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1、化学必修二2.2.2化学反应的限度【典例导悟】【典例1】（2009山东高考）是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B.增大反应体系的压强，反应速率一定增大C.该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间D.在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1t2内，SO3（g）生成的平均速率为【规范解答】选D。加入催化剂同时改变正、逆反应速率，A项错误；若是恒容条件，增加不参与反应的气体而使反应体系的压强增大，由于浓度不变，反应速率就不变，B项错误；降低温度使反应速率降低，将增大反应达到平衡的时间，C项错误；根据计算平均速率的定义

2、公式可得D项正确。 【解析】选D。图中随反应进行，物质的量减少的N为反应物，物质的量增多的M为生成物，n(N)n(M)=(8-2) mol(5-2) mol=21,所以反应方程式为2NM;t2时刻，n(M)=n(N),但反应未达平衡，此时正反应速率大于逆反应速率；t3时刻反应达平衡，正反应速率等于逆反应速率；t1时刻，n(M)=3 mol，n(N)=6 mol,N的浓度是M浓度的2倍。【思路点拨】解答本题要注意以下两点：（1）条件改变若使正反应速率增大，则逆反应速率必然也增大。（2）反应达平衡后的特征。【自主解答】选A。升高温度和使用高效催化剂使正反应速率和逆反应速率都增大；反应达平衡后，反应

3、速率保持恒定；CO的消耗表示v(正),CO2的消耗表示v（逆），当两者速率相等时，表示反应达到平衡状态。【互动探究】（1）该反应达平衡后，若升高温度，对该化学平衡的影响是什么？(2)反应达平衡后，CO和CO2的物质的量一定相等吗？提示：(1)升高温度，该可逆反应的正、逆反应速率都要增大，由于化学反应都伴随能量变化，故正、逆反应速率的增大程度不同，v（正）v（逆），所以化学平衡一定会移动。（2）不一定。CO和CO2的物质的量不存在必然的关系。来源:学+科+网Z+X+X+K来源:学.科.网Z.X.X.K各组成成分浓度关系也与是否平衡无必然联系；某一生成物浓度不变时，说明达到平衡状态；因该反应反应前

4、后气体体积不变,故在恒温恒容下压强不变不能作为是否达到平衡的判断依据；因该反应反应前后气体体积不变，且质量守恒，反应从始至终平均相对分子质量是不变的，不能作为平衡判据；颜色不变，代表着c（I2）不变，反应达到平衡；恒温恒压，且反应前后气体体积不变，则容积也恒定，又质量守恒，故密度也是自始至终不变的，不能作为平衡判断依据。(2)和解析同上，可判断反应达到平衡状态；因反应前后气体体积改变，可以判断反应达到平衡。答案：（1） （2） 【学业达标训练】1.下列反应体系中，不属于可逆反应的是（ ）A.Cl2溶解于水B.氨气溶解于水C.工业合成氨D.水电解生成H2和O2与H2在O2中燃烧生成H2O【解析】

5、选D。化学平衡是动态平衡，18O2的加入定会与SO2结合生成含18O的SO3，同时含18O的SO3又会分解得到SO2和O2，使SO2、O2中也含有18O，因此18O存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。4.硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发达水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”，有关接触氧化反应：2SO2+O2 2SO3的说法不正确的是( )A.该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫B.达到平衡后，反应就停止了，故正、逆反应速率相等且均为零C.一定条件下，向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2，则从反应开始到

6、平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等D.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 【解析】选B。A项，可逆反应不能进行到底，正确；B项，达平衡后，正、逆反应速率不为零；C项，从反应开始到平衡的过程中，反应物的浓度不断减小，所以v（正）不断减小，生成物的浓度不断增大，v（逆）不断增大，平衡时，v（正）=v（逆）。来源:学科网5.下列叙述不能肯定判断某化学平衡发生移动的是( )A.反应体系的温度改变B.反应混合物中各组分的百分含量改变C.正、逆反应速率改变D.反应物的转化率改变【解析】选C。A项，任何反应的发

7、生都伴随能量的变化，所以，温度改变时，化学平衡一定会发生移动；根据化学平衡的特征，各组分的百分含量不变反应物转化率不变可判断B项、D项平衡发生移动；C项，若v（正）与v（逆）改变的程度相同，两者仍相等，则平衡不移动。来源:学科网ZXXK6.（2010温州高一检测）在5 mL 0.1 molL-1 KI溶液中滴加0.1 molL-1 FeCl3溶液56滴后，再进行下列实验，其中可证明FeCl3溶液和KI溶液的反应是可逆反应的实验是（ ）A.再滴加AgNO3溶液，观察是否有AgI沉淀产生B.加入CCl4振荡后，观察下层液体颜色C.加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加AgNO3溶液，观察是否有AgC

