高中化学人教版 (2019)必修 第二册化学反应的速率与限度第二课时学案及答案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册化学反应的速率与限度第二课时学案及答案，共11页。学案主要包含了教材挖掘等内容，欢迎下载使用。
知识点一 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，同时又能向 逆反应 方向进行的反应。
（2）表示方法
可逆反应的化学方程式中，用“⇌”号代替“ ”号。
（3）特点
不能完全转化，反应物和生成物同时存在，任一反应物的转化率小于100％。
（4）问题探究
已知2SO2＋O22SO3，则在催化剂、加热条件下，将2 ml SO2和1 ml O2充入密闭容器中进行反应最终能否生成2 ml SO3？
提示：不能。可逆反应中，正反应和逆反应同时进行，均不能进行到底。即在可逆反应体系中，反应物和生成物共存，所以2 ml SO2和1 ml O2不可能完全转化为SO3，最终生成的SO3的物质的量肯定小于2 ml。
2.化学平衡状态的建立
（1）建立过程
（2）建立过程中化学反应速率的图像
3.化学平衡状态
（1）含义
当反应进行到一定程度时， 正反应速率 与 逆反应速率 相等，反应物的浓度和生成物的浓度都 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）特征
化学平衡状态的特征可概括为逆、等、动、定、变。即：
4.化学反应的限度
（1）含义
化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的 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任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度，只是不同反应的限度不同。化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大 转化率 。
②同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的 限度 。
（3）问题探究
①恒容密闭容器中的可逆反应2NO2（g）⇌2NO（g）＋O2（g），单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO，能否说明该反应已达到平衡状态？若混合气体的颜色不再改变呢？能否说明？请说明理由。
提示：单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO，其中描述的都是正反应方向的速率，不能说明反应是否处于平衡状态。混合气体的颜色不变，即c（NO2）保持不变，说明反应处于平衡状态。
②2HI（g）⇌H2（g）＋I2（g）在温度和容积一定时，容器内压强不再变化。能否说明该反应已达到平衡状态，请说明理由。
提示：不能。在该反应中，反应前后的气体的总物质的量不变，反应无论是否达到化学平衡，反应容器内压强都不随时间变化。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）1 ml N2和3 ml H2在一定条件下可完全生成2 ml NH3。（ × ）
（2）化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等。（ √ ）
（3）可逆反应达到平衡状态时，各反应物、生成物的浓度相等。（ × ）
（4）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。（ × ）
（5）一定条件下，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。（ × ）
2.下列说法中错误的是（ ）
A.当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到的限度
B.当一个可逆反应达到平衡状态时，这个反应的正反应速率和逆反应速率相等
C.可以通过控制反应条件，使2 ml SO2与1 ml O2反应生成2 ml SO3
D.化学反应达到限度时反应物转化为生成物的转化率最大
解析：C 当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到的限度，A正确；对于可逆反应，达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，B正确；2SO2＋O2み2SO3是可逆反应，无论怎样控制条件，反应物的转化率也不可能达到100％，即2 ml SO2与1 ml O2反应不会生成2 ml SO3，C错误；化学反应达到限度，反应物的转化率最大，D正确。
