(共35张PPT)
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
课程标准要求 了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态；从化学反应限度方面认识和调控化学反应的重要性，学习运用变量控制的方法研究化学反应，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
学科核心素养 1．宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观角度认识化学反应的限度，能够判断化学反应是否达到平衡状态。
2．变化观念与平衡思想：形成化学变化是有条件的观念，认识反应条件对速率和化学平衡的影响，能运用化学反应原理分析影响化学变化的因素。能从质量守恒，并运用动态平衡的观点看待和分析化学变化。
3．证据推理与模型认知：能理解、描述和表示化学平衡模型，并运用于理论模型解释或推测可逆反应的变化。
学习目标 1．通过对化学反应限度的学习，了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。
2．通过对化学反应限度的学习，能描述化学平衡状态，判断化学反应是否达到化学平衡状态。
3．能从化学反应快慢和反应限度的角度解释生产、生活中简单的化学现象，了解化学反应条件的控制。
学习任务一 化学反应限度
自主学习 认知形成
2.可逆反应特点
在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学
反应叫可逆反应
浓度 速率变化 v正、v逆关系
开始 反应物浓度 ________ v正 ________ v正 ______v逆
生成物浓度 ________ v逆 ________
变化 反应物浓度 ________ v正 ________ v正 ______v逆
生成物浓度 ________ v逆 ________
平衡 反应物浓度 ________ v正 ________ v正 ______v逆
生成物浓度 ________ v逆 ________
最大
最大
>
最小
最小
减小
减小
增大
增大
>
不变
不变
不变
不变
＝
(2)利用速率—时间(v－t)图像分析
2.化学平衡状态的概念：在一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度都 ____________，达到一种表面静止的状态。
3.化学反应的限度
(1)化学平衡状态是可逆反应达到给定条件下所能达到的 _______。
(2)任何可逆反应在给定条件下的进行程度都有一定的限度。
(3)改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，即改变该反应的化学平衡。
不再改变
最大程度
1．向2 mL 0.01 mol·L－1 KI溶液中逐滴加入1 mL 0.01 mol·L－1 FeCl3溶液，然后加入0.1 mol·L－1 KSCN溶液，观察现象，说明什么问题？
提示：加入KSCN溶液后，溶液变为红色，说明溶液中仍然存在
Fe3＋；在I－过量的情况下，Fe3＋仍然没完全反应，说明某些化学反应不能进行到底，存在一定的限度。
提示：④⑤⑥。
1．正误判断
(1)1 mol N2和3 mol H2在一定条件下可完全生成2 mol NH3。( )
(2)化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等。( )
(3)可逆反应达到平衡状态时，各反应物、生成物的浓度相等。( )
(4)化学反应在一定条件下建立平衡状态时，化学反应将会停止。( )
(5)一定条件，可以通过延长化学反应的时间来改变反应物的最大转化率。( )
【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
(2)一段时间后，该反应达到化学平衡，下列能说明达到化学平衡状态的是 ________(填序号)。
①v正(SO2)＝2v逆(O2)
②v(SO2)＝v(SO3)
③单位时间内消耗a mol SO2的同时生成a mol SO3
④SO2、O2和SO3的浓度之比为2∶1∶2
⑤混合气体的总的物质的量不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的密度不再改变
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变
【答案】 (1)D (2)①⑤⑥⑧
互动探究 能力提升
● 问题探究
1．反应体系1中单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO，能否说明该反应已达到平衡状态？若混合气体的颜色不再改变呢？能否说明？
提示：反应体系1中单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO，其中描述的都是正反应方向的速率，不能说明反应是否处于平衡状态。混合气体的颜色不变，即c(NO2)保持不变，说明反应处于平衡状态。
3．反应体系3中容器内压强不再变化。能否说明该反应已达到平衡状态？