8、l沉淀产生D.加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，观察是否出现红色【解析】选D。FeCl3溶液与KI溶液反应的实质是：2Fe3+ +2I- = 2Fe2+ +I2，由题知，Fe3+不足，I-过量，若反应不是可逆反应，反应后的溶液中应无Fe3+，若反应是可逆反应，则反应后的溶液中含Fe3+，所以应滴加KSCN溶液，检验Fe3+是否存在。7.（2010福州高一检测）下列叙述能说明反应2A（g）+B（g） 2C（g）已达平衡状态的有（ ）A、B、C的百分含量相等单位时间，消耗a mol B，同时生成2a mol C单位时间，消耗a mol A，同时生成0.5a mol B外界条件不变时

9、，物质总质量不随时间改变外界条件不变时，气体总分子数不再变化A、B、C分子数之比为212A.除外 B.除外 C. D.【解析】选D。和各组分的百分含量是否相等及分子数之比与平衡无关。中B的消耗表示v（正），C的生成也表示v（正），两者相等不能表明反应达平衡；中总质量不变不能表明反应达平衡，因为根据质量守恒定律，不管反应是否达平衡，物质的总质量一直保持不变；而中表示v（正）=v（逆），可表明反应达平衡状态；对于反应前后气体物质的量变化的反应，总分子数不变可表明反应达平衡状态。8.（2010长春高一检测）在2 L的密闭容器中有如图所示的反应，看图按要求回答下列问题： (1)上图中，反应物是：I _

10、 _ 。(2)写出反应方程式：来源:学&科&网: _: _。(3)在图中，以010 s内的平均反应速率计算，t=6 s时A的浓度是 _ mol/L。【解析】图和图中，都是A的浓度随反应进行不断减少至不变，B、C的浓度随反应进行而不断增多至不变，所以A为反应物，B、C为生成物。不同的是图中A的最终浓度为0，图中不为零，所以图中不是可逆反应，而图中是可逆反应。图中，10 s时，变化的c(A)=1.2 molL-1-0.8molL-1=0.4 molL-1，由图看出该反应的速率是匀速的，所以6 s时变化的c(A)= 0.4 molL-1=0.24 molL-1,此时c(A)=0.96 molL-1。

11、答案：（1）A A (2)3A=2B+C A B+2C（3）0.969.在2 L容器中3种物质间进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t时刻达到平衡，依图所示：来源:学科网来源:学科网（1）该反应的化学方程式是_。（2）反应起始至t, Y的平均反应速率是 _ 。（3）X的转化率是 _ 。（4）关于该反应的说法正确的是 _ 。A.到达t时刻该反应已停止B.在t时刻之前X的消耗速率大于它的生成速率C.在t时刻正反应速率等于逆反应速率D.在t时刻达到平衡是因为此时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等【素能综合检测】一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分）1.在一定条件

12、下，向某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述中错误的是（ ）A.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后正反应速率减小为零C.随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定【解析】选B。开始反应时，由于反应物浓度最大，导致正反应速率最大，由于生成物浓度为零，导致逆反应速率为零，故A对；可逆反应在达到平衡的过程中，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，平衡时，正反应速率与逆反应速率相等，但不能为零，故B错，C、D均对。【解析】选B。根据可逆反应特点，正、逆反应同时进行，且

13、反应有一定的限度，反应物不会全部转化为产物，因此，SO2的浓度范围为0c（SO2）0.4 molL-1，O2的浓度范围为0c（O2）0.2 molL-1,SO3的浓度范围为0c（SO3）0.4 molL-1，且SO2与SO3的浓度之和为0.4 molL-1（元素守恒），因此只有B符合题意。3.（2010长春高一检测）一定条件下在密闭容器中能表示可逆反应2SO2+O2 2SO3一定达到平衡状态的是( )消耗2 mol SO2的同时生成2 mol SO3SO2、O2与SO3的物质的量之比为212反应混合物中SO3的浓度不再改变A. B. C.只有 D.只有【解析】选C。消耗SO2指的是v（正），生

