专项2第一单元第2课时化学反应的限度导学案

1、专项2第一单元第2课时化学反应的限度导学案知识条目必考要求加试要求1.化学反应的限度ab2.化学平衡的概念ab3.化学平衡状态的特征ab能力要求1.认识可逆反应的特征。 2.通过实验认识化学反应的限度。3.知道化学平衡的含义及其特征，会判断可逆反应的平衡状态。1化学反应限度1. C12与H2O的反应化学方程式CI2+H2O- HCl +HC1O溶液中微粒三分子HQ C1 0 HC1O四离子H +、Cl、C1O、OH反应特点反应不能进行到底2. FeCl3溶液与KI溶液的反应实验步骤实验现象溶液颜色由无色变为褐色溶液分层，上层为浅绿色，下层油状液体呈紫色溶液变为血红色实验结论有a生成有Fe2+和

2、”生成上层清液中含有未反应的 Fe3+离子方程式2Fe3+ + 2I2Fe2+ I2反应特点I过量条件下，反应物Fe3+不能完全转化为生成物, 即可逆反应具有一定的限度3.可逆反应(1)概念：在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。(2)特点：在一定条件下，可逆反应有一定的限度，反应物不能完全转 化为生成物。(3)表示：在可逆反应的化学方程式中，用 =号代替 =号1 .化学反应限度是在给定的条件下，可逆反应所能达到或完成的程度 化学反应限度的意义在于决定了反应的最大转化率。2 .不同的可逆反应在给定条件下的化学反应限度不同；同一可逆反应 在不同条件(如温度、浓度、压强等)下，其反

3、应限度不同。1 .对于化学反应限度的表达，错误的选项是 ()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答案 D解析 任何可逆反应都有一定的限度，当反应达到限度时，此时 v正 =v逆，对同一可逆反应，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时，化学反应的限度也会发生改变。傕也剂2 .在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)-2SO3(g),反应过 程中某一时刻 SO2、02和SO3浓度分别为0.2 mol 1 1、0.1 mol 11、 0.2 mol L 1。

4、当反应达到平衡时，可能存在的数据是()A、S02为 0.4 mol L 1、02为 0.2 mol - L-1B、S02为 0.25 mol - L-1C、S03 为 0.4 mol - L - 1D、S02、S03 均为 0.15 mol - L -1答案 B解析 假设S02、02完全转化为S03,那么c(SO2) = c(O2) = 0, c(SO 3) =0.4 mol - L-1;假设 S03完全转化为 S02和 02,那么 c(S02)= 0.4 mol L 1, c(02)= 0.2 mol -L-1, c(SO3)=0,而可逆反应的特点是反应 不能进行到底，故A、C错误，B正确；

5、又因为反应物S02和生成物S03 不可能同时减小，故D错误。【二】化学平衡状态1 .化学平衡的建立催牝刑(1)对于可逆反应2SO2+ O22SO3,在一定温度下，将 2 mol SO 2(g)和1 mol 02(g)通入一定体积的密闭容器中，具化学反应速率与时间关 系如下图。分析回答以下问题：反应开始时，正反应速率最大，原因是反应物浓度最大；逆反应速 率为0,原因是生成物浓度为0;反应进行中，正反应速率的变化是逐渐减小，原因是反应物浓度逐 渐减小；逆反应速率的变化是逐渐增大，原因是生成物浓度逐渐增大；反应一段时间(t1)后，正反应速率和逆反应速率的关系是大小相等， 反应物的浓度不再改变，生成物

6、的浓度不再改变。(2)化学平衡状态也可从逆反应开始建立。如图：2 .化学平衡状态(1)化学平衡状态的概念：如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改 变，当可逆反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应 物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为 化 学平衡状态，简称化学平衡。化学平衡研究的对象是可逆反应。(2)化学平衡状态的特征：3 .影响化学反应的限度的因素(1)决定因素：化学反应的限度首先决定于反应物的化学性质。不同的 可逆反应在给定条件下的化学反应限度不同，反应物的最大转化率不同。(2)外界因素：化学反应的限度受温度、浓度、压强等条件的影响。改 变其中的一

