清单04 化学反应的速率和限度（考点清单）（讲+练）-2023-2024学年高一化学下学期期末考点大串讲（人教版2019必修第二册）

清单04 化学反应的速率和限度 01 化学反应速率 1．正确理解化学反应速率 2．化学反应速率的比较方法 （1）归一法： （2）比值法： 比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bBcC，要比较v(A)与v(B)的相对大小： 若> ―→ v(A)>v(B) 3．化学反应速率的计算： （1）公式法： v(A)＝__________＝__________ （2）“三段式”法： ①写出有关反应的化学方程式。 ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 ③根据已知条件列方程式计算。 例如，反应　　mA　＋　　nB　=====　pC t0 s/mol·L－1 a b 0 转化/mol·L－1 x t1 s/mol·L－1 a－x b－ 则：v(A)＝ mol·L－1·s－1、 v(B)＝ mol·L－1·s－1、 v(C)＝ mol·L－1·s－1。 【例1】反应4A(g)＋5B(g)4C(g)＋6D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为: ①v(A)＝0.4 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.5 mol·L－1·s－1 ③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1 ④v(D)＝0.5 mol·L－1·s－1 下列有关反应速率的比较中，正确的是 A．③＝②>④>① B．②＝④>③＝① C．①>②>③>④ D．④>③>②>① 【例2】在恒温、恒容的密闭容器中进行反应 A（g）B（g）+C（g），若反应物的浓度由2mol•L-1 降到 0.8mol•L-1 需要 20s，那么反应物浓度再由 0.8mol•L-1 降到 0.2mol•L-1 所需要的时间为 A．10s B．大于 10s C．小于 10s D．无法判断 【例3】反应从正反应方向，经过2s后B的浓度减少了0.04 mol⋅L-1。下列说法正确的是 A．用A表示的反应速率是0.04 mol⋅L-1⋅s-1 B．在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的 C．在2s末时的反应速率，用反应物B来表示是0.02 mol⋅L-1⋅s-1 D．2s后，D的物质的量为0.02mol 02 化学反应速率的影响因素 1．内因 2．外因 在其他条件相同时，改变某一条件： 规律 提醒 浓度 在其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减少反应物的浓度，化学反应速率减慢 ①只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应 ②在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响 温度 在其他条件相同时，升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢 ①对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响 ②不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率 压强 在其他条件相同时，增大压强，化学反应速率加快；降低压强，化学反应速率减慢 ①压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的 ②由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率 催化剂 在其他条件相同时，使用催化剂，可以改变化学反应速率 催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率 固体颗粒的大小 颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快 与固体颗粒的多少无关 其他 光照、搅拌、溶剂 —— 点拨：（1）由于增大反应物浓度造成的反应速率减慢，此时要考虑常温下铁和铝在浓硫酸和浓硝酸中的钝化。例如，铁和稀硫酸生成氢气的反应，若将稀硫酸换成浓硫酸，发生钝化，反应不进行。 （2）中学阶段一般只讨论其他条件相同时，改变一个条件对化学反应速率的影响。 3．稀有气体对反应速率的影响 A(g)＋B(g) ⇌C(g)，恒温恒容，充入氦气，对反应速率有何影响？恒温恒压，充入氦气，对反应速率又有何影响？ 4.“控制变量法”探究影响化学反应速率的因素 常见变量 外界因素主要有：浓度、压强、温度、催化剂、固体表面积等 确定变量 根据实验目的，研究某个变量对反应速率的影响，需要控制其它外界因素不变，再进行实验 定多变一 探究时，先确定一种变量，保证其它外界因素不变，看这个变量与探究的问题之间存在什么关系，这样依次进行，从而得出每种因素改变的影响结论 数据统一 要注意控制数据，使变量统一，才能得出正确结论 【特别提醒】多个因素影响反应速率变化要看主要因素： 例如：锌与稀硫酸反应的图像如下图，由图像可知氫气的生成速率随时间先由慢到快，然后又由快到慢。反应体系中硫酸所提供的氢离子浓度是由高到低，若氢气的生成速率由其决定，速率的变化趋势也应由快到慢，反应前半程的原因只能是温度所致，锌与硫酸反应时放热，体系温度逐渐升高，温度对反应速率的影响占主导地位， 一定时间后， 硫酸的浓度下降占据主导地位，因而氢气的生成速率随时间先由慢到快，然后又由快到慢。 