6.2.2化学反应的限度及条件控制（教学设计）高一化学（人教版2019）

第六章《化学反应与能量》教学设计第二节化学反应的速率与限度第二课时化学反应的限度及条件控制课题：6.2.2化学反应的限度及条件控制课时1授课年级高一课标要求知道化学平均反应速率的表示方法及影响化学反应速率的因素；了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态；从限度和快慢两方面认识和调控化学反应的重要性，学习运用变量控制的方法研究化学反应，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。教材分析本节是人教版（1019版）必修第二册第六章第二节化学反应的速率与限度的内容，主要包括化学反应中的速率及影响因素和化学反应的限度及条件控制两部分内容。前面两节的学习着重探讨化学能向其他形式的能量（如热能和电能）的转化，并指出化学反应中的物质变化及伴随发生的能量变化是化学反应的两大基本特征。本节教材内容则是从另一个角度研究化学反应，探讨人类面对具体的化学反应要考虑的两个基本问题：化学反应速率进行的快慢和限度及外界条件对化学反应速率和限度的影响。因此，本节内容是对前节内容的拓展和延伸，通过学习可以使学生对化学反应特征的认识更深入、更全面，在头脑中建立起一个有关化学反应与能量的完整而又合理的知识体系。本节教学内容的重点是化学反应速率的概念及影响因素；化学反应的限度，教学难点是化学反应的限度。共分两课时完成，第一课时：化学反应速率，第二课时：化学反应的限度及条件控制。本课时是本节第二课时“化学反应的限度及条件控制”的内容。在对影响化学反应速率的因素进行实验探究和总结后，教材又设置新的实验探究，让学生发现化学反应限度问题，经过对该问题的再认识，逐步形成化学反应限度的概念，并以上述观点为指导去分析和解决实际问题。本课时的内容是理科学生今后学习选修4《化学反应原理》第二章化学反应速率和化学平衡第二节影响化学反应速率的因素的基础，也是学习化学平衡的基础。因而这一内容起到了连接必修和选修内容承上启下的重要作用。与化学反应速率相比，化学平衡的概念比较抽象，与学生生活经验有一定的距离。要理解化学平衡的含义，先要理解化学反应存在限度。教学中可以充分利用好化学实验这个重要的手段。如可以回忆氯气与水反应的实验，氯水仍然略显黄绿色表明溶于水的氯气没有反应完，也就是说一定条件下氯气与水反应存在限度。还可以通过Fe”与厂反应建立可逆反应存在限度的概念（具体操作见“栏目使用建议”）。有传感器的学校还可以设计二氧化碳与水反应的实验，帮助学生认识化学反应存在限度。具体做法如下：二氧化碳溶于水，水溶液可使紫色石蕊溶液变红，说明二氧化碳可与水反应生成碳酸；再利用压强传感器测得容器中依然存在二氧化碳，说明二氧化碳没有反应完全。利用传感器，学生可以“看”到宏观现象背后的微观实质，在惊喜之余心悦诚服。除了化学实验，教学中还可以利用工业生产中的真实数据作为证据。例如合成氨，当氮气与氢气体积比为1：3投料时，理论上可以完全反应，但是当各物质含量不再发生变化时，氨的含量远远达不到理论值，说明合成氨反应存在限度。“实验是化学的最高法庭”，真实数据的获得要建立在实践基础上，明显的实验现象和客观真实的数据无疑具有很强的说服力。待学生认识到可逆反应存在限度之后，再引导学生应用刚刚学习的影响反应速率的因素，结合教材图618分析化学平衡状态的建立过程就显得水到渠成，学生对平衡状态特征的理解就会顺利得多。这样分步骤、有层次的教学方式符合学生的认知发展规律，可以有效突破化学平衡这个教学难点。教学目标1．通过实例分析，体会可逆反应存在限度，理解化学平衡状态的特征，初步学会判断化学平衡状态，发展“变化观念与平衡思想”的学科核心素养。2．通过问题探究，发展认识化学的基本角度，能从化学反应限度和快慢的角度解释生产、生活中的简单化学现象，体会从限度和快慢两各方面去认识和调控化学反应的重要性。3．通过讨论交流，进一步认识控制反应条件在生产和科学研究中的作用，知道提高燃料的燃烧效率的重要性和方法，体会化学学科价值，树立将化学知识应用于生产、生活实践的意识。教学重、难点重点：可逆反应的概念、化学平衡状态的特征及判断、反应条件的控制难点：可逆反应的理解及化学平衡状态的判断核心素养变化观念与平衡思想：通过理解可逆反应的概念及特点，结合实例说明可逆反应不能进行到底，利用已有知识进行分析，说明可逆反应有一定限度。且可逆反应一定条件下达到限度时，处于化学动态平衡状态。证据推理与模型认知：通过分析推理认识化学平衡的特征及初步了解判断可逆反应在一定条件下是否达到化学平衡状态的方法，增大化学反应的条件时可以控制的，形成化学平衡状态及判断方法的认知模型。科学态度与社会责任：通过工业合成氨实例分析，结合所学知识，知道实际生产中反应条件的控制不仅要考虑反应的因素，还要考虑设备条件、成本控制等因素。培养科学条件的精神和努力学好化学更好为社会服务的责任意识。学情分析学生已经学习了化学反应速率的有关知识，也接触过一些实际的可逆反应，如氯气溶于水呈浅黄绿色、Fe3+与I的反应等。