高中化学人教必修第二册2026步步高学习第六章　第二节　第2课时　化学反应的限度　化学反应条件的控制

化学反应的限度化学反应条件的控制第2课时第六章

第二节1.了解可逆反应及其特点。2.理解化学平衡状态的特征及标志，知道改变化学反应条件化学平衡会发生改变。3.了解控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。核心素养

发展目标课时对点练内容索引一、化学反应的限度二、化学反应条件的控制<一>化学反应的限度1.通过实验探究化学反应的限度向盛有5mL0.1mol·L-1KI溶液中滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液5~6滴，再加入2mLCCl4振荡。静置后，取上层溶液，滴加KSCN溶液。

实验现象离子方程式(1)滴加FeCl3溶液_____________2Fe3++2I-===2Fe2++I2(2)加入CCl4振荡、静置______________________-(3)滴加KSCN溶液_______________________________________________实验结论___________________溶液呈棕黄色溶液分层，下层呈紫红色溶液呈红色Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3Fe3+与I-不能完全反应2.通过理论分析化学反应的限度(1)事实表明，许多反应是可逆的，在同一条件下向正反应方向进行的同时，也在向逆反应方向进行。对于一般的可逆反应，随着反应的进行，反应物浓度、生成物浓度的变化趋势：________________________________________________________。(2)正、逆反应速率随时间变化的曲线图

反应物的浓度逐渐减小，生成物的浓度逐渐增大，最终都不变3.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

反应进行到一定程度时，

与

相等，反应物的浓度和生成物的浓度都

，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。可逆正反应速率逆反应速率不再改变(2)化学平衡状态的特征可逆反应相等不再改变思考一定条件下的密闭容器中，发生可逆反应：N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)。下列哪些情况能说明正反应速率和逆反应速率相等，反应达到了平衡状态。①生成2molNH3的同时消耗1molN2②v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=1∶3∶2③2v正(H2)=3v正(NH3)④1个N≡N断裂的同时，有6个N—H断裂⑤H2的百分含量保持不变⑥NH3的体积分数保持不变提示

④⑤⑥4.化学反应的限度(1)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的

，即该反应进行的限度。(2)对化学反应限度的理解①化学反应的限度决定了反应物在一定条件下转化为生成物的最大

。②同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的

。最大程度转化率限度1.判断正误(1)1molN2和3molH2在一定条件下可完全生成2molNH3(2)化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等(3)可逆反应达到平衡状态时，各反应物、生成物的浓度相等(4)化学反应在一定条件下建立平衡状态时，化学反应将会停止(5)一定条件下，可以通过延长化学反应的时间来改变反应物的最大转化率××√××2.下列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.有一定限度的化学反应，都是可逆反应C.化学反应的限度与时间的长短无关D.同一可逆反应在不同条件下(如温度、浓度等)，其反应的限度相同√任何可逆反应都有一定的限度，反之，有一定限度的化学反应都是可逆反应，对同一可逆反应，当外界条件不变时，反应的限度与时间长短无关。3.(2025·广西期中)SO2与18O2在高温条件下发生反应：2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)，反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1，以下说法正确的是A.分离SO3可加快该反应速率B.平衡时可能存在SO2浓度为0.4mol·L-1，O2浓度为0.2mol·L-1C.平衡混合物中含有18O的微粒有SO2、SO3、O2D.若SO2与O2的浓度比保持2∶1不变，则说明该反应已达平衡状态√分离SO3，即减少生成物浓度，会使反应速率减慢，A错误；若SO2和O2浓度分别为0.4

mol·L-1和0.2

mol·L-1，需SO3完全分解(浓度降为0)，但该反应为可逆反应，SO3不能完全转化，B错误；该反应为可逆反应，所以平衡混合物中含有18O的微粒有SO2、SO3、O2，C正确；根据题意，初始SO2与O2按2∶1投料，反应过程中两者的浓度比始终为2∶1，所以SO2与O2的浓度比保持2∶1不变，不能说明该反应已达平衡状态，D错误。化学平衡状态的判断的思维模型(1)两审①审反应条件：看反应是在恒温恒容还是恒温恒压下进行。②审反应特点：看反应物和生成物是否存在固体或液体，看反应前后气体分子总数是否发生变化。归纳总结(2)基本方法归纳总结返回<二>化学反应条件的控制1.化学反应条件控制的目的(1)促进有利的化学反应：提高

