡狀態(tài)，A選項錯誤；該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物都是氣體，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后混合氣體的質(zhì)量始終不變，B選項錯誤；該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，若反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài)，反應(yīng)過程中氣體的總物質(zhì)的量和壓強始終在減小，當(dāng)該量不再發(fā)生變化時，則說明反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)，C和E選項正確；消耗a mol N和生成b mol M都表示的是正反應(yīng)速率，沒有體現(xiàn)逆反應(yīng)速率的大小，不能說明反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)，D選項錯誤。 14．在一定條件下，A氣體與B氣體反應(yīng)生成C氣體。反應(yīng)過程中，反應(yīng)物與生成物的濃度隨時間變化的曲線如圖?；卮鹣铝袉栴}： (1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 (2)0～t1s內(nèi)A的反應(yīng)速率為。 (3)反應(yīng)后與反應(yīng)前的壓強之比為。 (4)(t1＋10)s時，A氣體的體積分?jǐn)?shù)為，此時v正(A)(填“＞”“＜”或“＝”)v逆(B)。 (5)關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是(填字母)。 a．到達t1s時反應(yīng)已停止 b．在t1s之前B氣體的消耗速率大于它的生成速率 c．在t1s時C氣體的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率 考點　化學(xué)平衡計算與圖像 題點　化學(xué)平衡計算的綜合 答案　(1)3A＋B2C(2)molL－1s－1 (3)9∶13 (4)22.2%?。?(5)bc 解析　(1)從0到t1 s時，Δc(A)＝0.8 molL－1－0.2 molL－1＝0.6 molL－1,Δc(B)＝0.5 molL－1－0.3 molL－1＝0.2 molL－1，Δc(C)＝0.4 molL－1，三者之比為Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝0.6 molL－1 ∶0.2 molL－1∶0.4 molL－1＝3∶1∶2，所以化學(xué)方程式為3A＋B2C。 (2)0～t1 s內(nèi)A的反應(yīng)速率為＝ molL－1s－1。 (3)壓強之比等于物質(zhì)的量之比，為9∶13。 (4)A氣體的體積分?jǐn)?shù)為＝≈22.2%；在t1～(t1＋10)s反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，v正(A)＝3v逆(B)，故v正(A)＞v逆(B)。 (5)a項，可逆反應(yīng)不可能停止，錯誤；b項，在t1 s之前，反應(yīng)未達平衡，仍然向正反應(yīng)方向進行，故B氣體的消耗速率大于它的生成速率，正確；c項，在t1 s時，反應(yīng)達到平衡，故C氣體的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，正確。 15．以下是反應(yīng)：2SO2＋O22SO3在不同條件下達到平衡狀態(tài)時SO2的轉(zhuǎn)化率。 壓強 轉(zhuǎn)化率 溫度 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 10MPa 400℃ 99.2% 99.6% 99.7% 99.9% 500℃ 93.5% 96.9% 97.8% 99.3% 600℃ 73.7% 85.8% 89.5% 96.4% 試回答下列問題： (1)提高該化學(xué)反應(yīng)限度的途徑： 。 (2)要實現(xiàn)SO2的轉(zhuǎn)化率為93.5%，需控制的反應(yīng)條件是。 考點　化學(xué)反應(yīng)條件的控制 題點　從化學(xué)反應(yīng)限度控制反應(yīng)條件 答案　(1)由表可知，要提高反應(yīng)限度，可以采取增大壓強或在一定范圍內(nèi)降低溫度的方法等 (2)500℃、0.1MPa 解析　在化工生產(chǎn)中，往往需要考慮反應(yīng)的快慢和反應(yīng)后所得產(chǎn)物的產(chǎn)率。前者研究的是化學(xué)反應(yīng)速率，后者研究的是化學(xué)平衡即化學(xué)反應(yīng)的限度，對于一個特定的化學(xué)反應(yīng)來說，外部條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度都存在一定的影響。因此，選擇適宜的反應(yīng)條件，既可以增大反應(yīng)速率，縮短生產(chǎn)周期，又可以達到較大的反應(yīng)限度，從而獲得較大的產(chǎn)率。