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第10講第10講化學反應的限度知識導航知識導航知識預習知識預習一、可逆反應1.定義:在同一條件下,既能向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行的反應。2.表示:書寫可逆反應的方程式不用“”,而用“”連接。3.特點:(1)雙向性:正反應和逆反應; (2)雙同性:同一條件,同時進行; (3)共存性:反應物與生成物共存,轉化率達不到100%。二、化學平衡的建立與特征1.化學平衡狀態(tài)的建立過程加入反應物,從正反應方向開始加入生成物,從逆反應方向開始2.化學平衡狀態(tài)的概念一定條件下的可逆反應進行到一定程度時,正反應速率和逆反應速率相等,反應物和生成物的濃度不再改變,達到一種表面靜止的狀態(tài),稱為“化學平衡狀態(tài)”,簡稱化學平衡。3.化學平衡的基本特征三、化學平衡狀態(tài)的判斷1.速率相等:①同種物質——v正(A)=v逆(A)②不同物質——v正(A):v逆(B)=a:b(化學計量數之比)2.變量不變:①各組分的物質的量、質量、濃度、百分含量等保持不變。②總壓強、總物質的量、混合氣體的Mr、體系的密度、顏色等,根據具體情況分析。對點訓練對點訓練題型一:可逆反應判斷與特點【例1】下列反應屬于可逆反應的是()A.Na溶于水的反應B.NH3溶于水的反應C.可充電電池的反應,如H2O+Zn+Ag2OZn(OH)2+2AgD.電解水生成H2和O2,點燃H2和O2的混合物生成水【例2】在下列反應CO+H2O?CO2+H2中,加入C18O后,則18O存在于A.只存在于CO和CO2中 B.存在于CO、H2O、CO2中C.只存在于CO中 D.存在于CO、H2O、CO2、H2中【變2】在一密閉容器中進行如下反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反應過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,當反應達平衡時,可能存在的數據是A.SO2為0.4mol/L、O2為0.2mol/L B.SO2、SO3均為0.15mol/LC.SO3為0.25mol/L D.SO3為0.4mol/L題型二:化學平衡狀態(tài)的特征【變3】下列說法中不正確的是()A.當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時,就是這個反應在該條件下所能達到的限度B.當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時,這個反應的正反應速率和逆反應速率相等C.可以通過控制反應條件,使2molSO2與1molO2反應生成2molSO3D.化學反應的限度可以通過改變條件來改變題型三:化學平衡狀態(tài)的判斷【變4-2】一定條件下,NO2與SO2反應生成SO3和NO兩種氣體。將體積比為1∶2的NO2、SO2氣體置于密閉容器中發(fā)生上述反應,下列不能說明反應達到平衡狀態(tài)的是A.混合氣體顏色保持不變 B.體系的平均相對分子質量保持不變C.NO2和SO2的體積比保持不變 D.每消耗1molSO2的同時生成1molNO2【變5-2】一定溫度下,在恒容的密閉容器中。該反應A(g)+3B(g)=2C(g)達到平衡狀態(tài)的標志有①B的生成速率與C的消耗速率之比為3:2②容器中的壓強不再發(fā)生變化③容器內混合氣體的密度不變化④混合氣體的平均相對分子質量不變⑤C的物質的量濃度不再變化⑥密閉容器中n(A):n(B):n(C)=1:3:2A.①④⑤ B.②③⑤ C.②④⑥ D.②④⑤【變5-3】在恒溫恒容的密閉容器中,有可逆反應2NO2?N2O4,下列能說明反應達到了平衡狀態(tài)的是①NO2生成N2O4的速率與N2O4分解生成NO2速率相等時②C(NO2)=C(N2O4)時③N2O4處于不再分解時④NO2的分子數與N2O4分子數比為2:1時⑤體系顏色深淺不再發(fā)生改變時⑥反應器中壓強不再隨時間變化時⑦混合氣體的平均分子量保持不變時⑧混合氣體的密度保持不變時A.①③⑤⑧ B.②④⑥⑧ C.③⑤⑦ D.⑤⑥⑦題型四:化學反應速率與化學平衡【變6-1】向容積為2.0L的密閉容器中通入一定量的N2O4(無色氣體)和NO2的混合氣體,發(fā)生反應:N2O4(g)2NO2(g),反應吸熱,體系中各物質的物質的量隨時間變化如圖所示。下列有關說法正確的是A.64s時,反應達到化學平衡狀態(tài)B.到達化學平衡前,混合氣體的顏色逐漸變深C.若該容器與外界無熱傳遞,則反應達到平衡前容器內氣體的溫度逐漸升高D.前100s內,用NO2濃度的變化表示的化學反應速率是0.008mol·L-1·s-1【變6-3】Ⅰ.在2L密閉容器內,800℃時反應:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:時間(s)012345n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)下圖中表示NO2的變化的曲線是___________(填字母);(2)800℃,反應達到平衡時,NO的轉化率是___________;(3)用O2表示從0~2s內該反應的平均速率v=___________。