第二章《化学反应的方向、限度和速率》复习测试
(时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)
1．对于一定不能自发进行的反应来说，反应后体系的( )
A．混乱度减小，而能量增加 B．混乱度增大，而能量降低
C．混乱度减小，能量降低 D．混乱度增大，能量增加
2．已知下列反应的平衡常数：H2＋SH2S，K1 S＋O2SO2，K2
则反应H2＋SO2O2＋H2S的平衡常数为( )
A．K1＋K2 B．K1－K2 C．K1× K2 D.
3．工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：SiCl4(g)＋2H2(g) Si(s)＋4HCl(g)；ΔH＝＋Q kJ·mol－1(Q>0)，
某温度、压强下，将一定量的反应物通入密闭容器进行以上的反应(此条件下为可逆反应)，下列叙述正确的是( )
A．反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率
B．若反应开始时SiCl4为1 mol，则达到平衡时，吸收热量为Q kJ
C．反应至4 min时，若HCl的浓度为0.12 mol·L－1，则H2的反应速率为0.03 mol·L－1·min－1
D．当反应吸收热量为0.025Q kJ时，生成的HCl通入100 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液恰好反应
4．一密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，如图表示该反应的速率(v)在某一时间(t)段内的变化。则下列时间中，SO3的百分含量最高的是( )
A．t0→t1 B．t2→t3 C．t3→t4 D．t3→t5
5．在一定体积的密闭容器中，进行如下的化学反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其＝K，K被称为化学平衡常数，其中K和温度的关系如下表：
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
根据以上信息推断以下说法正确的是( )
A．此反应为放热反应
B．此反应只有达到平衡时，密闭容器中的压强才不会变化
C．此反应达到1000℃时的反应速率比700 ℃时大
D．该反应的化学平衡常数越大，反应物的转化率越低
6．合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的生产流程如下：
关于合成氨工业的说法中不正确的是( )
A．混合气进行循环利用遵循绿色化学思想
B．合成氨反应须在低温下进行
C．对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率
D．使用催化剂可以提高反应的速率，但是不能使平衡向正反应方向移动
7．H2与I2反应产生HI的反应速率可用下式表示：
v＝kc(H2)·c(I2)。在一定温度下，在一定容积的反应容器中，使H2和I2的浓度发生变化，测量了初始反应速率，如下所示：
实验序号(N)
1
2
3
4
5
c(H2)/mol·L－1
0.01
0.03
0.05
0.07
0.09
c(I2)/mol·L－1
0.09
0.07
0.05
0.03
0.01
据此实验结果，所得出的图像为( )
8．已知200 ℃，反应2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)的平衡常数K＝10，则下列情况达到平衡状态的是( )
c(NO)
c(CO)
c(CO2)
c(N2)
A
1
1
0.1
0.1
B
0.1
0.1
0.1
0.1
C
0.2
0.1
0.2
1
D
0.3
0.2
0.2
0.3
9．高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝，恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是( )
A．该反应的焓变为正值
B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
C．升高温度，逆反应速率减小
D．该反应化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2
10．下图表示反应X(g) 4Y(g)＋Z(g) ΔH<0，在某温度、容器体积不变时，X的浓度随时间变化的曲线：
下列有关该反应的描述正确的是( )
A．第6 min后，反应就终止了
B．X的平衡转化率为85%
C．若升高温度，X的平衡转化率将大于85%
D．若降低温度，v(正)和v(逆)将以同样倍数减小
11．某温度下，反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g) ΔH<0，在一带有活塞的密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是( )
A．恒温压缩体积，平衡不移动，颜色加深
B．恒压迅速充入HI，开始时正反应速率减小
C．恒容，升温正反应速率减小
D．恒容，充入H2，I2的百分比含量降低
12．在一固定容积的密闭容器中，加入4 L X(g)和6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)＋nY(g) 2R(g)＋W(g)反应达到平衡时，测知X和Y的转化率分别为25%和50%，则化学方程式中的n值为( )
A．4 B．3
C．2 D．1
13．汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)＋CO(g) N2(g)＋CO2(g) ΔH＝－373.4 kJ·mol－1在恒容的密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是( )
14．在某密闭容器中，可逆反应：A(g)＋B(g) xC(g)符合图像(Ⅰ)所示关系。由此推断，对图像(Ⅱ)的不正确的说法是( )
A．p3>p4，y轴表示A的转化率
B．p3>p4，y轴表示B的质量分数
C．p3>p4，y轴表示C的质量分数
