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2015-2016高中化学 2.3化学反应的速率和限度(第2课时)化学反应的限度学案 新人教版必修2

时间:2016-02-05


化学反应的限度

1.认识可逆反应及其特征。 2.了解并会判断化学平衡状态。 3.初步了解化学反应条件的控制。

要点一 化学反应的限度 1.可逆反应。 (1)定义: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)表示。

正、逆反应是在同一条件下同时进行的。 ②共存性:反应物和生成物同时存在,反应不能进行到底。 2.化学平衡状态。 当一个可逆反应的正逆反应速率相等时, 各组分的量不再改变, 达到一种表面静止的状 态, 即“化学平衡状态”。 化学平衡状态是给定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,此时反应物的转化率最大。 (1)化学平衡的建立。

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(2)可以用图象表示化学平衡状态建立过程中速率与时间的关系。

(3)化学平衡。 ①研究对象:可逆反应。 ②定义:在一定条件下,当一个可逆反应进行到正反应速率和逆反应速率相等时,反应 物和生成物的浓度不再改变的状态。 要点二 化学反应条件的控制 1.化学反应条件的控制。
? ?提高原料的利用率 (1)促进有利反应? ?加快反应速率 ?

减慢反应速率 ? ? (2)控制有害反应?减少甚至消除有害物质的产生 ? ?控制副反应的发生 2.燃料燃烧的条件。 (1)燃料与空气或氧气接触,且空气要适当过量。 (2)温度达到燃料的着火点。 3.提高燃料燃烧效率的措施。 (1)尽可能使燃料充分燃烧提高能量的转化率。关键是燃料与空气或氧气尽可能充分接 触,且空气要适当过量。 (2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能,提高热能的利用率。

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1.可逆反应达到平衡的重要特征是(D) A.反应停止了 B.正、逆反应的速率都为 0 C.正、逆反应都还在继续进行 D.正、逆反应的速率相等

① 采用高温 ②采用高压 ③使用催化剂 ④增大 N2 的浓度 ⑤增大 H2 的浓度 A.①②③ B.②③④ C.①③⑤ D.全部

A.3v 正(N2)=v 正(H2) B.v 正(N2)=v 逆(NH3) C.2v 正(H2)=3v 逆(NH3) D.v 正(N2)=3v 逆(H2)

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基 础 训 练

A.改变反应条件可以改变该反应的限度 B.达到平衡后,SO3、SO2、O2 在密闭容器中共存 C.达到平衡后,反应停止,正、逆反应速率都等于零 D.SO3、SO2、O2 的浓度保持不变,说明该可逆反应达到了平衡状态 解析: A.化学平衡状态是在一定条件下的平衡状态, 则改变反应条件可以改变该反应的 限度,A 正确;B.该反应是可逆反应,则达到平衡后,SO3、SO2、O2 在密闭容器中共存,B 正 确;C.达到平衡后,正、逆反应速率相等,但不等于零,C 错误;D.平衡时正逆反应速率相 等,则 SO3、SO2、O2 的浓度保持不变时,说明该可逆反应达到了平衡状态,D 正确;答案选 C。

A.N2、H2 不再化合 B.N2、H2、NH3 浓度不再变化 C.N2、H2、NH3 的质量相等 D.改变条件,N2、H2、NH3 的浓度也不再变化 3.下面关于化学反应的限度的叙述中,正确的是(B) A.化学反应的限度都相同 B.化学反应的限度可以改变 C.可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的限度 D.当一个化学反应在一定条件下达到限度时,反应即停止 解析:在一定条件下的可逆反应经过一段时间后,正、逆反应速率相等,反应物和生成 物的浓度不再发生变化, 这种表面上静止的 “平衡状态” 就是这个可逆反应所能达到的限度。 A.化学反应不同,限度不同,故 A 错误;B.可以改变外界条件控制化学反应的限度,故 B 正确;C.化学反应的限度与反应时间无关,故 C 错误;D.当化学反应在一定条件下达到限度 时,正、逆反应速率相等,反应未停止,故 D 错误;故选 B。

A.N2O4 和 NO2 的分子数比为 1∶2 B.N2O4 和 NO2 的浓度相等 C.平衡体系的颜色不再改变 D.单位时间内有 1 mol N2O4 变为 NO2 的同时,有 1 mol NO2 变为 N2O4

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解析:反应混合物颜色不再变化,说明 NO2 浓度不变,反应达到平衡。

