資源簡(jiǎn)介

化學(xué)　必修 第二冊(cè)（魯科）
第2課時(shí)　化學(xué)反應(yīng)的限度
核心素養(yǎng) 學(xué)業(yè)要求
發(fā)展對(duì)化學(xué)變化的微觀認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)是有一定限度的，培養(yǎng)變化觀念與平衡思想。 1.了解可逆反應(yīng)的含義，知道可逆反應(yīng)在一定條件下能達(dá)到化學(xué)平衡。 2.理解化學(xué)平衡的特征與標(biāo)志，能夠判斷平衡狀態(tài)。 3.通過(guò)探究溫度對(duì)2NO2(g)N2O4(g)的化學(xué)平衡的影響，理解化學(xué)平衡的移動(dòng)及條件對(duì)化學(xué)平衡的影響。
1.可逆反應(yīng)
2.化學(xué)平衡狀態(tài)
(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的“四個(gè)一”
一個(gè)對(duì)象 一個(gè)條件 一個(gè)相等 一個(gè)不變
一定條件 相等 不再隨時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生變化
(2)特征
①化學(xué)平衡是一種 平衡，即在平衡狀態(tài)時(shí)化學(xué)反應(yīng)仍在進(jìn)行，但反應(yīng)混合物的組成保持不變。
②當(dāng)外界條件改變時(shí)，原化學(xué)平衡狀態(tài) ，在新的條件下會(huì)達(dá)到 。
③化學(xué)平衡狀態(tài)通常會(huì)受到 等因素的影響，了解并調(diào)控化學(xué)平衡對(duì)于化工生產(chǎn)來(lái)說(shuō)具有十分重要的意義。
1.判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。
(1)對(duì)任何化學(xué)反應(yīng)，只要一種反應(yīng)物過(guò)量，就可以將另一種反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化為生成物。(　　)
(2)將2 mol SO2和1 mol O2在一定條件下充分反應(yīng)，反應(yīng)后體系中只存在2 mol SO3。(　　)
(3)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各組分的濃度都相同。(　　)
(4)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)就停止了。(　　)
(5)在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量之比一定為2∶1∶2。(　　)
(6)當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，其根本原因是v正＝v逆。(　　)
(7)一定條件下發(fā)生的可逆反應(yīng)，當(dāng)各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再變化時(shí)，該可逆反應(yīng)一定達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。(　　)
2.下列反應(yīng)中，不屬于可逆反應(yīng)的是(　　)
A.2NO2===N2O4與N2O4===2NO2
B.H2＋I(xiàn)22HI與2HIH2＋I(xiàn)2
C.CO2＋H2O===H2CO3與H2CO3===CO2↑＋H2O
D.CaO＋CO2===CaCO3與CaCO3CaO＋CO2↑
3.反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)為可逆反應(yīng)，在一定條件下，向密閉容器中充入1 mol H2和3 mol的I2蒸氣，充分反應(yīng)后，該容器內(nèi)(　　)
A.1 mol H2已耗盡 B.3 mol I2已耗盡
C.HI的物質(zhì)的量為2 mol D.HI的物質(zhì)的量少于2 mol
4.哈伯因發(fā)明了由氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔獾姆椒ǘ@得1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。現(xiàn)向一密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定條件下使該反應(yīng)發(fā)生。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，N2將完全轉(zhuǎn)化為NH3
B.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度相等
C.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都為0
D.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，3v正(N2)＝v逆(H2)
5.下列說(shuō)法中，可以表明反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (　　)
A.1 mol N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3 mol H—H鍵形成
B.1 mol N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3 mol H—H鍵斷裂
C.1 mol N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6 mol H—H鍵形成
D.1 mol N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6 mol N—H鍵形成
探究一　化學(xué)反應(yīng)的限度
1.可逆反應(yīng)的特點(diǎn)
2.化學(xué)平衡
(1)化學(xué)平衡的建立
用圖表示如下：
(2)化學(xué)平衡的特征
1.下列關(guān)于化學(xué)平衡的說(shuō)法中，不正確的是(　　)
A.當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率都為零
B.當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率一定相等
C.當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡后，改變某些條件可以使平衡破壞
D.當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)都還在進(jìn)行，各物質(zhì)的濃度不再改變
2.在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反應(yīng)過(guò)程中某一時(shí)刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.6 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.6 mol·L－1，當(dāng)反應(yīng)至正、逆反應(yīng)速率相等時(shí)，可能存在的狀態(tài)是(　　)
A.SO2為1.2 mol·L－1、O2為0.6 mol·L－1
B.SO2為0.75 mol·L－1
C.SO2、SO3均為0.45 mol·L－1
D.SO3為1.2 mol·L－1
