2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第三節(jié) 第2課時 化學(xué)反應(yīng)的限度 化學(xué)反應(yīng)條件的控制學(xué)案 新人教版必修2.docx
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第2課時 化學(xué)反應(yīng)的限度 化學(xué)反應(yīng)條件的控制 1.認(rèn)識可逆反應(yīng)及其特征。 2.理解化學(xué)平衡狀態(tài)及其判斷。 3.了解化學(xué)反應(yīng)條件的控制及其意義。 一、化學(xué)反應(yīng)的限度 1.可逆反應(yīng) (1)概念:在同一條件下,正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。 (2)表示方法:書寫可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時不用“===”而用“”。如SO2和O2的反應(yīng)表示為2SO2+O22SO3。 (3)特點(diǎn): ①正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)同時進(jìn)行; ②正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)的條件相同; ③在一定條件下,反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物,反應(yīng)物和生成物同時存在。 2.化學(xué)平衡狀態(tài) (1)化學(xué)平衡的建立 ①反應(yīng)開始時,v(正)最大,v(逆)為0。 ②反應(yīng)過程中:反應(yīng)物濃度逐漸減少→v(正)逐漸減小,生成物濃度逐漸增大→v(逆)從0開始逐漸增大。 ③反應(yīng)達(dá)到平衡時:v(正)=v(逆),反應(yīng)物和生成物各組分濃度不再改變。 (2)化學(xué)平衡建立過程中化學(xué)反應(yīng)速率的變化圖象 (3)概念:在一定條件下,當(dāng)一個可逆反應(yīng)進(jìn)行到正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變時的狀態(tài)。 二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制 1.化學(xué)反應(yīng)條件控制促進(jìn)有利反應(yīng),提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率即原料利用率,加快反應(yīng)速率;控制有害反應(yīng)減緩反應(yīng)速率,減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生,控制副反應(yīng)的發(fā)生。 2.提高燃料燃燒效率的措施: (1)盡可能使燃料充分燃燒,提高能量的轉(zhuǎn)化率。 (2)盡可能充分利用燃料燃燒所釋放的熱量,提高熱能的利用率。 1.(2018桂林市第十八中學(xué)期中)假設(shè)某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)過程如下圖所示。觀察分析,符合圖中變化的化學(xué)反應(yīng)為( ) A.A2+3B2===2AB3 B.2AB2+B2===2AB3 C.2A2B+5B24AB3 D.2AB2+B22AB3 解析:由圖可知,AB2與B2以2∶1反應(yīng)生成AB3,根據(jù)質(zhì)量守恒定律、原子守恒可知反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)為2AB2+B22AB3。 答案:D 2.一定溫度下,將2 mol SO2和1 mol O2充入一定容積密閉容器中,在催化劑存在下進(jìn)行下列反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,下列說法中正確的是( ) A.生成SO3為2 mol B.反應(yīng)完全停止 C.SO2和SO3物質(zhì)的量之和為2 mol D.SO2的物質(zhì)的量和SO3物質(zhì)的量相等 解析:A項該反應(yīng)為可逆反應(yīng),SO2不能完全轉(zhuǎn)化為SO3,故生成SO3永遠(yuǎn)小于2 mol,錯誤;B項此反應(yīng)為可逆反應(yīng),平衡時v正=v逆≠0,錯誤;C項由質(zhì)量守恒及反應(yīng)方程式可知,正確;D項SO2與SO3的物質(zhì)的量大小取決于原始投料量及轉(zhuǎn)化率,二者物質(zhì)的量相等,不能證明此反應(yīng)處于平衡。 答案:C 3.正誤判斷(正確的打“√”,錯誤的打“”) (1)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到限度時,正、逆反應(yīng)速率為0。( ) (2)對于可逆反應(yīng)通過改變條件,可使反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%。( ) (3)燃料燃燒時空氣量越多越好。( ) (4)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時,反應(yīng)物、生成物的量不隨外界條件的改變而改變。( ) (5)2H2O2H2↑+O2↑和2H2+O22H2O屬于可逆反應(yīng)。