提示：不能。在该反应中，反应前后的气体的总物质的量不变，反应无论是否达到化学平衡，反应容器内压强都不随时间变化。
● 要点归纳
1．化学平衡状态的特征
化学平衡状态的特征可概括为逆、等、动、定、变。即：
2．化学平衡状态的判断依据
题点1
可逆反应
●题点例练
【答案】 B
【解析】 可逆反应为在相同条件下可以相互转化的反应；①两者反应条件不同，不是可逆反应；②两者为在相同条件下可以相互转化的反应，是可逆反应；③两者为在相同条件下可以相互转化的反应，是可逆反应；④两者反应条件不同，不是可逆反应。
1.下列反应不属于可逆反应的是( )
A．SO2与O2在一定条件下生成SO3，同时SO3又分解为SO2和O2
B．N2与H2在一定条件下生成NH3，同时NH3又分解为N2和H2
C．电解水生成H2和O2，氢气在氧气中燃烧生成H2O
D．SO2溶于水生成H2SO3，同时H2SO3又分解为SO2和H2O
【答案】 C
【解析】 可逆反应指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气点燃生成水，两者反应条件不同，不是可逆反应。
题点2
化学平衡状态
下列理解错误的是( )
A．化学平衡是一个动态平衡
B．化学反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，是对反应中不同物质而言
C．化学反应速率是研究化学反应进行快慢的问题，化学平衡是研究化学反应进行的限度问题
D．化学平衡研究的对象主要是可逆反应
【答案】 B
【解析】 化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，化学平衡是一个动态平衡，A项正确；化学反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，是对反应中同一物质而言，不同物质之间的正逆反应速率可能相等，B项错误；化学反应速率体现化学反应进行的快慢，化学反应限度体现化学平衡，所以化学反应速率是研究化学反应进行快慢的问题，化学平衡是研究化学反应进行的限度问题，C项正确；化学平衡研究的对象主要是可逆反应，不适用于不可逆反应，D项正确。故选B。
【答案】 A
【解析】 ①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①能说明达到平衡状态；②所描述的都是指正反应方向的速率，无法判断；③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；④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⑤不能说明；该反应是一个反应前后气体体积不等的反应，容器的体积又固定，所以⑥⑦均能说明达到平衡。(共37张PPT)
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
学习任务二 化学反应条件的控制
自主学习 认知形成
? 化学反应条件控制的目的
1.促进有利的化学反应：提高 ____________，提高反应物的转化率，即原料的 __________。
2.抑制有害的化学反应： ________反应速率，控制 __________的发生，减少甚至消除 ____________的产生。
反应速率
利用率
降低
副反应
有害物质
? 化工生产中反应条件的调控
1.考虑因素
化工生产中调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的 ________和 ______________。
2.实例——合成氨生产条件的选择
成本
实际可能性
1．煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉且通入适当过量空气的目的是什么？
提示：将煤块粉碎成煤粉的目的是增大其与空气中O2的接触面积，提高反应速率，使煤粉燃烧更充分；通入适当过量的空气，可以使煤粉充分燃烧，生成CO2放出能量，若空气不足，会造成煤燃烧不完全，生成CO，产生热量少，且造成污染。
2．煤燃烧时，选择保温隔热且耐热的炉(灶)膛材料的主要目的是什么？
提示：减少热量损失，提高煤燃烧的效率。
1．将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是( )
①使煤充分燃烧，提高煤的利用率 ②减少SO2的产生，避免造成“酸雨” ③减少有毒CO的产生，避免污染空气 ④减少CO2的产生，避免“温室效应”
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
【答案】 A
【解析】 将煤块粉碎，增大与空气的接触面积，能使煤充分燃烧，提高煤的利用率，①正确；煤中含有硫元素，燃烧时能生成SO2，经脱硫处理可减少SO2的产生，避免造成“酸雨”，②正确；在适当过量的空气中燃烧，生成CO2，减少CO的产生，③正确；无论是否脱硫处理，在适当过量的空气中燃烧，生成CO2的量都不变，不能减少CO2的产生，④错误。
2．右图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析正确的是 ________(填序号)。
(1)步骤①中“净化”可以防止杂质与催化剂作用，降低其活性
(2)步骤②中“加压”可以加快反应速率