(1)對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，從不同角度出發(fā)可以得到多種判斷依據(jù)，如物質(zhì)的量、濃度、壓強(qiáng)、體積分?jǐn)?shù)、溫度、密度、、顏色等，但最終都體現(xiàn)v正＝v逆，各組分濃度保持不變。 (2)若一定條件下的可逆反應(yīng)在建立平衡的過(guò)程中，某物理量(如總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量、體系的密度、混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量等)是一個(gè)變量，當(dāng)該變量不再變化時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。簡(jiǎn)而言之，變量不變，建立平衡。
探究二　化學(xué)平衡的移動(dòng)
1.化學(xué)平衡移動(dòng)的含義
對(duì)于一個(gè)化學(xué)平衡，當(dāng)條件改變時(shí)，原來(lái)的化學(xué)平衡被破壞，并在新的條件下建立起新的化學(xué)平衡，這種化學(xué)平衡的變化叫作化學(xué)平衡的移動(dòng)。化學(xué)平衡的移動(dòng)也就是可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度發(fā)生了變化。
2.影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素
大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，化學(xué)平衡的移動(dòng)通常受到溫度、反應(yīng)物濃度、氣體壓強(qiáng)等因素的影響。
(1)溫度：其他條件不變時(shí)，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。
(2)濃度：其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
(3)壓強(qiáng)：其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。對(duì)反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，壓強(qiáng)改變，v(正)、v(逆)改變的程度相同，平衡不移動(dòng)。
(4)催化劑：催化劑能夠同等程度地改變v(正)和v(逆)，所以催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。
化學(xué)平衡移動(dòng)的實(shí)質(zhì)及研究化學(xué)平衡移動(dòng)的意義 (1)化學(xué)平衡移動(dòng)過(guò)程可表示為 由于化學(xué)反應(yīng)中的固體和純液體物質(zhì)的量的改變都不能改變反應(yīng)速率，催化劑能同等程度地改變可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)的速率，因此，改變化學(xué)平衡體系中固體或純液體物質(zhì)的量及催化劑使用與否，都不影響化學(xué)平衡狀態(tài)。 (2)化學(xué)平衡及其移動(dòng)方面的研究，對(duì)化工生產(chǎn)來(lái)說(shuō)具有十分重要的意義。例如，工業(yè)上利用化學(xué)反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3，可以采用使用過(guò)量空氣的方法，增大O2的濃度，使化學(xué)平衡向右移動(dòng)，增大SO2的轉(zhuǎn)化率，提高生產(chǎn)效益。再如，工業(yè)上利用化學(xué)反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)合成氨，由于通常情況下N2和H2的轉(zhuǎn)化率很低，故生產(chǎn)中常給化學(xué)反應(yīng)施加高壓，既提高了反應(yīng)速率，又使化學(xué)平衡向右移動(dòng)，增大N2和H2的轉(zhuǎn)化率，提高生產(chǎn)效益。
3.引起化學(xué)平衡移動(dòng)的根本原因是(　　)
A.濃度的改變 B.壓強(qiáng)的改變
C.使用了催化劑 D.正、逆反應(yīng)速率的改變程度不同
4.對(duì)于密閉容器中的反應(yīng)2NO2(g)??N2O4(g)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，若升高溫度，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A.氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小 B.混合物顏色加深
C.N2O4的濃度減小 D.NO2的體積分?jǐn)?shù)減小
化學(xué)平衡移動(dòng)的本質(zhì)是不同程度地改變了v正和v逆，只有條件改變后v正≠v逆，平衡才發(fā)生移動(dòng)。 (1)v正>v逆 平衡正向移動(dòng)。 (2)v正本課小結(jié)
課時(shí)作業(yè)
一、選擇題(每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意)
1.下列對(duì)于可逆反應(yīng)的理解不正確的是(　　)
A.可逆反應(yīng)是指既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)
B.可逆反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物之間只能用可逆號(hào)，而不能用等號(hào)
C.可逆反應(yīng)的正反應(yīng)和逆反應(yīng)條件完全相同
D.可逆反應(yīng)中，反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物
2.下列反應(yīng)不屬于可逆反應(yīng)的是(　　)
A.Cl2溶解于水
B.氨氣溶解于水
C.工業(yè)合成氨
D.水電解生成H2和O2與H2在O2中燃燒生成H2O
3.已知SO2和O2反應(yīng)生成4 mol SO3時(shí)放出的熱量為Q kJ，那么2 mol SO2和1 mol O2在一有催化劑的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)時(shí)，放出的熱量為(　　)
A.大于Q kJ B.等于Q kJ
C.小于0.5Q kJ D.無(wú)法確定
4.某溫度下，反應(yīng)N2O4(g)??2NO2(g)(正反應(yīng)吸熱)在密閉容器中達(dá)到平衡，下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A.加壓時(shí)(體積變小)，正反應(yīng)速率增大
B.保持體積不變，加入少許N2O4，將使正反應(yīng)速率減小
C.保持體積不變，加入少許N2O4，再達(dá)到平衡時(shí)，顏色變深
D.保持體積不變，升高溫度，再達(dá)平衡時(shí)顏色變深
5.在容積為1.0 L的恒容密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng)：X(g)＋2Y(s)??Z(g)。判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)有(　　)
A.單位時(shí)間內(nèi)消耗X和Y的物質(zhì)的量之比為1∶2
B.容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不再隨時(shí)間改變
C.容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量不再隨時(shí)間改變
D.氣體Z的物質(zhì)的量不再隨時(shí)間變化
6.在一定溫度下，容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：C(s)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(g)，下列不能說(shuō)明該可逆反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　)
