高中化学新教材同步必修第二册 第六章 第二节 第二课时　化学反应的限度　化学反应条件的控制(同步讲义)

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第2课时　化学反应的限度　化学反应条件的控制[核心素养发展目标]　1.了解可逆反应及特点。2.理解化学平衡状态的特征及标志，知道改变条件化学平衡会发生移动。3.了解控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。一、化学反应限度1.可逆反应(1)定义在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。书写可逆反应的化学方程式时，不用“===”，用“”。(2)2.化学平衡状态的建立(1)化学平衡状态的建立过程(2)用速率变化图像表示化学平衡状态的建立3.化学平衡状态(1)化学平衡状态的概念如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变，当可逆反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。(2)化学平衡状态的特征4.化学反应的限度(1)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。(2)对化学反应限度的理解①化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大转化率。②同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。(1)SO2溶于水时，完全与水反应生成H2SO3(　　)(2)通过改变反应条件，可逆反应中反应物的转化率可达100%(　　)(3)相同条件下，不同化学反应的限度可能不同(　　)(4)一定条件，可以通过延长化学反应的时间来改变反应物的最大转化率(　　)(5)化学反应在一定条件下建立平衡状态时，化学反应将会停止(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×1.将2 mol SO2和1 mol O2充入容器，发生如下反应：2SO2＋O2eq \o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3，一段时间后，再向容器中充入含氧同位素eq \o\al(18, 8)O的氧气，则最终eq \o\al(18, 8)O存在于哪些物质中？为什么？提示　eq \o\al(18, 8)O可能存在于氧气、二氧化硫和三氧化硫中，因为反应为可逆反应，当含eq \o\al(18, 8)O的氧气参与反应生成含eq \o\al(18, 8)O的三氧化硫，同时含eq \o\al(18, 8)O的三氧化硫又分解生成二氧化硫和氧气，故最终三种物质中都可能含有eq \o\al(18, 8)O。2.(2018·河南信阳期末)可逆反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中进行：①单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1④混合气体的颜色不再改变⑤混合气体的密度不再改变⑥混合气体的压强不再改变⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变可说明该反应达到化学平衡状态的是________。答案　①④⑥⑦解析　单位时间内生成n mol O2必同时消耗2n mol NO2，而生成2n mol NO2必同时消耗n mol O2，①能说明反应已达到化学平衡状态，②不能说明。③中无论反应是否达到化学平衡状态，各物质表示的化学反应速率之比都等于相应物质的系数之比。④有色气体的颜色不再改变，则表示体系中各物质的物质的量浓度不再变化，说明反应已达到化学平衡状态。⑤体积固定，气体的质量反应前后不变，无论是否达到化学平衡状态，气体的密度始终不变。⑥反应前后气体的体积不相等，压强不变，意味着各物质的含量不再变化，说明反应已达到化学平衡状态。⑦由于反应前后气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的物质的量不变，反应达到化学平衡状态。3.在容积一定的密闭容器中进行反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，(1)混合气体的总的物质的量不再改变(2)混合气体的压强不再改变(3)混合气体的密度不再改变(4)混合气体的平均相对分子质量不再改变其中不能说明该反应达到平衡状态的是________。答案　(1)(2)(3)(4)化学平衡状态的判断依据(1)直接判断依据eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(①v正A＝v逆A＞0,②各物质浓度保持不变))⇒达到平衡状态(2)间接判断依据以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例1.反应CO(g)＋H2O(g)eq \o(,\s\up7(高温))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.H2OC.CO2　CO D.CO　H2O　CO2答案　D解析　含18O的一氧化碳正向和H2O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。