考點(diǎn)11化學(xué)反應(yīng)的限度與反應(yīng)條件的控制（核心考點(diǎn)歸納）（原卷版）

考點(diǎn)11化學(xué)反應(yīng)的限度與反應(yīng)條件的控制【核心考點(diǎn)梳理】一、化學(xué)反應(yīng)的限度1．可逆反應(yīng)(1)概念：在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。(2)特征：反應(yīng)不能進(jìn)行到底，或者在一定條件下反應(yīng)物與生成物同時(shí)存在。在書寫化學(xué)方程式時(shí)，可逆反應(yīng)用符號(hào)“”表示?！镜湫屠}】例1．（2023春·全國·高一期中）在一定條件下，向某密閉容器中充入SO2和18O2合成SO3，以下敘述不正確的是A．開始反應(yīng)時(shí)，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零B．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后減小為零C．平衡時(shí)，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等且不為零D．達(dá)到平衡時(shí)，SO2、O2、S03三者中均存在18O例2．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品，硫酸的消耗量常被視為一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的一種標(biāo)志。目前硫酸的重要生產(chǎn)方法是“接觸法”，有關(guān)接觸氧化反應(yīng)2SO2+O22SO3的說法不正確的是A．該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，故在一定條件下二氧化硫和氧氣不可能全部轉(zhuǎn)化為三氧化硫B．達(dá)到平衡后，反應(yīng)就停止了，故此時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等且均為0C．一定條件下，向某密閉容器中加入2molSO2和1molO2，則從反應(yīng)開始到達(dá)平衡的過程中，正反應(yīng)速率不斷減小，逆反應(yīng)速率不斷增大，某一時(shí)刻，正、逆反應(yīng)速率相等D．在利用上述反應(yīng)生產(chǎn)三氧化硫時(shí)，要同時(shí)考慮反應(yīng)所能達(dá)到的限度和化學(xué)反應(yīng)速率兩方面的問題【核心歸納】影響化學(xué)反應(yīng)的限度的因素(1)決定因素：化學(xué)反應(yīng)的限度首先取決于反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)。不同的可逆反應(yīng)在給定條件下的化學(xué)反應(yīng)限度不同，反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率不同。(2)外界因素：化學(xué)反應(yīng)的限度受溫度、濃度、壓強(qiáng)等條件的影響。改變其中的一個(gè)條件，可以在一定程度上改變一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的限度。二、化學(xué)平衡狀態(tài)1．化學(xué)平衡的建立對(duì)于可逆反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2，其化學(xué)反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。①反應(yīng)開始時(shí)，正反應(yīng)速率最大，原因是反應(yīng)物濃度最大；逆反應(yīng)速率為0，原因是生成物濃度為0；②反應(yīng)進(jìn)行中，正反應(yīng)速率的變化是逐漸減小，原因是反應(yīng)物濃度逐漸減小；逆反應(yīng)速率的變化是逐漸增大，原因是生成物濃度逐漸增大；③反應(yīng)一段時(shí)間(t1)后，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的關(guān)系是大小相等，反應(yīng)物的濃度不再改變，生成物的濃度不再改變?！镜湫屠}】例1．（2023春·湖南長沙·高一湖南師大附中?？茧A段練習(xí)）在兩個(gè)恒溫、恒容的密閉容器中進(jìn)行下列兩個(gè)可逆反應(yīng)：(甲)，(乙)，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)：①混合氣體的密度；②反應(yīng)容器中生成物的百分含量；③反應(yīng)物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于系數(shù)之比；④混合氣體的壓強(qiáng)；⑤混合氣體的總物質(zhì)的量。其中能表明(甲)和(乙)都達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是A．①②③ B．②③⑤ C．①③④ D．①②④⑤例2．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）一定溫度下的恒容容器中，能標(biāo)志某可逆反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是A．混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而變化 B．氣體總物質(zhì)的量不隨時(shí)間變化而變化C．混合氣體的密度保持不變 D．例3．（2023春·全國·高一期中）CO2可與H2催化合成甲醇，于恒容密閉容器中，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)，下列描述能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是A．CO2的生成速率與H2的生成速率相等時(shí)B．容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而改變時(shí)C．容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量不再改變時(shí)D．CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度相等時(shí)【核心歸納】1．化學(xué)平衡狀態(tài)的特征2．化學(xué)反應(yīng)的限度（1）化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到的或完成的最大程度，任何可逆反應(yīng)在給定條件下的進(jìn)程都有一定的限度。（2）不同條件下，同一可逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)限度不同；相同條件下，不同反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)限度也不同。（3）化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下轉(zhuǎn)化為生成物的最大轉(zhuǎn)化率。