D．p3>p4，y轴表示混合气体的平均相对分子质量
15．某温度下，在一容积可变的恒压密闭容器里，反应3A(g) B(g)＋3C(g)达到平衡时，A、B、C的物质的量分别是6 mol、2 mol、6 mol。在保持温度和压强不变的情况下，下列说法正确的是( )
A．将A、B、C各减少1 mol，达到平衡后C的百分含量增加
B．充入A、B、C各2 mol，平衡将向正方向移动
C．充入1 mol的氦(He)(He与容器里的气体不反应)，平衡不移动
D．加入一定量的A气体达到平衡后，C的百分含量一定增加
二、非选择题(本题包括5小题，共55分)
16．(10分)将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应：aA＋bBcC(s)＋dD，当反应进行一段时间后，测得A减少了n mol，B减少了 mol，C增加n mol，D增加了n mol，此时达到化学平衡状态。
(1)该化学方程式中各物质的化学计量数为：
a＝__________，b＝__________，c＝__________，d＝__________。
(2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，该反应中各物质的聚集状态是：
A．__________，B.__________，D.__________。
(3)若只升高温度，反应一段时间后，测得四种物质其物质的量又达到相等，则该反应的正反应为__________(填“放热”或“吸热”)反应。
17．(8分)反应mA＋nBpC在某温度下达到平衡状态。
(1)若升高温度，A物质的转化率增大，该反应为__________热反应。
(2)若C为气体，且m＋n＝p，在加压时化学平衡发生移动，则平衡必定向__________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(3)如果在体系中增加或减少B的量，平衡均不发生移动，则B肯定不能为__________态。
18．(12分)向某恒容密闭容器中加入4 mol A、1.2 mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示[已知t0～t1阶段c(B)未画出]。乙图为t2时刻后改变反应条件，反应速率随时间的变化情况，在t2、t3、t4、t5时刻各改变一种不同的条件，已知t3时刻为使用催化剂。
(1)若t1＝15 s，则t0～t1阶段的平均反应速率为v(C)＝__________。
(2)t4时刻改变的条件为__________，B的起始物质的量为__________。
(3)写出该反应的化学方程式__________________________，
该反应的逆反应为__________(填“吸热反应”或“放热反应”)。
(4)图乙中共有Ⅰ～Ⅴ五处平衡，其平衡常数与Ⅰ处的平衡常数不相等的是__________(填“Ⅱ”、“Ⅲ”、“Ⅳ”或“Ⅴ”)。
19．(12分)现有可逆反应：A(g)＋2B(g) C(g)＋D(g) ΔH<0。在相同温度下，将1 mol A和2 mol B加入到容积固定不变的甲容器中，将2 mol C和2 mol D加入到容积可变的乙容器中，t1＝5 min时两容器内均达到平衡状态，甲中c(C)＝1.5 mol·L－1。
请回答下列问题：
(1)5 min内，用B物质表示甲容器中的平均反应速率v(B)＝__________。
(2)若使甲容器化学平衡向正反应方向移动，则可以改变的条件是__________(填写字母)；改变条件的瞬间，体系的正反应速率将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
A．减小A的物质的量 B．降低体系的温度
C．增大D的浓度 D．加入催化剂
(3)保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙容器中C的物质的量浓度c(C)__________________________
(填“>”、“<”或“＝”)3 mol·L－1。
(4)保持温度不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，图中能表示甲中反应速率变化情况的是__________，能表示乙中反应速率变化情况的是__________。
20．(13分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制得：
SiO2＋C＋N2Si3N4＋CO
(1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内)；
(2)该反应的氧化剂是__________，还原产物是________；
(3)该反应的平衡常数表达式为K＝________；
(4)若知上述反应为放热反应，则其反应热ΔH______0(填“>”、“<”或“＝”)；升高温度，其平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)；
(5)若使压强增大，则上述平衡向________反应方向移动(填“正”或“逆”)；
(6)若已知CO生成速率为v(CO)＝18 mol·L－1·min－1，则N2消耗速率为v(N2)＝________ mol·L－1·min－1。
参考答案与解析
1、A【解析】根据熵判据和焓判据，熵增加或焓降低的反应是有利自发的。如果一个反应一定不能自发进行，则熵变和焓变是不利的，故A正确。B、C、D都是可能自发的，可用ΔG＝ΔH－TΔS<0是自发的来判断。
2、D【解析】在反应中S为固体，与平衡常数无关，则K1＝，K2＝。H2＋SO2O2＋H2S的平衡常数为＝。
3、D【解析】该反应为体积增大的反应，增大压强平衡左移，SiCl4转化率减小，A错；该反应为可逆反应，不能实现完全转化，放出的热量一定小于QkJ，B错；反应至4 min时，HCl的浓度为0.12 mol·L－1，表示的反应速率为：v(HCl)＝0.03 mol·L－1·min－1，换算为v(H2)＝0.015 mol·L－1·min－1，C错；当吸热0.025Q kJ时，说明反应的SiCl4为0.025 mol，生成HCl 0.1 mol，其与100 mL 1 mol·L－1的NaOH恰好反应，D正确。