2.下列关于化学平衡的说法中，不正确的是(　　)A.当可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率都为零B.当可逆反应达到化学平衡时，正、逆反应速率一定相等C.当可逆反应达到化学平衡后，改变某些条件可以使平衡破坏D.当可逆反应达到平衡时，尽管正、逆反应都还在进行，但各物质的浓度保持不变答案　A解析　可逆反应达到平衡时，v正＝v逆≠0，化学平衡应为动态平衡。3.在一定温度下的恒容容器中，发生反应：2A(g)＋B(s)C(g)＋D(g)，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是(　　)①混合气体的压强不变②混合气体的密度不变③C(g)的物质的量浓度不变④容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1⑤单位时间内生成n mol C，同时生成n mol D⑥单位时间内生成n mol D，同时生成2n mol AA.①②⑤ B.②③⑤C.②③⑥ D.①③⑥答案　C解析　此反应为反应前后气体体积相等的反应，恒容条件下在达到平衡状态前后体系的压强始终不变，①不能作为平衡状态的判断标志；容积固定，因为此反应有固体参与，气体密度不变说明气体总质量不变，说明此反应达到平衡状态，②可作为平衡状态的判断标志；C(g)的浓度不变说明生成C(g)和消耗C(g)的量相等，说明反应达到平衡状态，③能作为平衡状态的判断标志；非平衡状态下，三种气体的浓度之比也可为2∶1∶1，④不能作为平衡状态的判断标志；单位时间内生成n mol C和n mol D均表示正反应速率，⑤不能作为平衡状态的判断标志；单位时间内生成n mol D，即消耗2n mol A，同时生成2n mol A，表明此时v正(A)＝v逆(A)，⑥能作为平衡状态的判断标志。4.(2018·济南校级期末)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)eq \o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3(g)(正反应为放热反应)，673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系如图所示。下列叙述中正确的是(　　)A.c点处正反应速率和逆反应速率相等B.a点的正反应速率比b点的大C.d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不同D.在t2时刻，正反应速率大于逆反应速率答案　B解析　c点反应物和生成物物质的量仍在变化，没有达到平衡状态，所以正、逆反应速率不相等，A错误；从a点到b点，氢气的物质的量在逐渐减小，即其物质的量浓度在逐渐减小，所以正反应的反应速率在逐渐减小，即a点的正反应速率比b点的大，B正确；d点和e点都处于平衡状态，n(N2)不变，即d点和e点处n(N2)相等，C错误；在t2时刻，该反应处于化学平衡状态，所以正、逆反应速率相等，D错误。二、化学反应条件的控制1.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是________(填序号)。①提高燃料的着火点　②降低燃料的着火点③将固体燃料粉碎　④将液体燃料雾化处理⑤将煤进行气化处理　⑥通入适当过量的空气答案　③④⑤⑥解析　理论上，提高燃料燃烧效率的常用方法是增大燃料与空气的接触面积，并通入适当过量的空气。对于①和②，由于燃料的着火点是其固有的性质，不可改变，故这两项措施不可行。③、④、⑤所采取的措施均是为了增大燃料与空气的接触面积。2.下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析正确的是________(填序号)。(1)步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒(2)步骤②中“加压”可以加快反应速率(3)步骤②采用的压强是2×107 Pa，因为在该压强下铁触媒的活性最大(4)步骤③，选择高效催化剂是合成氨反应的重要条件(5)目前，步骤③一般选择控制反应温度为700 ℃左右(6)步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本答案　(1)(2)(4)(6)1.将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是(　　)①使煤充分燃烧，提高煤的利用率　②减少SO2的产生，避免造成“酸雨”　③减少有毒的CO产生，避免污染空气 ④减少CO2的产生，避免“温室效应”A.①②③ B.②③④C.①③④ D.①②③④答案　A解析　煤块粉碎是为了提高煤的利用率；脱硫是为了减少SO2的产生；过量空气是为了减少CO的产生。2.在下列事实中，判断什么因素影响了化学反应的速率。(1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：____________________。(2)黄铁矿煅烧时需粉碎成细小的矿粒：____________________________________________。(3)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色的HgI2：________________________________________________________________________。