( ) 答案:(1) (2) (3) (4) (5) 化學(xué)平衡狀態(tài)的特征 化學(xué)平衡狀態(tài)的特征概括為:逆、等、動、定、變,即: (1)化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在給定條件下達(dá)到的一種特殊狀態(tài),是化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到或完成的最大限度,也就是該反應(yīng)進(jìn)行的限度,此時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值。 (2)化學(xué)平衡狀態(tài)是有條件的,是一定條件下建立的,同一可逆反應(yīng)在不同條件下建立的化學(xué)平衡狀態(tài)可能不同。 (2018北京師大附中期中)下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的限度的敘述中,正確的是( ) A.任何化學(xué)反應(yīng)的限度都相同 B.可以通過改變溫度調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的限度 C.可以通過延長化學(xué)反應(yīng)的時間改變化學(xué)反應(yīng)的限度 D.當(dāng)一個化學(xué)反應(yīng)在一定條件下達(dá)到最大限度時,反應(yīng)速率也最大 【解析】 反應(yīng)的限度受反應(yīng)、反應(yīng)條件的影響,反應(yīng)、反應(yīng)條件不同,限度也不同,A錯誤;反應(yīng)限度受溫度影響,可以通過改變溫度控制化學(xué)反應(yīng)的限度,B正確;反應(yīng)達(dá)到一定的限度后條件不變,反應(yīng)限度不變,不會隨反應(yīng)時間的改變而改變,C錯誤;在一定條件下的可逆反應(yīng)經(jīng)過一段時間后,達(dá)到最大限度時,正、逆反應(yīng)速率相等,但是反應(yīng)速率不一定最大,反應(yīng)速率與溫度、濃度、催化劑等條件有關(guān),D錯誤。 【答案】 B 現(xiàn)向一密閉容器中充入1mol N2和3 mol H2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):N2+3H22NH3。 下列有關(guān)說法正確的是( ) A.達(dá)到化學(xué)平衡時,有2 mol NH3生成 B.達(dá)到化學(xué)平衡時,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率均為零 C.達(dá)到化學(xué)平衡時,N2、H2和NH3的物質(zhì)的量不再變化 D.達(dá)到化學(xué)平衡時,N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度之比為1∶3∶2 解析:該反應(yīng)為可逆反應(yīng),達(dá)到化學(xué)平衡時,生成的NH3小于2 mol,A項錯誤;達(dá)到化學(xué)平衡時,正、逆反應(yīng)速率相等,但不為0,B項錯誤;達(dá)到化學(xué)平衡時N2、H2、NH3的濃度不變,其物質(zhì)的量不再變化,C項正確;達(dá)到化學(xué)平衡時N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度之比不一定為1∶3∶2,其物質(zhì)的量濃度比與投料比有關(guān),D項錯誤。 答案:C 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 1.直接判斷依據(jù) (1)v(正)=v(逆)≠0(化學(xué)平衡的本質(zhì)) ①同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。 ②在化學(xué)方程式兩邊的不同物質(zhì)的生成(或消耗)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。 ③在化學(xué)方程式同一邊的不同物質(zhì)的生成速率與消耗速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。 (2)各組分的濃度保持一定 ①各組分的濃度不隨時間的改變而改變。 ②各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)不隨時間的改變而改變。 2.間接判斷依據(jù) (1)反應(yīng)體系中的總壓強(qiáng)不隨時間的改變而變化(適用于反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng)),如N2+3H22NH3。 (2)混合氣體的密度不隨時間的改變而變化(適用于反應(yīng)前后氣體體積不等且無固體、液體參與或生成的反應(yīng))。 (3)對于反應(yīng)混合物中存在有顏色的物質(zhì)的可逆反應(yīng),若體系中顏色不再改變,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 (4)全是氣體參加的反應(yīng)前后化學(xué)計量數(shù)改變的可逆反應(yīng),平均相對分子質(zhì)量保持不變。 (5)對同一物質(zhì)而言,斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。 (6)體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達(dá)到最大值且不再隨時間而變化。 (7)任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化,在其他條件不變的條件下,體系溫度一定。 總之,只要在反應(yīng)過程中發(fā)生變化的量不再變化時,均可作為化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的依據(jù)。 (2018南陽市第一中學(xué)月考)下列描述中,一定可以證明,某個在恒容容器中進(jìn)行的有氣體參與的可逆反應(yīng),已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有幾個( ) ①反應(yīng)物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于對應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比的狀態(tài)?、跍囟纫欢〞r,壓強(qiáng)不再變化的狀態(tài)?、蹥怏w密度不再變化的狀態(tài)?、芨鹘M分的濃度之比等于對應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比的狀態(tài) ⑤氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化的狀態(tài)?、弈骋簧晌餄舛炔辉僮兓臓顟B(tài) ⑦若為絕熱體系,溫度不再改變的狀態(tài) A.2個 B.3個 C.4個 D.5個 【解析】 反應(yīng)物的消耗速率[v(正)]與生成物的消耗速率[v(逆)]之比等于對應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比的狀態(tài),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),①正確;對于反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),壓強(qiáng)不再變化的狀態(tài)不能說明達(dá)到平衡狀態(tài),②錯誤;在恒容密閉容器中,對于反應(yīng)物和生成物都是氣體的反應(yīng),混合氣體的質(zhì)量和體積都不變,所以混合氣體的密度始終不變,不能判定反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),③錯誤;各組分的濃度之比等于對應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比的狀態(tài),僅僅是一種反應(yīng)情況,不能判定反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),④錯誤;對于反應(yīng)物和生成物都是氣體的反應(yīng),反應(yīng)前后氣體體積改變的反應(yīng),混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化說明達(dá)到平衡狀態(tài),對于反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化不能說明達(dá)到平衡狀態(tài),⑤錯誤;某一反應(yīng)物的濃度不再改變,說明達(dá)到平衡狀態(tài),⑥正確;若為絕熱體系,體系溫度不再改變說明反應(yīng)達(dá)到動態(tài)平衡,⑦正確。 【答案】 B (2018南昌市第二中學(xué)月考)在一個不傳熱的固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),當(dāng)m、n、p、q為任意整數(shù)時,一定達(dá)到平衡的標(biāo)志是( ) ①體系的溫度不再改變 ②體系的壓強(qiáng)不再改變?、鄹鹘M分的濃度不再改變?、芨鹘M分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變?、莘磻?yīng)速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q?、迒挝粫r間內(nèi)m mol A發(fā)生斷鍵反應(yīng),同時p mol C也發(fā)生斷鍵反應(yīng) A.③④⑤⑥ B.②③④⑥ C.①③④⑤ D.①③④⑥ 解析:由于容器不導(dǎo)熱,因此體系溫度不再變化說明正逆反應(yīng)吸放熱已經(jīng)達(dá)到平衡,即反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡,①正確;若m+n=p+q,則體系壓強(qiáng)保持恒定,不能說明達(dá)到平衡,②錯誤;各組分濃度不再改變說明各組分消耗速率等于生成速率,反應(yīng)達(dá)到平衡,③正確;各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)不改變說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡,④正確;若v(A)、v(B)表示消耗速率,v(C)、v(D)表示生成速率,則整個反應(yīng)過程中滿足v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,⑤錯誤;單位時間內(nèi)m mol A斷鍵表示正反應(yīng)速率,單位時間內(nèi)p mol C斷鍵表示逆反應(yīng)速率,二者符合化學(xué)計量數(shù)之比,說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡,⑥正確。 答案:D 1.(2018寧夏育才中學(xué)期中)在一定條件下,某可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時,下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)停止 B.至少一種反應(yīng)物消耗完 C.各物質(zhì)的含量不變 D.