但受学生的知识基础所限，本课时的知识比较抽象，如何透过现象看本质，利用已有知识进行分析，得出可逆反应会有限度，并且达到限度时，处于表面静止的化学平衡状态存在一些困难。同时，对化学平衡及反应条件的控制也不能太深入，教材只要求学生初步建立化学平衡概念及反应条件控制的基本意识即可，教学过程教学环节教学活动设计意图环节一、情景导入生活情境【回顾1】除物质本身的性质外，影响化学反应速率的主要因素有哪些？【学生】影响化学反应速率的外在因素主要有浓度、压强、温度、催化剂等外，反应物颗粒的大小、溶剂的性质、光、超声波、磁场等也会对化学反应速率产生影响。【回顾2】压强对化学反应速率的影响有何特点何规律？【学生】对于有气体参与的化学反应，通过改变容器体积而使压强变化的情况：压强增大，浓度增大反应物和生成物的浓度都增大，正逆反应速率都增大，相反，亦然。【教师】评价、肯定。【预习1】什么是可逆反应？有何特点？【学生1】定义：可逆反应是指一定条件下既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应。【学生2】特点：由正反应和逆反应2个反应组成，分别用v(正)和v(逆)来衡量各自反应进行的快慢；反应物和生成物同时共存；若条件保持一定，最终都会建立一个化学平衡状态。【教师】评价、肯定。【预习1】什么是化学平衡状态？有何特征？【学生1】化学平衡状态是在一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再改变的状态。【学生2】学平衡状态的特征是“逆（可逆反应）、等（正逆反应速率）、定（平衡体系中各物质的含量一定）、动（动态平衡）、变（外界条件变，平衡变）”。【导入】观看“炼铁高炉尾气之谜”视频。（视频见PPT）回顾旧知，预习新知，创设工业炼铁真实情境，激发学习兴趣和探究的欲望。环节二、氧化化学反应的限度活动一、认识可逆反应【过渡】某些化学反应中反应物不可能全部转化为生成物，存在一定的化学反应限度。其实任何化学反应的进程都有一定的限度（可逆性），反应物不可能完全参加反应，有些能进行地较彻底（非可逆反应），有些反应是不彻底的，甚至是可逆的（可逆反应）。【问题1】阅读教材P46页内容，结合视频“炼铁高炉尾气之迷”，思考是否所有化学反应都能进行得很完全呢？【学生】不是。工业上，炼制1t生铁所需焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需要的量。炼铁工程师们认为这是CO与铁矿石接触不充分所造成的，于是耗费大量资金加高了的炼铁高炉。但却发现问题仍然没有得到解决，后来才发现其原因是炼铁过程中的反应是“可逆”的。即在一定条件下很多化学反应并不能进行到底。【教师】评价、强调：化学反应中有可逆反应，存在化学反应限度。【问题2】讨论交流：结合教材P4647页内容，思考可逆反应的定义是什么？有何特点？【学生1】定义：在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。【学生2】特点：①相同条件下，正逆反应同时进行。②反应物与生成物同时存在，反应不能进行到底，反应物的转化率都小于100%。③在方程式中用“”而不能用“=”表示。【教师】评价、投影：【教师】强调：不是所有化学反应都是可逆反应。大多数的化学反应都具有可逆性，有些化学反应在某一条件下可逆程度很小（逆反应倾向很小），通常称为不可逆反应。如金属镁与盐酸的反应等，可逆是绝对的，不可逆是相对的。【对应训练1】一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是()A.该反应的化学方程式为3B+4D6A+2CB.反应进行到1s时,v(A)=v(D)C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.05mol·L1·s1D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等【答案】C【解析】Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)=(1.20)mol∶(1.00.4)mol∶(1.00.2)mol∶(0.40)mol=6∶3∶4∶2,化学方程式为3B+4C6A+2D,A错误;不论在什么时刻,用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比,B、D错误;反应进行到6s时,B的物质的量浓度的变化量为(1.00.4)mol÷2L=0.3mol·L1,6s时,B的平均反应速率为0.3mol·L1÷6s=0.05mol·L1·s1,C正确。【对应训练2】下列反应不属于可逆反应的是()A．SO2与O2在一定条件下生成SO3，同时SO3又分解为SO2和O2B．N2与H2在一定条件下生成NH3，同时NH3又分解为N2和H2C．电解水生成H2和O2，氢气在氧气中燃烧生成H2OD．SO2溶于水生成H2SO3，同时H2SO3又分解为SO2和H2O【答案】C【解析】可逆反应指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气点燃生成水，两者反应条件不同，不是可逆反应。