，提高反应物的转化率即原料的______。(2)抑制有害的化学反应：

反应速率，控制

的发生，减少甚至消除

的产生。2.化工生产中反应条件的调控(1)考虑因素化工生产中调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的

和

。反应速率降低利用率副反应有害物质成本实际可能性(2)实例——合成氨生产条件的选择小高大高加快思考为实现“碳达峰”“碳中和”的目标，提高燃料的燃烧效率与热量的利用率也是重要措施之一。试回答下列问题。(1)煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉且通入适当过量空气的目的是什么？提示将煤块粉碎成煤粉的目的是增大其与空气中O2的接触面积，提高反应速率，使煤粉燃烧更充分；通入适当过量的空气，可以使煤粉充分燃烧，生成CO2放出能量，若空气不足，会造成煤燃烧不完全，生成CO，产生热量少，且造成污染。(2)煤燃烧时，选择保温隔热且耐热的炉(灶)膛材料的主要目的是什么？提示减少热量损失，提高煤燃烧的效率。(3)煤燃烧后的废气中的热量，采取什么措施可充分利用？提示可将燃烧后的废气通过热循环装置，供其他方面使用。1.(2025·湖北罗田月考)工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400~500℃下的催化氧化：2SO2+O2

2SO3，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述有关说法中不正确的是A.在上述条件下，SO2不可能100%转化为SO3B.使用催化剂是为了加快反应速率，提高生产效率C.达到平衡时，SO2与O2的浓度比始终保持2∶1D.为了提高SO2的转化率，可以适当提高O2的浓度√该反应是可逆反应，存在反应限度，反应物不可能100%转化为生成物，A正确；SO2与O2的起始量未知，故达到平衡时，SO2与O2的浓度比不确定，C错误；增大反应物O2的浓度，可提高反应正向进行的程度，提高SO2的转化率，D正确。2.下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析正确的是

(填序号)。(1)步骤①中“净化”可以防止杂质与催化剂作用，降低其活性(2)步骤②中“加压”可以加快反应速率(3)步骤②采用的压强是2×107Pa，因为在该压强下铁触媒的活性最大(4)步骤③选择高效催化剂是合成氨反应的重要条件(5)目前，步骤③一般选择控制反应温度为700℃左右(6)步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本(1)(2)(4)(6)返回课时对点练题号12345678答案BBDBBCCC题号9101112答案DDCD对一对答案12345678910111213141513.(1)3A(g)+B(g)

2C(g)

(2)0.1mol·L-1·s-1

(3)40%

(4)BD

(5)可以利用分液漏斗向纯碱粉末中逐滴加入盐酸，以便控制反应速率和生成CO2的体积。答案12345678910111213141514.(1)0.0045mol·L-1·s-1

(2)0.02mol·L-1

(3)C15.Ⅰ.(1)该反应中KI溶液过量，无论反应是否存在一定限度，滴加AgNO3溶液都会生成AgI沉淀取少量反应液，滴加KSCN溶液，若出现红色，则证明还有Fe3+未完全反应(2)取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝色，说明生成了I2Ⅱ.取上层清液少许于试管中，滴加1mol·L-1的Na2CO3溶液，若产生白色沉淀，则说明反应有一定的可逆性和反应限度答案123456789101112131415题组一化学反应的限度1.(2025·深圳期中)下列反应不属于可逆反应的是A.Cl2与水反应B.电解水生成H2和O2，点燃H2和O2的混合物生成水C.SO2与水反应D.N2在高温、高压、催化剂作用下与H2反应√对点训练答案123456789101112131415答案123456789101112131415A项，Cl2与水反应是可逆反应：Cl2+H2O