7、个条件，可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。要注意 的是，压强只影响有气体物质参与或生成的可逆反应的限度。化学平衡状态的判断方法可逆反应达到平衡状态时主要有以下两个特征： vF=v逆；混合 物中各组分的百分含量不变(除百分含量外其他在反应过程中变化的量，达 到平衡后均不再发生变化，即 变化量达 定量 )。以上两个特征可作为判断可逆反应达平衡的标志。归纳如下：(1)直接标志v正=v逆A、同一种物质的生成速率等于消耗速率；B、在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比；C、在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计 量数之比。各组分的浓度保持一定A

8、、各组分的浓度不随时间的改变而改变；B、各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改 变。(2)间接标志反应体系中的总压强不随时间的改变而变化 (适用于反应前后气体体 积不等的反应)。对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应，假设体系中 颜色不再改变，那么反应达到平衡状态。全是气体参加的反应前后化学计量数改变的可逆反应，平均相对分 子质量保持不变。对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量 相等。3.某可逆反应达到平衡状态时，以下说法正确的选项是 ()正反应和逆反应同时进行，两者的速率完全相等反应物和生成物同时存在，两者的浓度相同混合物的组成比例不会因时间而

9、改变A、只有 B、 C、只有 D、答案 B解析 可逆反应达到平衡状态时，v正=丫逆？0,且各组分的含量保 持不变，故正确；反应物和生成物浓度相同，只是反应达到的某一特 殊状态，并不一定达到平衡。4.可逆反应2NO2(g)2NO(g) +02(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是()单位时间内生成n mol 02的同时生成2n mol N02单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2 ： 2 ： 1的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的

10、状态A、B、C、D、全部答案 A解析 中单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2,知v 正=丫逆，所以能说明达到平衡状态；所描述的都是指正反应方向的速 率，无法判断；无论达到平衡与否，物质的反应速率之比等于化学方程 式中物质的化学计量数之比；有色气体的颜色不变能够说明达到了化学 平衡；因容器体积固定，密度是一个常数，所以不能说明达到平衡状态； 该反应是一个反应前后气体体积不等的反应，容器的体积又固定，所以 均能说明达到平衡。1 .以下不属于可逆反应的是（）催化剂A、N2 + 3H2压、2NH3B、CO2+H2OH2CO3C、2NO2 - N2O4茄甲D、Pb+ PbO2+

11、2H2SO4厚钉2PbSO4+ 2H2O答案 D解析 可逆反应必须在同一条件下同时进行， D中两个方向反应条件 不同且不是同时进行，故不属于可逆反应。2 .以下关于化学反应限度的说法中正确的选项是 （）A、一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的 限度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答案 A解析 平衡状态就是一个可逆反应在该条件下所能达到的最大限度，A正确；反应达到平衡时v正=v逆？ 0,各物质浓度保持不变但不一定相等， 且当外界条件发生改变时，这种状态可能

12、会发生改变，B、C、D错误。3 .对可逆反应 4NH3(g) + 5O2(g)0 4NO(g) + 6H2O(g),以下表达正 确的选项是()A、达到化学平衡时，4v正(O2)=5v逆(NO)B、假设单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3,那么 反应达到平衡状态C、达到化学平衡时，假设增加容器体积，那么正反应速率减小，逆反 应速率增大D、化学反应速率关系是 2v正(NH3)=3v正(H2O)答案 A解析 NO的生成与NH3的消耗同时表示正反应，在任意时刻都相等， B项不正确；达到平衡时，增加容器体积，反应物、生成物浓度同时减小， 正、逆反应速率同时减小，C项不正确；在反应

13、的任意状态总有v正(NH3)： v 正(H2O) = 4：6,即 3v 正(NH3) = 2v 正(H2O), D 项不正确。4 . 丁烯是仅次于乙烯和丙烯的重要石油化工原料。目前已开发出丁烷 脱氢制丁烯，Pt Sn分子筛脱氢催化剂(催化剂L- 78)是该过程常用的催化 剂。其反应原理为(反应 I ): C4H10(g)KC4H8(g)(丁烯)+ H2(g)副反应为(反应 H ): C4H10(g)OC4H6(g)(丁二烯)+ 2H2(g)在某恒温恒容密闭容器中发生反应I和反应n ,那么以下不能判断两反应已同时达到平衡的是()A、密闭容器中混合气体的密度不变B、容器中nnC4H210不再变化n