正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率 解析:某可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時,即反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),正逆反應(yīng)速率相等,不是反應(yīng)停止了,A、D錯誤;可逆反應(yīng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不可能是100%,B錯誤;達(dá)到平衡狀態(tài),各組分的百分含量保持不變,C正確。 答案:C 2.(2018德陽五中期中)在一定溫度下,向a L密閉容器中加入1 mol X氣體和2 mol Y氣體,發(fā)生如下反應(yīng):X(g)+2Y(g)2Z(g),此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是( ) A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間變化 B.v正(X) =v逆(Z) C.容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1∶2∶2 D.單位時間內(nèi)消耗0.1 mol X的同時生成0.2 mol Z 解析:這是一個反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不等的反應(yīng),即壓強(qiáng)會改變,所以當(dāng)壓強(qiáng)不隨時間變化時說明反應(yīng)已達(dá)平衡,A正確;v正(X) =v逆(Z),盡管體現(xiàn)了正逆兩個方向的速率,但是速率數(shù)值之比不等于計量系數(shù)之比,說明正逆反應(yīng)速率不相等,反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài),B錯誤;平衡時容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度之比與其開始時加入的量有關(guān),所以濃度之比等于對應(yīng)的計量系數(shù)之比,不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),C錯誤;單位時間內(nèi)消耗0.1 mol X,是正向速率,同時生成0.2 mol Z也是正向速率,同一方向的速率不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),D錯誤。 答案:A 3.在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)2SO2+O22SO3,已知反應(yīng)過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為2 molL-1、1 molL-1、2 molL-1。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度可能為( ) A.SO2為4 molL-1、O2為2 molL-1 B.SO3為4 molL-1 C.SO2為2.5 molL-1 D.SO2、SO3為1.5 molL-1 解析:由于此反應(yīng)為可逆反應(yīng),故SO2、SO3的濃度不能為4 molL-1,故SO2、SO3的濃度大于2 molL-1小于4 molL-1,故A、B項錯誤,C項正確;若SO3為1.5 molL-1,則生成SO2 0.5 molL-1,SO2濃度為2.5 molL-1,若SO2為1.5 molL-1,SO3為2.5 molL-1,故D項錯誤。 答案:C 4.中國鍋爐燃燒采用沸騰爐的逐漸增多,采用沸騰爐的好處在于(雙選)( ) A.增大煤炭燃燒時的燃燒熱并形成清潔能源 B.減少爐中雜質(zhì)氣體(如SO2等)的形成 C.提高煤炭的熱效率并減少CO的排放 D.使燃料燃燒充分,從而提高燃料的利用率 解析:燃料充分燃燒的條件:一是燃燒時要有充足的空氣;二是燃料與空氣或氧氣要有足夠大的接觸面積。由于大塊的固體燃料與空氣接觸面積有限,燃燒往往不充分,采用沸騰爐將固體燃料粉碎,以增大燃料與空氣的接觸面積,提高燃燒效率,同時又防止煤炭不充分燃燒生成CO,污染空氣。煤沒有經(jīng)過脫硫處理,不會減少SO2的排放量,故C、D正確。 答案:CD 5.在2 L的密閉容器里充入8 mol SO2和4 mol 18O2,在一定條件下開始反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),2 min末測得容器中有7.2 mol SO2,試回答: (1)反應(yīng)后18O原子存在于哪些物質(zhì)中?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)2 min末SO3的濃度為________。 (3)用O2的濃度變化表示該時間段內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率為________________。 解析:(1)題中反應(yīng)為可逆反應(yīng),故2 min末18O原子存在于SO2、O2及SO3中。 (2)2 min末容器有7.2 mol SO2,即反應(yīng)掉SO2為8 mol-7.2 mol=0.8 mol,由方程式可知生成SO3的物質(zhì)的量為0.8 mol,故c(SO3)==0.4 molL-1。 (3)由(2)中,c(SO3)=0.4 molL-1,可知v(SO3)==0.2 molL-1min-1,而=可得v(O2)==0.1 molL-1min-1。 答案:(1)SO2、O2、SO3 (2)0.4 molL-1 (3)0.1 molL-1min-1 1.下列說法不正確的是( ) ①化石燃料在任何條件下都能充分燃燒 ②化石燃料在燃燒過程中能產(chǎn)生污染環(huán)境的CO、SO2等有害氣體 ③直接燃燒煤不如將煤進(jìn)行深加工后再燃燒的效果好 ④固體煤變?yōu)闅怏w燃料后,燃燒效率更低 A.