HCl+HClO；B项，电解水生成H2和O2，点燃H2和O2的混合物生成水是在不同条件下进行的，不是可逆反应；C项，SO2与水反应是可逆反应：SO2+H2O

H2SO3；D项，合成氨反应是可逆反应：N2+3H2

2NH3。2.(2025·洛阳期中)在一定条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是A.t1时刻的逆反应速率大于t4时刻的正反应速率B.t2时刻，正反应速率大于逆反应速率C.t3时刻，在该条件下反应物转化为生成物达到

了最大转化率D.t4时刻，反应已经停止√答案123456789101112131415t2时刻，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，B正确；t3时刻，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，没有达到平衡状态，反应物转化为生成物没有达到最大转化率，C错误；t4时刻反应达到平衡，正、逆反应速率相等但不等于0，且大于t1时刻逆反应速率，A、D错误。答案1234567891011121314153.500℃时，将2molN2和2.25molH2充入体积为10L的恒容密闭容器中，反应达到平衡时，NH3的浓度不可能是A.0.1mol·L-1 B.0.12mol·L-1C.0.05mol·L-1 D.0.16mol·L-1√答案123456789101112131415答案123456789101112131415由题干信息可知，N2和H2发生反应生成NH3，反应的化学方程式为N2+3H22NH3，该反应中N2过量，假设2.25

mol

H2完全反应，则生成NH3的物质的量为1.5

mol，浓度为0.15

mol·L-1，但该反应是可逆反应，H2不可能完全转化为NH3，因此达到平衡时，NH3的浓度小于0.15

mol·L-1，D选项符合题意。题组二化学平衡状态的判断4.(2025·湖南邵阳学业考试)一定条件下的密闭容器中进行反应：H2(g)+I2(g)

2HI(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是A.H2完全转化为HIB.H2的浓度不再变化C.H2、HI的浓度相等D.正、逆反应速率相等且等于零√答案123456789101112131415答案1234567891011121314该反应为可逆反应，H2不可能完全转化为HI，A错误；当反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，各物质的浓度不变，B正确；平衡时各物质的浓度关系取决于反应物的起始量和转化的程度，H2、HI的浓度相等不能作为达到平衡的依据，C错误；化学平衡是动态平衡，正、逆反应速率相等且不等于零，D错误。155.(2025·河南卢氏段考)“液态阳光”源自中国科学院液态阳光研究组。核心反应为CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)，在恒温恒容密闭容器中发生该反应，下列指标能说明反应到达平衡状态的是A.混合气体密度不再变化B.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度不再变化C.单位时间内消耗3molH2，生成1molH2OD.CO2、H2的浓度比为1∶3√答案123456789101112131415答案1234567891011121314A项，恒容条件，体积V不变，质量守恒，质量m不变，ρ始终不变，则混合气体密度不再变化不能说明反应达到平衡状态；B项，CO2、H2、CH3OH、H2O均为气态，当浓度不再变化时可以说明反应达到平衡状态；C项，单位时间内消耗3

mol

H2，便会生成1

mol

H2O，与平衡无关；D项，CO2、H2的浓度之比为1∶3与平衡状态时浓度不变条件无关。156.(2025·江西景德镇期中)恒温恒容的密闭容器中发生可逆反应：H2NCOONH4(s)

2NH3(g)+CO2(g)，以下能说明该反应达到化学平衡状态的是A.2v正(NH3)=v逆(CO2)B.混合气体中CO2的体积分数不变C.混合气体的密度不再变化D.容器内气体的平均摩尔质量不变√答案123456789101112131415答案1234567891011121314

15题组三化学反应条件的控制7.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⑤将煤气化处理⑥通入适当过量的空气A.①③④⑤ B.②③⑤⑥C.③④⑤⑥ D.①②③④√答案123456789101112131415燃料的着火点不可改变且与燃烧效率无关。8.(2025·湖南衡阳期中)氨广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维等领域。关于工业合成氨，下列叙述错误的是A.考虑到动力和生产设备的要求，并兼顾化学反应速率和限度，应选择