【例1】下列关于化学反应速率的说法错误的是 A．恒容时，，向密闭容器内充入He，化学反应速率不变 B．锌与稀硫酸反应时，加入氯化钠溶液，化学反应速率减小 C．制氯气时，增加二氧化锰的用量，能加快反应速率，浓盐酸被完全消耗 D．恒容时，，升高温度，正逆反应速率都增大 【例2】下列实验方案，不能达到相应实验目的的是 A B C D 探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响 比较Cu2＋、Fe3＋对H2O2分解速率的影响 定量测量化学反应速率 探究反应中的热量变化 【例3】某学习小组为了探究影响酸性高锰酸钾溶液与NaHSO3溶液反应速率的因素，该小组设计如表实验方案。 实验 0.2 mol·L－1 NaHSO3溶液/mL 0.1 mol·L－1 KMnO4溶液/mL 0.6 mol·L－1 H2SO4溶液/mL 0.1 mol·L－1 MnSO4溶液/mL V(H2O)/mL 混合溶液褪色时间/min 1 3.0 2.0 1.0 0 2.0 8 2 3.0 2.0 2.0 0 a 6 3 4.0 2.0 2.0 0 0 4 4 3.0 2.0 1.0 0.5 b 3 下列说法正确的是 A．该反应的离子方程式为5SO32－＋2MnO4－＋6H＋＝2Mn2＋＋5SO42－＋3H2O B．a＝1.0、b＝1.5 C．实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率v(MnO4－)＝0.025 mol·L－1·min－1 D．实验4与实验1相比，说明SO42－可能是该反应的催化剂 03 可逆反应 1.可逆反应的特点 双向性 反应物生成物 两同性 相同条件 正、逆反应同时进行 共存性 反应物、生成物同时存在，反应物的转化率小于100% 2.很多化学反应在进行时都有一定的可逆性，不同反应的可逆性不同，有些化学反应在同一条件下可逆程度很小，如 2 Na + 2 H2O === 2 NaOH + H2↑，视为“不可逆”反应。 典型的可逆反应有： H2+I2⇌2HI ， 2SO2+O2⇌2SO3 ， SO2+H2O⇌H2SO3 ， NH3+H2O⇌NH3·H2O 等。 【例1】下列有关化学反应速率或限度的说法中正确的是 A．常温下，Al片分别与浓硝酸和稀硝酸接触2min，与浓硝酸接触收集的气体更多 B．铝片与过量的稀硫酸反应，加入溶液可减缓速率且不影响的产量 C．用双氧水制氧气时，加入少量粉末可显著加快反应速率 D．工业合成氨时，使用过量的氮气、有可能使的转化率达到100% 【例2】下列说法正确的是 A．将浓硫酸滴到蔗糖表面，蔗糖变黑并膨胀，则浓硫酸具有强还原性 B．反应和互为可逆反应 C．离子化合物中一定含有离子键，共价化合物中一定不含离子键 D．常温下，将浓硝酸滴到用砂纸打磨过的铁片上，会产生红棕色气体 04 化学反应(限度)平衡状态的建立和理解 1．化学平衡状态的建立 （1）化学平衡状态:在一定条件下，当一个可逆反应进行到正反应速率和逆反应速率相等时，反应物的浓度和生成物的浓度不再变化，达到一种表面静止的状态。 （2）化学平衡状态的建立过程 （3）化学平衡建立过程中化学反应速率的变化图像 2．化学平衡状态的特征——“五字诀” 化学平衡状态的特征概括为逆、等、动、定、变，即： 研究对象（逆） 适用于可逆反应 动态特征（动） 建立平衡后，正、逆反应仍在进行，属于动态平衡，可用同位素示踪原子法证明 平衡实质（等） υ(正)＝v(逆)≠0（正、逆反应速率相等，但不等于零） 平衡结果（定） 达平衡后，反应混合物中各组分的百分含量或浓度保持不变（不可理解为相等） 平衡移动（变） 化学平衡其存在是有条件的、暂时的，浓度、温度、压强条件变化时平衡会发生改变 【例1】在一定条件下，向某密闭容器中充入SO2和18O2合成SO3，以下叙述不正确的是 A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零 C．平衡时，正反应速率与逆反应速率相等且不为零 D．达到平衡时，SO2、O2、SO3三者中均存在18O 【例2】一定温度下，将3 mol SO2和l mol O2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂存在下进行下列反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，放热197 kJ，当达到平衡状态时，下列说法中正确的是 A．生成SO3的物质的量等于2 mol B．反应放出的热量等于197 kJ C．SO2、O2、SO3的分子数之比为2：1：2 D．2v正(O2)=v逆(SO3) 【例3】一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)，下列说法错误的是 A．升高温度可以提高正、逆反应速率 B．该反应达到化学平衡状态时，H2、N2、NH3的浓度一定相等 C．当N2、NH3的浓度不再变化时，该反应达到化学平衡状态 D．在给定条件下，反应达到平衡时，氮气的转化率达到最大 05 化学平衡状态的判断 1.基本判据： 等[v(正)＝v(逆)]、定（各组分含量、浓度保持不变）任何条件下的可逆反应均达到平衡 2.