3.在一个容积固定的密闭容器中，进行的可逆反应A（s）＋3B（g）⇌3C（g）。下列叙述中表明可逆反应一定达到平衡状态的是（ ）
①C的生成速率与C的消耗速率相等；②单位时间内生成a ml A，同时生成3a ml B；
③B的浓度不再变化；④混合气体总的物质的量不再发生变化；
⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3；⑥混合气体的密度不再变化。
A.①②④B.①③④⑥
C.①③⑥D.①③④⑤
解析：C C的生成速率与C的消耗速率相等，说明正、逆反应速率相等，①正确；化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，都存在单位时间生成a ml A，同时生成3a ml B，②错误；当反应达到化学平衡状态时，各物质的浓度不变，③正确；气体反应物与气体生成物的化学计量数之和相等，无论是否达到平衡状态，混合气体总的物质的量都不变，④错误；平衡时各物质的物质的量之比取决于起始物质的量之比以及转化的程度，不能作为判断是否达到平衡状态的依据，⑤错误；A为固体，当反应达到平衡状态时，气体的总质量不变，容器容积不变，则密度不变，⑥正确。
4.（鲁科版习题）根据你对二氧化硫的催化氧化反应的理解，回答下列问题。
（1）如何从微观的角度描述该可逆反应的化学平衡状态？
2SO2＋O22SO3
（2）向一密闭容器中充入SO2与18O2，反应一段时间后，18O可能存在于哪些物质中？
（3）在有催化剂存在和加热条件下，若将一定量的SO3充入一密闭容器中，最终容器中会存在哪些物质？
答案：（1）同一时刻，消耗的二氧化硫和氧气的分子数，与三氧化硫分解生成的二氧化硫和氧气的分子数相等；二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的分子数，与消耗的三氧化硫分子数相等。
（2）可能存在于二氧化硫、氧气、三氧化硫中。
（3）最终容器中会存在二氧化硫、氧气、三氧化硫。
归纳总结
化学平衡状态的判断
（1）两种判断依据
（2）可以概括为“正、逆相等，变量不变”
①平衡体系中各物质的质量、物质的量、浓度及百分含量等保持不变。
②一定条件下的气体密度、总压强、气体的平均相对分子质量不变等。
③有色体系的颜色保持不变。
总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为“不变量”，则不能作为平衡标志。
知识点二 化学反应条件的控制
1.化学反应条件控制的目的
（1）促进有利的化学反应
①提高 反应速率 ；
②提高反应物的转化率即原料的 利用率 。
（2）抑制有害的化学反应
①降低 反应速率 ，控制 副反应 的发生；
②减少甚至消除有害物质的产生。
2.化工生产中反应条件的调控
（1）考虑因素
化工生产中调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的 成本 和 实际可能性 。
（2）实例——合成氨生产条件的选择
3.化学反应条件控制的措施
（1）改变化学反应速率：改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以及催化剂的合理使用等。
（2）改变可逆反应进行的限度：改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。
【教材挖掘】
采取哪些措施可以有效提高燃料的燃烧效率？提高燃料的燃烧效率有何意义？
提示：（1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分接触，且空气要适当过量。（2）尽可能充分利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。提高燃料的燃烧效率的意义在于节约能源、节省资源、减少污染。
1.下列措施，能使煤炭燃烧更充分，提高热能利用率的是（ ）
A.多加煤以使炉火更旺
B.把煤炭做成大煤球
C.在煤中掺和一些黄泥做成蜂窝煤
D.把煤粉碎，放在煤粉燃烧器中燃烧
解析：D A项，只增加煤的用量，不会使煤炭燃烧更充分，也不能提高热能利用率；B项，做成大煤球，燃烧更不充分；C项，增大了表面积，燃烧较充分，但不能提高热能利用率。
2.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
解析：C 温度越高反应速率越快，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，A错误；压强越高反应速率越快，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，B错误；可选用适当的催化剂来提高反应速率，C正确；合成氨反应为高温条件，加入一定量的水蒸气不能使氨气溶解，并不能提高反应速率，D错误。