合适的压强B.考虑到催化剂的活性、化学反应速率和限度，应选择合适的温度C.一定条件下2.8gN2和0.3molH2充分反应生成0.6molN—HD.工业合成氨反应是重要的人工固氮反应√答案1234567891011121314152.8

g

N2的物质的量是0.1

mol，该反应为可逆反应，0.1

mol

N2与0.3

mol

H2反应不能生成0.2

mol

NH3，故生成的N—H小于0.6

mol，C错误。9.(2024·成都高一期中)一定条件下发生反应：2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)，若SO2、O2、SO3的起始浓度分别为amol·L-1、bmol·L-1、cmol·L-1(均不为零)，达到平衡状态时，SO2、O2、SO3浓度分别为0.18mol·L-1、0.09mol·L-1和0.2mol·L-1，则下列判断错误的是A.a+c=0.38B.b的取值范围为0<b<0.19C.平衡时，O2和SO3的生成速率之比为1∶2D.起始时，消耗SO2的速率一定大于生成SO2的速率答案1234567891011121314√15综合强化答案1234567891011121314根据质量守恒定律，反应前后S元素守恒，所以a+c=0.18+0.2=0.38，A正确；以极值法进行计算，假设开始反应时SO3的浓度为0，则需要氧气的浓度是0.1

mol·L-1，所以氧气的起始浓度为0.1

mol·L-1+0.09

mol·L-1=0.19

mol·L-1，该反应是可逆反应，不能完全转化，所以氧气的起始浓度范围为0<b<0.19，B正确；化学反应速率之比等于化学计量数之比，则平衡时O2和SO3的生成速率之比为1∶2，C正确；15答案1234567891011121314起始时，无法判断平衡是正向建立平衡还是逆向建立平衡，所以消耗SO2的速率不一定大于生成SO2的速率，D错误。1510.(2025·广东期中)在恒温恒容密闭容器中研究反应：2NO2(g，红棕色)

N2O4(g，无色)，反应过程中两种气体的浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是A.曲线甲代表NO2B.达到反应限度时，反应物气体的转化率为40%C.X点时，曲线乙对应物质的生成速率小于其消

耗速率D.可根据容器内气体颜色变化判断反应是否达到

平衡√答案123456789101112131415

答案12345678910111213141511.在绝热(不与外界发生热交换)的某刚性容器中通入1molF2和3molClF3，发生反应：F2(g)+ClF(g)

ClF3(g)。下列说法不能判断该反应一定处于平衡状态的是A.F2(g)和ClF(g)体积之比恒定不变B.混合气体的平均相对分子质量不变C.混合物中Cl元素质量分数恒定不变D.容器中温度恒定不变√答案123456789101112131415答案1234567891011121314A项，同温同压下，气体的体积与物质的量成正比，故各组分的体积之比恒定不变时，说明该反应一定处于平衡状态；B项，由题干反应的化学方程式可知，反应前后气体的物质的量发生改变，即反应过程中混合气体的平均相对分子质量一直在改变，则混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到化学平衡状态；C项，在该反应体系中，Cl元素质量分数恒定不变；D项，在绝热容器中，容器中温度恒定不变，可以说明该反应一定处于平衡状态。1512.下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是A.H2(g)+Br2(g)

2HBr(g)，绝热、恒容下，反应体系中气体的压强保

持不变B.2NO2(g)

N2O4(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变C.CaCO3(s)

CO2(g)+CaO(s)，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度

保持不变D.NH4Cl(s)

NH3(g)+HCl(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的平均

摩尔质量保持不变√答案123456789101112131415答案1234567891011121314该反应为等体积反应，但为绝热体系，随着反应进行，体系内温度升高，压强增大，当压强不变时反应达到平衡状态，A不符合题意；恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变，说明NO2的浓度不再变化，反应达到平衡状态，B不符合题意；该反应中只有CO2是气体，恒温、恒容条件下，体系气体的密度保持不变，说明反应达到平衡状态，C不符合题意；反应体系中气体只有氨气和氯化氢气体，且两者比例恒定为1∶1，则气体的平均摩尔质量始终保持恒定，不能据此说明反应达到平衡状态，D符合题意。1513.Ⅰ.已知在2L的密闭容器中进行如下可逆反应，各物质的有关数据如下：aA(g)+bB(g)