A.混合氣體壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
B.混合氣體質(zhì)量不再發(fā)生變化
C.反應(yīng)中CO與H2的物質(zhì)的量之比為1∶1
D.生成n mol CO的同時(shí)生成n mol H2O(g)
7.在一定溫度下，將一定量的氣體通入體積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，有關(guān)物質(zhì)X、Y、Z的物質(zhì)的量的變化如圖所示。則下列有關(guān)推斷正確的是(　　)
A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Z===3X＋2Y
B.t0時(shí)，X、Y、Z的質(zhì)量不再改變
C.t0時(shí)，Z的濃度為1.2 mol/L
D.t0時(shí)，反應(yīng)停止，反應(yīng)速率為零
8.某同學(xué)為探究FeCl3與KI反應(yīng)是否存在反應(yīng)限度，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案(FeCl3溶液、KI溶液濃度均為0.1 mol·L－1)，最合理的方案是(　　)
A.方案1 B.方案2
C.方案3 D.方案4
9.已知反應(yīng)A2(g)＋2B2(g)??2AB2(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小
B.升高溫度有利于反應(yīng)速率增大，從而縮短達(dá)到平衡的時(shí)間
C.達(dá)到平衡后，升高溫度或增大壓強(qiáng)都有利于該反應(yīng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
D.達(dá)到平衡后，降低溫度或減小壓強(qiáng)都有利于該反應(yīng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
10.用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，其反應(yīng)如下：
3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)Si3N4(s)＋12HCl(g)＋Q(Q>0)
一定條件下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(　　)
A.3v逆(N2)＝v逆(H2)
B.v正(HCl)＝4v正(SiCl4)
C.混合氣體密度保持不變
D.c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6
11.在2.0 L恒溫恒容密閉容器中充入1.0 mol HCl和0.3 mol O2，加入催化劑發(fā)生反應(yīng)4HCl(g)＋O2(g)??2Cl2(g)＋2H2O(g)，HCl、O2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.t2時(shí)，v(正)＝v(逆)
B.加入催化劑反應(yīng)速率不變
C.t1時(shí)容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)比t2時(shí)的小
D.t3時(shí)，容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0.2 mol·L－1
二、非選擇題
12.在2 L密閉容器內(nèi)，800 ℃時(shí)反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))體系中，n(NO)隨時(shí)間的變化如表：
時(shí)間/s 0 1 2
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008
時(shí)間/s 3 4 5
n(NO)/mol 0.007 0.007 0.007
(1)如圖表示NO2的變化的曲線是______。用O2表示0～2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝____________。
(2)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是______。
a.v(NO2)＝2v(O2) b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.v逆(NO)＝2v正(O2) d.容器內(nèi)密度保持不變
(3)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是________。
a.及時(shí)分離出NO2氣體 b.適當(dāng)升高溫度
c.增大O2的濃度 d.選擇高效催化劑
13.(1)一定溫度下，在密閉容器內(nèi)進(jìn)行某化學(xué)反應(yīng)，氣體X、Y的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖所示。
①寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________。
②在t1和t2時(shí)正反應(yīng)速率分別為v1和v2，則二者大小關(guān)系為v1________v2(填“>”“<”或“＝”)。
③在t1、t2和t3三個(gè)時(shí)刻中，反應(yīng)程度最大的是________(填“t1”“t2”或“t3”)。
(2)一定溫度下，將一定量的N2和H2充入固定體積的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。
①下列描述能說(shuō)明該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有________(填序號(hào))。
A.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不變
B.容器內(nèi)氣體的密度不變
C.相同時(shí)間內(nèi)有3 mol H—H鍵斷裂，有6 mol N—H鍵形成
D.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2
E.NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變
②若起始時(shí)向容器中充入10 mol·L－1的N2和15 mol·L－1的H2，10 min時(shí)測(cè)得容器內(nèi)NH3的濃度為1.5 mol·L－1。10 min內(nèi)用N2表示的反應(yīng)速率為_(kāi)_____________；此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。
14.某溫度時(shí)在2 L容器中X、Y、Z三種氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間(t)變化的曲線如圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析：
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________________________________________。
(2)反應(yīng)開(kāi)始至2 min，用Z表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_______________。
(3)下列敘述能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填字母)。
A.混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的變化而變化
B.混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
C.單位時(shí)間內(nèi)每消耗3 mol X，同時(shí)生成2 mol Z