创设真实情境，初步学会收集各种证据，对物质的性质及其变化提出可能的假设；并基于证据进行分析推理，证实或证伪假设。检测与评价，发现问题，调控课堂，提高效率。活动二、探究化学反应的限度—化学平衡【过渡】大部分化学反应都是可逆反应。完全反应是相对的，可逆反应是绝对的，工业合成氨的反应就是一个典型的可逆反应。【问题1】阅读教材P47页内容，思考在1L密闭容器中加入1molH2和1molI2发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，请结合可逆反应的特点，画出该反应的速率—时间图像。【教师】引导分析：该反应可从开始时、进行中、一段时间后三个阶段进行分析。【学生1】开始时：反应物浓度最大，正反应速率最大；生成物浓度为零，逆反应速率最小；【学生2】进行中：反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小；生成物浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大；【学生3】一段时间后：正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物浓度保持不变。【教师】评价、投影速率—时间图像：【问题2】讨论：结合可逆反应的速率—时间图像分析，思考化学平衡状态的概念、特征是什么？如何判断可逆反应达到平衡状态？【学生1】定义：化学平衡状态(简称化学平衡)是指在一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等（即同一物质的生成速率和消耗速率相等）时，反应混合物中各组分的含量保持不变的状态。【教师】评价、追问：可逆反应达到化学平衡状态时，反应就停止了？【学生】可逆反应在一定条件下达到平衡状态时，反应处于表面静止状态，反应仍在进行，又称动态平衡状态。【教师】评价、板书平衡建立过程：反应开始时（v(正)最大，v(逆)=0）→反应进行中（v(正)最逐渐减小，v(逆)逐渐增大）→反应平衡时（c(反应物)与c(生成物)不再改变，v(正)=v(逆)≠0）【学生】板书速率—时间图像：【教师】评价、追问：根据以上分析，化学平衡状态又哪些特征呢？【学生】化学平衡状态的特征可以简单概括为：逆、等、动、定、变。【教师】评价、投影：【教师】追问：结合化学平衡状态的特征，思考如何判断可逆反应已达到平衡状态？【学生1】直接判据：①正逆反应速率相等；②各物质浓度不变。【学生2】间接判据：百分含量、物质的量、压强、平均相对分子质量、密度、颜色不随时间改变。【教师】评价、强调：不管是直接判据还是间接判据，在实际应用过程都会有不同的表现形式，从而产生很多等价标志。如颜色、密度、气体相对分子质量、气体压强等。【教师】讲解：化学平衡状态，微观上是v(正)=v(逆)，v(正)=v(逆)是指指定某物质(反应物或生成物)的消耗速率与生成速率相等。宏观上是各物质的浓度保持不变，各物质的百分含量不变。【应用探究】结合教材P47页内容，思考什么是化学反应的限度？研究化学反应的限度有何意义？【学生1】可逆反应在一定条件下达到的一种特殊的化学平衡状态，是在给定的条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。【学生2】化学反应的限度决定了反应物的量不再随时间的变化而变化，因此反应物的转化率在一定条件下达最大值，且保持不变。【学生3】同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。【学生4】研究化学反应的限度对于化学研究和化工生产有着重要的意义。【教师】评价、肯定。【对应训练1】下列理解错误的是()A．化学平衡是一个动态平衡B．化学反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，是对反应中不同物质而言C．化学反应速率是研究化学反应进行快慢的问题，化学平衡是研究化学反应进行的限度问题D．化学平衡研究的对象主要是可逆反应【答案】B【解析】A.化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，化学平衡是一个动态平衡，A项正确；B.化学反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，是对反应中同一物质而言，不同物质之间的正逆反应速率可能相等，B项错误；C.化学反应速率体现化学反应进行的快慢，化学反应限度体现化学平衡，所以化学反应速率是研究化学反应进行快慢的问题，化学平衡是研究化学反应进行的限度问题，C项正确；D.化学平衡研究的对象主要是可逆反应，不适用于不可逆反应，D项正确；故选B。【对应训练1】可逆反应：2NO22NO＋O2在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是()①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦C．