(3)步骤②采用的压强是2×107 Pa，因为在该压强下铁触媒的活性最大
(4)步骤③选择高效催化剂是合成氨反应的重要条件
(5)目前，步骤③一般选择控制反应温度为700 ℃左右
(6)步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本
【答案】 (1)(2)(4)(6)
互动探究 能力提升
温度/℃ 压强/MPa
0.1 0.5 1 10
400 99.2% 99.6% 99.7% 99.9%
500 93.5% 96.9% 97.8% 99.3%
600 73.7% 85.8% 89.5% 96.4%
● 问题探究
1．从以上数据分析，要实现SO2转化率为93.5%，需控制的反应条件是什么？
提示：500 ℃、0.1 MPa。
2．提高该化学反应限度的途径有哪些？
提示：由表可知，要提高反应限度，可以采取增大压强或在一定范围内降低温度等方法。
● 要点归纳
反应条件调控的措施
1．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。
2．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。
题点1
化学反应条件控制的目的和措施
●题点例练
化学反应条件的控制具有重要的现实意义。如下反应条件的控制中，不恰当的是( )
A．利用钠在点燃的条件下与氧气反应，制备过氧化钠
B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火
C．为加快KClO3的分解速率而加入MnO2
D．降温加快H2O2的分解速率
【答案】 D
【解析】 钠和氧气在点燃或加热条件下反应生成过氧化钠，故A正确；为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火，故B正确；MnO2可以作为催化剂催化KClO3的分解反应，故C正确；降温会减慢H2O2的分解速率，故D错误。
【答案】 B
【解析】 从化学方程式可知，单位体积的甲烷比液化石油气燃烧耗O2少，若改烧液化石油气，必须增大进空气量，减少进石油气量。
题点2
化工生产中反应条件的调控
●题点例练
【答案】 C
【解析】 可以改变外界条件控制化学反应的限度，A项正确；压强越大，氨的产率越高，B项正确；合成氨的生产在温度较低时，氨的产率较高，C项错误；压强越大，氨的产率越高，反应物的转化率越高，同时，压强越高，化学反应速率越快，到达平衡的时间越短，D项正确。
【答案】 D
知识思维导图
课堂素养评价
1.下列反应中可判断为可逆反应的是( )
A．氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，氯化氢受热分解生成氢气和氯气
B．氮气与氢气在高温、高压、催化剂作用下可以生成氨气，同时氨气又分解为氮气和氢气
C．单质溴可以置换出碘，氯气又可以置换出溴
D．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸在光照条件下可分解为盐酸和氧气
【答案】 B
【解析】 正、逆两方向的反应条件相同且同时进行时属于可逆反应。A条件不一样，错误；C、D反应物、生成物不一样，错误。
2.下列关于化学反应限度的说法正确的是( )
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．可以通过延长化学反应时间改变化学反应限度
C．平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度不再改变
D．化学反应的限度不可以通过改变条件而发生改变
【答案】 A
【解析】 当一个可逆反应达到平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，就是这个反应在该条件下所能达到的限度，A项正确；平衡状态是一种动态平衡，C项错误；改变反应条件，如浓度、温度、压强等，化学反应的限度可能发生改变，D项错误。
3.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是( )
①提高燃料的着火点 ②降低燃料的着火点 ③将固体燃料粉碎 ④将液体燃料雾化处理 ⑤将煤进行气化处理 ⑥通入适当过量的空气
A．①③④⑤ B．②③⑤⑥
C．③④⑤⑥ D．①②③④
【答案】 C
【解析】 着火点是固有性质，不能改变，①②错误；③④⑤⑥都可以使燃料与氧气充分接触，正确。
【答案】 A
【解析】 据题意得，5 min末测得SO3的物质的量为0.8 mol，则0～5 min内消耗SO3 1.2 mol，v(SO3)＝0.12 mol·L－1·min－1，故0～5 min，SO2的生成速率v(SO2)＝0.12 mol·L－1·min－1，A正确；若起始时充入3 mol SO3，相当于增大压强，SO3分解速率增大，B错误；若某时刻消耗了1 mol SO3同时生成了0.5 mol O2，两者描述的均为正反应方向，不能表明该反应达到了平衡状态，C错误；达到平衡时，SO2和SO3的浓度不一定相等，D错误。
请回答下列问题：
(1)该可逆反应的化学方程式可表示为 __________________________
