化学反应限度 (1)概念:当可逆反应的正向反应速率与逆向反应速率相等时.反应物与生成物的浓度就不再改变.我们就说这一反应达到了“限度 . 这种化学反应状态常被称为化学平衡状态.简称“化学平衡 .定义:一定条件下的可逆反应里.正反应速率与逆反应速率相等.反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态 V正=V逆 (2)各组分浓度保持不变 [例题解析]: 例1.某温度下将N2和H2充入一恒容的密闭容器中.发生可逆反应:N2 + 3H22NH3 某一时刻用下列各组内两种物质表示的该反应速率.其中正确的是( ) A.v(N2) = 0.01 mol/.v(H2) = 0.02 mol/. B.v(H2) = 0.02 mol/.v(NH3) = 1.2 mol/. C.v(N2) = 0.01 mol/.v(NH3) = 1.2 mol/. D.v(H2) = 0.06 mol/.v(NH3) = 0.4 mol/ 解析:用不同物质表示的化学反应速率之比.等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比. A. v(N2)︰v(H2) = 1︰3.实际上0.01 mol/︰0.02 mol/ = 1︰2, B. v(H2)︰v(NH3) = 3︰2.实际上0.02 mol/︰1.2 mol/ = 0.02 mol/mol/ = 1︰1, C. v(N2)︰v(NH3) = 1︰2.实际上是1︰2, D. v(H2)︰v(NH3) = 3︰2.实际上0.06 mol/︰0.4 mol/ = 0.06 mol/mol/ =9︰1 应注意化学反应速率的单位:mol/之间的转化. 答案 C 例2.下列措施肯定能使化学反应速率增大的是( ) A.增大反应物的量 B.增加压强 C.升高温度 D.使用催化剂 解析:反应物若为固体或纯液体时.增加反应物的量.不影响化学反应速率,若反应物若为固体或纯液体时.增大压强也不影响化学反应速率,温度与压强影响反应速率.而与反应物的状态无关. 答案 C.D 例3.将4 mol A气体和2mol B气体在2L 的密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反 应.2A.若经2s 后测得C的浓度为0.6mol/L.现有下列几种说法: ①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol/,②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol/,③2s时物质A 的转化率为70%,④2s时物质B 的浓度为0.7moL/L 其中正确的是( ) A.①③ B.①④ C.②③ D.③④ 解析:反应速率之比等于物质的化学计量数之比.所以v, v(C)=0.6mol/L÷2s =0.3mol/= 0.3mol/= 0.15mol/ 2s时反应掉A:0.3mol/×2s×2L= 1.2mol.A的转化率=1.2moL÷4mol×100%=30% 2s时反应掉B:0.15mol/×2s×2L= 0.6mol.所以2s时B的浓度为÷2L= 0.7moL/L 答案 B 例4.在一定条件下.某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述错误的是 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 例5.下列对可逆反应的认识正确的是( ) A.SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr与2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2↑+2H2O互为可逆反应 B.既能向正反应方向进行.又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应 C.在同一条件下.同时向正.逆两个方向进行的反应叫可逆反应 D.在一定条件下SO2被氧化成SO3的反应是可逆反应 例6.下列那种说法可以证明反应:N2+3H2 2NH3已达到平衡状态 ( ) A.1个N≡N键断裂的同时.有3个H-H键形成 B.1个N≡N键断裂的同时.有3个H-H键断裂 C.1个N≡N键断裂的同时.有6个N-H键形成 D.1个N≡N键断裂的同时.有6个N-H键断裂 例7.反应4NH3(g)+5O2+6H2O(g)在10L密闭容器中进行.半分钟后.水蒸气的物质的量增加了0.45mol.则此反应的平均速率可表示为 Aυ(NH3)=0.010mol·L-1·s-1 Bυ(O2)=0.0010mol·L-1·s-1 Cυ(NO)=0.0010mol·L-1·s-1 Dυ(H2O)=0.045mol·L-1·s-1 解析:υ(H2O)==0.0015mol·L-1·s-1 υ(NH3)= =0.0010mol·L-1·s-1 υ(O2)= =0.00125mol·L-1·s-1 υ(NO)= 0.0010mol·L-1·s-1 [分析]υ(NH3):υ(O2):υ(NO):υ(H2O)=4:5:4:5 [总结]同一个化学反应中.用不同的物质来表示化学反应的速率.数据不同.但意义相同.同时.速率之比等于化学计量数之比. 例8.反应A+3B≒2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为①υ(A)=0.15mol·L-1·min-1②υ(B)=0.60mol·L-1·min-1③υ(C)=0.40mol·L-1·min-1④υ(D)=0.45mol·L-1·min-1.该反应进行的快慢顺序为 解析:通过数据无法直接比较速率.必须转化为同一物质来表示.①υ(A)=0.15mol·L-1·min-1②υ(B)=0.60mol·L-1·min-1υ(A)=0.20mol·L-1·min-1③υ(C)=0.40mol·L-1·min-1υ(A)=0.20mol·L-1·min-1④υ(D)=0.45mol·L-1·min-1υ(A)=0.225mol·L-1·min-1 ④>②=③>① [总结]比较同一个化学反应在不同条件下的化学反应速率时.应取同一参照物即转化为用同一物质来表示不同条件下的化学反应速率才能比较. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