①③④⑤ D．全部【答案】A【解析】①中单位时间内生成nmolO2的同时必消耗2nmolNO2，知v正＝v逆，所以①能说明达到平衡状态；②所描述的都是指正反应方向的速率，无法判断；③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；④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⑤不能说明；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⑥⑦均能说明达到平衡。认识化学现象与模型之间的联系，运用多种模型来描述和解释化学现象，预测物质及其变化的可能结果。依据物质及其变化的信息建构模型，建立解决复杂化学问题的思维框架。培养证据推理与模型认知的化学核心素养。形成概念，强化理论对实践的指导作用，体现化学的社会价值。检测与评价，发现问题，调控课堂，提高效率。环节三、化学反应条件的控制活活活动一、化学反应条件控制的目的和措施【过渡】在实际生成和生活中，对于具体的化学反应，我们可以通过调空反应条件，使反应尽量按有利的方向进行。【问题1】阅读教材P47最后自然段，思考化学反应条件控制的目的和措施是什么？【学生1】目的之一是促进有利的化学反应：提高反应速率；提高反应物的转化率，即原料的利用率。【学生2】目的之二是抑制有害的化学反应：降低反应速率，控制副反应的发生，减少甚至消除有害物质的产生。【教师】评价、肯定。【学生3】措施之一是改变化学反应速率：改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以及催化剂的合理使用等。【学生2】措施之二是改变可逆反应进行的限度：改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。【教师】评价、肯定。【问题2】结合教材P48页“思考与讨论”栏目，思考为提高煤的燃烧效率，应如何调控燃烧反应的条件？【学生1】煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉目的是增大与空气中O2的接触面积，煤粉燃烧更充分，加快反应速率；【学生2】通入过量的空气可以使煤粉充分燃烧，生成CO2，放出更多的热量。因为若空气不足，会造成煤燃烧不完全，生成CO，产生热量减少，且会造成污染。【教师】评价、追问：若从能量转化角度看，我们还可以采取哪些措施？【学生1】选择保温隔热且耐热的炉(灶)膛材料，其主要目的是防止热量散失。【学生2】为充分利用煤燃烧后的废气中的热量，可将燃烧后的废气通过热交换装置，供其他方面使用。【教师】评价、肯定。【对应训练1】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+5O23CO2+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【答案】B【解析】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。【对应训练2】下列措施可以提高燃料燃烧效率的是()①提高燃料的着火点②降低燃料的着火点③将固体燃料粉碎④将液体燃料雾化处理⑤将煤进行气化处理⑥通入适当过量的空气A.①③④⑤B.②③⑤⑥C.③④⑤⑥ D.①②③④【答案】C【解析】着火点是固有性质，不能改变，①②错误;③④⑤⑥都可以使燃料与氧气充分接触，正确。认识控制化学反应条件的目的和方法，强化理论知识对实践的指导作用。关注与化学有关的社会热点问题，认识环境保护和资源合理开发的重要性，树立可持续发展意识和绿色化学观念。检测与评价，发现问题，调控课堂，提高效率。活活活动二、化工生产中反应条件的调控【过渡】工业生产中，除了通过提高反应物的转化率和增大反应速率两各方面来提高经济效益外，往往还需要综合考虑其他一些具体情况。【问题1】阅读教材P48页第一自然段，思考化工生产（工业合成氨）中理论上该如何调控反应条件？【学生】化工生产中调控反应条件时，还需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。【教师】引导：可以从温度、压强、催化剂等方面分析合成氨的适宜条件。【学生1】从反应速率来看，反应速率越快，越有利，应该选择高温，且温度越高越好；【学生2】从压强来看，压强越大，反应速率越快，因此，应该选择高压，且压强越高越好；【学生3】使用催化剂，可以加快化学反应速率，所有应该使用催化剂。【教师】评价、追问：实际情况是这样的吗？【问题2】实例探析：下表的实验数据是在不同温度、压强下，平衡混合物中氨的含量的变化情况(初始时氮气和氢气的体积比是1：3)，根据合成氨反应的数据分析合成氨的适宜条件是什么？温度/℃氨的含量/%0.1MPa10MPa20MPa30MPa60MPa100MPa20015.381.586.489.995.498.83002.2052.064.271.084.292.64000.4025.138.247.065.279.85000.1010.619.126.442.257.56000.054.509.113.823.131.4【学生1】根据数据理论分析可知：合成氨的适宜条件是低温、高压时有利于提高氨的产率。