D.混合氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化
(4)在密閉容器里，通入a mol X(g)和b mol Y(g)，發(fā)生反應(yīng)X(g)＋Y(g)===2Z(g)，當(dāng)改變下列條件時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)發(fā)生什么變化(選填“增大”“減小”或“不變”)
①降低溫度：________；②恒容通入氦氣：________；③使用催化劑：________。
13化學(xué)　必修 第二冊(cè)（魯科）
第2課時(shí)　化學(xué)反應(yīng)的限度
核心素養(yǎng) 學(xué)業(yè)要求
發(fā)展對(duì)化學(xué)變化的微觀認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)是有一定限度的，培養(yǎng)變化觀念與平衡思想。 1.了解可逆反應(yīng)的含義，知道可逆反應(yīng)在一定條件下能達(dá)到化學(xué)平衡。 2.理解化學(xué)平衡的特征與標(biāo)志，能夠判斷平衡狀態(tài)。 3.通過(guò)探究溫度對(duì)2NO2(g)N2O4(g)的化學(xué)平衡的影響，理解化學(xué)平衡的移動(dòng)及條件對(duì)化學(xué)平衡的影響。
1.可逆反應(yīng)
2.化學(xué)平衡狀態(tài)
(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的“四個(gè)一”
一個(gè)對(duì)象 一個(gè)條件 一個(gè)相等 一個(gè)不變
可逆反應(yīng) 一定條件 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等 反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生變化
(2)特征
①化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，即在平衡狀態(tài)時(shí)化學(xué)反應(yīng)仍在進(jìn)行，但反應(yīng)混合物的組成保持不變。
②當(dāng)外界條件改變時(shí)，原化學(xué)平衡狀態(tài)被破壞，在新的條件下會(huì)達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
③化學(xué)平衡狀態(tài)通常會(huì)受到濃度、溫度、壓強(qiáng)等因素的影響，了解并調(diào)控化學(xué)平衡對(duì)于化工生產(chǎn)來(lái)說(shuō)具有十分重要的意義。
1.判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。
(1)對(duì)任何化學(xué)反應(yīng)，只要一種反應(yīng)物過(guò)量，就可以將另一種反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化為生成物。(　　)
(2)將2 mol SO2和1 mol O2在一定條件下充分反應(yīng)，反應(yīng)后體系中只存在2 mol SO3。(　　)
(3)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各組分的濃度都相同。(　　)
(4)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)就停止了。(　　)
(5)在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量之比一定為2∶1∶2。(　　)
(6)當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，其根本原因是v正＝v逆。(　　)
(7)一定條件下發(fā)生的可逆反應(yīng)，當(dāng)各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再變化時(shí)，該可逆反應(yīng)一定達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× (6)√　(7)√
2.下列反應(yīng)中，不屬于可逆反應(yīng)的是(　　)
A.2NO2===N2O4與N2O4===2NO2
B.H2＋I(xiàn)22HI與2HIH2＋I(xiàn)2
C.CO2＋H2O===H2CO3與H2CO3===CO2↑＋H2O
D.CaO＋CO2===CaCO3與CaCO3CaO＋CO2↑
答案　D
3.反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)為可逆反應(yīng)，在一定條件下，向密閉容器中充入1 mol H2和3 mol的I2蒸氣，充分反應(yīng)后，該容器內(nèi)(　　)
A.1 mol H2已耗盡 B.3 mol I2已耗盡
C.HI的物質(zhì)的量為2 mol D.HI的物質(zhì)的量少于2 mol
答案　D
4.哈伯因發(fā)明了由氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔獾姆椒ǘ@得1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。現(xiàn)向一密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定條件下使該反應(yīng)發(fā)生。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，N2將完全轉(zhuǎn)化為NH3
B.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度相等
C.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都為0
D.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，3v正(N2)＝v逆(H2)
答案　D
5.下列說(shuō)法中，可以表明反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (　　)
A.1 mol N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3 mol H—H鍵形成
B.1 mol N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3 mol H—H鍵斷裂
C.1 mol N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6 mol H—H鍵形成
D.1 mol N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6 mol N—H鍵形成
答案　A
解析　當(dāng)1 mol N≡N鍵斷裂的同時(shí)，必然有3 mol H—H鍵斷裂，而現(xiàn)在有3 mol H—H鍵形成，故H—H鍵斷裂和形成的量相等，則H2的物質(zhì)的量不改變，一定為平衡狀態(tài)，故A正確。
探究一　化學(xué)反應(yīng)的限度
1.可逆反應(yīng)的特點(diǎn)
2.化學(xué)平衡
(1)化學(xué)平衡的建立
用圖表示如下：
(2)化學(xué)平衡的特征
1.下列關(guān)于化學(xué)平衡的說(shuō)法中，不正確的是(　　)
A.當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率都為零
B.當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率一定相等
C.當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡后，改變某些條件可以使平衡破壞