2C(g)起始/(mol·L-1)

1.5

1

02s末/(mol·L-1)

0.9

0.8

0.4请回答下列问题：(1)该可逆反应的化学方程式可表示为

。(2)用物质B来表示0~2s的平均反应速率

。(3)从反应开始到2s末，A的转化率为

。3A(g)+B(g)

2C(g)0.1mol·L-1·s-140%

答案123456789101112131415(4)下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是

(填字母)。A.vB(消耗)=vC(生成)B.容器内气体的总压强保持不变C.容器内气体的密度不变D.容器内气体C的物质的量分数保持不变答案123456789101112131415BD答案1234567891011121314该反应是反应前后气体分子数减小的反应，容器内气体的总压强保持不变，说明各气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，B项正确；容器体积不变，容器内气体的密度始终不变，C项错误；容器内气体C的物质的量分数保持不变，说明各组分的物质的量不变，反应达到平衡状态，D项正确。15Ⅱ.(5)实验室通常用大理石(或石灰石)与稀盐酸反应制取二氧化碳，不用纯碱与盐酸或硫酸反应制取二氧化碳的考虑是：(1)纯碱比大理石(或石灰石)成本高，不经济；(2)反应速率太快，难以控制和收集产物。反应速率可以通过改变反应条件来控制。作为研究，请你提出用纯碱与盐酸反应制取二氧化碳的适宜途径，并用实验来检验你的设计。答案123456789101112131415答案

可以利用分液漏斗向纯碱粉末中逐滴加入盐酸，以便控制反应速率和生成CO2的体积。14.为了净化汽车尾气，工业上采用CO与NO在催化剂的作用下反应转化为无害气体的工艺：2CO(g)+2NO(g)

2CO2(g)+N2(g)。某实验小组在实验室进行模拟实验，在250℃条件下，向5L恒容密闭容器中通入等物质的量的CO和NO，测得n(CO)随时间的变化情况如表：答案123456789101112131415时间/s012345n(CO)/mol0.400.350.310.300.300.30回答下列问题：(1)0~2s内用N2表示的反应速率是

。0.0045mol·L-1·s-1答案1234567891011121314

15答案123456789101112131415时间/s012345n(CO)/mol0.400.350.310.300.300.30(2)平衡时CO2的物质的量浓度为

。0.02mol·L-1

答案123456789101112131415时间/s012345n(CO)/mol0.400.350.310.300.300.30(3)能说明反应已达到平衡状态的是

(填字母)。A.n(CO2)=n(NO)

B.n(CO2)=n(CO)

C.v逆(CO)=v正(CO)C由化学平衡状态的概念可知，达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，且各物质的浓度不变，则n(CO2)=n(NO)、n(CO2)=n(CO)不一定是平衡状态，故A、B不选；v逆(CO)=v正(CO)，正、逆反应速率相等，反应已经达到平衡状态，故C选。15.甲、乙两个研究小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度，在一定条件下会达到平衡状态。Ⅰ.甲组：取5mL0.1mol·L-1的KI溶液于试管中，滴加0.1mol·L-1的FeCl3溶液2mL，发生反应：2I-+2Fe3+

2Fe2++I2。为了证明该反应具有一定的限度，他们设计了如下实验：①取少量反应液，滴加AgNO3溶液，发现有少量的黄色沉淀AgI生成，证明反应物没有反应完全；②再取少量反应液，加入少量CCl4，振荡，发现CCl4层显浅紫色，因为I2更易溶于CCl4，即证明有I2生成。结合①②的结论，他们得出结论：该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。答案123456789101112131415(1)指导老师指出上述实验中①不合理，你认为原因是________________