3.（鲁科版习题）氮气与氢气生成氨气、二氧化硫的催化氧化都是可逆反应，研究发现降低温度有利于平衡向生成氨气或三氧化硫的方向移动。但是在实际生产中这两个反应都是在较高温度下进行的，这考虑的主要因素是温度较高时，速率较大，从而提高化学反应速率，以提高生产效率 。
1.在可逆反应2SO2＋O22SO3中，充入一定量的18O2足够长的时间后， 18O存在于（ ）
A.O2中B.O2和SO3中
C.O2和SO2中D.O2、SO2和SO3中
解析：D 可逆反应同时向正、逆两个方向进行，故最后18O存在于所有含氧物质中，D正确。
2.目前工业上主要采用接触法制备硫酸，接触室中发生如下反应：2SO2＋O22SO3。下列关于该反应的说法中错误的是（ ）
A.升高温度能加快反应速率
B.减小接触室容积，增大接触室内炉气的压强能加快反应速率
C.添加合适的催化剂可加快反应速率
D.增大O2的浓度能使SO2完全转化
解析：D 温度升高，反应速率加快，A正确；减小接触室容积，增大接触室内炉气的压强，相当于增大反应物浓度，反应速率加快，B正确；添加合适的催化剂，能加快反应速率，C正确；该反应为可逆反应，反应有限度，反应物不能完全转化为生成物，D错误。
3.向一密闭容器中放入1 ml 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 ml Y
D.t2～t3时，X、Y的物质的量均没有发生变化
解析：D t1时，v正＞v逆＞0，正、逆反应都在发生，A错误；t2～t3时，v正＝v逆＞0，反应并未停止，B错误；该反应为可逆反应，1 ml 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 ml，C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正确。
4.在2 L密闭容器内，发生反应：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g），n（SO2）随时间的变化如表：
（1）上述反应 是 （填“是”或“不是”）可逆反应，在第5 s时，SO2的转化率为 65％ 。
（2）如图中表示c（SO3）变化曲线的是 b 。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝ 1.5×10－3 ml·L－1·s－1 。
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是 bc （填字母）。
a.v（SO3）＝2v（O2）
b.容器内压强保持不变
c.v逆（SO2）＝2v正（O2）
d.容器内密度保持不变
解析：（1）由表格中数据可知，反应进行至3 s时，SO2的物质的量保持不变，可说明该反应为可逆反应。反应至5 s时，消耗n（SO2）＝0.020 ml－0.007 ml＝0.013 ml，即SO2的转化率＝×100％＝65％。
（2）随着反应不断进行，c（SO3）逐渐增大，达到平衡时消耗0.013 ml SO2，即c（SO3）最大值为0.013ml2 L＝0.006 5 ml·L－1，即曲线b可表示SO3浓度变化。0～2 s内反应中消耗n（SO2）为0.020 ml－0.008 ml＝0.012 ml，则消耗0.006 ml O2，v（O2）＝0.006ml2 L×2 s＝1.5×10－3 ml·L－1·s－1。
（3）未指明反应进行的方向，无法判断是否达到平衡，a错误；反应前后气体体积不同，当压强保持不变时，达到平衡状态，b正确；SO2和O2的速率符合化学计量数关系且方向不同，达到平衡状态，c正确；容器内密度始终保持不变，不能判断是否达到平衡状态，d错误。
题组一 可逆反应 化学反应的限度
1.接触法制备硫酸过程中涉及反应2SO2＋O22SO3，该反应达到平衡时，下列说法错误的是（ ）
A.反应达到了最大限度B.SO2的浓度保持不变
C.正、逆反应速率相等D.反应停止
解析：D 化学平衡是一种动态平衡，达到平衡时，正、逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化，反应达到了最大限度，但是反应仍然继续进行，反应速率不等于零。
2.一定条件下的密闭容器中，发生可逆反应：N2g＋3H2g⇌2NH3g，达到化学平衡状态时，有关描述正确的是（ ）
A.N2和H2全部转化为NH3
B.NH3的浓度不再变化
C.正反应和逆反应的速率相等且等于0
D.N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2
解析：B 可逆反应不能进行到底，A错误；正反应和逆反应速率相等但是不等于0，C错误；平衡时，N2、H2和NH3的物质的量之比取决于起始量与转化程度，这是个变量，该比值不能作为达到平衡的标志，D错误。
3.500 ℃时，将2 ml N2和2.25 ml H2充入体积为10 L的恒容密闭容器中，反应达到平衡时，NH3的浓度不可能是（ ）
