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课标要点 知识导图
1.认识可逆反应、化学反应限度的含义。
2.了解化学平衡的概念及特征，能够判断化学平衡状态，知道条件改变时化学平衡会发生移动。
3.了解化学反应条件的控制。 —
一、可逆反应与化学平衡的特征
1．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．H2＋Cl22HCl与2HClH2↑＋Cl2↑互为可逆反应
2．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)。当SO2、O2、 SO3的浓度不再变化时，下列说法正确的是( )
A．SO2和O2全部转化为SO3
B．正、逆反应速率相等且等于零
C．该反应已达化学平衡状态
D．SO2、O2、SO3的浓度一定相等
3．反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，达到平衡后，再向反应容器中充入含18O的一氧化碳，经过一段时间后，18O存在于( )
A．CO B．H2O
C．CO2 CO D．CO H2O CO2
4．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g)??2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是( )
A．Y2为0.2 mol·L－1
B．Y2为0.35 mol·L－1
C．X2为0.2 mol·L－1
D．Z为0.4 mol·L－1
二、化学平衡的概念及判定
5．一定温度下，一定体积的容器中发生反应A(s)＋3B(g)??2C(g)＋2D(g)，下列描述能说明该反应达到平衡的是( )
①A的质量不发生变化 ②单位时间内生成a mol A，同时消耗2a mol C ③容器中的压强不再变化 ④混合气体的密度不再变化 ⑤n(A)∶n(B)∶n(C)∶n(D)＝1∶3∶2∶2 ⑥B的浓度不变
A．②③⑤⑥ B．①③④⑥
C．②④⑤ D．②③④
6．甲烷消除NO2的污染原理为：CH4(g)＋2NO2(g)??N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)。在一定温度下，向恒容密闭容器中充入一定量的CH4和NO2进行上述反应。下列表述能用来判断该反应达到化学平衡状态的是( )
A．v正(CH4)＝2v逆(NO2)
B．容器中混合气体的平均密度不再变化
C．容器中混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
D．单位时间内，消耗1 mol CH4同时生成1 mol CO2
7．下列①～⑩的说法中可以证明2HI(g)??H2(g)＋I2(g)已达平衡状态的是____________；在⑥～⑩的说法中能说明2NO2(g)??N2O4(g)已达平衡状态的是________。
①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI ②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂 ③百分含量：w(HI)＝w(I2) ④容器内HI、H2、I2(g)共存 ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1 ⑥温度和体积一定时，容器内压强不再变化 ⑦温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化 ⑧条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化 ⑨温度和压强一定时，混合气体的颜色不再变化 温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化
8．已知N2O4和NO2可以相互转化：N2O4(g)===2NO2(g)，反应每生成2 mol NO2，吸收56.9 kJ的热量。在恒温条件下，将一定量的NO2和N2O4混合气体通入一容积为2 L的密闭容器中，各物质浓度随时间变化关系如图所示：
(1)前10 min内用v(N2O4)表示的化学反应速率为______________；图中c点处v(正)______(填“>”“<”或“＝”)v(逆)。
(2)图中a、b、c、d四个点中，反应达到平衡状态的点有____________；下列能作为该反应达到平衡状态标志的是________(填字母)。
A．容器中N2O4的体积分数不变
B．恒温恒容时，体系的压强不再变化
C．v(N2O4)＝2v(NO2)
D．消耗1 mol N2O4的同时生成2 mol NO2
(3)反应进行到10 min的过程中________(“放出”或“吸收”)热量，此时容器与外界的热交换总量为____________kJ；N2O4的转化率为__________(结果保留一位小数)。
三、化学反应条件的控制
9．工业上合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是( )
A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好
B．压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好
C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂
D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率
10．以下是反应：2SO2＋O2??2SO3在不同条件下达到平衡状态时SO2的转化率。
压强 转化率 温度 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 10 MPa
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%
