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考点2化学反应的限度

【核心考点梳理】

一、化学反应的限度

1．可逆反应

(1)概念：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化学反应。

(2)特征：反应不能进行到底，或者在一定条件下反应物与生成物同时存在。在书写化学方程式时，可逆反应用符号“”表示。

【核心归纳】影响化学反应的限度的因素

(1)决定因素：化学反应的限度首先取决于反应物的化学性质。不同的可逆反应在给定条件下的化学反应限度不同，反应物的最大转化率不同。

(2)外界因素：化学反应的限度受温度、浓度、压强等条件的影响。改变其中的一个条件，可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。

【典型例题】

例1．下列说法正确的是()

A．密闭容器中充入1molN2和3molH2可生成2molNH3

B．一定条件下，可逆反应达到平衡状态，该反应就达到了这一条件下的最大限度

C．对于任何反应增大压强，化学反应速率均增大

D．化学平衡是一种动态平衡，条件改变，原平衡状态不会被破坏

【答案】B

【解析】N2与H2生成NH3的反应为可逆反应，1molN2与3molH2不能完全反应生成2molNH3，A项不正确；压强是影响化学反应速率的一个因素，但并不适合于所有的反应，必须有气体参与的反应才适合，C不正确；化学平衡是一种动态平衡，该平衡是建立在一定条件下的平衡，如果条件改变，平衡将发生移动，D项不正确。

例2．已知2Fe3++2I-→2Fe2++I2，为了探究FeCl3溶液和KI溶液的反应是否存在一定的限度，取5mL0.5mol?L-1KI溶液，向其中加主0.1mol?L-1的FeCl31mL，充分反应，下列实验操作能检验该反应是否存在限度的是()

A．再滴加AgNO3溶液，观察是否有黄色沉淀产生

B．再加入CCl4振荡后，观察下层液体颜色是否变为紫红色

C．再加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀产生

D．再加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变成红色

【答案】D

【详解】

由题给数据知：氯化铁少量，则：

A．无论是否存在反应限度，滴加溶液，都有黄色沉淀生成，A错误；

B．再加入振荡后，观察下层液体颜色是否变为紫红色，只能说明生成碘，不能确定反应是否存在限度，B错误；

C．再加入振荡后，取上层清液，滴加溶液，观察是否有白色沉淀产生，不能确定反应是否存在限度，反应前后溶液中均存在，C错误；

D．再加入振荡后，取上层清液，滴加溶液，观察溶液是否变红色，可知有没有反应完，从而确定和的反应是否有一定的限度。D正确；

故选D。

二、化学平衡状态

1．化学平衡的建立

对于可逆反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，其化学反应速率与时间的关系如图所示。

①反应开始时，正反应速率最大，原因是反应物浓度最大；逆反应速率为0，原因是生成物浓度为0；

②反应进行中，正反应速率的变化是逐渐减小，原因是反应物浓度逐渐减小；逆反应速率的变化是逐渐增大，原因是生成物浓度逐渐增大；

③反应一段时间(t1)后，正反应速率和逆反应速率的关系是大小相等，反应物的浓度不再改变，生成物的浓度不再改变。

【核心归纳】1．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发生改变，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

2.化学平衡状态的判断

直接标志——“正逆相等”

(1)v正＝v逆

①同一种物质的生成速率等于消耗速率；

②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比；

③在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。

(2)各组分的浓度保持一定

①各组分的浓度不随时间的改变而改变；

②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。

间接标志——“变量不变”

(1)反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。

(2)对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态。

(3)全是气体参加的且反应前后化学计量数改变的可逆反应，平均相对分子质量保持不变。

(4)对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。

【典型例题】

例1．（2021年贵州省贵阳市期末）恒容密闭容器内发生反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，能说明该反应达平衡状态的是

A．正逆反应速率相等且为零 B．CO2的浓度不再变化

C．各物质的物质的量相等 D．消耗1molH2O的同时生成1molH2

【答案】B