A.0.1 ml·L－1 ml·L－1
ml·L－1 ml·L－1
解析：D 由题干信息可知，N2和H2发生反应生成NH3，反应的化学方程式为N2＋3H2ひ2NH3，该反应中N2过量，设2.25 ml H2完全反应，则生成NH3的物质的量为1.5 ml，浓度为0.15 ml·L－1，但该反应是可逆反应，H2不可能完全转化为NH3，因此达到平衡时，NH3的浓度小于0.15 ml·L－1。
4.将1 ml固体A置于容积不变的真空密闭容器中（固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其分解：A（s）⇌2B（g）＋C（g），下列可以判断该反应已达到化学平衡状态的是（ ）
A.物质的物质的量浓度：c（B）＝2c（C）
B.混合气体的密度保持不变
C.B的体积分数不变
D.混合气体的平均摩尔质量保持不变
解析：B c（B）＝2c（C）不能说明正、逆反应速率相等，不能确定是否达到平衡状态，A错误； 容器容积始终不变，而反应中气体的质量为变量，则混合气体的密度不变，说明反应已达平衡，B正确；只有生成物为气体，生成B、C的物质的量之比为定值，则B的体积分数为定值，混合气体的平均摩尔质量为定值，则B的体积分数不变，混合气体的平均摩尔质量保持不变，都不能说明达到平衡，C、D错误。
5.一定温度下，已知反应N2O4（g）⇌2NO2（g）。现将1 ml N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是（ ）
A.①③B.②③
C.①④D.②④
解析：C ①恒压条件下，正反应气体体积增大，气体的总质量不变，故密度减小，当密度不变时反应达到平衡状态；②恒压条件下，压强是恒量，不能作为判断平衡状态的标志；③题给反应充入1 ml N2O4，正反应速率应逐渐减小直到不变，不符合题意；④随着反应的进行，N2O4的转化率是变量，其不变证明达到平衡状态。
6.一定条件下，对于反应X（g）＋3Y（g）⇌2Z（g），若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3（均不为零）。达平衡时，X、Y、Z浓度分别为0.1 ml·L－1、0.3 ml·L－1和0.08 ml·L－1，则下列判断不合理的是（ ）
A.c1∶c2＝1∶3
B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
C.X和Y的转化率相等
D.c1的取值范围为0＜c1＜0.14 ml·L－1
解析：B
X（g）＋3Y（g）⇌2Z（g）起始/(ml·L－1）c1c2 c3转化/(ml·L－1）x3x 2x平衡/(ml·L－1）0.10.3 0.08
反应的化学方程式中反应物化学计量数之比为1∶3，所以反应中X和Y以物质的量之比1∶3消耗，因为达平衡时X和Y浓度之比为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A正确；平衡时Y和Z的生成速率之比应该和化学方程式中对应化学计量数之比相等，故Y和Z的生成速率之比为3∶2，B错误；由于起始时反应物是按化学方程式中化学计量数之比配料，故X和Y转化率相等，C正确；运用极值法，假设Z完全转化为反应物，c1的极限值为0.14 ml·L－1，而题设c1＞0，反应又是可逆的，D正确。
题组二 化学反应条件的控制
7.化学反应条件的控制具有重要的现实意义。如下反应条件的控制中，不恰当的是（ ）
A.为防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆
B.为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火
C.为加快KClO3的分解速率而加入MnO2
D.降温加快H2O2的分解速率
解析：D A项，防止铁生锈，可在其表面涂一层防锈油漆，阻止铁与潮湿的空气接触；B项，面粉厂、加油站周围的空气中飘浮着可燃性的气体或粉尘，遇明火可能会发生爆炸，所以面粉厂、加油站均要严禁烟火；C项，加入MnO2，对KClO3的分解起催化作用，可以加快化学反应速率；D项，降温会使化学反应速率减小，减慢H2O2的分解速率。
8.下列说法错误的是（ ）
A.已知工业合成氨是一个放热的可逆反应，所以升高温度正反应速率减小，逆反应速率增大
B.实验室通过分解H2O2制备O2，加入MnO2后，反应速率明显加快
C.在2SO2＋O22SO3反应中，SO2的转化率不能达到100％
D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，用碳酸钙粉末比块状反应要快
解析：A 升高温度，正、逆反应速率都增大，只是增大的程度不同，A项错误；MnO2可作H2O2分解的催化剂，加入MnO2后，反应速率明显加快，B项正确；可逆反应中，反应物的转化率不可能达到100％，C项正确；粉碎固体物质，可增大反应物的接触面积，反应速率加快，D项正确。
