化學反應的限度和化學反應條件的控制

考點精講

尊知識導航

Q知識整理

一、化學反應的限度

i.可逆反應

（1）概念：在同一條件下正反應方向和逆反應方向均能進行的化學反應。

（2）特點：①反應不能進行到底；②在一定條件下反應物與生成物同時存在:③正、逆反應

方向同時進行。

2.化學平衡

（1）化學平衡的建立

①濃度對速率的影響的角度：在一定條件下，向反應容器中加入N2和H2,發(fā)生反應：N2+3H2,~~i2NH3o

濃度速率變化V正、V逆關系

反應物濃度最大V正最大

開始V正〉丫逆

生成物濃度最小V逆最小

反應物濃度減小V正減小

變化vm>v逆

生成物濃度增大V逆增大

反應物濃度不變V1E不變

平衡v正=丫逆

生成物濃度不變V逆不變

②利用速率一時間（v-t）圖像分析:

°時間

（2）化學平衡狀態(tài)的概念：

在一定條件下，當反應進行到一定程度時，正反應速率與逆反應速率相等，反應物的濃度和生

成物的濃度都不再改變,達到一種表面靜止的狀態(tài)，稱之為化學平衡狀態(tài)。

（3）化學反應的限度是指可逆反應在一定條件下所能達到或完成的3t程度，即該反應進行的限度。

化學反應的限度決定了反應物在該條件下轉化為生成物的最大轉化率

n（已被轉化的反應物）

（4）轉化率=xlOO%o

n（初始反應物）

（5）影響因素：改變反應條件，可以在一定程度上改變該反應的化學平衡狀態(tài)。

3.化學反應的限度

（1）化學平衡狀態(tài)是可逆反應達到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學反應所能達到的或完成的最大程

度，任何可逆反應在給定條件下的進程都有一定的限度。

（2）不同條件下，同一可逆反應的化學反應限度不同；相同條件下，不同反應的化學反應限度也不同。

（3）化學反應的限度決定了反應物在該條件下轉化為生成物的最大轉化莖。

二、化學反應條件的控制

1.化學反應條件的控制

（1）目的：促進有利的化學反應,抑制有害的化學反應。

（2）基本措施

①改變化學反應速率：改變反應體系的溫度、物質(zhì)的濃度、氣體的壓強、固體的表面積以

及催化劑的合理使用等。

②改變可逆反應進行的限度：改變可逆反應體系的溫度、物質(zhì)的濃度、氣體的壓強等。

（3）考慮因素：控制反應條件的成本和實際可能性。

2.提高煤的燃燒效率

（1）煤燃燒時，將煤塊粉碎成煤粉目的是增大與空氣中O?的接觸面積，煤粉燃燒更充分，反應速

率快；通入適當過量的空氣可以使煤粉充分燃燒，生成co2）放出更多的熱量；若空氣不足，會造成煤燃

燒不完全，生成co,產(chǎn)生熱量減少，且會造成污染。

（2）選擇保溫隔熱且耐熱的爐灶材料的主要目的是熱量散失。

（3）充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量可采取的措施是將燃燒后的廢氣通過熱交換裝置,供其他方面

使用。

3.化學平衡狀態(tài)的特征——“五字訣”

③一化學平衡研究的對象是可逆反應

⑥一達到化學平衡狀態(tài)時，正反應速率和逆反應速率相等

⑥）一化學平衡是一種表面靜止狀態(tài)，但反應并未停止，是一種

I動態(tài)平衡

魚）一達到化學平衡狀態(tài)后，各組分濃度保持不變，不隨時間

I變化而變化

?。┮煌饨鐥l件發(fā)生改變時，原平衡狀態(tài)將被打破，再在新條件

下建立新的平衡狀態(tài)

4.化學平衡狀態(tài)的判定

V]E（A）A化學計量數(shù)

（1）正、逆反應速率相等:v逆（B）=B化學計量數(shù)

（2）各組分的濃度保持一定

（3）間接標志——“變量不變”

Q考點歸納

考點1：化學反應的限度

【例1】（化學反應的限度的理解）下列關于化學反應限度的說法中正確的是（）

A.一個可逆反應達到的平衡狀態(tài)就是這個反應在該條件下所能達到的限度

B.當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正反應速率和逆反應速率相等且等于零

C.平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的濃度保持相等

D.化學反應的限度不可以通過改變條件而改變

【答案】A

【解析】平衡狀態(tài)就是一個可逆反應在該條件下所能達到的最大限度，A正確；反應達到平衡時v（正）=

可逆）力0,各物質(zhì)濃度保持不變但不一定相等，且當外界條件發(fā)生改變時，這種狀態(tài)可能會發(fā)生改變，B、C、

D錯誤。

【例2】（可逆反應）下列各組反應中，不屬于可逆反應的是（）

沖+喘|壓和s貴比

A.3%2N%2NH3l4+3

B.H2+I2^=2HI和2H1=^=氏+12

占燃［甬由

C.2H2+O2^=2H2OW2H2O==2H2t+O2T

2SO2+O202SO3和2SO?