(4)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体：________________________________________________________________________。(5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢：________________________________________________________________________。(6)同样大小的石灰石分别在0.1 mol·L－1的盐酸和1 mol·L－1的盐酸中反应速率不同：________________________________________________________________________。(7)夏天的食品易霉变，冬天就不易发生该现象：________________________________________________________________。(8)葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度，可是在人体内正常体温(37 ℃)下，就可以被氧化，这是因为：_____________________________________________________________________。答案　(1)光　(2)反应物的表面积 (3)水作溶剂，增大了反应物的接触面积 (4)催化剂　(5)反应物本身的性质 (6)反应物的浓度　(7)反应温度 (8)人体内的生物酶起催化作用解析　影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等也会对化学反应速率产生影响。课时对点练A组　基础对点练题组一　可逆反应的特点1.(2018·淮阴高一检测)下列各组反应中，属于可逆反应的一组是(　　)A.2H2Oeq \o(=====,\s\up7(通电))2H2↑＋O2↑，2H2＋O2eq \o(=====,\s\up7(点燃))2H2OB.NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3，NH4HCO3eq \o(=====,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2OC.H2＋I2eq \o(=====,\s\up7(△))2HI,2HIeq \o(=====,\s\up7(△))H2＋I2D.2Ag＋Br2eq \o(=====,\s\up7(CuO))2AgBr,2AgBreq \o(=====,\s\up7(光照))2Ag＋Br2答案　C解析　可逆反应必须是在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应，A、B、D三项中反应条件不同，都不是可逆反应，只有C满足条件，故选C。2.2 mol H2和3 mol I2蒸气在持续加热的条件下进行：I2(g)＋H2(g)eq \o(,\s\up7(△))2HI(g)，充分反应后HI的物质的量可能是(　　)A.4 mol B.小于4 molC.6 mol D.大于6 mol答案　B解析　I2蒸气过量，2 mol H2若完全反应，可转化为4 mol HI，由于该反应为可逆反应，H2的转化率小于100%，故反应后HI的物质的量小于4 mol。题组二　化学平衡状态和限度3.下列有关化学反应限度的说法不正确的是(　　)A.任何可逆反应的进程都有一定限度B.提高反应的限度可以提高反应物的利用率C.化学平衡状态是指一定条件下进行的可逆反应达到的最大限度D.化学反应达到最大限度时，可逆反应的正、逆反应速率为零答案　D解析　在一定条件下的可逆反应，当达到最大限度时，反应就达到平衡状态，此时反应的正、逆反应速率相等，但不为零，是动态平衡，故选D项。4.向一密闭容器中放入1 mol X，进行可逆反应2X(g)3Y(g)，反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示，下列叙述正确的是(　　)A.t1时，只有正反应B.t2～t3时，反应不再发生C.t2时，容器内有1.5 mol YD.t2～t3时，X、Y的物质的量均没有发生变化答案　D解析　t1时，v正＞v逆＞0，正、逆反应都在发生，A项错误；t2～t3时，v正＝v逆＞0，反应并未停止，B项错误；该反应为可逆反应，1 mol X不能完全反应，所以当反应达到平衡时，容器内Y的物质的量小于1.5 mol，C项错误；t2～t3时为化学平衡状态，X、Y的物质的量均不发生变化，D项正确。5.下列对于可逆反应2M(g)＋N(g)2P(g)达到平衡时的说法正确的是(　　)A.M、N全部变成了PB.反应已经停止C.反应混合物中各组分的浓度不再改变D.反应混合物中c(M)∶c(N)∶c(P)一定等于2∶1∶2答案　C解析　可逆反应的转化率达不到100%，即M、N不可能全部变成P，A项错误；平衡时正、逆反应速率相等，但不为0，即反应没有停止，B项错误；平衡时反应混合物中各组分的浓度不再改变，C项正确；平衡时反应混合物中c(M)∶c(N)∶c(P)不一定等于2∶1∶2，D项错误。题组三　化学平衡状态的判断6.