14、 C4H10C、容器中丁二烯的浓度不再变化D、容器中C4H8(g)体积分数不变答案 A5.在100 C时，将0.01 mol的四氧化二氮气体充入 0.1 L的密闭容 器中，发生反应，隔一定时间对该容器内的物质进行分析，得到如下表格：7时间/s浓度/mol 020406080100c(N 2O4)/mol 10.1000.0700.050C3abc(NO 2)/mol10.0000.060C20.1200.1200.120请填空：(1)该反应的化学方程式为 O达到平衡时N2O4的转化率为,表中c2 旗、或 = ，下同)c3, a bb(2)在020 s内，N2O4的平均反应速率为 。答案 (1)

15、N2O4z2NO2 60% =(2)0.001 5 mol - L -1 - s- 1解析 反应的化学方程式为 N2O4=2NO2,在时间为60 s时，c(N O2)为0.120 mol L1,此后浓度不再发生改变，即时间为 60 s时，反应 达到平衡。由 N2O4O2NO2 计算得，在 40 s时，c2= (0.100 0.050)mol -L 11X 2 = 0.100 mol , L 1, c3 = (0.1002x 0.120)mol L 1 = 0.040 mol L1,所以c2c3。因60 s时反应达到平衡，那么a= b; N2O4的转化率为：S/0：。1 J；1 二c3乂 100

16、%= 60%。在 020 s 内 N2O4 的平均反应 、+0.100mo1 .&100 mol . L 1 0.07 mol L1 一 一 .速率为 v(N2O4) =0.001 5 mol L 1 s20 s1 O基础过关题组一可逆反应的特点及其判断1 .以下各组反应中，不属于可逆反应的是 ()催化剂催化剂A、N2 + 3H22NH3 和 2NH3-N2 + 3H2B、H2 + I2=2HI 和 2HI=H2+I2一. 占燃 .由，解 , 一 ,C、2H2+ O2=2H2O 和 2H2O=2H2 T + O2 T -催化剂-催化剂 -D、2SO2+ O2隼=2SO3 和 2SO3隹=2SO

17、2+ O2答案 C解析 根据可逆反应的定义，在同一条件下正反应方向和逆反应方向 均能同时进行的反应叫做可逆反应，所以 C中的反应不属于可逆反应，应 选Co2 .当可逆反应2SO2+ O2=2SO3达到平衡后，通入18O2,再次达 到平衡时，18O存在于()A、SO3和 02 中 B、SO2和 SO3 中C、S02、02 和 S03 中 D、S02 和 02 中答案 C解析 此题考查了化学平衡的特征一一化学平衡是动态平衡， S02和1 802反应生成了 S18O3, S18O3又分解生成S18O2和1802,所以平衡混合 物中含180的粒子有S1802、1802、S1803,应选C。题组二化学平

18、衡状态的特征3 .一定温度下，可逆反应A(g) + 3B(g)O2C(g)未达到平衡的是()A、C的生成速率与C的分解速率相等B、单位时间内生成n mol A的同时消耗4n mol BC、A、B、C的浓度不再变化D、C的百分含量达到最大值答案 B解析 化学平衡的标志是正反应速率与逆反应速率相等。C的生成速率是正反应速率，C的分解速率是逆反应速率，A项达到平衡；A、B、C 各物质的浓度不变化，是平衡状态的宏观表现，C项达到平衡；逆反应生成n mol A,同时生成3n mol B,对于正反应却消耗了 4n mol B,说明 v正丫逆，反应向正反应方向进行，B项未达到平衡；C的百分含量达到 最大值，