D.△3△2SO2+O2

【答案】c

【解析】根據(jù)可逆反應的定義，在相同條件下，既能向正反應方向進行，又能向逆反應方向進行的反應叫

做可逆反應。所以，C中的反應不是可逆反應。

【例3】（平衡狀態(tài)的特征）某可逆反應達到平衡狀態(tài)時，下列說法正確的是（）

①正反應和逆反應同時進行，兩者的速率完全相等

②反應物和生成物同時存在，兩者的濃度相同

③混合物的組成比例不會隨時間而改變

A.①B.①③

C.②D.①②③

【答案】B

【解析】可逆反應達到平衡狀態(tài)時，可正）=v（逆）力0,且各組分的含量保持不變，故①③正確。

tfft6U

化學平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)

同一物質(zhì)生成速率等于消耗速率

化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，

且表示不同方向（即一正一逆與化學計量

直接判斷依據(jù)U（正）=y（逆）

不同物質(zhì)數(shù)成比例）

如對于反應：aA+bB^=mC中當bv（A）正

=av（B）逆時反應平衡

各組分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、物質(zhì)

的量濃度保持不變

間接判斷依據(jù)各物質(zhì)的某些物理量保持不變

各組分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、體積

分數(shù)保持不變

【注意】化學反應達到平衡時，各組分的濃度保持不變，不要理解為濃度相等，也不要理解為濃度之比等

于化學計量數(shù)之比。

帆

1.下列反應屬于可逆反應的是（）

A.Na溶于水的反應

B.NH3溶于水的反應

充電

C.可充電電池的反應，HO+Zn+AgO====Zn（OH）2+2Ag

22戌電

D.電解水生成H2和02,點燃H2和。2的混合物生成水

【答案】B

【解析】

A.Na溶于水會與水反應，2Na+2H2O=2NaOH+H2f,不屬于可逆反應，故A不選；

+

B.氨氣溶解于水，NH3+H2O#NH3?H2O^NH4+OH,屬于可逆反應，故選B；

C.可充電電池的反應中向兩個方向反應的條件不同，為不可逆反應，故C不選；

D.水電解生成H2和02,條件是通電電解，氏在02中燃燒生成水的反應條件為點燃，兩者反應條件不一

樣，不屬于可逆反應，故D不選；

故選：B?

2.在下列反應CO+H2OUCO2+H2中，加入C18。后，則18。存在于（）

A.只存在于CO和CO2中B.存在于CO、H2O、CO2中

C.只存在于CO中D.存在于CO、H2O、CO2、H2中

【答案】B

【解析】由于反應CO+H2OUCO2+H2為可逆反應，正反應、逆反應同時進行，則含有。元素的物質(zhì)中均含

有18。

故選：Bo

3.下列反應屬于可逆反應的是()

A.二氧化碳與水反應B.銅與濃硫酸反應

C.鹽酸與氫氧化鈉反應D.氫氣在氯氣中燃燒

【答案】A

【分析】可逆反應是在相同條件下，既可以向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的反應。

【解析】

A.二氧化碳和水反應生成碳酸，碳酸不穩(wěn)定，同時又可以分解為二氧化碳和水，故是可逆反應，故A選;

B.銅和濃硫酸在加熱條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，硫酸銅、二氧化硫和水不能反應生成銅和硫

酸，反應不可逆，故B不選；

C.鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生酸堿中和反應，生成的NaCl和水不能反應生成鹽酸和氫氧化鈉，反應不可逆，故

C不選；

D.氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫，氯化氫很穩(wěn)定，不會在點燃條件下分解為氫氣和氯氣，故D不選；

故選：Ao

4.下列對于可逆反應2M(g)+N(g)2P(g)達到平衡時的說法正確的是()

A.M、N全部變成了PB.反應已經(jīng)停止

C.反應混合物中各組分的濃度不再改變D.v(M)：v(N)=2：1

【答案】C

【解析】該反應為可逆反應，反應物不可能完全轉化為生成物，A錯誤；達到平衡狀態(tài)時，正、逆反應速

率相等，但反應不停止，B錯誤；達到平衡狀態(tài)時反應混合物各組分濃度保持不變，C正確；v(M):v(N)

=2：1,未體現(xiàn)正逆關系，D錯誤。

5.在恒溫恒容條件下可逆反應N2(g)+3H2(g>2NH3(g),下列能夠說明反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是()

A.C(N2):C(H2)：c(NH3)=l：3：2B.氨氣的百分含量不再變化

C.斷開1個N三N鍵的同時有6個N—H鍵生成D.混合氣體的質(zhì)量不隨時間的變化而變化

【答案】B

【解析】C(N2):C(H2):C(NH3)=1：3：2,無法判斷反應是否達到了平衡狀態(tài)，A錯誤；NH3的百分含量不

再變化，其他物質(zhì)的百分含量也不會變化，即說明反應達到了平衡狀態(tài)，B正確；1個N三N鍵斷裂同時有6

個N—H鍵生成，表示的都是正反應速率，無法判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，C錯誤；根據(jù)質(zhì)量守恒定律可