4、A【解析】在t1－t2段，v(逆)>v(正)，平衡逆向移动；t4－t5时，v(逆)>v(正)，平衡逆向移动，所以t0－t1段SO3的含量最高。
5、C【解析】K随温度升高而增大，说明温度升高反应向正反应方向进行，所以是吸热反应，不同体系的平衡常数不一样，对一确定的化学反应，平衡常数越大，说明生成物平衡浓度越大，反应物浓度越小，即反应物的转化率越高。
6、B【解析】合成氨反应在700 K的高温下进行。
7、D【解析】根据题给的反应速率公式：反应速率v＝kc(H2)·c(I2)，所以实验1、2、3、4、5中初始反应速率数值依次为：0.0009 k、0.0021 k、0.0025 k、0.00021 k、0.0009 k，用这些数据描绘成图像后，可判断出答案为D。
8、B【解析】根据方程式写出浓度商的表达式，然后代入数值计算，浓度商与平衡常数相等时即为平衡状态。B项中Q＝＝10，即Q＝K，处于平衡状态。
9、A【解析】由平衡常数的表达式可得，该反应化学方程式应为CO2＋H2CO＋H2O，故D错；由题意知，温度升高，平衡向正反应方向移动，说明正反应为吸热反应，ΔH>0，A正确；恒温恒容下，增大压强，平衡不移动，H2浓度不变，故B错；C项，升高温度，正、逆反应速率都会增大，故C错。
10、B【解析】A项，6 min时反应达平衡，但反应未停止，故错；B错，X的平衡转化率为：×100%＝85%，正确．C项，ΔH<0，正反应方向为放热，升浊国，平衡逆向移动，X的转化率减小，故C项错；D项，温度变化对正、逆反应速率的影响不是同等倍数变化，故错．
11、C【解析】A正确，压缩体积，增大压强，平衡虽不移动，但有色物质[I2]增大，颜色加深；B正确，恒压迅速充入HI，容器体积增大，开始时[H2]和[I2]均减小，故正反应速率减小；C错误，升高温度，正、逆反应速率均增大；D正确，恒容，充入H2，[H2]增大，平衡右移，导致I2的百分含量降低。
12、B【解析】
X(g) ＋ nY(g) 2R(g)＋W(g)
起始 4 L 6L
转化 4 L×25% 4 L×25%·n
而Y转化量为6 L×50%，
所以4 L×25%·n＝6 L×50%；n＝3。
13、C【解析】ΔH＝－373.4 kJ·mol－1，温度升高，平衡向逆反应方向移动，K减小，CO转化率降低，故A、B两项均错；K只与温度有关，C项正确；D项增大N2的物质的量平衡左移，则NO转化率降低，所以D项错。
14、B【解析】据图像(Ⅰ)知，在压强不变时，曲线b的斜率比c的大，故T1>T2。降温(T1→T2)时，C%增大，即平衡正向移动，说明正反应为放热反应。当温度不变时，曲线b的斜率比a的大，故压强p2>p1，增大压强(p1→p2)时，C%增大，即平衡正向移动，故x<2即x＝1。由图像(Ⅱ)知，保持体系温度不变，增大压强(p4→p3)，平衡正向移动。C%、A、B的转化率、混合气体的平均相对分子质量均增大，而A、B的质量分数要减小，故答案为B。
15、A【解析】A项将A、B、C各减少1 mol，相当于先减少A、C各1 mol，B减少 mol，平衡不移动，再减少 mol B致使平衡右移，C的百分含量增加；B项思路同A，平衡将向逆方向移动；C项充入1 mol He，相当于增大体积、减小压强，平衡右移；D项中平衡不移动，C的百分含量不变。
16、(1)2 1 3 2 (2)气态 固态或液态 气态 (3)放热【解析】化学方程式中各物质的系数比等于化学反应速率之比，则a∶b∶c∶d＝n∶∶∶n＝2∶1∶3∶2；只改变压强，反应速率发生变化，说明有气态物质，但平衡不移动，说明反应前后气态物质系数相等，因此A为气态，B为非气态，D为气态；达到平衡时A、B的物质的量小于C、D的物质的量，只升高温度反应一段时间后，四种物质的物质的量又相等，说明升温平衡逆向移动，则正反应为放热反应。
17、(1)吸 (2)逆反应 (3)气【解析】升高温度，A的转化率增大，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应；C为气体，m＋n＝p，若A、B都为气体，则增大压强，平衡不会移动，而加压平衡发生移动，则A、B中至少有一种为非气态，则平衡必定逆向移动；由题意知改变B的量，平衡不移动，则B应为固态或液态。
18、(1)0.02 mol/(L·s) (2)减小压强 2.0 mol (3)2A＋B3C 放热反应 (4)Ⅴ【解析】(1)v(C)＝＝＝0.02 mol/(L·s)。
(2)由图知在t3和t4时刻改变条件后平衡并未发生移动，而t3时刻为使用催化剂，因为恒容时改变浓度和温度化学平衡一定会发生移动，因此t4时刻改变条件为压强，由于反应速率减小，因此为减小压强。在t0～t1时间段内A的浓度减小了0.2 mol·L－1，C的浓度增加了0.3 mol·L－1，由于压强改变平衡不移动，即反应前后气体体积相等，因此在此时间段内B的浓度应减小0.1 mol·L－1，所以此反应的化学方程式为2A＋B3C。根据题目条件可知，此容器的体积为4 L，因此B的起始物质的量为：
(0.4＋0.1)mol·L－1×4 L＝2.0 mol。
(3)由于t5时刻v(正)、v(逆)均增大，改变条件应为升温，且v(正)>v(逆)，即平衡向正反应方向移动，所以逆反应为放热反应。
(4)化学平衡常数只受温度影响，因此Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ处平衡常数相等，由于t5时升高温度，因此Ⅴ处平衡常数增大。
19、(1)0.6 mol·L－1·min－1 (2)B 减小 (3)> (4)A C【解析】(1)由于v(B)∶v(C)＝2∶1，所以v(B)＝2v(C)＝2×＝0.6 mol·L－1·min－1。
(2)减小A的物质的量、增大D的浓度，平衡均逆向移动；使用催化剂对化学平衡无影响；该反应ΔH<0，降低温度，平衡正向移动。
(3)假设2 mol C和2 mol D在容积为甲容器2倍的乙中保持体积不变建立平衡，则c(C)＝1.5 mol·L－1，此时压缩乙的容积使之与甲相同，c(C)＝3.0 mol·L－1，但由于平衡正向移动，c(C)增大，故平衡后c(C)>3 mol·L－1。
(4)恒温、恒容时充入氦气，甲中v(正)、v(逆)不变，平衡不移动；乙中恒压恒温下充入氦气，平衡体系压强减小，v(正)、v(逆)均减小，平衡逆向移动。