9.在工业生产或实验中，下列做法与调控化学反应速率无关的是（ ）
A.煅烧矿石时，向炉膛中鼓入空气增强火势
B.制氢气时将Fe与稀硫酸反应中的稀硫酸换成稀硝酸
C.食品采用真空包装
D.实验室制氢气时，用锌粉代替锌块
解析：B A项，煅烧矿石时，向炉膛中鼓入空气，氧气浓度增大，反应速率加快，火势增强；B项，将稀硫酸换成稀硝酸，铁与稀硝酸反应不能放出氢气，与反应速率无关；C项，食品采用真空包装，降低氧气浓度，减慢食物氧化速率；D项，实验室制氢气时，用锌粉代替锌块，增大接触面积，反应速率加快。
10.在容积不变的密闭容器中进行反应X（g）＋Y（g）⇌2Z（g）＋W（g），已知反应中X、Y的起始浓度分别为0.1 ml·L－1、0.2 ml·L－1，在一定条件下，当反应达到化学平衡时，各物质的浓度可能是（ ）
A.X为0.05 ml·L－1B.Y为0.1 ml·L－1
C.Z为0.2 ml·L－1D.W为0.1 ml·L－1
解析：A 假定完全反应，则：
X（g）＋Y（g）⇌2Z（g）＋W（g）起始/(ml·L－1）0.10.2 00变化/(ml·L－1）0.10.1 0.20.1平衡/(ml·L－1）00.1 0.20.1
由于该反应为可逆反应，反应物不能完全转化，所以平衡时浓度范围：0 ＜c（X）＜0.1 ml·L－1，0.1 ml·L－1＜c（Y）＜0.2 ml·L－1，0＜c（Z）＜0.2 ml·L－1，0＜c（W）＜0.1 ml·L－1，A项正确，B、C、D项错误。
11.在一定温度下，某恒容的密闭容器中，发生反应：C（s）＋H2O（g）⇌CO（g）＋H2（g）。下列有关叙述正确的是（ ）
A.加入少量碳后，CO生成速率加快
B.气体的密度不随时间而改变，说明反应已达到平衡
C.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
D.若2 ml H—O断裂，同时有1 ml H—H生成，说明反应已达到平衡
解析：B C为固体，加入少量碳，CO生成速率不变，A错误；反应前后气体的质量不同，且容器容积不变，则气体的密度不随时间而改变，说明反应已达到平衡，B正确；升高温度，正、逆反应速率均增大，C错误；2 ml H—O断裂和1 ml H—H生成均表示正反应速率，不能说明反应已达到平衡，D错误。
12.在一定条件下，等物质的量的N2和O2在容积为4 L的恒容密闭容器中发生如下反应：N2（g）＋O2（g）⇌2NO（g）。如图表示该反应过程中N2的物质的量n（N2）随反应时间（t）的变化。下列叙述正确的是（ ）
A.当反应达到平衡时，O2的转化率为60％
B.10 s内反应的平均速率为v（N2）＝0.1 ml·L－1·s－1
C.10 s末NO的物质的量浓度为1 ml·L－1
D.a点对应的化学反应速率：v正（N2）＝v逆（NO）
解析：A A项，由题图可知，反应达到平衡时，N2由5 ml变为2 ml，由于N2和O2起始加入量相同，且又是等物质的量反应，则O2的转化率为3ml5ml×100％＝60％；B项，10 s内消耗（5－4）ml N2，则10 s内v（N2）＝（5－4）ml4 L×10 s＝0.025 ml·L－1·s－1；C项，10 s末时生成2 ml NO，则此时c（NO）＝2ml4 L＝0.5 ml·L－1；D项，a点达到平衡状态，则2v正（N2）＝v逆（NO）。
13.对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4＋2NO2⇌N2＋CO2＋2H2O。在2 L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50 ml CH4和1.2 ml NO2，测得n（CH4）随时间变化的有关实验数据见下表。
下列说法正确的是（ ）
A.组别①中，0～20 min内，NO2的平均速率为0.025 ml·L－1·min－1
B.由实验数据可知实验控制的温度：T1＞T2
C.40 min时，表格中T2对应反应已经达到平衡状态
D.0～10 min内，CH4的平均速率：①＞②
解析：C 根据①中0～20 min内，v（CH4）＝0.50ml－0.25ml2 L×20min＝0.006 25 ml·L－1·min－1，NO2的平均速率为v（NO2）＝2v（CH4）＝0.012 5 ml·L－1·min－1，A错误；温度越高反应速率越大，由实验数据可知，0～20 min内，实验①中CH4的变化量为0.25 ml，实验②中CH4的变化量0.32 ml，则实验②温度更高，由实验数据可知，实验控制的温度：T1＜T2，B错误；40 min时，T1反应达到平衡，因T2温度较高，平衡时用时更少，所以表格中40 min时T2对应反应已经达到平衡状态，C正确；温度越高，反应速率越快，则0～10 min内，CH4的平均速率：①＜②，D错误。