知，質(zhì)量不變不能作為反應達到平衡狀態(tài)的標志，D錯誤。

考點2：化學反應條件的控制

【例4】（提高燃料的燃燒效率的措施）下列措施可以提高燃料燃燒效率的是（）

①提高燃料的著火點②降低燃料的著火點③將固體燃料粉碎④將液體燃料霧化⑤將煤氣化處理

⑥通入足量的空氣

A.①③④⑤B.②③⑤⑥

C.③④⑤⑥D.①②③④

【答案】C

【解析】理論上，提高燃料燃燒效率的常用方法是增大燃料與空氣的接觸面積，并通入適當過量的空氣。

對于①和②，由于燃料的著火點是其固有的性質(zhì)，不可改變，故這兩項措施不可行。③、④、⑤所采取的

措施均是為了增大燃料與空氣的接觸面積。

【例5】下列有關合成氨條件的選擇和解釋不合理的是（）

A.使用催化劑，可加快N2和H2合成氨的速率

B.高壓比常壓條件更有利于合成氨

C.采用500C左右主要考慮反應速率問題

D.采用高溫高壓合成氨有利于提高反應速率和平衡產(chǎn)率

【答案】D

【解析】合成氨選擇的溫度是400?500°C,并且高溫不能提高合成氨的平衡產(chǎn)率。

1.合理選擇的化學反應條件的角度

（1）化學反應速率問題。

（2）化學反應限度問題。

（3）生產(chǎn)設備的耐高溫、抗高壓性，生產(chǎn)投入的成本問題等。

2.提高燃料的燃燒效率的措施

（1）盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉化率。關鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分接觸，且空

氣要適當過量。

（2）盡可能充分利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率。

題偏助h癡

1.能使煤炭燃燒更充分，且使熱能利用率提高的最有效措施是（）

A.多加煤以使爐火更旺B.把煤炭做成大煤球

C.把煤中摻和一些黃泥做成蜂窩煤D.把煤粉碎，在煤粉燃燒器中燃燒

【答案】D

【解析】A項中只增加煤的用量，不會使煤炭燃燒充分，也不能提高熱能的利用率；B、C項無論從煤的粉

碎程度，還是空氣用量上都比不上D項。

2.我國鍋爐燃燒采用沸騰爐的逐漸增多，采用沸騰爐的好處在于（）

①增大煤炭燃燒時的燃燒熱并形成清潔能源

②減少爐中雜質(zhì)氣體（如S02等）的形成③提高煤炭的熱效率并減少CO的排放④使燃料燃燒充分，從而

提高燃料的利用率

A.①②B.③④C.①③D.②④

【答案】B

【解析】沸騰爐只是促使燃料燃燒充分，提高燃料的利用率并減少CO的排放，但不能增大煤炭燃燒時的燃

燒熱，也無法減少S02氣體的形成。

3.對于工業(yè)合成氨反應N2（g）+3H2（g）—?2NH3（g）,下列說法錯誤的是（）

A.使用合適的催化劑可以加快反應速率B.升高溫度可以加快反應速率

C.增大N2濃度可以使H2轉化率達到100%D.增大N2濃度可以加快反應速率

【答案】C

【解析】使用催化劑、升高溫度、增大N2濃度都可以加快反應速率，故A、B、D項正確；因為合成氨反

應是可逆反應，所以H2的轉化率不會達到100%,C項錯誤。

考點3：化學平衡狀態(tài)的判斷

[例6]一定條件下，NO2與SCh反應生成SO3和NO兩種氣體。將體積比為1：2的NO?、SO2氣體置于密

閉容器中發(fā)生上述反應，下列不能說明反應達到平衡狀態(tài)的是（）

A.混合氣體顏色保持不變B.體系的平均相對分子質(zhì)量保持不變

C.NCh和SCh的體積比保持不變D.每消耗1molSCh的同時生成1molNCh

【答案】B

【解析】

A.發(fā)生反應：NO2（g）+SO2（g）=NO（g）+SO3（g）oA說明C（NO2）不變，可以作為達到平衡的標志，故

A正確；

B.平均相對分子質(zhì)量M='，氣體的總質(zhì)量不變，氣體的總物質(zhì)的量不變，則平均相對分子質(zhì)量始終不變,

故B錯誤；

C.NO2和SO2的起始體積比為1：2,反應過程中二者變化量(設為x)相同，則平衡時體積比為(lx)：(2x),

當體積比保持不變時表示反應達到平衡，故C正確；

D.消耗SO2表示正反應，生成NCh表示逆反應，故D正確；

故選Bo

【例7】一定溫度下，在恒容的密閉容器中。該反應A(g)+3B(g)=2C(g)達到平衡狀態(tài)的標志有()