【教师】评价、追问：在这些条件下合成氨真的可行吗？请分析其原因。【学生1】不行，温度低，速率小，达到平衡所需时间长，生产成本高.【学生2】压强大，对动力和生产设备的要求越高，生成成本高。【教师】评价、强调：所有在实际生成过程中，应综合考虑选择合成氨适宜的条件：温度在400~500℃和压强为10~30MPa。【对应练习1】工业上合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)eq\o(=,\s\up9(高温、高压),\s\do3(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．压强越大，反应速率越快，因此采取的压强越大越好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，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大越好，错误；C项，可选用适当的催化剂提高反应速率，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，错误。【对应练习2】硫酸是一种重要的化工产品，目前的重要生产方法是“接触法”，反应原理为：2SO2+O22SO3，已知该反应为放热反应。则下列说法正确的是A．只要选择适宜的条件，SO2和O2就能全部转化为SO3B．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零C．由反应可知，2molSO2的能量大于2molSO3的能量D．工业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【答案】D【解析】A．因为2SO2+O22SO3为可逆反应，所以尽管选择适宜的条件，SO2和O2也不能全部转化为SO3，故A错误；B．达到平衡后，反应没有停止了，只是正、逆反应速率相等但并不为零，故B错误；C．因为2SO2+O22SO3为放热反应，由反应可知，2molSO2和1molO2的总能量大于2molSO3的总能量，故C错误；D．工业在利用上述反应生产三氧化硫时，为了提高产率和效率，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，故D正确；故答案：D。赞赏化学对社会发展的重大贡献，能运用已有知识和方法综合分析化学过程，解决实际问题，权衡利弊，勇于承担责任和积极参与有关化学问题的社会决策。检测与评价，发现问题，调控课堂，提高效率。环节四、课后巩固作业设计1．下列反应中可判断为可逆反应的是()A.氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，氯化氢受热分解生成氢气和氯气B.氮气与氢气在高温、高压、催化剂作用下可以生成氨气，同时氨气又分解为氮气和氢气C.单质溴可以置换出碘，氯气又可以置换出溴D.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸在光照条件下可分解为盐酸和氧气【答案】B【解析】正、逆两方向的反应条件相同且同时进行时属于可逆反应。A条件不一样，错误;CD反应物、生成物不一样，错误。2.下列关于化学反应限度的说法正确的是（）A.当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到的限度B.可以通过延长化学反应时间改变化学反应限度C.平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度不再改变D.化学反应的限度不可以通过改变条件而发生改变【答案】A【解析】A项，当一个可逆反应达到平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，就是这个反应在该条件下所能达到的限度，A项正确；C项，平衡状态是一种动态平衡，C项错误；D项，改变反应条件，如浓度、温度、压强等，化学反应的限度可能发生改变，D项错误。3．CO和H2在一定条件下可以合成乙醇：2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)，下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是 ()A.CO全部转化为乙醇B.正反应和逆反应的化学反应速率均为零C.CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇D.反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化【答案】D【解析】可逆反应的最大限度即达到化学平衡状态，对于可逆反应，反应不能进行到底，A错;化学平衡为动态平衡，正、逆反应速率相等且不为零，B错;CO和H2以1∶2的物质的量之比反应，不能说明正、逆反应速率相等，C错。