19、说明反应达到限度，即 D项达到平衡。4 .在一定温度下，向密闭容器中充入一定量的NO2和SO2,发生反应：NO2 + SO2oNO+SO3(g),当化学反应达到平衡时，以下表达正确 的选项是()A、SO2和SO3的物质的量一定相等B、NO2和SO3的物质的量一定相等C、反应后混合物的总物质的量一定等于反应开始时NO2和SO2的总物质的量D、SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等答案 C解析 题中没有给出各物质的投料情况，NO2、SO2、NO和SO3的量 之间没有必然的关系，可能相等，也可能不等，A、B、D项错；该反应反应前后气体分子数不变，故反应后混合物的总物质的量一定等于反应开始 时

20、NO2和SO2的总物质的量，C项正确。5 .在密闭容器中进行反应：X2(g) + Y2(g)。2Z(g), X2、Y2、Z的 起始浓度分别为 0.1 mol L 1、0.3 mol L1、0.2 mol L1,在一定 条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是 ( )A、Z 为 0.3 mol - L-1 B、Y2 为 0.4 mol - L-1C、X2 为 0.2 mol - L-1D、Z 为 0.4 mol - L-1答案 A题组三 化学平衡状态的判断6. 一定条件下，在密闭容器中进行反应 3SiCl4(g) + 2N2(g)+6H2(g)昌皿1Si3N4(s)+12HCl(g),能表

21、示上述反应达到化学平衡状态的是 ()A、3v 逆(N2) = 2v 正(H2)B、v 正(HCl)=4v 正(SiCl4)C、混合气体密度保持不变D、c(N2) : c(H2) : c(HCl) = 1 ： 3 ： 6答案 C解析 v逆(N2)和v正(H2)表示不同的反应方向，但速率之比不等于化 学计量数之比，那么说明反应没有达到平衡状态，A错误；v正(HCl)和v 正(SiCl4)表示同一反应方向，无论是否平衡，均成立，B错误；由于生成物 中Si3N4为固体，正反应为气体质量减少的反应，当气体的密度不变时， 说明反应处于平衡状态，C正确；浓度关系与是否平衡无关，D项错误。7.以下图是可逆反应

22、X2(g) +3Y2(g)= 2Z2(g)在反应过程中的反应速 率(v)与时间(t)的关系曲线，以下表达正确的选项是()A、t1时刻，v正0, v逆=0B、t1t2, X2的消耗速率小于X2的生成速率C、t2t3,反应不再发生D、t2t3,各物质的浓度不再发生变化答案 D解析 t1时，v正丫逆0, A不正确；由于t1t2时，反应物X2 与Y2物质的量逐渐减少至t2时刻保持不变，X2的消耗速率大于X2的生 成速率，B不正确；t2t3达平衡状态，v正=丫逆?0, C不正确，D正确c8. 一定温度下在一定体积的密闭容器中，以下表达不能作为可逆反应A(g) + 3B(g)2c(g)达到平衡状态标志的是

23、()C的生成速率与C的消耗速率相等 单位时间内生成a mol A, 同时生成3a mol B A、B、C的浓度不再变化 C的物质的量不再变 化混合气体的总压强不再变化混合气体的总物质的量不再变化单位时间消耗a mol A,同时生成3a mol B A、B、C的分子数之比为1 ： 3 ： 2A、 B、 C、 D、答案 A解析 关于平衡状态的判断，一定要根据实际反应分析选项，判断是 否达到平衡状态，只有在平衡状态下具备的性质才能作为 标志。此题 中的反应是一个反应前后气体物质的量不等的可逆反应。在反应过程中 的任意时刻都符合；可能是平衡状态，也可能不是平衡状态。题组四有关化学平衡的计算9. 一定条

24、件下，对于反应 X(g) + 3Y(g)O 2Z(g),假设X、Y、Z的 起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达平衡时，X、Y、Z的浓度分别为 0.1 mol L 1、0.3 mol - L -1 和 0.08 mol L 1,那么以下判断不合 理的是()c1 ： c2= 1 ： 3平衡时，Y和Z的生成速率之比为2 : 3X和Y的转化率不相等c1的取值范围为0c10,反应又是可逆的，正确。10. 某化学反应中，反应混合物 A、B、C的物质的量浓度(c)与时间(t) 的关系如下表所不：初始2 min4 min6 minc(A)/mol 11.451.281.001.00c(B)/mol