①B的生成速率與C的消耗速率之比為3：2②容器中的壓強不再發(fā)生變化③容器內(nèi)混合氣體的密度不變

化④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變⑤C的物質(zhì)的量濃度不再變化⑥密閉容器中〃(A)："(B)："(C)=l：

3：2

A.①④⑤B.②③⑤C.②④⑥D.②④⑤

【答案】D

【解析】

①B的生成速率與C的消耗速率均表示逆反應速率，故不能說明正逆反應速率相等，故不能說明反應達到

平衡狀態(tài)；

②容器容積不變，混合氣體物質(zhì)的量隨反應的進行發(fā)生變化，則容器內(nèi)壓強為變化的量，故容器中的壓強

不再發(fā)生變化，能說明反應達到平衡狀態(tài)；

③混合氣體質(zhì)量不變，容器容積不變，則容器內(nèi)混合氣體的密度始終不變，則當容器內(nèi)混合氣體的密度不

變化時，不能說明反應達到平衡狀態(tài)；

④混合氣體質(zhì)量不變，混合氣體物質(zhì)的量隨反應的進行發(fā)生變化，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是一個

變化的量，當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時，能說明反應達到平衡狀態(tài)；

⑤C的物質(zhì)的量濃度不再變化，說明正逆反應速率相等，能說明反應達到平衡狀態(tài)；

⑥密閉容器中林A)："B)：?(C)=1：3：2,,故不能說明反應達到平衡狀態(tài)；綜上所述，②④⑤能說明反應

達到平衡狀態(tài)，故D正確；

故選D。

判斷可逆反應達到平衡狀態(tài)的標志

1.直接標志

(1)v(正)=v(逆)￥0(化學平衡的本質(zhì))

①同一種物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。

②在化學方程式同一邊的不同物質(zhì)的生成速率與消耗速率之比等于相應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。

③化學方程式兩邊的不同物質(zhì)的生成（或消耗）速率之比等于相應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。

（2）各組分的濃度保持一定（化學平衡的特征）

①各組分的濃度不隨時間的改變而改變。

②各組分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、體積分數(shù)不隨時間的改變而改變。

2.間接標志——“變量不變即平衡”

（1）反應體系中的總壓強不隨時間的改變而變化（適用于有氣體參與且反應前后氣體的體積不等的可逆

反應）。

（2）混合氣體的密度不隨時間的改變而變化（適用于①恒壓且反應前后氣體的體積不等的可逆反應；②

恒容且有固體、液體參與或生成的可逆反應）。

（3）對于反應混合物中存在有顏色物質(zhì)的可逆反應，若體系的顏色不再改變，則反應達到平衡狀態(tài)。

（4）體系中某反應物的轉化率或某生成物的產(chǎn)率達到最大值且不再隨時間而變化。

1.一定條件下，將NC>2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生NO2（g）+SO2（g）一SC（3（g）+NO（g）的可

逆反應，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是（）

A.體系壓強保持不變B.混合氣體顏色保持不變

C.SO3和NO的體積比保持不變D.每消耗1molSCh的同時生成1molNCh

【答案】B

【解析】A項，反應前后氣體總物質(zhì)的量不變，恒溫恒容下，壓強始終不變，故錯誤；B項，混合氣體顏色

保持不變，說明二氧化氮的濃度不變，反應達到平衡，故正確；C項，自反應開始，Sth和NO的體積比始

終為1：1，保持不變不能說明反應達到平衡，故錯誤；D項，每消耗1molSO3的同時生成1molNO2,均

表示逆反應速率，不能說明反應達到平衡，故錯誤。

2.一定溫度下在一定體積的密閉容器中，下列敘述不能作為可逆反應A（g）+3B（g）?一2c（g）達到平衡狀態(tài)

標志的是（）

①C的生成速率與C的消耗速率相等②單位時間內(nèi)生成amolA,同時生成3amolB③A、B、C的

濃度不再變化④C的物質(zhì)的量不再變化⑤混合氣體的總壓強不再變化⑥混合氣體的總物質(zhì)的量不再

變化⑦單位時間消耗amolA,同時生成3amolB⑧A、B、C的分子數(shù)之比為1：3：2

A.②⑧B.④⑦

C.①③D.⑤⑥

【答案】A

【解析】關于平衡狀態(tài)的判斷，一定要根據(jù)實際反應分析選項，判斷是否達到平衡狀態(tài)，只有在平衡狀態(tài)

下具備的性質(zhì)才能作為“標志”。本題中的反應是一個反應前后氣體物質(zhì)的量不等的可逆反應。②在反應過程

中的任意時刻都符合。⑧可能是平衡狀態(tài)，也可能不是平衡狀態(tài)。

3.在兩個恒溫、恒容的密閉容器中進行下列兩個可逆反應：

(甲)2X(g)一丫(g)

(乙)A(s)+2B(g)L*C(g)+D(g),當下列物理量不再發(fā)生變化時，其中能表明(甲)、(乙)均達到化學平衡狀

態(tài)的有()