20、(1)3 6 2 1 6 (2)N2 Si3N4 (3) (4)< 减小 (5)逆 (6)6【解析】(1)利用观察法配平或利用氧化还原反应中的电子守恒来配平，配平后的化学方程式为3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO。
(2)分析各物质的化合价变化情况：C由0价升高为＋2价，在反应中做还原剂被氧化；N由0价降低为－3价，在反应中作氧化剂被还原。因此，此反应的氧化剂为N2，还原产物为Si3N4。
(3)因SiO2、C、Si3N4均为固体，只有N2和CO为气体，存在平衡浓度(或平衡分压)，因此根据化学反应平衡常数的表达式可以得出此反应的平衡常数表达式为K＝。
(4)放热反应的焓变ΔH<0，升高温度，平衡向左移动，使c(CO)减小、c(N2)增大，因此平衡常数K减小。
(5)由于此反应的正反应为气体体积增大的反应，因此增大压强，平衡将向逆反应方向移动。
(6)根据同一反应在同一时间段内，各物质的反应速率之比等于各物质在化学方程式中对应的化学计量数之比。则有＝，所以v(N2)＝v(CO)＝×18 mol·L－1·min－1＝6 mol·L－1·min－1。
第二章《化学反应的方向、限度和速率》复习教学案
[教学目标]
1．知识目标
巩固本章知识。
2．能力和方法目标
提高综合分析能力和知识的综合运用能力。
[知识总结]
1．化学反应速率、化学平衡的综合联系
2．化学平衡状态
（1）化学平衡状态的建立
（2）化学平衡状态的本质特征是正反应速率和逆反应速率相等，这是判断化学平衡状态的根本标志。由于υ正=υ逆?，可使平衡体系中各组分的百分含量保持不变，所以一般情况下平衡体系的压强、气体密度、浓度等多种宏观性质也保持不变，这些宏观的特征有时也可作为判断化学平衡状态的标志。
平衡的特征
五大特点
化学平衡
逆
可逆反应
等
υ（正）=υ（逆）≠0
动
动态平衡
定
各组分含量一定，体积一定时，浓度就一定；有平衡转化率
变
浓度、温度、压强改变化学平衡即发生移动
定量特征
一定温度下，化学平衡常数保持不变
（3）化学平衡状态的判断
举例反应
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
混合物体系中各成分的含量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
平衡
②各物质的质量或各物质的质量分数一定
平衡
③各气体的体积或体积分数一定
平衡
④总压强、总体积、总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反应速率的关系
①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即v正=v逆
平衡
②在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC，则v正=v逆
平衡
③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q，v正不一定等于v逆
不一定平衡
④在单位时间内生成了n molB，同时消耗q molD，因均指v逆
不一定平衡
压强
①m+n≠p+q时，总压力一定（其他条件一定）
平衡
②m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）
不一定平衡
混合气体的平均分子量（）
①一定时，只有当m+n≠p+q时，
平衡
②一定，但m+n=p+q时
不一定平衡
温度
任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的条件下，体系温度一定时
平衡
体系的密度
密度一定
不一定平衡
3．化学平衡常数K表示反应进行的程度
（1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。
（2）K值不随浓度的改变而改变，但随着温度的改变而改变。
4．化学平衡的移动
（1）勒沙持列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强和温度等），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。其中包含：①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种；②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况（温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；③平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。
（2）平衡移动就是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，可能发生平衡移动。可总结如下：
（3）平衡移动与转化率的变化：不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。具体分析可参考下表：
反应实例
条件变化与平衡移动方向
达新平衡后转化率变化
2SO2 +O2
2SO3（气）+热
增大O2浓度，平衡正移
SO2 的转化率增大，O2的转化率减小
增大SO3浓度，平衡逆移
从逆反应角度看，SO3的转化率减小
升高温度，平衡逆移
SO2 、O2的转化率都减小
增大压强，平衡正移
SO2 、O2的转化率都增大
2NO2（气） N2O4
体积不变时，无论是加入NO2或者加入 N2O4
NO2的转化率都增大（即新平衡中N2O4的含量都会增大）
2HI H2+I2（气）
增大H2的浓度，平衡逆移
H2的转化率减小，I2的转化率增大
增大HI的浓度，平衡正移
HI的转化率不变
增大压强，平衡不移动
转化率不变
[典型例题]
例1 在2SO2 +O2 2SO3（气）的平衡体系中，分离出SO3时，正反应速率将如何变化？
解析 有些同学会认为“分离出三氧化硫，化学平衡要向右移动，说明此时正反应速率比逆反应速率大，所以正反应速率必然增大”，这是错误的。当正反应速率大于逆反应速率时平衡才能向右移动。但在分离出SO3的瞬间，SO3的浓度减小，SO2和O2的浓度不变，所以在这一瞬间时正反应速率不变，逆反应速率减小，使平衡向右移动。?