I.在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中,
X和Y两物质的浓度随时间变化情况如图.
(1)该反应的化学方程式为(反应物或生成物用符号X、Y表示):
Y2X
Y2X

(2)a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是
b、d
b、d

II.如图是可逆反应X2+3Y2  2Z2 在反应过程中的反应速率(?)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是
B、D
B、D


A、t1时,只有正方向反应
B、t2时,反应到达限度
C、t2-t3,反应不再发生
D、t2-t3,各物质的浓度不再发生变化
III.以下是关于化学反应2SO2+O2 2SO3 的两个素材:
素材1:某温度和压强下,2升容器中,不同时间点测得密闭体系中三种物质的物质的量
素材2:在不同条件下进行时测得SO2的转化率:(SO2的转化率是反应的SO2占起始SO2的百分数)
从以上的两个素材中体会:
(1)根据素材1中计算20-30s期间,用二氧化硫表示的化学反应的平均速率为:
0.0075mol?L-1?s-1
0.0075mol?L-1?s-1

(2)根据素材2中分析得到,提高该化学反应限度的途径有:
增大压强或在一定范围内降低温度
增大压强或在一定范围内降低温度

(3)根据素材1、素材2中分析得到,要实现素材1中SO2的转化率需控制的反应条件是
温度为600℃,压强为1MPa
温度为600℃,压强为1MPa

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(2012?东城区二模)SO2随意排放会造成严重的大气污染.下列是某小组同学设计处理烟气(主要含SO2、N2、O2、粉尘)中SO2的方法.
(1)方法一:利用氯碱工业产品处理含SO2的烟气,流程如下:

①“吸收装置”中发生反应的离子方程式是
SO2+OH-=HSO3-
SO2+OH-=HSO3-

②合成塔中每合成1mol 气体放出热量92.3kJ(25℃、101kPa),反应的热化学方程式是
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-184.6 kJ?mol-1
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-184.6 kJ?mol-1

③上述流程中循环利用的物质是
NaCl溶液
NaCl溶液

(2)方法二:利用FeCl3溶液的氧化性吸收烟气中的SO2
①该反应的离子方程式是
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
(反应a).为验证该反应,同学们将SO2通入0.05mol?L-1 FeCl3溶液中,溶液很快由黄色变为红褐色;将溶液长时间放置后,最终变为浅绿色.关于红褐色液体,以下是同学们的分析推测与实验.
分析推测 实验步骤
甲:生成了Fe(OH)3胶体
乙:经查阅资料,可能发生反应:
Fe3++6SO2
Fe(SO2
 