___________________________________________。
(2)用物质B来表示0～2 s的平均反应速率为 ________________。
(3)从反应开始到2 s末，A的转化率为 ________。
(4)下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是 ________(填字母)。
A．vB(消耗)＝vC(生成)
B．容器内气体的总压强保持不变
C．容器内气体的密度不变
D．容器内气体C的物质的量分数保持不变第六章 第二节 第2课时
课时达标分层练
1.下列各组反应中，属于可逆反应的一组是( )
A．2HClH2↑＋Cl2↑，H2＋Cl22HCl
B．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3，NH4HCO3NH3↑＋H2O↑＋CO2↑
C．H2＋I22HI,2HIH2↑＋I2↑
D．2Ag＋Br22AgBr,2AgBr2Ag＋Br2
【答案】 C
【解析】 可逆反应是指同一条件下，既能向生成物方向进行，同时又能向反应物方向进行的反应。条件不同，则不是可逆反应，A、B、D错误；条件相同，既能向生成物方向进行，同时又能向反应物方向进行的反应，故是可逆反应，C正确。 故选C。
2.对化学反应速率与化学反应限度的叙述，不正确的是( )
A．当化学反应达到最大限度时反应速率为0
B．同一化学反应，若反应条件不同，限度可能不同
C．化学反应达到限度时，正、逆反应速率相等
D．化学反应的限度与时间的长短无关
【答案】 A
【解析】 A项反应达到最大限度时v正＝v逆≠0，A项错误；同一化学反应，条件改变，化学平衡可能被破坏，反应限度就会被改变，B项正确；任何可逆反应都有一定的限度，当反应达到限度时，即反应达到化学平衡，此时v(正)＝v(逆)，对同一可逆反应，达到化学平衡时，当外界条件不变，反应的限度不变，与时间长短无关。
3. 在实验室中模拟H2(g)＋I2(g)??2HI(g)时，控制反应条件不变，将一定量的氢气和碘蒸气充入恒容密闭容器中，反应一段时间后，不能确定该反应已经达到化学平衡状态的是( )
A．容器中的压强不再变化
B．H2的浓度不再变化
C．容器中混合物的颜色不再变化
D．HI的物质的量不再变化
【答案】 A
【解析】 由于反应前后气体的系数和相等，故在恒温恒容的密闭容器中，气体的压强始终保持不变，故容器中的压强不再变化不能作为判断平衡的标志，A符合题意；平衡的标志之一就是各组分的浓度保持不变，故H2的浓度不再变化能够判断反应达到平衡状态，B不符合题意；反应体系中H2和HI均为无色，而碘蒸气为紫色，故反应过程中容器的混合物的颜色一直在改变，故容器中混合物的颜色不再变化能够判断反应达到平衡状态，C不符合题意；平衡的标志之一就是各组分的物质的量保持不变，故HI的物质的量不再变化能够判断反应达到平衡状态，D不符合题意。
4.在一定条件下的恒容密闭容器中发生可逆反应2X(g)??Y(g)＋Z(s)，下列不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A．2v正(X)＝v逆(Y)
B．反应容器中Y的质量分数不变
C．体系压强不再变化
D．混合气体的密度不再变化
【答案】 A
【解析】 Z为固态，不是气体。平衡时应有v正(X)＝2v逆(Y)＝v逆(X)，故A符合题意；反应容器中Y的质量分数不变，说明各种气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，故B不符合题意；体系压强不再变化，说明气体的物质的量不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C不符合题意；混合气体的密度不再变化，说明气体的质量不变，反应达到平衡状态，故D不符合题意。
5.已知反应：NO2(g)＋SO2(g)??SO3(g)＋NO(g)，起始时向某密闭容器中通入1 mol NO2、2 mol S18O2，反应达到平衡后，下列有关说法正确的是( )
A．NO2中不可能含18O
B．有1 mol N18O生成
C．S18O2的物质的量不可能为0.8 mol
D．SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，说明该反应达到平衡
【答案】 C
【解析】 该反应为可逆反应，则通入1 mol NO2、2 mol S18O2，反应达到平衡后，SO2、SO3、NO、NO2均含18O，故A错误；该反应为可逆反应，反应物不可能完全消耗，所以通入1 mol NO2、2 mol S18O2，不可能有1 mol N18O生成，故B错误；该反应为可逆反应，反应物不可能完全消耗，所以通入1 mol NO2、2 mol S18O2，则NO2、S18O2消耗都小于1 mol，所以S18O2的物质的量不可能为0.8 mol，故C正确；该反应为可逆反应，SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，不能说明该反应达到平衡，故D错误。
6.一定条件下，反应A(g)＋3B(g)??2C(g)＋2D(g)在容积不变的密闭容器中进行，达到化学平衡状态的标志是( )
A．单位时间内生成3n mol B，同时消耗2n mol C
B．容器内压强不随时间变化
C．混合气体的密度不随时间变化
D．单位时间内生成n mol A，同时生成2n mol D