所以，在2SO2 +O2 2SO3（气）的平衡体系中，υ正=υ逆?，分离出SO3后，由于SO3的浓度减小，则υ逆减小，υ正>υ逆,平衡右移。随着υ正逐渐减小，υ逆逐渐增大，又达到新平衡。整个过程中，υ正是逐渐减小的。
例2 在2NO2 N2O4的可逆反应中，下列状态属于平衡状态的是（ ）
（A）υ正=υ逆? ≠0时的状态
（B）NO2全部转变成N2O4的状态
（C）c（NO2）=c（N2O4）的状态
（D）N2O4不再分解的状态
（E）混合物中，NO2的百分含量不再改变的状态
（F）体系的颜色不再发生变化的状态
解析 化学平衡状态的本质特征是正、逆反应速率相等，宏观表现是各组成的成分百分含量保持不变等等。用这条原理可分析题中各种说法：
υ正=υ逆?≠0时的状态显然是平衡状态。
由于2NO2N2O4是可逆反应，NO2不可能全部转化为N2O4。这种状态不存在。
平衡时NO2 、N2O4的百分含量保持不变，但不一定存在c（NO2）=c（N2O4）的关系或 NO2 、N2O4的分子数之比等于2:1的情况。（当然在特殊条件下，也可能存在这样的特殊的平衡状态）。
N2O4不再分解，就是反应速率等于零，不是平衡状态。
对于反应2NO2N2O4来讲，只有NO2呈红棕色， N2O4无色，体系的颜色不变就是NO2的浓度不变，反应处于平衡状态。
所以正确答案选A、E、F。
例3 一定条件下，合成氨反应达到平衡状态时，按如下操作，平衡不发生移动的是（ ）
（A）恒T、P时，充入NH3 （B）恒T、V时，充入N2
（C）恒T、P时，充入He （D）恒T、V时，充入He
解析 我们知道“增大压强，可使平衡向气体体积减小方向移动，减小压强，可使平衡向气体体积增大的方向移动”，运用这条规律时要注意其中的 “压强改变”是指通过改变体积大小引起的压强变化（却不加入或移出物质的条件下），实际上是平衡体系中有关物质的浓度的同倍数变化所产生的结果。
在恒T、P下，向平衡体系中充入NH3，要保持压强不变，体系体积必定增大。加入NH3使体积增大时，N2、H2的浓度必定减小，平衡要向左移动。
在恒T、V时，充入N2，则容器内N2分子的浓度增大（当然压强也增大），H2和NH3的没有增大，所以平衡要向右移动。
在恒T、P时，加入He气体，整个体系作等压膨胀，体积变大，这样平衡混合物中的N2、H2、NH3三种与平衡有关的气体物质的浓度都是等倍数变小（相当于不加入氦气情况下的减小压强），平衡要向左移动。
在恒T、V时，充入He气，虽总压强增大，但由于体积不变，与平衡有关的N2、H2、NH3三种物质的浓度没有发生变化，平衡不移动。
所以答案选D。
例4 如图表示外界条件（温度、压强）的变化对下列反应的影响
L（气）+G（固）2R（气）—热
在图中，y轴是指（ ）
（A）平衡混合气中R的百分含量 （B）平衡混合气中G的百分含量
（C）G的转化率 （D）L的转化率
解析 观察图像，分析y随着温度变化的关系、y随着压强变化的关系。根据题给反应式
L（气）+G（固）2R（气）—热
可知：正反应是气体体积增大的、吸热的反应。
观察图像可知，当温度一定时（即横坐标轴上任选一点），压强越大，所对应的y值越大。
当压强相等时，温度越高对应的y值越小。由反应式可知，增大压强，平衡向逆反应方向移动，混合气体中G的百分含量增大。综合起来可判断出，A选项不符合，B选项符合。
观察图像可知，当压强相等时，温度越高对应的y值越小。由反应式可知，升高温度，平衡向正反应方向移动，G的转化率增大。所以C选项不符合。
L是固体，不影响化学平衡。
所以，答案选B。
例6 在恒温恒容的容器中进行反应H2 2H - Q ，若反应物浓度由0.1 mol·L-1降到0.06 mol·L-1需20s，那么由0.06mol·L-1降到0.024 mol·L-1，需反应的时间为（ ）
（A）等于18s （B）等于12s （C）大于18s （D）小于18s
[思路分析] 氢分子分解成氢原子的变化，同样可以用化学反应速率规律进行分析研究。这道题无法准确计算，但可以根据化学反应速率知识用数学估算法快速解答。从0.1 mol·L-1降到0.06 mol·L-1需20s，这段时间内的平均反应速率为
= 0.002 mol·L-1·s-1）
若由0.06mol/L降到0.024 mol·L-1所需时间为t，由于起始浓度减小，反应速率减慢，必有：t>= 18（s）。?