(2019·杭州市学军中学检测)一定条件下的可逆反应2NO2(红棕色)2NO(无色)＋O2(无色)，在恒压密闭容器中充入NO2，达到化学平衡状态的标志是(　　)A.反应停止了B.NO的正反应速率与O2的逆反应速率相等C.c(NO)∶c(O2)＝2∶1D.气体的颜色不再变化答案　D解析　A项，反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，但反应并没有停止，故错误；B项，NO的正反应速率与O2的逆反应速率之比为2∶1时才能确定反应达到平衡状态，故错误；C项，c(NO)∶c(O2)始终是2∶1，不能作为判断是否达到平衡的依据，故错误；D项，混合气体的颜色不再改变，说明NO2气体的浓度不变，达到平衡状态，故正确。7.(2019·哈尔滨高一月考)在一定条件下，使一定量的A和B气体混合发生反应2A(g)＋3B(g)4C(g)。下列描述中，说明反应已达到平衡状态的是(　　)A.各物质的浓度之比c(A)∶c(B)∶c(C)＝2∶3∶4B.混合气体中各物质的浓度相等C.单位时间内，消耗a mol A物质的同时消耗2a mol C物质D.混合气体的体积是反应开始前的eq \f(4,5)答案　C解析　化学平衡状态时，各组分浓度保持不变，不是浓度相等；用不同物质的反应速率表示达到平衡，要求反应方向是一正一逆，且反应速率之比为化学计量数之比。题组四　化学反应条件的控制8.通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。下列各图所示的措施中，能加快化学反应速率的是(　　)答案　C9.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答案　C解析　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.某温度下，在2 L密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答：(1)该反应的化学方程式可表示为_______________________________________________。(2)反应起始至t min(设t＝5)，X的平均反应速率是________________。(3)在t min时，该反应达到了____________状态，下列可判断反应已达到该状态的是________(填字母，下同)。A.X、Y、Z的反应速率相等B.X、Y的反应速率比为2∶3C.混合气体的密度不变D.生成1 mol Z的同时生成2 mol X(4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有________。A.其他条件不变，及时分离出产物B.适当降低温度C.其他条件不变，增大X的浓度D.保持温度不变，将容器体积压缩为1 L答案　(1)2X3Y＋Z　(2)0.08 mol·L－1·min－1 (3)化学平衡　D　(4)CD解析　(1)由图像可以看出X为反应物，Y和Z为生成物，当反应达到t＝5 min时，Δn(X)＝0.8 mol，Δn(Y)＝1.2 mol，Δn(Z)＝0.4 mol，化学反应中，各物质的物质的量变化值与化学计量数呈正比，故Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝2∶3∶1，所以反应的化学方程式为2X3Y＋Z。(2)v(X)＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(0.8 mol,2 L×5 min)＝0.08 mol·L－1·min－1。(3)在t min时，反应中各物质的物质的量不再变化，反应达到化学平衡状态。A项，X、Y、Z的化学计量数不相等，则X、Y、Z的反应速率也不会相等，错误；B项，用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论平衡与否，X、Y的反应速率之比都为2∶3，错误；C项，据ρ＝eq \f(m,V)，由于反应的体积不变，气体的总质量不变，则混合气体的密度不变，错误；D项，当生成1 mol Z的同时生成2 mol X，说明正、逆反应速率相等，达到平衡状态，正确。(4)减小产物浓度，降低温度，会使反应速率减小，故A、B项错误；增大反应物浓度，会使反应速率增大，故C、D项正确。B组　综合强化练1.在下列说法中，可以说明恒温恒容密闭容器中的反应：P(g)＋Q(g)R(g)＋S(g)已达到平衡状态的是(　　)A.反应容器内压强不随时间变化B.P和S的生成速率相等C.容器内P、Q、R、S的物质的量浓度之比为1∶1∶1∶1D.反应容器内气体的总物质的量不随时间变化答案　B解析　反应前后气体分子总数不变，容器的压强始终不变，A项错误；由物质的反应速率之比等于相应的化学计量数之比得v逆(P)＝v逆(S)，根据题意知，v逆(P)＝v正(S)，则有v逆(S)＝v正(S)，说明反应达到平衡状态，B项正确；反应容器内P、Q、R、S的物质的量浓度之比为1∶1∶1∶1，但不一定不再改变，所以反应不一定达到平衡状态，C项错误；反应前后气体分子总数不变，气体的总物质的量不随时间变化，D项错误。2.一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是(　　)A.体系的压强不再发生变化B.v正(CO)＝v逆(H2O)C.生成n mol CO的同时生成n mol H2D.