【答案】 D
【解析】 单位时间内生成3n mol B，同时消耗2n mol C，均表示逆反应，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选A；反应前后气体系数和相等，压强是恒量，容器内压强不随时间变化，反应不一定平衡，故不选B；反应前后气体总质量不变、容器体积不变，密度是恒量，混合气体的密度不随时间变化，反应不一定平衡，故不选C；单位时间内生成n mol A，同时生成2n mol D，正逆反应速率相等，反应一定达到平衡状态，故选D。
7.恒温恒容条件下，发生化学反应：H2(g)＋I2(g)??2HI(g)，下列选项中不能作为达到化学平衡状态的标志的是( )
A．混合气体颜色不再变化
B．单位时间内形成n mol H—H的同时断裂2n mol H—I
C．若该反应在隔热密闭体积恒定的容器中进行反应，体系的温度不再变化
D．2v正(H2)＝v逆(HI)
【答案】 B
【解析】 碘蒸气有颜色，其余均为无色气体，因此当混合气体颜色不再改变时，说明反应达到平衡，故A不符合题意；单位时间内形成H—H，反应向逆反应方向进行，断裂H—I，反应也是向逆反应方向进行，因此单位时间内形成n mol H—H的同时断裂2n mol H—I，不能说明反应达到平衡，故B符合题意；该反应为放热反应，如果容器隔热密闭，随着反应进行，容器内气体温度升高，当体系温度不再改变，说明反应达到平衡，故C不符合题意；利用不同物质的反应速率表示反应达到平衡，要求反应方向是一正一逆，且反应速率之比等于化学计量数之比，因此2v正(H2)＝v逆(HI)，能够说明反应达到平衡，故D不符合题意。故选B。
8.下列有关说法正确的是( )
A．为降低高炉尾气中CO的含量，可采用增加高炉高度的方法
B．合成氨的生产中，压强越大，氨的产率越高，因此在选择条件时，压强越大越好
C．合成氨的生产中，温度越低，氨的产率越高，因此在选择条件时，温度越低越好
D．在给定的条件下，达到平衡时可逆反应完成程度最大
【答案】 D
【解析】 增加高炉高度对反应限度无影响，不能降低高炉尾气中CO的含量，故A错误；压强越大，对工业生产设备要求越高，需结合实际生产选择合适压强，故B错误；温度越低，反应速率越慢，需选择合适温度，故C错误；在给定条件下，达到平衡状态时可逆反应达到最大限度，转化率最高，完成程度最大，故D正确。故选D。
选择考提升练
9.某温度下，在2 L恒容密闭容器中发生X、Y两种气体间的转化反应，X、Y的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．反应的化学方程式为2Y(g)===X(g)
B．t2 min时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态
C．0～t2 min内，X的平均反应速率为 mol·L－1·min－1
D．a点的正反应速率比b点的小
【答案】 C
【解析】 Δn(Y)∶Δn(X)＝2∶1，所以Y、X的化学计量数之比为2∶1，由图像可知该反应是可逆反应，所以方程式中用“??”，A错误；t2 min时，X、Y的物质的量相等，速率不相等，没有达到平衡状态，B错误；0～t2 min内，v(X)＝＝ mol·L－1·min－1，C正确；从a点到b点，Y的物质的量在逐渐减小，故其浓度逐渐减小，所以反应速率逐渐减小，即a点的正反应速率比b点的大，D错误。
10.煤焦与水蒸气的反应C(s)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(g)(吸热反应)是煤气化过程中的主要反应之一。若该反应在恒温恒容的密闭体系中进行，仅通过以下数据可以判断t时刻反应是否达到平衡状态的是( )
①t时刻及其前后H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度；
②t时刻，H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度；
③t时刻，消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率；
④t时刻，生成CO(g)的速率与消耗H2(g)的速率。
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
【答案】 B
【解析】 t时刻及其前后各种气体的浓度不变时，该反应正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故①可以判断t时刻反应是否达到平衡状态；t时刻，各种气体的浓度只是一个数值，无法判断平衡状态，故②无法判断；无论反应是否达到平衡状态都存在消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率相等，所以不能据此判断平衡状态，故③无法判断；t时刻生成CO(g)的速率是正反应，消耗H2(g)的速率是逆反应，若v(正)＝v(逆)可以判断已达到平衡状态，故④可以判断t时刻反应是否达到平衡状态。
11.在密闭容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，一定条件下发生反应：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)。反应达到平衡后，各物质的物质的量可能为( )