14.已知在2 L的密闭容器中进行如下可逆反应，各物质的有关数据如下：
aA（g）＋bB（g）⇌2C（g）起始/(ml·L－1）1.51 02 s末/(ml·L－1）0.90.8 0.4
（1）该可逆反应的化学方程式可表示为 3A（g）＋B（g）⇌2C（g） 。
（2）用物质B来表示0～2 s的平均反应速率为 0.1 ml·L－1·s－1 。
（3）从反应开始到2 s末，A的转化率为 40％ 。
（4）下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是 BD （填字母）。
A.vB（消耗）＝vC（生成）
B.容器内气体的总压强保持不变
C.容器内气体的密度不变
D.容器内气体C的物质的量分数保持不变
解析：（3）从反应开始到2 s末，A物质的转化率为（1.5－0.9）ml·L－11.5ml·L－1×100％＝40％。（4）vB（消耗）＝vC（生成），正、逆反应速率不相等，A项错误；该反应是反应前后气体分子数减小的反应，容器内气体的总压强保持不变，说明各气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，B项正确；容器内气体的密度始终不变，C项错误；容器内气体C的物质的量分数保持不变，说明各组分的物质的量不变，反应达到平衡状态，D项正确。
15.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 ml·L－1的KI溶液于试管中，滴加0.1 ml·L－1的FeCl3溶液2 mL，发生反应：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，因为I2更易溶于CCl4，即证明有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 该反应中KI过量，滴加AgNO3溶液总会生成AgI沉淀 ， 改进的方法是 取少量反应液，滴加KSCN溶液，若出现红色，则证明还有Fe3＋未完全反应 。
（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 取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝色，说明生成了I2 。
Ⅱ.乙组：取4 mL 1 ml·L－1的CaCl2溶液于试管中，发现滴入1 ml·L－1的Na2SO4溶液6 mL后就不再产生白色沉淀了，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，简要写出实验步骤和结论：取上层清液少许于试管中，滴加1 ml·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，不能通过检验I－存在证明反应的可逆性，要证明反应具有一定的限度，应检验反应后的溶液中是否含有Fe3＋，因此可用KSCN溶液检验。乙组从反应物的量的角度考虑，Na2SO4溶液过量，若反应无可逆性，则Ca2＋沉淀完全，若反应有一定的可逆性，则Ca2＋没有完全沉淀，故可用Na2CO3来证明Ca2＋存在。1.了解可逆反应及其特点，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。
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改变。
3.体会从限度和快慢两个方面去认识和调控化学反应的重要性，了解控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。
逆
化学平衡研究的对象是可逆反应
等
达到化学平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等
动
化学平衡是一种表面静止状态，但反应并未停止，是一种动态平衡
定
达到化学平衡状态后，各组分浓度保持不变，不再随时间变化而变化
变
外界条件发生改变时，原平衡状态将被打破，再在新条件下建立新的平衡状态
直接判断依据
v正＝v逆
同一物质
生成速率等于消耗速率
不同物质
化学反应速率之比等于化学计量数之比，且表示不同方向（即“一正一逆”）
间接判断依据
某些物理量
各组成成分的质量、物质的量、分子数、物质的量浓度保持不变
各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变
时间/s
0
1
2
3
4
5
n（SO2）/ml
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
组别
温度
时间/min
n/ml
0
10
20
40
50
①
T1
n（CH4）
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n（CH4）
0.50
0.30
0.18
0.15