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键答案　C解析　A项，由于该反应前后气体体积改变，当体系的压强不再发生变化时，说明反应已达到化学平衡状态；B项，CO的正反应速率等于其逆反应速率，说明反应已达到化学平衡状态；C项，生成CO、H2均表示反应向正反应方向进行，没有表示出正、逆反应速率的关系，不能说明反应已达化学平衡状态；D项，H—H键断裂和H—O键断裂是两个相反的反应方向，1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键，即消耗1 mol H2的同时消耗了1 mol H2O，可知H2的消耗量等于其生成量，说明反应已达到化学平衡状态。3.(2019·武汉高一期末)一定温度下，在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应：2X(g)Y(g)＋Z(s)，以下能作为该反应达到平衡标志的是(　　)A.X的分解速率与Y的消耗速率相等B.X、Y与Z的物质的量之比为2∶1∶1C.混合气体的密度不再变化D.单位时间内生成1 mol Y的同时分解2 mol X答案　C解析　A项，X的分解速率是Y生成速率的2倍，因此Y的生成速率不等于Y的消耗速率，因此没有达到平衡状态，故错误；B项，平衡时各物质浓度不再发生变化，但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系，故错误；C项，容积不变，当密度不变时说明混合气体的质量不变，又因为该反应有固体生成，故各物质的量不再变化，因此达到平衡状态，故正确；D项，生成Y和消耗X属于同一方向，因此不能作为达到平衡的标志，故错误。4.一定温度下，在恒容的密闭容器中，能表示反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态的标志有(　　)①容器中的压强不再发生变化②H2的生成速率与NH3的消耗速率之比为3∶2③混合气体的平均相对分子质量不变④容器内混合气体的密度不变⑤NH3的物质的量浓度不再变化⑥密闭容器中n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝1∶3∶2A.①④⑥ B.②③⑤C.①③⑤ D.②④⑥答案　C解析　该反应是气体物质的量变小的反应，压强不变说明反应达到平衡，①正确；H2的生成速率和NH3的消耗速率都表示v逆，②错误；反应中混合气体的总质量不变，若平均相对分子质量不变，说明气体物质的量不变，反应已达平衡，③正确；恒容容器中混合气体的总质量和体积均无变化，故气体密度始终不变，④错误；物质的量浓度不变，说明已达平衡，⑤正确；容器内气体物质的量之比等于化学计量数之比，与是否达到平衡无关，⑥错误。5.在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于(　　)A.5% B.10% C.15% D.20%答案　C解析　达到平衡时，H2转化的物质的量为8 mol×25%＝2 mol。在一定条件下，N2与H2发生反应：　　　　　　　　　　N2＋3H2eq \o(,\s\up7(一定条件))2NH3起始物质的量/mol 2 8 0转化物质的量/mol eq \f(2,3) 2 eq \f(4,3)平衡物质的量/mol eq \f(4,3) 6 eq \f(4,3)同温同压下，气体的体积比等于其物质的量之比，故平衡时氮气的体积分数为eq \f(\f(4,3) mol,\f(4,3) mol＋6 mol＋\f(4,3) mol)×100%≈15%。6.(2019·贵州贵阳高一期末)在一定温度下，某容器内的某一反应中，X、Y的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，下列表述正确的是(　　)A.t1时，Y的浓度是X的浓度的2倍B.反应的化学方程式为2X3YC.t2时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态D.t3时，X、Y的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零答案　A解析　A项，由图像知，反应中Y的物质的量减少，X的物质的量增多，则Y为反应物，X为产物，方程式为3Y2X，t1时X的物质的量为3 mol，Y的物质的量为6 mol，因此Y的浓度是X的2倍，故A项正确，B项错误；在t2时，X和Y的物质的量相等，但反应未达到平衡，故正、逆反应速率不相等，故C项错误；在t3时，X和Y的物质的量不再随时间的变化而变化，反应达到平衡，此时正、逆反应速率相等，但不为零，故D项错误。7.在2 L密闭容器中，800 ℃时，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示。(1)上图中，A点处v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)图中表示NO2变化的曲线是________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________________。(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填字母，下同)。a.v(NO2)＝2v(O2)b.容器内压强保持不变c.v逆(NO)＝2v正(O2)d.容器内的密度保持不变(4)下列能使该反应的反应速率增大的是________。