A.容器内 n(A2)∶n(B2)∶n(AB)=1∶1∶2 B.单位时间内生成 2n mol AB,同时生成 n mol A2 C.生成 B 的速率与生成 A 的速率相等 D.容器内气体的密度不随时间变化 解析:A.当体系达平衡状态时,容器内 n(A2)∶n(B2)∶n(AB)可能是 1∶1∶2,也可能不 是 1∶1∶2,故 A 错误;B.单位时间内生成 2nmol AB 等效于消耗 n mol A2,同时生成 n mol A2,正逆反应速率相等,达平衡状态,故 B 正确;C.只要反应发生,一直有生成 B 的速率与 生成 A 的速率相等,故 C 错误;D.体积恒定,气体质量不变,密度始终是一个定值,故 D 错误;故选 B。 6.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是(D) ①固体燃料粉碎 ②液体燃料雾化 ③煤经气化处理 ④通入足量的空气 A.①③ B.①②③ C.①③④ D.全部 解析:由于大块固体燃料与空气的接触面积有限,燃烧往往不够充分,固此工业上常将 固体燃料粉碎,或将液体燃料雾化以增大燃料与空气的接触面积,提高燃烧效率。

能 力 提 升

A.c(Z)=0.45 mol/L B.c(X2)=0.3 mol/L c(Z)=0.1 mol/L C.c(X2)=0.5 mol/L D.c(Y2)=0.5 mol/L 解析:A.如果 c(Z)=0.45 mol/L,则相应消耗 0.3 mol/L 的 Y2,但 Y2 的起始浓度是 0.3 mol/L,反应是可逆反应,反应物不能完全转化,A 错误;B.如果 c(X2)=0.3 mol/L,则相 应消耗 0.1 mol/L 的 Z,则剩余 Z 是 0.2 mol/L,B 错误;C.如果 c(X2)=0.5 mol/L,则需 要消耗 0.3 mol/L 的 Z,反应是可逆反应,则 Z 的浓度不可能为 0,C 错误;D.如果 c(Y2)=

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0.5 mol/L,则需要消耗 0.1 mol/L 的 Z,剩余 0.2 mol/L 的 Z,所以 D 正确;答案选 D。 8. 在一定温度下, 容器内某一反应中 M、 N 的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示, 下列表述正确的是(D)

B.t2 时,正、逆反应速率相等,达到平衡 C.t3 时,正反应速率大于逆反应速率 D.t1 时,N 的浓度是 M 浓度的 2 倍 解析:由图象可知 N 为反应物,M 为生成物,然后找出在相同时间段内变化的 M、N 的 物质的量之比(与是否达到平衡无关)以确定 M、N 在化学方程式中的化学计量数之比,即该 反应的化学方程式是 2N ?? M。t2 时刻 M、N 的物质的量相等,但此时 M、N 的物质的量仍 在发生变化,反应未达到平衡状态,因此正反应速率不等于逆反应速率。t3 时刻及 t3 时刻之 后,M、N 的物质的量不再改变,证明已达到平衡状态,此时正、逆反应速率相等。 9.在某一容积为 5 L 的密闭容器内,加入 0.2 mol 的 CO 和 0.2 mol 的 H2O(g),在催 催化剂 化剂存在的条件下高温加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)???? 高温 CO2(g)+H2(g),反应 放出热量。反应中 CO2 的浓度随时间变化的情况如下图所示。

(1)根据图中数据,从反应开始至达到平衡时,CO 的化学反应速率为________;反应平 衡时 c(H2)=________。 (2)判断该反应达到平衡的依据是( ) A.CO 减少的化学反应速率和 CO2 减少的化学反应速率相等 B.CO、H2O、CO2、H2 的浓度都相等 C.CO、H2O、CO2、H2 的浓度都不再发生变化

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D.正、逆反应速率都为零 -1 答案:(1)0.003 mol·(L·min)

0.03 mol·L

-1

(2)AC

10.在 2 L 密闭容器内,800 ℃时反应 2NO(g)+O2(g)?? 2NO2(g)体系中,n(NO)随时 间的变化如下表: 时间/s 0 0.020 1 0.010 2 0.008 3 0.007 4 0.007 5 0.007

n(NO)/mol

(1)上述反应____________(选填“是”或“不是”)可逆反应,在第 5 s 时,NO 的转化 率为__________。

(2)如上图所示,表示 NO2 浓度变化曲线的是________。用 O2 表示从 0~2 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)=2v 正(O2) d.容器内密度保持不变 答案:(1)是 65% -3 (2)b 1.5×10 mol/(L·s) (3)b、c

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