①混合氣體的密度②反應容器中生成物的百分含量

③反應物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于化學計量數(shù)之比

④混合氣體的壓強⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量⑥混合氣體的總物質(zhì)的量

A.①②③⑤B.①③⑤⑥

C.②③⑤D.②③④

【答案】C

【解析】①(甲)混合氣體的密度始終不變，所以不能作為平衡狀態(tài)的標志，故錯誤；②反應容器中生成物的

百分含量不變，說明各組分物質(zhì)的量不變，達平衡狀態(tài)，故正確；③反應物的消耗速率與生成物的消耗速

率之比等于化學計量數(shù)之比，說明正、逆反應速率相等，故正確；④(乙)混合氣體的壓強始終不變，故錯誤;

⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變，則(甲)混合氣體物質(zhì)的量不變，(乙)混合氣體的總質(zhì)量不變，都說明

正、逆反應速率相等，故正確；⑥(乙)混合氣體的總物質(zhì)的量始終不變，故錯誤。

4.將一定量純凈的氨基甲酸核置于密閉真空容器中(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定

溫度下使其達到分解平衡：H2NCOONH4(s)^2NH3(g)+CO2(g)o能判斷該反應已經(jīng)達到化學平衡的是(

①v(NH3)正=2V(CO2)逆②密閉容器中總壓強不變

③密閉容器中混合氣體的密度不變④密閉容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

⑤密閉容器混合氣體的總物質(zhì)的量不變⑥密閉容器中CCh的體積分數(shù)不變

⑦混合氣體總質(zhì)量不變

A.①②⑤⑦B.①②③⑤⑦C.①②③⑤⑥D.全部

【答案】B

【分析】結合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判定平衡狀態(tài)，以此來解答。

【解析】

①v(NH3)正=2v(CO2)逆滿足正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故選；

②正反應體積增大，當密閉容器中總壓強不變時反應達到平衡狀態(tài)，故選；

③密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應過程中容積始終是不變的，但是氣體的質(zhì)量是變化的,

所以當密閉容器中混合氣體的密度不變時反應達到平衡狀態(tài)，故選；

④由于體系中只有兩種氣體，且氨氣和二氧化碳的體積之比始終滿足2：1,所以密閉容器中混合氣體的平

均相對分子質(zhì)量始終不變，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故不選；

⑤正反應氣體的分子數(shù)增大，當密閉容器混合氣體的總物質(zhì)的量不變時反應達到平衡狀態(tài)，故選；

⑥由于體系中只有兩種氣體，且氨氣和二氧化碳的體積之比始終滿足2：1,所以密閉容器中CO2的體積分

數(shù)始終不變，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故不選；

⑦由于反應物是固體，所以混合氣體總質(zhì)量不變時反應達到平衡狀態(tài)，故選；

故選B。

5.已知可逆反應：C(s)+H2O(g)---CO(g)+H2(g)o

(1)若反應在一容積可變的密閉容器中進行，在其他條件不變的情況下，下列條件的改變對其反應速率無

影響的是(填字母，下同)。

A.保持體積不變，增加CO的物質(zhì)的量B,將容器的體積縮小一半

C.保持壓強不變，充入N2使容器體積增大D.保持體積不變，充入N2使體系壓強增大

(2)若反應在一容積恒定的密閉容器內(nèi)進行，能判斷該反應一定達到化學平衡狀態(tài)的是o

①容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化

②V正(H2O)=V逆(H2)③容器內(nèi)氣體的密度不隨時間而變化④容器內(nèi)氣體總質(zhì)量不隨時間而變化⑤消耗

nmolH2的同時消耗"molCO

A.①②③B.①②③④

C.②D.①④⑤

【答案】⑴D(2)B

【解析】(1)A項，增加CO的物質(zhì)的量，由于體積不變，會使c(CO)增大，則反應速率加快；B項，容器體

積縮小一半，各氣體的濃度都增大，則反應速率加快；C項，比不參與反應，充入N2使容器的體積增大，

從而使參與反應的各組分的濃度變小，反應速率變慢；D項，充入N2,體系壓強雖增大，但由于體積不變,

則參與反應的各組分的濃度不變，對反應速率無影響。(2)由于C是固體，只要反應未達到平衡狀態(tài)，氣體

的質(zhì)量、密度、平均相對分子質(zhì)量就是不斷變化的，它們不變時說明反應已達平衡狀態(tài)，故①③④正確；

用不同物質(zhì)的反應速率表示化學平衡狀態(tài)時必須一正一逆且速率數(shù)值之比等于化學計量數(shù)之比，故②正確；

任何時刻，消耗nmolH2的同時都消耗nmolCO,⑤錯誤。

考點4：有關化學平衡的簡單計算

【例8】在容積可變的密閉容器中，2molN2和8moi七在一定條件下發(fā)生反應，達到平衡時，氏的轉化率

為25%,則平衡時氮氣的體積分數(shù)接近于()

A.5%B.10%

C.15%D.20%

【答案】C

【解析】達到平衡時，氏轉化的物質(zhì)的量為8moix25%=2mol。在一定條件下，用與H2發(fā)生反應：

N2+3H22NH3

起始物質(zhì)的量/mol280

轉化物質(zhì)的量/molf2214

…一，44

平衡物質(zhì)的量/mol263

同溫同壓下，氣體的體積比等于其物質(zhì)的量之比

4?