a.及时分离出NO2气体b.适当升高温度c.增大O2的浓度d.选择高效的催化剂答案　(1)大于　(2)b　1.5×10－3 mol·L－1·s－1　(3)bc　(4)bcd解析　(1)图中表明A点的反应时间小于1 s，表中表明在0～1 s内n(NO)呈减小状态，则反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)在向右进行，v(正)＞v(逆)。(2)上述反应向右进行，则c(NO)由逐渐减小到保持不变。表中表明，上述反应从开始到平衡，n(NO)减小0.020 mol－0.007 mol＝0.013 mol，则n(NO2)增加0.013 mol。上述反应容器的容积为2 L，则平衡时c(NO2)为0.006 5 mol·L－1，则表示NO2变化的曲线是b。表中表明，在0～2 s内n(NO)减小0.020 mol－0.008 mol＝0.012 mol，则n(O2)减小0.006 mol，容器容积为2 L，则c(O2)减小0.003 mol·L－1，反应时间为2 s，根据v＝eq \f(Δc,Δt)计算得v(O2)＝1.5×10－3 mol·L－1·s－1。(3)化学平衡状态中正、逆反应速率相等，v正(NO2)＝2v逆(O2)体现了上述反应中正、逆反应速率相等，v(NO2)＝2v(O2)则不可以。上述反应，在达到平衡之前气体总物质的量不守恒，则在恒温、恒容下气体总压强不守恒；在达到平衡之后气体总物质的量守恒，则在恒温、恒容下气体总压强守恒。总之，上述反应的容器内压强保持不变，说明反应已经到达平衡。上述反应，在达到平衡前后气体质量守恒，由于容器容积不变，则容器内的密度不变不能说明反应达到平衡。(4)其他条件一定，升高温度或增大反应物的浓度或使用催化剂，都能使化学反应速率增大；反之，可使化学反应速率减小。8.甲、乙两个研究小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度，在一定条件下会达到“平衡状态”。(Ⅰ)甲组：取5 mL 0.1 mol·L－1的KI溶液于试管中，滴加0.1 mol·L－1的FeCl3溶液2 mL，发生如下反应：2I－＋2Fe3＋===2Fe2＋＋I2。为了证明该反应具有一定的限度，他们设计了如下实验：①取少量反应液，滴加AgNO3溶液，发现有少量的黄色沉淀(AgI)生成，证明反应物没有反应完全；②再取少量反应液，加入少量CCl4，振荡，发现CCl4层显浅紫色，证明萃取到了I2，即有I2生成。结合①②的结论，他们得出结论：该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。(1)指导老师指出上述实验中①不合理，你认为原因是________________________________________________________________，改进的方法是________________________________________________________________。(2)有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况，还有一种简单的方法可以灵敏地检验是否生成了I2，这种方法是__________________________________________________________。(Ⅱ)乙组：取4 mL 1 mol·L－1的CaCl2溶液于试管中，发现滴入1 mol·L－1的Na2SO4溶液6 mL后已经观察不到有白色沉淀产生了，发生的反应是Na2SO4＋CaCl2===CaSO4↓＋2NaCl。请设计一个简单的实验，确认上述反应具有可逆性和反应限度，简要列出实验步骤和结论：________________________________________________________________________。答案　Ⅰ.(1)该反应中KI相对过量，故不能直接检验是否存在I－　取少量反应液，滴加KSCN，若出现红色，则证明还有Fe3＋未完全反应(2)取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝色，说明生成了I2Ⅱ.取上层清液少许置于试管中，滴加1 mol·L－1的Na2CO3溶液，若产生白色沉淀，则说明反应有一定的可逆性和反应限度解析　甲组实验①不合理，因为所加的I－是过量的，不能检验I－存在证明反应的可逆性，只能证明少量反应物Fe3＋是否剩余及是否生成了I2来证明，因此，用KSCN溶液、淀粉溶液(或CCl4萃取)等合理方法。乙组从反应物的量的角度考虑，Na2SO4溶液相对过量，若反应无可逆性，则Ca2＋沉淀完全，若反应有一定可逆性和反应限度，则Ca2＋没有完全沉淀，故可用Na2CO3来证明Ca2＋即可。类型判断依据平衡状态混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了m mol A同时生成m mol A，即v正＝v逆平衡②在单位时间内消耗了n mol B同时生成p mol C，则v正不一定等于v逆不一定③在单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol D，因二者变化均表示v逆，所以v正不一定等于v逆不一定温度体系温度一定(其他不变)平衡颜色反应体系内有色物质的颜色一定平衡时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007