25、10.380.721.281.28c(C)/mol - 10.0950.180.320.32以下说法正确的选项是()A、该反应的化学方程式为 AK2B + CB、4 min末A的转化率约为31%C、46 min时，反应停止了D、02 min内，C的平均反应速率为 v(C)=0.09 mol - L-1 - min-答案 B解析 反应过程中，A的物质的量浓度减小，B、C的物质的量浓度增 大，说明A为反应物，B、C为生成物，反应开始到2 min时，A c(A) = 1.45 mol L 1 1.28 mol - L 1 =0.17 mol L 1, c(B) = 0.72 mol L 1 0.38

26、 mol L 1 = 0.34 mol L1, c(C) = 0.18 mol L 1 0.095mol L1 = 0.085 mol - L 1,故 Ac(A) : c(B) : c(C) = 0.17 mol L -1 : 0.34 mol L 1 ： 0.085 mol L 1 =2 ： 4 ： 1,故该反应的化学方程式为2A4B+C, A项错误；4 min末，mol L 1 = 0.45 mol L 1, A 的转化率为 c(A) = 1.45 mol - L-1- 1.000.45 mol L 11.45 mol - L 1X100%31%,B项正确；由表中数据可知，该反应是可逆反应

27、， 46 min时反应并没有停止，只是达到了平衡状态,C项错误；前2 min , v(C)=0.150.0052mol -L1 min 1 = 0.0425 mol L 1 min 1, D 项错误能力提升11.以下是反应：2SO2+ O2=2SO3在不同条件下达到平衡状态时 SO2的转化率：Ils转化压强0.1 MPa0.5 MPa1 MPa10 MPa400 C99.2%99.6%99.7%99.9%500 C93.5%96.9%97.8%99.3%600 C73.7%85.8%89.5%96.4%试回答以下问题:(1)关于可逆反应的限度，你能得出什么启示?(2)提高该化学反应限度的途径:

28、(3)要实现SO2的转化率为93.5%,需控制的反应条件是O答案(1)可逆反应中的反应物不能全部转化为生成物；可逆反应中某 物质的逆反应速率与其正反应速率相等时，生成物和反应物的浓度不再变 化，该反应就达到了限度；改变反应条件可以改变化学反应的限度(合理即可)(2)由表可知，要提高反应限度，可以采取增大压强或在一定范围内降 低温度的方法等(3)500 C、0.1 MPa解析 在化工生产中，往往需要考虑反应的快慢和反应后所得产物的 产率。前者研究的是化学反应速率，后者研究的是化学平衡即化学反应的 限度，对于一个特定的化学反应来说，外部条件对化学反应速率和化学反 应限度都存在一定的影响。因此，选择

29、适宜的反应条件，既可以增大反应 速率，缩短生产周期，又可以达到较大的反应限度，从而获得较大的产率。12 .在2 L密闭容器内，800 C时NO(g)和02(g)反应生成NO2(g)的 体系中，n(N0)随时间的变化如下表：时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)上述反应(M 是或 不是)可逆反应，在第5 s时，N 0的转化率为?(2)以下图中表示N02的变化的曲线是 。用02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 A、v(NO2) = 2v(O2)B、容器内压强保持不变C、v 逆(NO) =

30、2v 正(O2)D、容器内密度保持不变答案 (1)是 65% (2)b 0.001 5 mol L 1 s 1 (3)BC0.020 mol-0.007 mol解析 该反应是可逆反应，5 s时，NO 转化率为不诉.0.020 molX 100%= 65%。(2)由平衡体系2NO(g) + O2(g)态时，c(NO2)=0,随反应的进行，0.020 mol 0.007 molO2)=2 L -=为b。0.0062NO2(g)知，NO2为生成物，初始状 c(NO2)逐渐增大，当达到平衡时，c(N 5 mol L 1,故表示NO2变化曲线的=,NO =0.020 mol-O.008 mo12 LX2 s-tAc NO02 s 内，v(NO) =-0.003 mol -