3moi

故平衡時氮氣的體積分數(shù)為-----------4-xlOO%句5%。

gmol+6mol+2mol

【例9】X、Y、Z為三種氣體，把amolX和8molY充入一密閉容器中，發(fā)生反應X+2Y=2Z。達到平

衡時，若它們的物質(zhì)的量滿足：力(X)+〃(Y)一“(Z),則丫的轉化率為()

a~\~b2(〃+。)

A.藍一xlOO%B.^xlOO%

2(a+6)a~\~b

C.5xlOO%D寸100%

【答案】B

【解析】設反應達平衡時消耗丫物質(zhì)的量為無。貝U：

X+2Y2Z

起始量/molab0

X

轉變量/molX

2X

X

平衡量/mola~2b-xX

依題意可得：+(b~x)=x,x=―4mol

2(a+6)

,...,,.52(a+b)

Y的轉化率為一,—x100%=5bx100%,,

解答有關化學平衡計算題的方法

1.思維模型

一般需要寫出化學方程式，列出起始量、變化量及平衡量，再根據(jù)題設其他條件和定律列方程式求解。

如：

；7zA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)

起始量/molab00

轉化量/molnvcnxpxqx

平衡量/mola-mxb—rvcpxqx

2.計算類型

(1)關于反應物轉化率的計算

A的轉化率A=的湍轉栽讓黑景xlOO%(計算式中A的量可以指反應物的物質(zhì)的量、質(zhì)量、濃度、體積等)。

(2)關于某組分的體積分數(shù)的計算

體系中A的物質(zhì)的量

A的體積分數(shù)=

體系中總的物質(zhì)的量

3.注意事項

(1)轉化量與化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)成比例。

(2)這里a、b可指物質(zhì)的量、濃度、體積等。

(3)對反應物：平衡時的量=起始的量一轉化的量；

對生成物：平衡時的量=起始的量+轉化的量。

頷跟隔訓1練.

1.一定條件下，對于反應X(g)+3丫(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為ci、。2、。3(均不為零)。

達平衡時，X、Y、Z濃度分別為0.1moLL-1、0.3mol-L-i和0.08mol-L-i,則下列判斷不合理的是()

①ci:C2=l：3②平衡時，丫和Z的生成速率之比2:3

③X和丫的轉化率不相等④q的取值范圍為0<ci<0.14mol-L-1

A.①②B.③④

C.①④D.②③

【答案】D

【解析】分析濃度變化關系：

X(g)+3Y(g)2Z(g)

c起始/(moLLi)ciC2C3

c平衡/(moLLr)0.10.30.08

反應的化學方程式中反應物化學計量數(shù)之比為1：3,所以反應中X和丫必然以1：3消耗，因為達平

衡時X和丫濃度之比為1：3,故ci：C2=l：3,①正確；平衡時丫和Z的生成速率之比應該和化學方程式

中對應化學計量數(shù)之比相等，故丫和Z的生成速率之比為3：2,②錯誤；由于起始時反應物是按化學方程

式中化學計量數(shù)之比配料，故X和丫轉化率相等，③錯誤；運用極限法，假設Z完全轉化為反應物，s的

極限值為0.14mol1—I而題設ci>0,反應又是可逆的，④正確。

2.如圖表示800℃時A、B、C三種氣體物質(zhì)的濃度隨時間變化的情況，t是到達平衡狀態(tài)的時間。試回答:

物

質(zhì)

濃

度

/

2

O

.

L

-

)

(1)該反應的反應物是___o

(2)該反應的化學反應方程式為一。

(3)若達到平衡狀態(tài)的時間是2min,A物質(zhì)的平均反應速率為一。

(4)假設該反應在體積固定的密閉容器中進行，下列能做為判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的標志的是—o

A.每有3molA消耗，就會有3moic消耗B.B的體積分數(shù)保持不變

C.氣體的密度保持不變D.B和C的濃度之比1：3

(5)達到平衡時，A的體積分數(shù)是一。

【答案】

(1)A

(2)3A(g)灌。B(g)+3C(g)

(3)0.6mol/(L-min)

(4)AB

(5)42.9%

【解析】

(1)由A的物質(zhì)的量濃度不斷減小，可以判斷A為反應物；

(2)A為反應物，B、C為生成物，又根據(jù)反應的系數(shù)之比等于反應的物質(zhì)的量之比，可得反應的方程式

為3A(g)馨］B(g)+3C(g)；

/-＞、*.ue-*加Ac(2.4-1.2)mol/L?、

(3)A的反應速率=—=-----------=0.6mol/(L-min)；

2min

(4)A.每有3molA消耗是正反應方向，3moic消耗是逆反應方向，正逆反應速率相等，達到了平衡，正確;

B.B的體積分數(shù)保持不變，即B的量不再變化，達到了平衡，正確；

C.氣體的容積和質(zhì)量恒定，即密度恒定，故密度保持不變，不一定平衡，錯誤；

D.B和C的濃度之比1：3,不一定平衡，錯誤；

故選ABo

(5)達平衡時，A的體積分數(shù)=-----....xl00%=42.9%.

