化学反应的限度高考总复习Word文件下载.docx

1、原来，产生上述现象的原因是反应是一个可逆反应，并且至上而下发生在高炉中有焦炭的地方。后来的研究说明，在高炉中Fe2O3和CO反应也不能全部转化为Fe和CO2。知识点一、化学反应的限度1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）特征：反应不能进行到底，或者在一定条件下反应物与生成物同时存在。2化学平衡状态（1）建立过程：如对于可逆反应2SO2O22SO3，在一定温度下，将2 mol SO2（g）和1 mol O2（g）通入一定体积的密闭容器中。其化学平衡建立的过程如图所示。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

2、。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，生成物的浓度不再改变。（2）概念：对于可逆反应，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，化学平衡状态是化学反应所能进行的最大限度。（3）特征：等：v正v逆0。动：化学平衡状态是一种动态平衡。达到平衡状态时，反应并没有停止，这时正反应和

3、逆反应都依然在进行。定：反应物的浓度和生成物的浓度不再改变。变：外界条件（温度、浓度、压强等）一旦改变，化学平衡状态就会被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡。点拨化学反应速率改变，平衡不一定发生移动，如反应前后气体体积不变的反应增大压强或使用催化剂，正逆反应速率变化程度相同，v正v逆，平衡不移动；平衡发生移动，化学反应速率一定发生改变，移动的根本原因是外界条件改变，使v正v逆。例1下列说法中不正确的是（）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当一个可逆反应达到平衡状态时，这个反应的正反应速率和逆反应速率相等C可以通过控制反应条件，使2 mol SO2与1 mo

4、l O2反应生成2 mol SO3D化学反应的限度可以通过改变条件来改变答案C解析对于可逆反应，达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，反应物的转化率最大，A、B正确；2SO2O2 2SO3是可逆反应，无论怎样控制条件，反应物的转化率不可能达到100%，即2 mol SO2与1 mol O2反应不会生成2 mol SO3，C错；化学反应的限度可通过改变条件，如温度、压强等来改变，D正确。例2已知可逆反应：C（s）H2O（g） CO（g）H2（g）。（1）若反应在一容积可变的密闭容器中进行，在其他条件不变的情况下，下列条件的改变对其反应速率无影响的是_（填字母，下同）A保持体积不变，增加CO的物质的

5、量B将容器的体积缩小一半C保持压强不变，充入N2使容器体积增大D保持体积不变，充入N2使体系压强增大（2）若反应在一容积恒定的密闭容器内进行，能判断该反应一定达到化学平衡状态的是_。容器内气体的平均相对分子质量不随时间而变化v正（H2O）v逆（H2）容器内气体的密度不随时间而变化容器内气体总质量不随时间而变化消耗n mol H2的同时消耗n mol COA B C D答案（1）D（2）B3.化学平衡状态的判断（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

6、化学计量数之比。各组分的浓度保持一定a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，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态。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。例3.可逆反应：2NO2 2NOO2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 O2的同时生成2n mol NO

7、2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221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状态A BC D全部解析中单位时间内生成n mol O2的同时必消耗2n mol NO2，知v正v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；该反应是一个反应前后气体体积不等的反应

8、，容器的体积又固定，所以均能说明达到平衡。答案A例4.在一定温度下，反应H2（g）I2（g） 2HI（g）达到化学平衡状态的标志是（）A单位时间内生成n mol H2，同时就有n mol HI生成B单位时间内有n mol H2生成，同时就有n mol I2生成C容器内气体的总压强不随时间的变化而变化D1个HH键断裂的同时，有2个HI键断裂答案D例5在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明反应X2（g）Y2（g） 2XY（g）已达到平衡的是（）A容器内的总压强不随时间变化B容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化CXY气体的物质的量分数不变DX2和Y2的消耗速率相等解析该反应的特点：一是可逆反应；二

9、是反应前后气体体积相等。根据气体压强之比等于气体物质的量之比推断，该反应在整个反应过程中总压强是不变的，A不能说明该反应已经达到平衡；同理推断，容器中气体的平均相对分子质量始终不随时间变化而变化，B不能说明该反应已经达到平衡；X2和Y2的化学计量数相等且均为反应物，其消耗速率始终相等。4.有关化学反应速率和化学平衡的计算三段法: 解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、变化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列方程求解。如： mA（g）nB（g） pC（g）qD（g）起始/mol a b 0 0转化/mol mx nx px qx平衡/mol amx bn

10、x px qx（1）关于反应物转化率的计算 A的转化率100%（计算式中A的量可以指反应物的物质的量、质量、浓度、体积等）（2）关于某组分的体积分数的计算A的体积分数100%注意:（1）转化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例；（2）这里a、b可指物质的量、浓度、体积等；（3）对反应物：平衡时的量起始的量转化的量；对生成物：平衡时的量起始的量转化的量。同时要注意差量法、守恒法等简单计算方法在化学平衡中的应用。例6.X、Y、Z为三种气体，把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中，发生反应X2Y 2Z。达到平衡时，若它们的物质的量满足：n（X）n（Y）n（Z），则Y的转化率为（）A.1

11、00% B.C.100% D.答案B例7.在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于（）A5% B10% C15% D20%例8如下图，向A、B中均充入1 mol X、1 moI Y，起始时A、B的体积相等都等于a L。在相同温度、压强和催化剂存在的条件下，关闭活塞K，使两容器中各自发生下述反应：X（g）Y（g） 2Z（g）W（g）HvABA容器中X的转化率为80%C平衡时的压强：pBpAD平衡时向A容器中充入与反应无关的气体M，能减慢A容器内化学反应的速率知识点二、反应条件的控制1化学反应条件

12、的控制（1）目的：促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应。（2）基本措施改变化学反应速率：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。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。2提高煤的燃烧效率（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，反应速率快；通入适当过量的空气可以使煤粉充分燃烧，生成CO2，放出更多的热量；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。（2）选择保温隔热且耐热的炉（灶）膛材料的主要目的是防止热量散失。（3）充分利用煤燃烧后的废气中的热量可采取

13、的措施是将燃烧后的废气通过热交换装置，供其他方面使用。随堂练习：1在密闭容器中进行X2（g）2Y2（g） Z（g）的反应，X2、Y2、Z的起始浓度依次为0.2 mol/L、0.3 mol/L、0.3 mol/L，当反应达到其最大限度（即化学平衡状态）时，各物质的浓度有可能的是（）Ac（Z）0.45 mol/LBc（X2）0.3 mol/Lc（Z）0.1 mol/LCc（X2）0.5 mol/LDc（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，则相应于消耗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）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。【答案】D2在体积为1 L的密闭容器中（体积不变）充入1 mol CO2和3