判断三标志 （1）达到化学平衡的本质标志 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 正反应速率逆反应速率关系 在单位时间内消耗了m mol A的同时生成了m mol A 平衡 在单位时间内消耗了n mol B的同时消耗了p mol C 平衡 在单位时间内生成了p mol C的同时消耗了q mol D 平衡 v正(A)∶v逆(B)＝m∶n 平衡 （2）达到化学平衡的等价标志 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)[假设只有A为有色气体] 是否平衡 混合体系中各 组分的含量 各物质的物质的量或物质的量的分数一定 平衡 各物质的质量或质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 A物质断裂的化学键与A物质形成的化学键的物质的量相等 平衡 气体的颜色不变 平衡 温度 在其他条件不变时，体系温度一定时 平衡 体系颜色变化 有色气体的颜色不再改变 平衡 （3）达到化学平衡状态的特殊标志 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 压强 当m＋n≠p＋q时，总压强一定（其它条件一定） 平衡 当m＋n＝p＋q时，总压强一定（其它条件一定） 不一定平衡 总物质的量 当m＋n≠p＋q时，总物质的量一定（其它条件一定） 平衡 当m＋n＝p＋q时，总物质的量一定（其它条件一定） 不一定平衡 体系的密度 密度一定 不一定平衡 4．反应类型分析（如下表所示） 化学反应 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 混合物体 系中各成 分的含量 ①各物质的物质的量或物质的量分数一定 平衡 ②各物质的质量或质量分数一定 平衡 ③各气体的体积或体积分数一定 平衡 ④总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反应 速率之间 的关系 ①单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了m mol A 平衡 ②单位时间内消耗了n mol B，同时也消耗了p mol C 平衡 ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q 不一定平衡 ④单位时间内生成了n mol B，同时也消耗了q mol D 不一定平衡 压强 ①其他条件一定、总压强一定，且m＋n≠p＋q 平衡 ②其他条件一定、总压强一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡 混合气体 的平均相 对分子质量 ①平均相对分子质量一定，且m＋n≠p＋q 平衡 ②平均相对分子质量一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时 平衡 气体的密度 密度一定 不一定平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色稳定不变 平衡 【例1】一定温度下，反应N2O4(g)⇌2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1molN2O4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．①② B．②④ C．③④ D．①④ 【例2】一定条件下，对于刚性容器中进行的反应：3A(g)＋B(s)C(g)＋2D(g)，下列说法能充分说明该反应已经达到平衡状态的是 A．混合气体的压强不再改变 B．混合气体的密度不再改变 C．生成B的速率与消耗C的速率相等 D．混合物中C、D的浓度之比为1∶2 【例3】某温度下，在恒容密闭容器中，利用甲烷可以除去，反应为。已知为黄色，下列有关该反应的说法正确的是 A．该反应的生成物分子中的共价键都是单键 B．生成时，转移的电子数为 C．当容器内气体的颜色不再改变时，化学反应达到平衡状态 D．容器内气体的压强不变不可以作为反应达到化学平衡的标志 06 化学反应条件的控制 1．目的和措施 目的 促进有利反应 提高反应的转化率，加快反应速率 控制有害反应 减慢反应速率，减少甚至消除有害物质的产生，控制副反应的发生 措施 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 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 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 ——400～500 ℃— —10～30 MPa— 【例1】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．利用钠在点燃的条件下与氧气反应，制备过氧化钠 B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火 C．为加快的分解速率而加入 D．降温加快的分解速率 【例2】如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2×107Pa，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 01 化学反应速率与限度图像问题 化学反应速率与化学反应限度问题常以图像的形式出现在平面直角坐标系中，可能出现反应物的物质的量、浓度、压强、时间等因素。这类问题要按照“一看、二想、三判断”这三步来分析。 （1）“一看”——看图像 ①看面，弄清楚横、纵轴所表示的含义； ②看线，弄清楚线的走向和变化趋势； ③看点，弄清楚曲线上点的含义，特别是曲线上的折点、交点、最高点、最低点等； ④看辅助线，作横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线等)； ⑤看量的变化，弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化，还是转化率的变化。 （2）“二想”——想规律 如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反应速率的影响规律以及反应达到平衡时，外界条件的改变对正、逆反应速率的影响规律等。 （3）“三判断” 利用有关规律，结合图像，通过对比分析，作出正确判断。 1.化学平衡建立过程中反应速率变化图像 根据图像可进行如下分析： 2.化学平衡建立过程中物质的量变化图像 例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 （1）由图像得出的信息 ①X、Y是反应物，Z是生成物。 ②t3 s时反应达到平衡状态，X、Y并没有全部反应，该反应是可逆反应。 ③0～t3 s时间段：Δn(X)＝n1－n3mol，Δn(Y)＝n2－n3mol，Δn(Z)＝n2mol。 （2）根据图像可进行如下计算 ①某物质的平均速率、转化率，如 v(X)＝__________mol·L－1·s－1； Y的转化率＝__________。 ②确定化学方程式中的化学计量数之比，X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。 3．瞬时速率—时间图像 （1）当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图： t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。 （2）常见含“断点”的速率－时间图像分析 图像 t1时刻所改变的条件 温度 升高 降低 升高 降低 正反应为放热反应 正反应为吸热反应 压强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体物质的量增大的反应 正反应为气体物质的量减小的反应 4．全程速率—时间图像 例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 原因：（1）AB段(v增大)，反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大。 （2）BC段(v减小)，溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小。 【例1】在1 L固定容器中，CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论正确的是 A．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度小 B．一段时间后，反应速率减小的原因是c(Cl－)减小 C．反应在2～4 min内平均反应速率最大 D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.1 mol·L－1·s－1 【例2】一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述不正确的是 A．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g) B．反应开始到10 s，X的物质的量减少了0.79 mol C．反应到10 s时，该反应达到平衡状态 D．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.79 mol·L－1·s－1 【例3】请按要求完成下列问题。 （1）某温度下在容积为1L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物后的物质的量随时间变化曲线如图。    ①该反应的化学方程式是 。 ②时，正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=")。 （2）一定条件下，在5L密闭容器内，反应的物质的量随时间变化如表： 时间/s ①用表示内该反应的平均速率为 ，在第5s时，NO2转化率为 。在第2s时的体积分数为 。 ②为加快反应速率，可以采取的措施是 。 a．升高温度b．恒容时充入He(g) （3）反应，在一定温度下密闭容器内，在该反应已经达到平衡状态的是 。 a． b．容器内压强保持不变 c． d．容器内的密度保持不变 e．容器内混合气体平均相对分子质量不变 f．g.容器内气体颜色不变 08 有关化学反应速率和化学平衡的计算 解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、变化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列方程求解，要注意单位的统一。如： 　　　　　 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 起始/mol a b 0 0 转化/mol mx nx px qx 平衡/mol a−mx b−nx px qx （1）分析三个量：起始量、变化量、平衡量。 （2）明确三个关系 ①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 ②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 ③各物质的转化量之比等于各物质的化学计量数之比。 （3） 计算模式 ①关于反应物转化率的计算 A的转化率=×100%(计算式中A的量可以指反应物的物质的量、质量、浓度、体积等) ②关于某气体组分的体积分数的计算 气体A的体积分数=×100% ③A的平衡浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ④平衡压强与起始压强之比：＝。 ⑤平衡压强与起始压强之比：＝。 ⑥混合气体的平均密度(混)＝ g·L－1。 ⑦混合气体的平均摩尔质量＝ g·mol－1。 【例1】X、Y、Z为三种气体，把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中，发生反应X+2Y2Z。达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)+n(Y)=n(Z)，则Y的转化率为 A．×100% B．×100% C．×100% D．×100% 【例2】某温度下，在2 L恒容密闭容器中充入1 mol N2和2 mol H2，发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，2 min达平衡，测得容器内N2的质量减少了5.6 g，下列说法正确的是 A．2 min内，用NH3表示的反应速率v(NH3)＝0.2 mol·L－1·min－1 B．2 min时，H2的物质的量为0.7 mol C．平衡时，H2和N2的转化率相同 D．平衡时，NH3的体积分数约为15.4％ 【例3】一定温度下，把2.5 mol A和2.5 mol B混合盛入容积为2 L的密闭容器里，发生如下反应：3A(g)＋B(s)xC(g)＋2D(g)，经5 s反应达平衡，在此5 s内C的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1，同时生成1 mol D，下列叙述中不正确的是 A．反应达到平衡状态时A的转化率为60% B．x＝4 C．平衡时，相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为6∶5 D．若混合气体的密度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态 1．在恒温、恒容的密闭容器中进行反应 A（g）═B（g）+C（g），若反应物的浓度由2mol•L-1 降到 0.8mol•L-1 需要 20s，那么反应物浓度再由 0.8mol•L-1 降到 0.2mol•L-1 所需要的时间为 A．10s B．大于 10s C．小于 10s D．无法判断 2．反应从正反应方向，经过2s后B的浓度减少了0.04 mol⋅L-1。下列说法正确的是 A．用A表示的反应速率是0.04 mol⋅L-1⋅s-1 B．在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的 C．在2s末时的反应速率，用反应物B来表示是0.02 mol⋅L-1⋅s-1 D．2s后，D的物质的量为0.02mol 3．反应4A(s)＋5B(g) 4C(g)＋6D(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，D的物质的量增加了0.45 mol，则下列说法正确的是 A．半分钟时v(B)=0.0015 mol·L-1·s-1 B．半分钟内v(A)=0.0010 mol·L-1·s-1 C．半分钟内v(C)=0.0010 mol·L-1·s-1 D．半分钟内v(D)=0.045 mol·L-1·s-1 4．下列措施对增大反应速率明显有效的是 A．温度容积不变时向C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)反应体系中增加C的量 B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸 C．过氧化氢分解时加入适量的MnO2 D．合成氨反应中在恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大 5．下列关于化学反应速率的说法错误的是 A．恒容时，，向密闭容器内充入He，化学反应速率不变 B．锌与稀硫酸反应时，加入氯化钠溶液，化学反应速率减小 C．制氯气时，增加二氧化锰的用量，能加快反应速率，浓盐酸被完全消耗 D．恒容时，，升高温度，正逆反应速率都增大 6．反应mA(g)+nB(g)＝wC(g)中，在同一时间段内测得：A每分钟减少0.15 mol·L-1，B每分钟减少0.05 mol·L-1，C每分钟增加0.1 mol·L-1，则下列叙述正确的是 (　　) A．在体积和温度不变的条件下，随着反应的进行，体系的压强逐渐增大 B．化学计量数之比是m∶n∶w=3∶1∶2 C．单位时间内反应物浓度的减少等于生成物浓度的增加 D．若在前10 s内A减少了x mol，则在前20 s内A减少了2x mol 7．为白色微溶物，常温下某小组对和的反应进行如下探究实验，测得随时间变化如图，实验过程中测得温度几乎无变化，下列说法正确的是 实验 操作 现象 Ⅰ 向溶液中，加入溶液 几分钟后，出现大量灰黑色浑浊 Ⅱ 先向试管中加入几滴溶液，然后重复实验Ⅰ的操作 现象与实验Ⅰ相同    A．实验Ⅰ只发生反应：，灰黑色浑浊是单质Ag B．图中由a→b急速变化的可能原因是生成的Ag起催化作用 C．图中由a→b急速变化的可能原因是反应放热 D．图中由a→b急速变化的可能原因是生成的起催化作用 8．下列标志可表明对应反应达到平衡状态的是 选项 反应条件 可逆反应 标志 A 恒温恒容 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 混合气体的密度不变 B 恒温恒容 2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) 混合气体颜色不变 C 恒温恒压 NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g) NH3在混合气体中的 百分含量不变 D 恒温恒压 2NO2(g)N2O4(g) c(NO2)＝2c(N2O4) 9．