试回答下列问题。
(1)关于可逆反应的限度，你能得出什么启示？
________________________________________________________________________。
(2)提高该化学反应限度的途径有：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)要实现SO2的转化率为93.5%，需控制的反应条件是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
高考模拟演练
(2021·湖南选择考改编)已知：A(g)＋2B(g)??3C(g) ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和3 mol B发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。
(1)容器内压强不变，________(填“能”或“不能”)表明反应达到平衡。
(2)t2时改变的条件是向容器中加入C，平衡逆向移动，达到平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)________φ(Ⅰ)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
参考答案
化学平衡状态
题组分层专练
1．C A、D项中反应条件不同，均不是可逆反应，错误；B项中也未强调在相同条件下，错误。
2．C A项该反应是可逆反应，无论二者以何比例混合， 反应达到平衡时，SO2、O2不能完全转化为生成物SO3，错误；B项，可逆反应达到平衡时，反应仍然在进行，正、逆反应速率相等且不等于零，错误；C项，当SO2、O2、SO3的浓度不再改变时，任何物质的消耗速率等于生成速率，说明反应已达到化学平衡状态，正确；D项，当SO2、O2、SO3的浓度不再改变时，SO2、O2、SO3的浓度可能相等，也可能不相等，与加入物质的多少、反应条件有关，错误。
3．D 含18O的一氧化碳正向和H2O反应生成含18O的二氧化碳，同时含18O的二氧化碳又逆向和H2反应生成了一氧化碳和水，故最终CO、H2O和CO2中都含有了18O。
4．B
5．B 反应正向进行消耗A，A的质量不变，该反应达到平衡状态，①正确；单位时间内生成a mol A，必然消耗2a mol C，均代表逆反应速率，②错误；该反应的正反应是气体总分子数增加的反应，反应中气体总物质的量及压强不断变化，当压强不再变化时，该反应达到平衡状态，③正确；平衡建立过程中混合气体的总质量不断变化，混合气体的密度不断变化，当密度不再变化时，该反应达到平衡状态，④正确；当n(A)∶n(B)∶n(C)∶n(D)＝1∶3∶2∶2时，该反应不一定平衡，⑤错误；B的浓度不变，该反应达到平衡状态，⑥正确。
6．C v正(CH4)＝2v逆(NO2)不满足化学计量数关系，说明没有达到平衡状态，故A错误；该反应前后都是气体，气体总质量、容器容积为定值，则混合气体密度始终不变，因不能根据混合气体密度判断平衡状态 ，故B错误；该反向是气体体积增大的反应，气体的平均摩尔质量为变量，当容器中混合气体平均摩尔质量不再发生变化时，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态 ，故C正确；单位时间内，消耗1 mol CH4同时生成1 mol CO2 ，表示的都是正反应速率，无法判断是否达到平衡状态，故D错误。
7．②⑦⑨ ⑥⑦⑧⑨⑩
8．解析：(1)由图像可知，N2O4和NO2的浓度变化之比等于化学计量数之比，故开始浓度减小的为N2O4，浓度增大的为NO2，故前10 min内用v(N2O4)表示的化学反应速率为v＝＝＝0.02 mol·L－1·min－1；图中c点N2O4的浓度增大，NO2的浓度减小，故反应逆向进行，故v(正)
(2)bd AB
(3)吸收 22.76 33.3%
9．C A项，温度高反应速率快，但温度过高会消耗更多的燃料，因此实际生产中的温度不是越高越好，故错误；B项，压强大反应速率快，但压强过高会增加设备的成本，因此实际生产中的压强不是越高越好，故错误；C项，可选用适当的催化剂提高反应速率，故正确；D项，加入水蒸气会降低反应体系的温度，且氨气溶于水并不能提高反应速率，故错误。
10．解析：在化工生产中，往往需要考虑反应的快慢和反应后所得产物的产率。前者研究的是化学反应速率，后者研究的是化学平衡即化学反应的限度，对于一个特定的化学反应来说，外部条件对化学反应速率和化学反应限度都存在一定的影响。因此，选择适宜的反应条件，既可以增大反应速率，缩短生产周期，又可以达到较大的反应限度，从而获得较大的产率。
答案：(1)可逆反应中的反应物不能全部转化为生成物；可逆反应中某物质的逆反应速率与其正反应速率相等时，生成物和反应物的浓度不再变化，该反应就达到了限度等；改变反应条件可以改变化学反应的限度
(2)由图表可知，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的方法等
(3)要实现SO2的转化率为93.5%，需控制的反应条件应该是500 ℃、0.1 MPa
高考模拟演练
解析：(1)容器内发生的反应为A(g)＋2B(g)??3C(g)，该反应是气体分子数不变的可逆反应，所以在恒温恒容条件下，气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反应达到平衡状态；(2)最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1∶3，当向体系中加入C时，平衡逆向移动，最终A和B各自物质的量增加的比例为1∶2，因此平衡时A的体积分数φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)。
答案：(1)不能 (2)大于
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