14、成SO3也是v（正），两者速率相等不能表明反应达平衡状态；SO2、O2与SO3的物质的量之比为212,不一定是化学平衡状态；SO3的浓度不再改变，说明v（正）=v（逆），反应达平衡状态。4.对处于化学平衡的体系，从化学平衡与化学反应速率的关系可知（ ）A.化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动B.化学平衡发生移动时，化学反应速率不一定变化C.正反应进行的程度大，正反应速率一定大D.催化剂存在条件下，化学反应速率发生变化，而化学平衡不移动【解析】选D。化学平衡移动的过程就是由v(正)=v(逆)变为v（正）v（逆），再转化为v（正）=v（逆）的过程，故B不正确。使用催化剂时，反应速率改变，平衡并

15、不移动，故A错误，D正确。5.一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%,与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是( )A.16.7% B.20.0% C.80.0% D.83.3%【解析】选A。合成氨反应是反应后气体体积减小的反应。按正常思路利用平衡计算方法。设N2、H2起始的物质的量分别为x、y,N2转化的物质的量为z,得出 N2+3H2 2NH3起始物质的量 x y 0来源:学科网转化物质的量 z 3z 2z平衡物质的量 (x-z)(y-3z) 2z平衡时总的物质的量为(x-z)+(y-3z)+2z=x+y-2z二、非选择题（本题包括3小题，共30分）

16、6.（7分）（2010连云港高一检测）如图表示800 时A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况，t是到达平衡状态的时间。试回答：(1)该反应的反应物是 _ 。(2)该反应的化学反应方程式为：_。(3)若达到平衡状态的时间是2分钟，A物质的平均反应速率为 _。来源:学|科|网【解析】从图中看A的浓度随反应进行不断减小至不变，B、C的浓度不断增大至不变，所以A为反应物，B、C为生成物。2分钟达到平衡时，A的浓度减小,c(A)=2.0 molL-1-1.2 molL-1=0.8 molL-1,B、C浓度增大分别为1.2 molL-1、0.4 molL-1; 方程式中A、B、C化学计量数之比为2

17、31，所以反应的化学方程式为2A 3B+C。2分钟内v(A)=0.8 molL-1/2 min=0.4 molL-1min-1用O2表示从02 s内该反应的平均速率v= _ 。(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是 _ 。a.v(NO2)=2v(O2)b.容器内压强保持不变c.v逆（NO）=2v正（O2）d.容器内的密度保持不变(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.增大O2的浓度d.选择高效的催化剂【解析】(1)A点，反应未达平衡，由表中数据知n(NO)随反应进行不断减小，说明反应从正向开始，所以A点v（正）v（逆）；A点处反应物的浓度大于B点，所

18、以A点正反应速率大于B点。(2)图中纵坐标为浓度，平衡时消耗n(NO)=0.020 mol-0.007 mol=0.013 mol,生成n(NO2)=0.013 mol。平衡时c（NO2）=0.006 5 molL-1，所以NO2的变化曲线为b。02s内， =1.510-3 molL-1s-1。(3)v(NO2)=2v(O2)未指明v（正）、v（逆），不能表明是平衡状态，该反应遵循质量守恒定律，且容器的体积未变化，所以容器内的密度不论反应是否达平衡状态一直保持不变。(4)分离出NO2气体后，浓度减小，反应速率减慢，而升高温度，加催化剂及增大反应物浓度都会使反应速率增大。答案：(1)大于 大于

19、(2)b 1.510-3 mol-1L-1s-1(3)b、c (4)b、c、d实验探究8.(10分)某学校实验小组同学欲探究。做如下实验：如图所示，烧瓶A、B中装有相同浓度的NO2和N2O4的混合气体，中间用止水夹K夹紧，烧杯甲中盛放100 mL 6 mol/L的盐酸，烧杯乙中盛放100 mL冷水,两烧杯液体温度相同。现向烧杯甲的溶液中放入25 g NaOH固体，同时向烧杯乙中放入25 g NH4NO3固体，搅拌使之溶解。(1)写出烧瓶中存在的反应的化学方程式 _，实验前烧瓶中气体呈 _色。(2)请将该题中探究题目补充完整 _。(3)分别向甲、乙烧杯中加NaOH固体和NH4NO3固体后，某同学又用温度计测量两烧杯中液体的温度，发现甲中温度 _ ，乙中温度 _，原因是 _。同时发现A瓶中气体颜色变深，B瓶中气体颜色变浅。(4)由此，该小组同学得出的结论是：_。来源:学科网