D.當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)都還在進(jìn)行，各物質(zhì)的濃度不再改變
答案　A
2.在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反應(yīng)過(guò)程中某一時(shí)刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.6 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.6 mol·L－1，當(dāng)反應(yīng)至正、逆反應(yīng)速率相等時(shí)，可能存在的狀態(tài)是(　　)
A.SO2為1.2 mol·L－1、O2為0.6 mol·L－1
B.SO2為0.75 mol·L－1
C.SO2、SO3均為0.45 mol·L－1
D.SO3為1.2 mol·L－1
答案　B
解析　由題意可知若SO3全部轉(zhuǎn)化為SO2和O2，則SO2、O2的濃度分別為1.2 mol·L－1、0.6 mol·L－1；而若SO2和O2全部化合成SO3，則SO3的濃度為1.2 mol·L－1。因?yàn)樵摲磻?yīng)是可逆反應(yīng)，三種物質(zhì)必須同時(shí)存在(即可逆反應(yīng)中的物質(zhì)均不可能100%轉(zhuǎn)化)，因此，體系中SO3、SO2、O2的濃度范圍分別是0～1.2 mol·L－1、0～1.2 mol·L－1、0～0.6 mol·L－1，很顯然，A、D是不可能的；根據(jù)硫原子守恒，C項(xiàng)表示SO2和SO3同時(shí)消耗而減少，這是絕對(duì)不可能的。
(1)對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，從不同角度出發(fā)可以得到多種判斷依據(jù)，如物質(zhì)的量、濃度、壓強(qiáng)、體積分?jǐn)?shù)、溫度、密度、、顏色等，但最終都體現(xiàn)v正＝v逆，各組分濃度保持不變。 (2)若一定條件下的可逆反應(yīng)在建立平衡的過(guò)程中，某物理量(如總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量、體系的密度、混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量等)是一個(gè)變量，當(dāng)該變量不再變化時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。簡(jiǎn)而言之，變量不變，建立平衡。
探究二　化學(xué)平衡的移動(dòng)
1.化學(xué)平衡移動(dòng)的含義
對(duì)于一個(gè)化學(xué)平衡，當(dāng)條件改變時(shí)，原來(lái)的化學(xué)平衡被破壞，并在新的條件下建立起新的化學(xué)平衡，這種化學(xué)平衡的變化叫作化學(xué)平衡的移動(dòng)。化學(xué)平衡的移動(dòng)也就是可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度發(fā)生了變化。
2.影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素
大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，化學(xué)平衡的移動(dòng)通常受到溫度、反應(yīng)物濃度、氣體壓強(qiáng)等因素的影響。
(1)溫度：其他條件不變時(shí)，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。
(2)濃度：其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
(3)壓強(qiáng)：其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。對(duì)反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，壓強(qiáng)改變，v(正)、v(逆)改變的程度相同，平衡不移動(dòng)。
(4)催化劑：催化劑能夠同等程度地改變v(正)和v(逆)，所以催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。
化學(xué)平衡移動(dòng)的實(shí)質(zhì)及研究化學(xué)平衡移動(dòng)的意義 (1)化學(xué)平衡移動(dòng)過(guò)程可表示為 由于化學(xué)反應(yīng)中的固體和純液體物質(zhì)的量的改變都不能改變反應(yīng)速率，催化劑能同等程度地改變可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)的速率，因此，改變化學(xué)平衡體系中固體或純液體物質(zhì)的量及催化劑使用與否，都不影響化學(xué)平衡狀態(tài)。 (2)化學(xué)平衡及其移動(dòng)方面的研究，對(duì)化工生產(chǎn)來(lái)說(shuō)具有十分重要的意義。例如，工業(yè)上利用化學(xué)反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3，可以采用使用過(guò)量空氣的方法，增大O2的濃度，使化學(xué)平衡向右移動(dòng)，增大SO2的轉(zhuǎn)化率，提高生產(chǎn)效益。再如，工業(yè)上利用化學(xué)反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)合成氨，由于通常情況下N2和H2的轉(zhuǎn)化率很低，故生產(chǎn)中常給化學(xué)反應(yīng)施加高壓，既提高了反應(yīng)速率，又使化學(xué)平衡向右移動(dòng)，增大N2和H2的轉(zhuǎn)化率，提高生產(chǎn)效益。
3.引起化學(xué)平衡移動(dòng)的根本原因是(　　)
A.濃度的改變 B.壓強(qiáng)的改變
C.使用了催化劑 D.正、逆反應(yīng)速率的改變程度不同
答案　D
4.對(duì)于密閉容器中的反應(yīng)2NO2(g)??N2O4(g)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，若升高溫度，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A.氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小 B.混合物顏色加深
C.N2O4的濃度減小 D.NO2的體積分?jǐn)?shù)減小
答案　D
解析　正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，體系中NO2的濃度增大，N2O4的濃度減小，即NO2的含量增大，混合物的顏色加深。由于化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則體系中氣體的總物質(zhì)的量增大，而氣體的總質(zhì)量不變，根據(jù)M＝知，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小。
化學(xué)平衡移動(dòng)的本質(zhì)是不同程度地改變了v正和v逆，只有條件改變后v正≠v逆，平衡才發(fā)生移動(dòng)。 (1)v正>v逆 平衡正向移動(dòng)。 (2)v正本課小結(jié)
課時(shí)作業(yè)
一、選擇題(每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意)
1.下列對(duì)于可逆反應(yīng)的理解不正確的是(　　)
A.可逆反應(yīng)是指既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)
B.可逆反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物之間只能用可逆號(hào)，而不能用等號(hào)
C.可逆反應(yīng)的正反應(yīng)和逆反應(yīng)條件完全相同