Ⅱ.將一定量純凈的氨基甲酸銨(NH2COONH4)置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變,固體試樣體積忽略不計),在恒定溫度下使其達到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。(4)下列不能判斷該分解反應已經達到化學平衡狀態(tài)的是___________(填選項);A.v正(NH3)=2v逆(CO2)B.密閉容器中氨氣的物質的量不變C.容器中CO2與NH3的物質的量之比保持不變D.密閉容器中總壓強保持不變E.形成6個N-H鍵的同時有2個C=O鍵斷裂F.氣體平均相對分子質量不變(5)能使該反應的反應速率增大的是___________(填選項);A.及時分離出CO2氣體 B.適當升高溫度C.加入少量NH2COONH4(s) D.保持容器體積不變,充入N2(6)如圖所示,上述反應中斷開反應物中化學鍵吸收的能量___________形成生成物中化學鍵放出的能量(填寫“大于”“等于”“小于”)。提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】一定條件下的某可逆反應,其正反應速率v(正)和逆反應速率v(逆)隨反應時間t的變化如圖所示。下列判斷不正確的是()A.t1時刻,v(正)>v(逆)B.t2時刻,v(正)=v(逆)C.t2時刻,反應達到最大限度D.t3時刻,反應停止【練2】下列關于化學平衡狀態(tài)的敘述不正確的是A.化學平衡是所有可逆反應都存在的一種狀態(tài)B.在給定條件下,達到平衡時可逆反應完成程度達到最大C.達到平衡時,正、逆反應速率為零D.達到平衡時,反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化【練3】下列描述的化學反應狀態(tài),不一定是平衡狀態(tài)的是()A.H2(g)+Br2(g)2HBr(g),恒溫、恒容下,反應體系中氣體的顏色保持不變B.2NO2(g)N2O4(g),恒溫、恒容下,反應體系中氣體的壓強保持不變C.CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s),恒溫、恒容下,反應體系中氣體的密度保持不變D.N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反應體系中H2與N2的物質的量之比保持3:1【練4】在一定條件下的恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應2X(g)?Y(g)+Z(s),下列不能說明該反應達到化學平衡狀態(tài)的是A.2v正(X)=v逆(Y) B.反應容器中Y的質量分數不變C.體系壓強不再變化 D.混合氣體的密度不再變化【練5】100℃時,將0.1molN2O4置于1L密閉的燒瓶中,然后將燒瓶放入100℃的恒溫槽中,燒瓶內的氣體逐漸變?yōu)榧t棕色:N2O4(g)2NO2(g)。下列結論不能說明上述反應在該條件下已經達到平衡狀態(tài)的是①燒瓶內氣體的顏色不再加深,②N2O4的消耗速率與NO2的生成速率之比為1∶2,③NO2的生成速率與NO2消耗速率相等,④NO2的物質的量濃度不變,⑤燒瓶內氣體的質量不再變化,⑥燒瓶內氣體的壓強不再變化,⑦燒瓶內氣體的密度不再變化,⑧燒瓶內氣體的平均相對分子質量不再變化A.②⑤⑦ B.①③④⑥⑧ C.只有③ D.只有⑤【練6】在恒容密閉容器中發(fā)生2NO2(g)2NO(g)+O2(g),下列說法能夠判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的個數是①單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO②單位時間內NO2、NO、O2的物質的量濃度變化量之比為2︰2︰1③混合氣體的顏色不再改變④混合氣體的密度不再改變⑤混合氣體的平均相對分子質量不再改變⑥混合體系中c(NO)保持不變A.1個 B.2個 C.3個 D.4個【練7】(2021·峨山彝族自治縣第一中學高二期中)某溫度時,在一個容積為2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據圖中數據,下列有關說法錯誤的是A.該反應的化學方程式為X+3Y2ZB.2min時,反應達最大限度,但化學反應仍在進行C.反應開始至2min,Z的反應速率為0.05mol·L-1·min-1D.反應達到平衡時,壓強是開始時的0.9倍【練8】如圖表示800℃時A、B、C三種氣體物質的濃度隨時間變化的情況,t是到達平衡狀態(tài)的時間。試

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