[答案]C。
例7 为了进一步提高合成氨的生产效益，科研中最有开发价值的是（ ）。
（A）寻求H2的新 （B）研制耐高温高压的新材料合成塔
（C）研制低温下活性较大的催化剂 （D）研制高温下活性较大的催化剂
[思路分析]合成氨反应：N2+3H2 2NH3+热
大家知道，目前工业上采用的合成氨反应条件是高温（500℃）、高压（200~300atm）、催化剂。选择500℃主要考虑到该温度下催化剂活性最大，有利于合成氨反应保持足够的反应速率，而从转化率角度看，温度越低越有利。选择高压有两方面作用，一是提高反应速率、二是提高转化率。所以从实际生产角度出发，若能找到一种较低温度下就具有催化活性的催化剂，既有利于提高转化率，又可保持较大的反应速率，所以这是一个最有开发价值的科研方向。
[答案]C。
例8 已知：氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡
Ca(OH)2(固) Ca2+ + 2OH-
在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等。为了除去有害气体SO2并变废为宝，常常用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏。
（1）写出上述两个反应的化学反应方程式：
SO2和CaCO3悬浊液反应_____________________；
SO2和Ca(OH)2悬浊液反应_________________________。
（2）说明用熟石灰的悬浊液（而不用澄清石灰水）洗涤废气的理由：_______________。
（3）在英国进行的一个研究结果表明：高烟囱可以有效地降低地表面SO2的浓度。在二十世纪的60~70年代的十年间，由发电厂排放出的SO2增加了35%，但由于建造高烟囱的结果，地面SO2的浓度降低了30%之多。
请你从全球环境保护的角度，分析这种方法是否可取？________________。
[思路分析]（1）题中告诉我们反应产物为“石膏”，所以要注意不能写成产物是亚硫酸钙的反应式。实际上，无论用碳酸钙悬浊液还是熟石灰悬浊液，反应中应包含两个过程：一是SO2与之反应生成亚硫酸钙，再是亚硫酸钙被氧气氧化生成硫酸钙。
（2）这里要注意，工业生产的实际是要吸收大量的SO2废气，而氢氧化钙微溶于水，澄清石灰水中氢氧化钙浓度小，不利于吸收大量的SO2。
（3）增加烟囱的高度，只能降低地表面的SO2的浓度，不能消除SO2。
[答案]（1）反应式为：
2SO2+2CaCO3+O2+4H2O=2[CaSO4·2H2O]+CO2 ↑
2SO2+2Ca(OH)2+O2+2H2O=2[CaSO4·2H2O]
（2）氢氧化钙微溶于水，澄清石灰水中氢氧化钙浓度小，不利于吸收大量的SO2。用悬浊液来吸收，由于溶解平衡的移动，可以大量吸收SO2。
（3）不可取，因为SO2的排放总量没有减少，所以进一步形成的酸雨仍会造成对全球环境的危害。
例9 高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：
FeO(固)+CO(气) Fe(固)+CO2(气)-Q。
其平衡常数可表示为K=[CO2]/[CO]，已知1100℃时K=0.263。化学平衡常数只与温度有关，不随浓度和压强的变化而变化。
（1）温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值____，平衡常数K值_____（本小题空格均备选：增大、减小或不变）
（2）1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025 mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态____(选填“是”或“否”)，此时，化学反应速率是υ正___υ逆（选填大于、小于或等于），其原因是___________。
[思路分析]（1）反应的正方向是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，所以平衡常数K=[CO2]/[CO]要增大。
（2）平衡时，二氧化碳、一氧化碳的浓度比值等于平衡常数，若比值不等于平衡溶液，就处于非平衡状态。将c(CO2)=0.025 mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1代入可得：
==0.25<0.263
所以此时不是平衡状态，为了使浓度值等于平衡常数，二氧化碳浓度将增大，一氧化碳浓度将减小。所以，平衡将向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率。
[答案]（1）增大，增大；（2）否，大于，此时[CO2]/[CO]<0.263，因温度不变，K值不变，为增大[CO2]/[CO]比值，需υ正>υ逆。
达标练习：
1．环境保护是我国的基本国策。在硝酸生产过程中，为消除对大气的污染，并变废为宝，常用于吸收尾气中氮氧化物的是（ ）。
（A）水 （B）稀硫酸 （C）活性炭 （D）烧碱溶液
2．你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源（ ）。
（A）①②③ （B）②③④⑤ （C）①③⑤ （D）①③④⑤
3．在合成氨生产过程中，为防止催化剂中毒用铜氨液法除去变换后的一氧化碳：
该吸收反应很难进行，则吸收反应的条件应为（ ）。
（A）10000Kpa，-70℃ （B）10000Kpa，10℃
（C）10000Kpa，80℃ （D）10Kpa，80℃
4．在配制氰化钾溶液时，有挥发性剧毒氢氰酸生成，为了阻止氢氰酸的生成可采用的最佳方法是（ ）。