3．化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)（1）直接判斷依據(jù)：v正＝v逆≠0①同種物質(zhì)：同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。②不同物質(zhì)：必須標(biāo)明是“異向”的反應(yīng)速率關(guān)系。如aA＋bB?cC＋dD，eq\f(v正（A）,v逆（B）)＝eq\f(a,b)時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。（2）間接判斷依據(jù)：各種“量”不變①各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變。②各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)不變。③溫度、壓強(qiáng)(化學(xué)反應(yīng)方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變?？傊粑锢砹坑勺兞孔兂闪瞬蛔兞?，則表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；若物理量為“不變量”，則不能作為平衡標(biāo)志。4．化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的注意事項(xiàng)（1）化學(xué)平衡狀態(tài)判斷“三關(guān)注”關(guān)注反應(yīng)條件，是恒溫恒容，恒溫恒壓，還是絕熱恒容容器；關(guān)注反應(yīng)特點(diǎn)，是等體積反應(yīng)，還是非等體積反應(yīng)；關(guān)注特殊情況，是否有固體參加或生成，或固體的分解反應(yīng)。（2）不能作為“標(biāo)志”的四種情況①反應(yīng)組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。②恒溫恒容下體積不變的反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量不再隨時(shí)間而變化，如2HI(g)?H2(g)＋I(xiàn)2(g)。③全是氣體參加的體積不變的反應(yīng)，體系的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再隨時(shí)間而變化，如2HI(g)?H2(g)＋I(xiàn)2(g)。④全是氣體參加的反應(yīng)，恒容條件下體系的密度保持不變。三、化學(xué)反應(yīng)條件的控制1．調(diào)控反應(yīng)條件的目的和方法2．合理選擇的化學(xué)反應(yīng)條件的角度（1）化學(xué)反應(yīng)速率問題。（2）化學(xué)反應(yīng)限度問題。（3）生產(chǎn)設(shè)備的耐高溫、抗高壓性，生產(chǎn)投入的成本問題等。3．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(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分接觸，且空氣要適當(dāng)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?！镜湫屠}】例1．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(diǎn)②降低燃料的著火點(diǎn)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．①③④⑤ B．②③⑤⑥C．③④⑤⑥ D．①②③④例2．下列有關(guān)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500℃左右主要考慮反應(yīng)速率問題D．采用高溫高壓合成氨有利于提高反應(yīng)速率和平衡產(chǎn)率例3．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）為進(jìn)一步提高合成氨的生產(chǎn)能力，科研中最有開發(fā)價(jià)值的是（）。A．研制高溫下活性較大的催化劑B．尋求氮?dú)獾男聛碓碈．研制低溫下活性較大的催化劑D．研制耐高溫和高壓的新材料建造合成塔【考點(diǎn)達(dá)標(biāo)隨堂練】1.下列關(guān)于化學(xué)平衡的說法中,正確的是()A.當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),反應(yīng)物已完全轉(zhuǎn)化為生成物B.化學(xué)平衡是一定條件下的平衡,當(dāng)條件改變時(shí),平衡可能會(huì)遭到破壞C.當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),反應(yīng)混合物中各成分的濃度相等D.當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),正逆反應(yīng)均已停止2．500℃時(shí)，將2molN2和2.25molH2充入體積為10L的恒容密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，NH3的濃度不可能是()A．0.1mol·L－1 B．0.12mol·L－1C．0.05mol·L－1 D．0.16mol·L－13．一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。當(dāng)SO2、O2、SO3的濃度不再變化時(shí)，下列說法正確的是()A．SO2和O2全部轉(zhuǎn)化為SO3B．正、逆反應(yīng)速率相等且等于零C．該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)D．SO2、O2、SO3的濃度一定相等4．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?fàn)t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5．（2023春·全國·高一期中）一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：。當(dāng)、、、的濃度不再變化時(shí)，下列說法正確的是A．和全部轉(zhuǎn)化為和B．該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡C．正、逆反應(yīng)速率相等且等于零D．、、、的濃度一定相等6．（2023春·江蘇徐州·高一?？茧A段練習(xí)）在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖所示，下列表述正確的是A．化學(xué)方程式：2NMB．t2時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡C．t3時(shí)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率D．t1時(shí)，M的濃度是N的濃度的2倍7．