3+
6
(反应b)
ⅰ.制备Fe(OH)3胶体并检验
ⅱ.分别向Fe(OH)3胶体和该红褐色液体中加入适量铁粉,振荡后前者不变色,后者变为浅绿色
②利用胶体的
丁达尔效应
丁达尔效应
(填性质)可以检验步骤ⅰ中是否得到了Fe(OH)3胶体;
③根据反应b,说明步骤ⅱ中液体颜色变化的原因是
加入铁粉时发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,c(Fe3+)减小,使反应b逆向移动
加入铁粉时发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,c(Fe3+)减小,使反应b逆向移动
(用离子方程式及必要的文字说明);
④经讨论后得出结论:FeCl3溶液和SO2反应过程中,反应a、b在体系中共存.请从化学反应速率和反应限度的角度分析,SO2通入FeCl3溶液中产生上述现象的原因是
由于化学反应速率:b>a,化学反应限度:a>b,所以产生上述现象
由于化学反应速率:b>a,化学反应限度:a>b,所以产生上述现象

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以下是反应2SO2+O22SO3在不同条件下进行时SO2的转化率:
温度\压强 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 10MPa
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
从上表中你得到的启示?
(1)关于可逆反应的限度:
可逆反应中的反应物不能全部转化成生成物;(或可逆反应中的逆反应速率与正反应速率相等时,生成物和反应物的浓度不再改变,该反应就达到了一定的限度;或改变反应条件可以改变化学反应限度等)
可逆反应中的反应物不能全部转化成生成物;(或可逆反应中的逆反应速率与正反应速率相等时,生成物和反应物的浓度不再改变,该反应就达到了一定的限度;或改变反应条件可以改变化学反应限度等)

(2)提高该化学反应限度的途径有:
增大压强或在一定范围内降低温度
增大压强或在一定范围内降低温度

(3)要实现SO2的转化率为93.5%需控制的反应条件是
温度为500℃,压强为0.1MPa
温度为500℃,压强为0.1MPa

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(2009?湛江二模)在某个容积为2.0L的密闭容器中,在T℃时按下图1所示发生反应:
mA(g)+nB(g)pD(g)+qE(s),△H<0(m、n、p、q为最简整数比).

(1)图1所示,反应开始至达到平衡时,用D表示的平均反应速率为
0.1mol/(L?min)
0.1mol/(L?min)

(2)T℃时该反应的化学平衡常数K的数值为
0.75
0.75

(3)反应达到平衡后,第6min时:
①若升高温度,D的物质的量变化曲线最可能的是
c
c
(用图2中的a~c的编号作答);
②若在6min时仍为原平衡,此时将容器的容积压缩为原来的一半.请在图3中画出6min后B浓度的变化曲线

4)在T℃时,相同容器中,若开始时加入0.4molA、0.8molB、0.9molD和0.5molE0.5mol,反应达到平衡后,A的浓度范围为
0.2mol/L<c(A)<0.3mol/L
0.2mol/L<c(A)<0.3mol/L

(5)根据化学反应速率与化学平衡理论,联系化工生产实际,你认为下列说法不正确的是
BD
BD

A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B.有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率
C.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
D.催化剂的使用是提高产品产率的有效方法
E.正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益.

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取5 mL 0.1 mol·L-1KI溶液,滴加0.1 mol·L-1FeCl3溶液5~6滴,继续加入2 mLCCl4,充分振荡,静置。下列有关该实验的说法不正确的是(    )

A.下层CCl4溶液呈紫红色

B.取少量上层溶液,滴加酸性AgNO3溶液,若有黄色沉淀产生,则表明该反应存在化学反应限度

C.取少量上层溶液,滴加KSCN溶液,若溶液显红色,则表明该反应存在化学反应限度

D.该实验中KI与FeCl3反应后(未加CCl4),溶液中存在Fe3+、Fe2+、I、I2等微粒

 

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