4.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【答案】C【解析】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2∶1，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。5.将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是()①使煤充分燃烧，提高煤的利用率；②减少SO2的产生，避免造成“酸雨”；③减少有毒CO的产生，避免污染空气；④减少CO2的产生，避免“温室效应”A．①②③B．②③④C．①③④ D．①②③④【答案】A【解析】①将煤块粉碎，增大与空气的接触面积，能使煤充分燃烧，提高煤的利用率，正确；②煤中含有S元素，燃烧时能生成SO2，经脱硫处理可减少SO2的产生，避免造成“酸雨”，正确；③在适当过量的空气中燃烧，生成CO2，减少CO的产生，正确；④无论是否脱硫处理，在适当过量的空气中燃烧，生成CO2的量都不变，不能减少CO2的产生，错误。6.在一定条件下发生反应2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)，将2molSO3通入2L容积恒定的密闭容器甲中，若维持容器内温度不变，5min末测得SO3的物质的量为0.8mol。则下列说法正确的是()A．0~5min，SO2的生成速率v(SO2)=0.12mol·L·minB．若起始时充入3molSO3，起始时SO3分解速率不变C．若某时刻消耗了1molSO3同时生成了0.5molO2，则表明该反应达到了平衡状态D．达到平衡时，SO2和SO3的浓度相等【答案】A【解析】据题意得，5min末测得SO3的物质的量为0.8mol，则0~5min内消耗SO31.2mol，v(SO2)=0.12mol·L·min，故0~5min，SO2的生成速率v(SO2)=0.12mol·L·min，A正确；若起始时充入3molSO3，相当于增大压强，SO3分解速率减小，B错误；若某时刻消耗了1molSO3同时生成了0.5molO2，则说明可逆反应正向进行，不能表明该反应达到了平衡状态，C错误；达到平衡时，SO2和SO3的浓度不一定相等，D错误。7.一定条件下，体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：2X(g)+Y(g)Z(g)正反应为放热反应，经60s达到平衡，生成0.3molZ。下列说法正确的是 ()A.以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol·L1·s1B.反应经过60s时一定能达到化学平衡C.反应放出的热量可用于提高反应速率D.反应达到平衡时，n(X)∶n(Y)=1∶1【答案】C【解析】生成0.3molZ，则消耗0.6molX，则60s内以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol·L1·s1，但A没有说明时间段，A错误;在该条件下，60s达到平衡，其他条件下时间可能改变，B错误;反应放出的热量使反应温度升高，可用于提高反应速率，C正确;反应达到平衡时，n(X)∶n(Y)=0.4mol∶0.7mol=4∶7，D错误。8．在2L密闭容器内，800℃时发生反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，n(NO)随时间的变化如下表：时间/s012345n(NO)/mol0.200.10.080.070.070.07(1)上述反应是不是可逆反应(填“是”或“否”)；在3s时NO的转化率为。(2)如图中表示NO2的浓度变化的曲线是(填字母)。用O2表示从0～5s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(填字母，下同)。A．v(NO2)＝2v(O2)B．2v逆(NO)＝v正(O2)C．容器内压强保持不变D．容器内密度保持不变(4)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．降低O2的浓度D．选择高效催化剂(5)在一个6L的密闭容器中放入3molX和2molY，在一定条件下发生反应4X(g)＋3Y(g)2Q(g)＋nR(g)，达到平衡后，容器内的压强比原来增加5%，X浓度减小eq\f(1,3)，则该反应方程式中的n值是。【答案】(1)是65%(2)b0.0065mol/(L·s)(3)C(4)BD(5)6【解析】(1)根据题表中数据可知，3s时NO为0.07mol，且不再随着时间的推移而减小，所以反应不能完全进行，据此判断反应是可逆反应；3s时NO的转化率：eq\f(0.20mol－0.07mol,0.20mol)×100%＝65%；(2)NO2是生成物，随反应进行浓度增大，由方程