1.2+1.2+0.4

fii考點過關

1.下列關于化學反應限度的說法正確的是（）

A.當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，就是這個反應在該條件下所能達到的限度

B.可以通過延長化學反應時間改變化學反應限度

C.平衡狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài)，因為反應物和生成物的濃度不再改變

D.化學反應的限度不可以通過改變條件而發(fā)生改變

【答案】A

【解析】當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正反應速率等于逆反應速率，就是這個反應在該條件下所

能達到的限度，A項正確；只延長反應時間，不改變其他化學反應條件，不能改變化學反應限度，B項錯誤;

平衡狀態(tài)是一種動態(tài)平衡，C項錯誤；改變反應條件，如濃度、溫度、壓強等，化學反應的限度可能發(fā)生改

變，D項錯誤。

2.下列各組兩個反應互為可逆反應的是（）

占燃由解

①H2+CLq^2HCl與2HC1=^H2T+C12T

②H2so4（濃）+2HBr=2H2O+Br?+SO2T與Bn+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4

③2NO2=N2O4與N2O4=2NO2

④CO2+H2O=H2c03與H2cO3=H2O+CO2T

A.①②B.②③

C.③④D.①④

【答案】C

【解析】①中反應條件不同，不是可逆反應；②中物質(zhì)不同，前者反應物是濃硫酸，后者生成物是稀

硫酸，不是可逆反應；③、④為可逆反應。

3.下列措施可以提高燃料燃燒效率的是（）

①固體燃料粉碎②液體燃料霧化③煤經(jīng)氣化處理④通入足量的空氣

A.僅①③B.僅①②③

C.僅①③④D.全部

【答案】D

【解析】將固體燃料粉碎或將液體燃料霧化會增大燃料與空氣的接觸面積，提高燃燒效率；煤經(jīng)氣化

處理，會增大燃料與空氣的接觸面積，提高燃燒效率；通入足量的空氣，可使燃料充分燃燒，提高燃燒效

率。

4.下列說法正確的是（）

A.密閉容器中充入1molN2和3molH2可生成2molNH3

B.一定條件下，可逆反應達到平衡狀態(tài)，該反應就達到了這一條件下的最大限度

C.對于任何反應增大壓強，化學反應速率均增大

D.化學平衡是一種動態(tài)平衡，條件改變，原平衡狀態(tài)不會被破壞

【答案】B

【解析】N2和以生成NH3的反應為可逆反應，1molN2和3molH2不能完全反應生成2molNH3,A

項錯；壓強是影響化學反應速率的一個因素，但并不適合于所有的反應，必須有氣體參與的反應才適合，C

不正確；化學平衡是一種動態(tài)平衡，該平衡是建立在一定條件下的平衡，如果條件改變，平衡將發(fā)生移動，

D項不正確。

5.在一定條件下，使NO和02在一密閉容器中進行反應，下列說法不正確的是（）

A.反應開始時，正反應速率最大，逆反應速率為零

B.隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，最后為零

C.隨著反應的進行，逆反應速率逐漸增大，最后不變

D.隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，最后不變

【答案】B

【解析】A項，反應開始時，反應物的濃度最大，正反應速率最大，生成物的濃度為零，逆反應速率

為零，A項正確。B項，化學平衡建立過程中，反應物濃度逐漸減小，故正反應速率逐漸減小，但最后不會

為零，B項不正確?；瘜W平衡建立的過程中，反應物濃度逐漸減小，故正反應速率逐漸減小，生成物濃度逐

漸增大，故逆反應速率逐漸增大，當正逆反應速率相等時達到平衡狀態(tài)，但均不為零，故C、D項正確。

6.一定溫度下，關于可逆反應N2（g）+3H2（g）吃焦壓2NH3（g）（正反應放熱）的下列敘述，不能說明反應

已達到平衡狀態(tài)的是（）

A.恒容容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化

B.NH3的生成速率與H2的生成速率之比為2:3

C.恒壓容器內(nèi)混合氣體的總物質(zhì)的量不再變化

D.單位時間內(nèi)斷裂amolN三N鍵，同時斷裂6amolN—H鍵

【答案】A

【解析】反應體系中反應物和生成物都是氣體，則氣體總質(zhì)量不變，又因容器恒容，則氣體體積不變,

故氣體密度始終不變，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，A錯誤；生成NH3表明反應向正反應方向進行，生成