选项 n(SO2)/mol n(O2)/mol n(SO3)/mol
A 2.0 1.0 0
B 1.0 0.8 1.0
C 0.20 0.10 1.80
D 0 0 2.0
【答案】 C
【解析】 反应2SO2＋O2??2SO3是可逆反应，加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，最终各种物质都应该存在，不能全为反应物，也不能都为生成物，所以A、D错误；反应正向进行，所以向生成SO3的方向进行，SO2与O2反应的物质的量关系为2∶1，所以SO2减小1 mol，消耗氧气0.5 mol，所以应该剩余氧气物质的量为0.5 mol，不能是0.8 mol，B错误。
12.反应X(s)＋2Y(g)??2W(g) ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)，一定温度下，在恒容的密闭容器中，加入1 mol X和2 mol Y发生反应，下列说法正确的是( )
A．当容器中气体的压强不再改变时，表明该反应一定已达到平衡状态
B．当达到平衡状态时，X和Y的转化率之比为1∶2
C．当Y与W的物质的量浓度之比为1∶1时，表明该反应一定已到达平衡状态
D．当容器内气体的密度不再改变时，表明该反应一定已达到平衡状态
【答案】 D
【解析】 因为反应前后气体分子数相等，随着反应进行，混合气体的压强始终不变，当容器中气体的压强不再改变时，反应不一定达到平衡状态，A错误；反应前，加入1 mol X和2 mol Y，起始投入量之比等于化学计量数之比，当达到平衡状态时，X和Y的转化率之比为1∶1，B错误；当Y与W的物质的量浓度之比为1∶1时，反应物的转化率为50%，正、逆反应速率不一定相等，则该反应不一定达到平衡状态，C错误；混合气体的质量在不断改变，则混合气体的密度一直改变，当容器内气体的密度不再改变时，反应达到平衡状态，D正确。故选D。
13.在2 L密闭容器内，800 ℃时发生反应：2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)，n(NO)随时间的变化如下表：
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.20 0.1 0.08 0.07 0.07 0.07
(1)上述反应是不是可逆反应________(填“是”或“否”)；在3 s时NO的转化率为________。
(2)如图中表示NO2的浓度变化的曲线是________(填字母)。用O2表示从0～5 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________(填字母，下同)。
A．v(NO2)＝2v(O2)
B．2v逆(NO)＝v正(O2)
C．容器内压强保持不变
D．容器内密度保持不变
(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．降低O2的浓度
D．选择高效催化剂
(5)在一个6 L的密闭容器中放入3 mol X和2 mol Y，在一定条件下发生反应4X(g)＋3Y(g)??2Q(g)＋nR(g)，达到平衡后，容器内的压强比原来增加5%，X浓度减小，则该反应方程式中的n值是________。
【答案】 (1)是 65%
(2)b 0.006 5 mol·L－1·s－1
(3)C (4)BD (5)6
【解析】 (1)根据题表中数据可知，3 s时NO为0.07 mol，且不再随着时间的推移而减小，所以反应不能完全进行，据此判断反应是可逆反应；3 s时NO的转化率：×100%＝65%。(2)NO2是生成物，随反应进行浓度增大，由方程式可知平衡Δc(NO2)＝Δc(NO)＝＝0.065 mol/L，所以题图中表示NO2变化的曲线是b；5 s内NO的平均反应速率v(NO)＝＝0.013 mol·L－1·s－1，速率之比等于化学计量数之比，v(O2)＝v(NO)＝×0.013 mol·L－1·s－1＝0.006 5 mol·L－1·s－1。(3)根据化学计量数之比等于反应速率之比，＝，但未指明反应速率的方向，无法判断反应是否达到平衡，A错误；v逆(NO)代表反应逆向进行，v正(O2)代表反应正向进行，但速率比＝，B错误；反应前后气体物质的量不同，故当容器内压强保持不变时，达到平衡，C正确；根据ρ＝进行判断，反应前后质量不变，容器体积一定，所以密度一定，无法判断反应是否达到平衡，D错误。故选C。(4)分离出NO2气体，促进反应正向进行，但反应速率降低，A错误；适当升高温度，正逆反应速率增大，B正确；降低O2的浓度，平衡逆向进行，反应速率降低，C错误；选择高效催化剂，加快反应速率，平衡不移动，D正确。故选BD。(5)X浓度减小，则反应消耗的X为1 mol，根据三段式：
4X(g)＋3Y(g)??2Q(g)＋nR(g)
起始量/mol 3 2 0 0
转化量/mol 1 0.75 0.5 0.25n
平衡量/mol 2 1.25 0.5 0.25n
根据气体的压强之比等于物质的量之比可知，(2＋1.25＋0.5＋0.25n)－5＝5×5%，n＝6。
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