D.可逆反應(yīng)中，反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物
答案　A
解析　可逆反應(yīng)向正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向進(jìn)行時(shí)，必須在相同的條件下，A錯(cuò)誤。
2.下列反應(yīng)不屬于可逆反應(yīng)的是(　　)
A.Cl2溶解于水
B.氨氣溶解于水
C.工業(yè)合成氨
D.水電解生成H2和O2與H2在O2中燃燒生成H2O
答案　D
解析　D項(xiàng)中氫氣與氧氣反應(yīng)需要點(diǎn)燃，水分解需要通電，反應(yīng)條件不同，不是可逆反應(yīng)。
3.已知SO2和O2反應(yīng)生成4 mol SO3時(shí)放出的熱量為Q kJ，那么2 mol SO2和1 mol O2在一有催化劑的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)時(shí)，放出的熱量為(　　)
A.大于Q kJ B.等于Q kJ
C.小于0.5Q kJ D.無(wú)法確定
答案　C
解析　由于SO2和O2反應(yīng)生成4 mol SO3時(shí)放出的熱量為Q kJ，所以生成1 mol SO3時(shí)放出的熱量為Q kJ，假定2 mol SO2和1 mol O2反應(yīng)生成SO3，根據(jù)方程式2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)可知，能生成2 mol SO3放出的熱量為2×Q kJ＝Q kJ。由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，2 mol SO2和1 mol O2不能完全反應(yīng)，所以放出的熱量小于Q kJ。
4.某溫度下，反應(yīng)N2O4(g)??2NO2(g)(正反應(yīng)吸熱)在密閉容器中達(dá)到平衡，下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A.加壓時(shí)(體積變小)，正反應(yīng)速率增大
B.保持體積不變，加入少許N2O4，將使正反應(yīng)速率減小
C.保持體積不變，加入少許N2O4，再達(dá)到平衡時(shí)，顏色變深
D.保持體積不變，升高溫度，再達(dá)平衡時(shí)顏色變深
答案　B
解析　加壓時(shí)(體積變小)，正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡逆向移動(dòng)；保持體積不變，加入N2O4，正反應(yīng)速率增大，平衡正向移動(dòng)，NO2濃度增大，平衡時(shí)顏色變深；體積不變，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，NO2濃度增大，平衡時(shí)顏色變深。
5.在容積為1.0 L的恒容密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng)：X(g)＋2Y(s)??Z(g)。判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)有(　　)
A.單位時(shí)間內(nèi)消耗X和Y的物質(zhì)的量之比為1∶2
B.容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不再隨時(shí)間改變
C.容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量不再隨時(shí)間改變
D.氣體Z的物質(zhì)的量不再隨時(shí)間變化
答案　D
解析　反應(yīng)正向進(jìn)行過(guò)程中，X、Y均為反應(yīng)物，單位時(shí)間內(nèi)消耗X和Y的物質(zhì)的量之比始終為1∶2，不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志；由于該可逆反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積(或物質(zhì)的量)不變的反應(yīng)，故容器內(nèi)壓強(qiáng)(或氣體物質(zhì)的量)不變不能作為反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志；反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量不變是判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志。
6.在一定溫度下，容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：C(s)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(g)，下列不能說(shuō)明該可逆反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　)
A.混合氣體壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
B.混合氣體質(zhì)量不再發(fā)生變化
C.反應(yīng)中CO與H2的物質(zhì)的量之比為1∶1
D.生成n mol CO的同時(shí)生成n mol H2O(g)
答案　C
解析　反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化，容器中壓強(qiáng)不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；該反應(yīng)中有固體參加，混合氣體質(zhì)量不再發(fā)生變化，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；反應(yīng)中物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于對(duì)應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；生成n mol CO的同時(shí)生成n mol H2O(g)，正逆反應(yīng)速率相等，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
7.在一定溫度下，將一定量的氣體通入體積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，有關(guān)物質(zhì)X、Y、Z的物質(zhì)的量的變化如圖所示。則下列有關(guān)推斷正確的是(　　)
A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Z===3X＋2Y
B.t0時(shí)，X、Y、Z的質(zhì)量不再改變
C.t0時(shí)，Z的濃度為1.2 mol/L
D.t0時(shí)，反應(yīng)停止，反應(yīng)速率為零
答案　B
解析　由題圖可知，X、Y的物質(zhì)的量增大，為生成物，Z的物質(zhì)的量減小，為反應(yīng)物，達(dá)到平衡時(shí)，生成X 1.8 mol，生成Y 1.2 mol，消耗Z 1.8 mol，X、Y、Z的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1.8∶1.2∶1.8＝3∶2∶3，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Z??3X＋2Y，該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，A錯(cuò)誤；達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)各組分的濃度不再隨時(shí)間變化，故X、Y、Z的質(zhì)量也不再改變，B正確；根據(jù)題圖可知t0時(shí)Z的濃度為＝0.6 mol/L，C錯(cuò)誤；根據(jù)可逆反應(yīng)平衡的特征可知，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，但不等于零，D錯(cuò)誤。