也表明反應向逆反應方向進行，兩者速率之比等于2：3,能說明正、逆反應速率相等，即反應達到平衡狀

態(tài)，B正確；反應前后氣體的物質(zhì)的量不相等，如果正反應速率大于逆反應速率，則氣體的總物質(zhì)的量減??；

如果逆反應速率大于正反應速率，則氣體的總物質(zhì)的量增大，因此當混合氣體總物質(zhì)的量不變時，說明反

應達到平衡狀態(tài)，C正確；斷裂amolN三N鍵，說明反應向正反應方向進行，斷裂6amolN—H鍵，說明

反應向逆反應方向進行，且表示的正、逆反應速率相等，能說明反應達到平衡狀態(tài)，D正確。

7.天然氣和液化石油氣燃燒的主要化學方程式依次為：CH4+2O2叁望CO2+2H2O,C3H8+5。2叁里

3CO2+4H2O,現(xiàn)有一套以天然氣為燃料的灶具，今改用液化石油氣，應采用的正確措施是()

A.減少空氣進入量，增大石油氣進入量

B.增大空氣進入量，減少石油氣進入量

C.減少空氣進入量，減少石油氣進入量

D.增大空氣進入量，增大石油氣進入量

【答案】B

【解析】結合天然氣和液化石油氣燃燒的化學方程式可知，等物質(zhì)的量的兩燃料燃燒時，后者需要空

氣較多，故應增大空氣進入量或減少石油氣進入量，B正確。

8.如圖是可逆反應：X2+3Y2-3Z2在反應過程中的反應速率(v)與時間⑺的關系曲線，下列敘述正

確的是()

L

/^\

OG"”3t

A.f2?B時，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化

B.f2時，反應未達到限度

C.叁?△時，反應已停止進行

D.友時，反應只向正反應方向進行

【答案】A

【解析】打?打時正、逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，A正確；t2

時正、逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，即反應達到限度，B錯誤；玄?B時正、逆反應速率相等，反

應達到平衡狀態(tài)，但反應速率不為0,反應沒有停止，C錯誤；力時正反應速率大于逆反應速率，反應向正

反應方向進行的同時也向逆反應方向進行，只是向正反應方向進行的程度大，D錯誤。

9.一定溫度下，下列敘述不能作為可逆反應A(g)+3B(g)-2c(g)達到平衡狀態(tài)的標志的是()

①C的生成速率與C的消耗速率相等②單位時間內(nèi)生成amolA,同時生成3amolB③A、B、C的

濃度不再變化④C的物質(zhì)的量不再變化⑤混合氣體的總壓強不再變化⑥混合氣體的總物質(zhì)的量不再

變化⑦單位時間內(nèi)消耗amolA,同時生成3amolB⑧A、B、C的分子數(shù)之比為1：3：2

A.②⑧B.④⑦

C.①③D.⑤⑥

【答案】A

【解析】①中，同一物質(zhì)的生成速率與消耗速率相等，說明反應已達到平衡；②中，表示的是同一方

向的反應速率，不能說明反應已達到平衡；③中，各組分的濃度不再變化，說明反應已達到平衡；④中，C

的物質(zhì)的量不再變化，說明反應已達到平衡；⑤中，該反應為反應前后氣體體積減小的反應，混合氣體的

總壓強不再變化，說明反應已達到平衡；⑥中，該反應為反應前后氣體體積減小的反應，混合氣體的總物

質(zhì)的量不再變化，說明反應已達到平衡；⑦中，說明丫正=丫逆，即反應已達到平衡；⑧中，A、B、C的分

子數(shù)之比為1：3：2不能說明反應已達到平衡。

10.在某一容積為5L的密閉容器內(nèi)，加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O(g),在催化劑存在的條件

下高溫加熱，發(fā)生反應：CO(g)+H2O(g)%丁CO2(g)+H2(g),反應放出熱量。反應中CCh的濃度隨時間

變化的情況如圖所示。

fc/(mol?D

0.03[---------

0.021(\

0.01[/；

0^——1—1—1—?--------?

5101520f/min

(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，從反應開始至達到平衡時，CO的化學反應速率為；反應平衡時C(H2)=

(2)判斷該反應達到平衡的依據(jù)是(填標號)。

A.CO減少的化學反應速率和CCh減少的化學反應速率相等

B.CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等

C.CO、H2O、CCh、H2的濃度都不再發(fā)生變化

D.正、逆反應速率都為零

【答案】⑴0.003mol-LFmiiTi0.03mol-L_1(2)AC

【解析】(1)由圖可知第10min時反應達到平衡，即v(CO)=v(CO2)=生萼=當喘」=0.003mol-L

1

-'-min*,反應時轉化的濃度之比=化學方程式的化學計量數(shù)之比，即AC(H2)=AC(C02)=0.03mol-L^o

(2)達到平衡狀態(tài)的標志是各物質(zhì)的百分含量保持一定，濃度不變，正、逆反應速率相等且不為0。

11.在2L容器中有3種物質(zhì)進行反應，X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖。反應在f時刻達

到平衡，如圖所示:

善24

閆0

32.L6

L2

腳

/8

m

oo.4