（A）低温冷冻 （B）加入氢氧化钾 （C）加入盐酸 （D）加热
16．可逆反应2SO2（气）+O2（气）2SO3（气）在向逆反应方向进行时，正反应速率和逆反应速率（ ）。
（A）大于 （B）小于 （C）等于 （D）不能肯定
5．下列反应A+B = C+D反应速率最大的一组是（ ）。
（A）常温下，20mL含A和B各0.001mol
（B）常温下，100mL含A和B各0.01mol
（C）常温下，0.1mol/L的A和B溶液各10mL混合
（D）标准状况下，0.1mol/L的A和B溶液各20mL混合
6．若在透明的圆筒中装入NO2，迅速压缩，就其发生变化来说，下列说法正确的是（ ）。
（A）颜色变深 （B）颜色变浅
（C）颜色不变 （D）先变深后慢慢变浅
7．如图所示，表示反应：
X（气）+Y（气） 2Z（气）+Q（Q>0）平衡移动的情况。图中时间t2与t3间曲线变化的影响因素是（ ）。
（A）增大压强
（B）降温 （C）增大Z的浓度 （D）增大Y的浓度
8．一定条件下，在密闭容器里进行如下可逆反应：
S2Cl2(橙黄色液体)+Cl2(气) 2SCl2(鲜红色液体)+61.16kJ。下列说法正确的是（ ）。
（A）单位时间里生成n mol S2Cl2的同时也生成n molCl2
（B）达到平衡时，若升高温度，压强不变，反应混合溶液颜色变浅
（C）达到平衡时，单位时间里消耗 n mol S2Cl2的同时也生成n molCl2
（D）其它条件不变，增加氯气，平衡向正反应方向移动，氯气的转化率一定升高
9．接触法制硫酸中，进入接触室的气体组成为（体积）：SO27%，O211%，N282%。在一定条件下达到平衡时，二氧化硫的转化率为77%，则平衡时气体总体积是反应前的（ ）。
（A）38.5% （B）77% （C）6.4% （D）97.3%
10．把氮气和氢气以1:1物质的量比混匀后分成四等份，分别同时充入A、B、C、D四种装有催化剂的真空密闭容器中（容器的容积固定），在保持相同温度的条件下，四个容器中的合成氨反应相继达到化学平衡状态。分析表中实验数据后回答问题（用A、B、C、D填写）：
容器代号
A
B
C
D
平衡时混合物的平均分子相对质量
16
17
平衡时N2的转化率
20%
平衡时H2的转化率
30%
（1）都达到平衡时，_____容器中NH3的物质的量所占比例最大。
（2）达到平衡所需时间最长的容器代号是________。
（3）四个容器容积由小到大的排列次序是_______。
11．在一定条件下，NO2和SO2很容易发生反应生成NO和SO3气体，该反应为不可逆反应。现将NO和SO2的混合气体通入容积为100mL的密闭容器中，充满后用带有导管的塞子密封，再向其中通入氧气，使发生反应（忽略NO2与N2O4的转化式。
（1）欲保持容器中压强不变，则通入氧气的体积V( mL)的大小范围应为______________。
（2）若要使最后容器中只含有NO2和SO3两种气体，则需通入氧气的体积是_______mL。
（3）若向容器中通入40mL氧气后才出现红棕色，且不再褪色，则原混合气体中NO的体积为________________________mL。
12．在物理和化学中，有些原理、定律具有相似性。如物理中有机械守恒定律，化学中有质量守恒定律。比较它们有助于我们的学习。
（1）1834年，物理学家楞次（1804~1865）概括了各种实验结果，得到如下结论：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起电流的磁通量的变化。这就是楞次定律。
请写出与楞次定律相似的化学原理或定律：____________，其内容是：_____________。该原理在______________等工业生产中有重要应用。
（2）在物理学的匀变速直线运动中常用图来分析速度、时间和位移的关系。时间t时质点的位移相当于下图甲中阴影部分所占的面积。现在容积为2L的密闭容器中进行某一可逆反应： A（气）+2B（气） 3C（气）
其中B物质的正反应速率、逆反应速率随时间变化的关系如图乙所示，则图乙中阴影部分的面积可表示_____________________________。
补充练习答案：
1D，2C，3B，4B，5C，6D，7BD，8A，9D，
10．（1）A，（2）C，（3）ADBC。
11．（1）012．（1）勒沙特列原理（或平衡移动原理）；如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动；合成氨。
（2）图乙中的阴影部分可表示“B物质的量浓度的减少值”。
课件24张PPT。第二章 化学反应的方 向、限度与速率
复习课普通高中课程标准实验教科书 化学反应原理（选修四）第二章
化学反应的方向、限度与速率复习课★ 了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的涵义及其与反应速率之间的内在联系。★ 理解勒夏特列原理的涵义。掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。目标：★了解化学反应方向自发进行的判据△H-T△S<0
△H-T△S=0
△H-T△S>0
即:在温度、压强一定的条件下， 研究表明：
T、P一定，反应焓变和熵变共同影响反应方向。反应方向的判据为 。△H-T△S反应能自发进行反应不能自发进行反应达到平衡状态 自发反应总是
向△H-T△S<0的方向，直至达到平衡状态。一、化学反应自发进行的方向
（１）定义:
（２）单位：
（３）表示方法：二、化学反应速率 化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或