8.某同學(xué)為探究FeCl3與KI反應(yīng)是否存在反應(yīng)限度，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案(FeCl3溶液、KI溶液濃度均為0.1 mol·L－1)，最合理的方案是(　　)
A.方案1 B.方案2
C.方案3 D.方案4
答案　D
解析　KI溶液和FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe2＋和I2，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2，F(xiàn)e3＋少量時(shí)，向反應(yīng)后的溶液中加入CCl4，若下層呈紫紅色，則說(shuō)明生成碘，取少量上層清液向其中滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色，說(shuō)明Fe3＋沒(méi)有反應(yīng)完，則反應(yīng)存在限度，故方案4合理。
9.已知反應(yīng)A2(g)＋2B2(g)??2AB2(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小
B.升高溫度有利于反應(yīng)速率增大，從而縮短達(dá)到平衡的時(shí)間
C.達(dá)到平衡后，升高溫度或增大壓強(qiáng)都有利于該反應(yīng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
D.達(dá)到平衡后，降低溫度或減小壓強(qiáng)都有利于該反應(yīng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
答案　B
解析　A項(xiàng)，升溫時(shí)正、逆反應(yīng)速率均增大，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，升溫平衡逆向移動(dòng)，增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，降溫平衡正向移動(dòng)，減小壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，錯(cuò)誤。
10.用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，其反應(yīng)如下：
3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)Si3N4(s)＋12HCl(g)＋Q(Q>0)
一定條件下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(　　)
A.3v逆(N2)＝v逆(H2)
B.v正(HCl)＝4v正(SiCl4)
C.混合氣體密度保持不變
D.c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6
答案　C
解析　A、B項(xiàng)均為同一反應(yīng)方向的速率，不能判斷平衡狀態(tài)；該反應(yīng)中有固體生成且為恒容條件，故混合氣體密度不變表示達(dá)到平衡狀態(tài)；濃度的比值不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)。
11.在2.0 L恒溫恒容密閉容器中充入1.0 mol HCl和0.3 mol O2，加入催化劑發(fā)生反應(yīng)4HCl(g)＋O2(g)??2Cl2(g)＋2H2O(g)，HCl、O2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.t2時(shí)，v(正)＝v(逆)
B.加入催化劑反應(yīng)速率不變
C.t1時(shí)容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)比t2時(shí)的小
D.t3時(shí)，容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0.2 mol·L－1
答案　D
解析　t2時(shí)，反應(yīng)物的量還在減少，反應(yīng)還在向正方向進(jìn)行，v(正)>v(逆)，A錯(cuò)誤；加入催化劑可改變化學(xué)反應(yīng)速率，B錯(cuò)誤；反應(yīng)4HCl(g)＋O2(g)??2Cl2(g)＋2H2O(g)是氣體體積減小的反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氣體的總物質(zhì)的量減小，恒容容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，故t1時(shí)容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)比t2時(shí)的大，C錯(cuò)誤；t3時(shí)，O2的物質(zhì)的量為0.1 mol，減少了0.2 mol，故生成Cl2、H2O的物質(zhì)的量均為0.4 mol，容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0.2 mol·L－1，D正確。
二、非選擇題
12.在2 L密閉容器內(nèi)，800 ℃時(shí)反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))體系中，n(NO)隨時(shí)間的變化如表：
時(shí)間/s 0 1 2
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008
時(shí)間/s 3 4 5
n(NO)/mol 0.007 0.007 0.007
(1)如圖表示NO2的變化的曲線是______。用O2表示0～2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v＝____________。
(2)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是______。
a.v(NO2)＝2v(O2) b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.v逆(NO)＝2v正(O2) d.容器內(nèi)密度保持不變
(3)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是________。
a.及時(shí)分離出NO2氣體 b.適當(dāng)升高溫度
c.增大O2的濃度 d.選擇高效催化劑
答案　(1)b　1.5×10－3 mol·L－1·s－1　(2)bc　(3)c
解析　(1)NO2的起始濃度c(NO2)＝0，2 s時(shí)c(NO2)可根據(jù)題表中n(NO)的變化量求解，c(NO2)＝ mol·L－1＝0.006 mol·L－1，答案選b。0～2 s內(nèi)v(NO)＝ mol·L－1·s－1＝0.003 mol·L－1·s－1，故v(O2)＝1.5×10－3 mol·L－1·s－1。
(2)不知道正、逆反應(yīng)速率情況，v(NO2)＝2v(O2)，不能作為平衡狀態(tài)的標(biāo)志；因該反應(yīng)為氣體體積不等的反應(yīng)，故壓強(qiáng)不變可作為平衡狀態(tài)的標(biāo)志；由v逆(NO)＝2v正(O2)，可推出v逆(NO)＝v正(NO)，說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)；由于平衡體系中全是氣體，容器容積固定，故任意狀態(tài)下密度不變。