①④ B.②③④ C.②③ D.①③④ 解析:①化石燃料在缺氧條件下不能燃燒,錯誤;②③正確;④固體煤變?yōu)闅怏w燃料后,燃燒效率更高,錯誤,故選A項。 答案:A 2.下列各組反應(yīng)中,存在化學(xué)平衡狀態(tài)的一組是( ) A.2H2+O22H2O,2H2O2H2↑+O2↑ B.NH4Cl受熱分解,在試管口又生成NH4Cl C.25 ℃時,液態(tài)水可以汽化為水蒸氣,水蒸氣也可以液化為液態(tài)水 D.工業(yè)上用SO2制SO3的反應(yīng) 解析:只有可逆反應(yīng)才存在化學(xué)平衡狀態(tài)。A、B項中反應(yīng)條件不同,不屬于可逆反應(yīng);液態(tài)水和水蒸氣之間的轉(zhuǎn)化為物理變化,C項不符合題意;工業(yè)上用SO2制SO3的反應(yīng)為可逆反應(yīng),D項符合題意。 答案:D 3.下列反應(yīng)條件的控制中,不恰當(dāng)?shù)氖? ) A.為加快H2O2的分解速率加入MnO2 B.為防止鐵生銹,在其表面涂上一層防銹油漆 C.降溫能加快KMnO4的分解速率 D.用3 mol/L H2SO4溶液代替0.5 mol/L H2SO4溶液與鋅粉反應(yīng)能加快反應(yīng)速率 解析:降溫會使化學(xué)反應(yīng)速率減小,會減慢KMnO4的分解速率,故選C項。 答案:C 4.可逆反應(yīng)N2+3H22NH3的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是( ) 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) 解析:用同種物質(zhì)表示反應(yīng)速率時,v正=v逆時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),用不同物質(zhì)表示反應(yīng)速率時,正、逆反應(yīng)速率之比等于方程式計量數(shù)之比時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故選C項。 答案:C 5.(2018寧夏育才中學(xué)期中)一定條件下,將A、B、C三種氣體各1 mol通入一個密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2A+B2C,達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時,B的物質(zhì)的量可能是( ) A.0 B.0.5 mol C.1 mol D.1.5 mol 解析:反應(yīng)向右進(jìn)行,即使全部轉(zhuǎn)化為C,消耗A 1 mol,B只消耗0.5 mol;如果反應(yīng)向左進(jìn)行,C完全轉(zhuǎn)化為A和B,則只能轉(zhuǎn)化為1 mol A,0.5 mol B,0.5 mol B加上之前的1 mol B總共是1.5 mol。由于是可逆反應(yīng),這兩種極端情況是不存在的,所以B的物質(zhì)的量的范圍在0.5 mol到1.5 mol之間,C正確。 答案:C 6.(2018唐山一中期中)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)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(dá)到分解平衡: NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)??梢耘袛嘣摲纸夥磻?yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是( ) A.2v(NH3)=v(CO2) B.密閉容器中總壓強(qiáng)不變 C.密閉容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變 D.密閉容器中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)不變 解析:2v(NH3)=v(CO2)未體現(xiàn)正逆的關(guān)系,A錯誤;密閉容器中總壓強(qiáng)不變,說明總物質(zhì)的量不變,正逆反應(yīng)速率相等,B正確;因為反應(yīng)物是固體,所以整個密閉容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是個定值,始終不變,C錯誤;因為反應(yīng)物是固體,容器中氨氣和二氧化碳的物質(zhì)的量之比為2∶1,即氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變,D錯誤。 答案:B 7.在200 ℃時,將a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到體積為V L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):I2(g)+H2(g)2HI(g)。 (1)反應(yīng)剛開始時,由于c(H2)=________,c(I2)=________,而c(HI)=________,所以化學(xué)反應(yīng)速率v(正)最________,而v(逆)最________(為零)。 (2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)混合物中各組分濃度的變化趨勢為c(H2)________,c(I2)________,而c(HI)________,從而化學(xué)反應(yīng)速率v(正)________,而v(逆)________。 (3)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到v(正)與v(逆)________時,此可逆反應(yīng)就達(dá)到了最大限度,若保持外界條件不變時,反應(yīng)混合物中各組分的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率都將________。 解析:此反應(yīng)是由正反應(yīng)方向去建立化學(xué)平衡狀態(tài),開始時反應(yīng)物濃度最大,v(正)也最大,生成物濃度最小,v(逆)也最??;隨著反應(yīng)進(jìn)行,反應(yīng)物濃度減小,v(正)也減小,生成物濃度增大,v(逆)也增大;當(dāng)進(jìn)行到v(正)=v(逆)時,各物質(zhì)濃度保持不變,反應(yīng)達(dá)到此條件下的最大限度,即化學(xué)平衡狀態(tài)。 答案:(1) mol/L mol/L 0 大 小 (2)減小 減小 增大 減小 增大 (3)相等 保持不變 8.(2018南昌市第二中學(xué)月考)恒溫恒容下,將2 mol A氣體和4 mol B氣體通入體積為2 L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s),2 min達(dá)平衡,測得平衡時A為1.2 mol ,C的濃度為0.8 molL-1。 (1)從開始反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài),生成C的平均反應(yīng)速率為________。 (2)x=________。 (3)A的轉(zhuǎn)化率與B的轉(zhuǎn)化率之比為________。 (4)下列各項可作為該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是________。 A.壓強(qiáng)不再變化 B.氣體密度不再變化 C.氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化 D.A的消耗速率與B的消耗速率之比為2∶1 解析:根據(jù)題意知 2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s) 初始量(molL-1) 1 2 0 0 變化量(molL-1) 0.4 0.2 0.8 0.4 平衡量(molL-1) 0.6 1.8 0.8 0.4 (1)從開始反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài),生成C的平均反應(yīng)速率為v=c/Δt=0.8 molL-1/2 min= 0.4 mol/(Lmin)。(2) 根據(jù)上述濃度變化的比例關(guān)系得x=4。(3)因為轉(zhuǎn)化率為變化量比初始量。A的轉(zhuǎn)化率= 0.4 molL-1/1 molL-1100%=40%; B的轉(zhuǎn)化率=0.2 molL-1/2 molL-1100%=10%,所以A的轉(zhuǎn)化率與B的轉(zhuǎn)化率之比為40%∶10%=4∶1。(4)該反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行,反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同,所以壓強(qiáng)不變可以作為判斷平衡的依據(jù),A正確;該反應(yīng)前后氣體體積是改變的反應(yīng),正反應(yīng)進(jìn)行過程中,由于產(chǎn)生了固體,氣體的質(zhì)量減小,所以正反應(yīng)使氣體的密度減小,當(dāng)氣體密度不變時可說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;該反應(yīng)是前后氣體的分子數(shù)不同的反應(yīng),正反應(yīng)氣體的質(zhì)量減小,所以正反應(yīng)氣體的平均相對分子質(zhì)量減小,當(dāng)氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時,可說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C正確;A的消耗速率與B的消耗速率之比始終是2∶1,所以不能作為平衡的判據(jù),D錯誤。 答案:(1)0.4 mol/(Lmin) (2)4 (3)4∶1 (4)ABC 1.把純碘化氫氣體裝入密閉容器中,它將按2HIH2+I(xiàn)2反應(yīng)進(jìn)行分解(正反應(yīng)吸熱),當(dāng)系統(tǒng)在趨向平衡狀態(tài)的過程中,以下描述正確的是( ) A.碘化氫的生成速率大于其分解速率 B.碘化氫的生成速率等于其分解速率 C.加催化劑不會影響達(dá)到平衡的時間 D.升高溫度可以加快平衡狀態(tài)的到達(dá) 解析:把純碘化氫氣體裝入密閉容器中,當(dāng)系統(tǒng)趨向平衡時,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,HI的生成速率小于其分解速率,A、B項錯誤;加催化劑可使反應(yīng)速率加快,能縮短到達(dá)平衡的時間,C項錯誤;升高溫度,反應(yīng)速率加快,可縮短到達(dá)平衡的時間,D項正確。 答案:D 2.一定條件下,對于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達(dá)到平衡時,X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.08 molL-1,則下列判斷不合理的是( ) A.c1∶c2不能確定 B.平衡時,Y和Z的生成速率之比為3∶2 C.0.28 molL-1- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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