（2023春·河南焦作·高一統(tǒng)考期中）一定條件下在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是A．達(dá)到平衡后，B．達(dá)到平衡后，、的物質(zhì)的量保持不變C．達(dá)到平衡后，若增大容器的體積，則反應(yīng)速率增大D．當(dāng)氣體的顏色保持不變時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)8．（2021年江蘇省無錫市期末）某溫度時(shí)，在2L容器中發(fā)生A(g)→B(g)的反應(yīng)。A、B物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是A．該反應(yīng)為不可逆反應(yīng)B．反應(yīng)式為：2ABC．0～4min，v(A)＝0.1mol·L－1·min－1D．在4min時(shí)刻，反應(yīng)建立平衡9．（2021年廣東省惠州市第二學(xué)期期末）在一定條件下，某可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化曲線如下圖所示。下列有關(guān)說法中正確的是A．t1時(shí)刻，正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率B．t2時(shí)刻的正反應(yīng)速率小于t3時(shí)刻的逆反應(yīng)速率C．t4時(shí)刻，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，正、逆反應(yīng)速率均為0D．t4時(shí)刻，保持其他條件不變，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快10．在一定溫度下，某反應(yīng)A＋B?C體系中，n(B)隨反應(yīng)時(shí)間(t)的變化如下表：t/min012345n(B)/mol0.0800.0360.0280.0200.0200.020該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間區(qū)域?yàn)?)A．1～2min B．1～3minC．2～3min D．3～5min11．工業(yè)煉鐵是在高爐中進(jìn)行的，高爐煉鐵的主要反應(yīng)是：①2C＋O2====2CO；②Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2。該煉鐵工藝中，焦炭的實(shí)際用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于按照化學(xué)方程式計(jì)算所需要的量。其主要原因是()A．CO過量B．CO與鐵礦石接觸不充分C．煉鐵高爐的高度不夠D．反應(yīng)①②都有一定限度12．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(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，反應(yīng)放出熱量。反應(yīng)中CO2的濃度隨時(shí)間變化的情況如圖所示：(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)，CO的化學(xué)反應(yīng)速率為________；反應(yīng)平衡時(shí)c(H2)＝________。(2)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是________(填序號(hào))。①CO減小的化學(xué)反應(yīng)速率和CO2減小的化學(xué)反應(yīng)速率相等②CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等③CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化④正、逆反應(yīng)速率都為零13．（2021年北京市昌平區(qū)期末）在催化劑加熱條件下，將SO2與足量O2置于恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。SO2與SO3的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如圖所示，請(qǐng)回答下列問題。（1）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________。（2）5min后c(SO2)與c(SO3)不再隨時(shí)間改變的原因_________________________________。（3）由圖像可知SO2與O2的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，證據(jù)是______________________________。（4）若將SO2與足量18O2反應(yīng)，當(dāng)三氧化硫的濃度不再隨時(shí)間改變時(shí)，容器中18O存在于以下物質(zhì)中：18O18O、S18O18O18O、________________________________(說明：本題用18O2或者18O18O表示氧氣分子中的2個(gè)O原子均為18O，以此類推)。14．（2023春·廣東江門·高一江門市第一中學(xué)校考階段練習(xí)）在生產(chǎn)和生活中，人們關(guān)注化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢和程度，以提高生產(chǎn)效率和調(diào)控反應(yīng)條件。(1)是工業(yè)制硫酸的主要反應(yīng)之一、該反應(yīng)過程的能量變化如下圖所示，則斷開反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的能量___________形成生成物中化學(xué)鍵放出的能量(填寫“大于”“等于”“小于”)。(2)在2L密閉容器內(nèi)，500℃時(shí)，測(cè)得隨時(shí)間的變化如下表：時(shí)間(S)0123450.0200.0100.0080.0070.0070.007反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，的轉(zhuǎn)化率是___________。(3)上圖中表示的變化的曲線是___________(填字母)。(4)用表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率___________。(5)下列能說明該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是___________。A．B．單位時(shí)間內(nèi)消耗2mol的同時(shí)消耗1molC．容器中與的物質(zhì)的量之比D．容器中的體積分?jǐn)?shù)不變E．容器中氣體的總物質(zhì)的量不變F．容器中氣體的總質(zhì)量不變(6)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的是___________。A．減少氣體的通入量 B．適當(dāng)升高溫度C．恒容下充入Ne D．選擇更高效催化劑15．（2023秋·全國·高一假期作業(yè)）已知反應(yīng)：。將一定量氣體