(3)及時(shí)分離出NO2氣體，只能使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，不能增大反應(yīng)速率；因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，適當(dāng)升高溫度，雖使反應(yīng)速率增大，但平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；增大O2的濃度既能增大反應(yīng)速率，又能使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；催化劑只能增大反應(yīng)速率，不能影響化學(xué)平衡的移動(dòng)。
13.(1)一定溫度下，在密閉容器內(nèi)進(jìn)行某化學(xué)反應(yīng)，氣體X、Y的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖所示。
①寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________。
②在t1和t2時(shí)正反應(yīng)速率分別為v1和v2，則二者大小關(guān)系為v1________v2(填“>”“<”或“＝”)。
③在t1、t2和t3三個(gè)時(shí)刻中，反應(yīng)程度最大的是________(填“t1”“t2”或“t3”)。
(2)一定溫度下，將一定量的N2和H2充入固定體積的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。
①下列描述能說(shuō)明該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有________(填序號(hào))。
A.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不變
B.容器內(nèi)氣體的密度不變
C.相同時(shí)間內(nèi)有3 mol H—H鍵斷裂，有6 mol N—H鍵形成
D.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2
E.NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變
②若起始時(shí)向容器中充入10 mol·L－1的N2和15 mol·L－1的H2，10 min時(shí)測(cè)得容器內(nèi)NH3的濃度為1.5 mol·L－1。10 min內(nèi)用N2表示的反應(yīng)速率為_(kāi)_____________；此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。
答案　(1)①3Y(g)??2X(g)　②>　③t3
(2)①AE　②0.075 mol·L－1·min－1　15%
解析　(1)①隨著時(shí)間變化，Y的物質(zhì)的量減少、X的物質(zhì)的量增加，即Y為反應(yīng)物、X為生成物，依據(jù)物質(zhì)的量變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可得化學(xué)方程式為3Y(g)??2X(g)。
(2)①反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不相等，密閉容器體積固定，未平衡時(shí)隨反應(yīng)進(jìn)行，氣體總物質(zhì)的量變化導(dǎo)致壓強(qiáng)變化，因此容器內(nèi)的壓強(qiáng)不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡；各組分都是氣體，氣體總質(zhì)量始終保持不變，容器為恒容狀態(tài)，密度保持恒定，因此密度不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；H—H鍵斷裂和N—H鍵形成都說(shuō)明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，因此不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡；開(kāi)始時(shí)通入量未知，因此已知物質(zhì)的量濃度之比，不能判斷是否達(dá)到平衡；根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義，NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡。
②根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式，v(NH3)＝＝0.15 mol·L－1·min－1，化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即v(N2)＝＝0.075 mol·L－1·min－1，消耗H2的物質(zhì)的量濃度為×1.5 mol·L－1＝2.25 mol·L－1，H2的轉(zhuǎn)化率為×100%＝15%。
14.某溫度時(shí)在2 L容器中X、Y、Z三種氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間(t)變化的曲線如圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析：
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________________________________________。
(2)反應(yīng)開(kāi)始至2 min，用Z表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_______________。
(3)下列敘述能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填字母)。
A.混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的變化而變化
B.混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
C.單位時(shí)間內(nèi)每消耗3 mol X，同時(shí)生成2 mol Z
D.混合氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化
(4)在密閉容器里，通入a mol X(g)和b mol Y(g)，發(fā)生反應(yīng)X(g)＋Y(g)===2Z(g)，當(dāng)改變下列條件時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)發(fā)生什么變化(選填“增大”“減小”或“不變”)
①降低溫度：________；②恒容通入氦氣：________；③使用催化劑：________。
答案　(1)3X＋Y??2Z　
(2)0.05 mol/(L·min)
(3)AB　
(4)①減小　②不變　③增大
解析　(1)根據(jù)題圖知，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，X、Y的物質(zhì)的量減少，Z的物質(zhì)的量增加，所以X、Y是反應(yīng)物，Z是生成物；同一反應(yīng)、同一時(shí)間段內(nèi)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比等于其系數(shù)之比，0～2 min內(nèi)，ΔX＝(1.0－0.7) mol＝0.3 mol，ΔY＝(1.0－0.9) mol＝0.1 mol，ΔZ＝0.2 mol，ΔX∶ΔY∶ΔZ＝0.3 mol∶0.1 mol∶0.2 mol＝3∶1∶2；故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X＋Y??2Z。
(4)①溫度越高，反應(yīng)速率越快，所以降低溫度，反應(yīng)速率減小；②保持容器體積不變，充入不參加反應(yīng)的惰性氣體，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的量濃度不變，反應(yīng)速率不變；③使用催化劑，正逆反應(yīng)速率均增大。
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