生成物浓度的增加来表示化学反应进行快慢的物理
量。V = △C/△t mol / (L · min) 或 mol/(L · s)（４）影响化学反应速率的因素：影
响
因
素内因(决定)：外因 浓度:增加反应物的浓度，可以增大反应速率 压强：增大气体反应的压强，可以增大反应速率(只有通过改变浓度而实现） 温度：升高温度，可以增大反应的速率 催化剂：加正催化剂，可以增大反应速 率 其它因素：超声波、电磁波、光照等 参加反应物质的性质 活化分子
有效碰撞 三、化学反应平衡1.化学反应平衡状态概念：①在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应
速率相等，反应混合物中各组成成分的浓度保持
不变的状态叫化学平衡状态②它的建立与反应途径无关，从正反应或逆反应
开始都可以建立平衡状态
２. 化学平衡特点：
1、直接：
① V正=V逆 →化学键断裂=化学键生成
② 各组分浓度保持不变 →质量分数不变
2、间接： （相关物理量恒定不变）
① 压强
② 体系颜色
③ 混合气体的平均分子量
④ 密度
…………………………
（1）逆 （2）等 （3）动 (4)定 (5)变
讨论：怎样判断一个可逆反应是否达到平衡状态？BAC对于一般的反应aA +bB cC + dD
当温度一定，达到化学平衡时，其平衡常数表达式：注意：平衡常数表达式中不包括固体和纯液体物质的浓度项(因为它们的浓度为常数)，只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。3.化学平衡常数K的意义
1、根据K的大小判断反应进行的程度。
K值越大，反应越完全；
K值越小，反应越不完全。（一般来说， 如果一个反应的平衡常数大于105,认为反应进行的较完全; 如果小于10-5,则认为反应很难进行）
2、判断反应是否达到平衡或反应进行的方向?。
Q = K 处于平衡状态 V正 = V逆
Q > K 反应向逆向进行 V正 < V逆
Q < K 反应向正向进行 V正 > V逆 4、平衡移动平衡移动原因：反应条件改变引起
结果：速率、各组分含量与原平衡比较均发生变化
V(正）＞V（逆）向正反应方向移动
方向 V(正）＝V（逆）原平衡不移动
V(正）＜V（逆）向逆反应方向移动
讨论：怎样判断一个可逆反应改变条件时平衡
是否发生移动和平衡移动方向？影响移动因素浓 度:增大反应物浓度或减小生成物浓度，
平衡向正反应方向移动
压 强：增大(或减小)压强，平衡向气体
体积缩小(或扩大)的方向移动
温 度：升高(或降低)温度，平衡向吸热
(或放热)方向移动
催化剂：对化学平衡状态无影响
勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。向右不向左不移动 例1.在恒温时，一固定容积的密闭容器内发生如下反应：
2NO2(g) N2O4(g)
达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的浓度
A.不变 B.增大
C.减小 D.无法判断B 例2.在恒温时，一固定容积的密闭容器内发生如下反应：
2NO2(g) N2O4(g)
达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数
A.不变 B.增大
C.减小 D.无法判断C 例3.恒温恒压下，在容积可变的密闭容器内发生如下反应：
2NO2(g) N2O4(g)
达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数
A.不变 B.增大
C.减小 D.无法判断A等效平衡的情况：
1，等温等容时，
2等温等容时，
3、等温等压时，５、等效平衡问题：反应前后气体体积不等的可逆反应，只改变起始充入量，通过方程式系数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同则两平衡等效；反应前后气体体积相等的可逆反应，只要起始充入的物质的量（或经过转换后的量），与原平衡成比例则两平衡等效；改变起始充入量，只要换算成同一边的个物质的物质的量后与原平衡成比例，则两平衡等效。1.某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A?g?＋B?g? 2C?g?
达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为 4 mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是
A? 均减半 B? 均加倍
C? 均增加1 mol D? 均减少1 molC2.某温度下，在一容积固定密闭容器中，反应2A?g?＋B?g? 2C?g?
达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为 4 mol、2 mol和4 mol。在相同的温度下，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是
A? 均减半 B? 均加倍
C? 均增加1 mol D? 均减少1 molB、C3.某温度下，在一容积固定的容器中，反应2A?g?＋B?g? 3C?g?
达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为 4 mol、2 mol和4 mol。在相同的温度下， 对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是
A? 均减半 B? 均加倍
C? 均增加1 mol D? 均减少1 molC再见！