某温度下，在恒容密闭容器中仅充入一定量A(g)，发生反应。反应达到平衡时，测得c(B)=0.2mol·L-1，A、C的物质的量浓度随时间的变化如图所示，下列说法错误的是    A．m=2，n=3 B．N点时，c(B)=0.14mol/L C．反应达到平衡时，容器内B、C的物质的量之比为1∶3 D．容器内气体的密度不再发生改变说明该反应达到了平衡 10．反应经历两步：①；②。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是    A．a为随t的变化曲线 B．时， C．时，Y的消耗速率小于生成速率 D．后， 11．向容积为的密闭容器中加入，和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的物质的量随时间变化如图所示。已知反应过程中混合气体的总物质的量不变。下列说法错误的是      A．若，则内反应速率 B．时的转化率为 C．反应的化学方程式 D．起始的浓度为 12．CO和H2在一定条件下可以合成乙醇(CH3CH2OH)：2CO(g) +4H2 (g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)。在2 L密闭容器中充入反应物，其中n(CO)随时间的变化如下表所示： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(CO)/mol 3 2 1.5 1.25 1.125 1.125 下列说法中正确的是 A．4s时，该反应恰好达到平衡状态 B．前2 s，CO的平均反应速率为0.375 mol·L-1·s-1 C．当v(CO)= 2v(CH3CH2OH)，反应达到平衡状态 D．达到平衡时，CO的转化率为37.5% 13．(一)将等物质的量的A和B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g)，5 min 后测得c(D)=0.5 mol·L-1，c(A)∶c(B)=1∶2，C的反应速率是 0.15 mol·L-1·min-1。 （1）B的反应速率v(B)=_______，x=_______。 （2）A在5 min末的浓度是_______。 （3）此时容器内的压强与开始时之比为_______。 (二)计算下列化学反应的速率： （4）在反应A(g)+3B(g)=2C(g)中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 mol·L-1·min-1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为_______mol·L-1·min-1。 （5）一定温度下，将1 mol N2O4充入体积为1 L的密闭容器中，反应3s后，NO2的物质的量为0.6 mol，则0～3s内的平均反应速率v(NO2) =_______ mol·L-1·s-1。 （6）在2 L的密闭容器中，充入2 mol N2和3 mol H2，在一定条件下发生反应，3 s后测得N2为1.9 mol，则以H2的浓度变化表示的反应速率为_______。 14．NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应：。将一定量N2O4气体充入体积为2L的恒容密闭容器中，控制反应温度为T。 （1）该反应为吸热反应，则反应物的化学键断裂要吸收的能量_______(填“>”、“<”或“=”)生成物的化学键形成要放出的能量。 （2）下列可以说明该反应达到平衡的是_______。 A． B． C．容器内气体的颜色不再变化 D．混合气体的压强不再变化 （3）在温度为T的条件下，向该恒容密闭容器中充入，随时间的变化曲线如图所示： i.在图中画出0～16min时间段内，随时间的变化曲线__________。 ii.1~4四个点中，的点有_______。 iii.反应进行到16min时，N2O4的转化率是_______%。 15．已知锌与稀盐酸反应放热，某学生为了探究反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有1.00mol·L-1、2.00mol·L-1两种浓度，每次实验稀盐酸的用量为25.00mL，锌有细颗粒与粗颗粒两种规格，用量为6.50g。实验温度为298K、308K。 （1）完成以下实验设计(填写表格中空白项)，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号： 编号 T/K 锌规格 盐酸浓度/mol·L-1 实验目的 ① 298 粗颗粒 2.00 (I)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； (II)实验①和_________探究温度对该反应速率的影响； (III)实验①和_________探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。 ② 298 粗颗粒 1.00 ③ 308 粗颗粒 2.00 ④ 298 细颗粒 2.00 （2）实验①记录如下(换算成标况)： 时间(s) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 氢气体积(mL) 16.8 39.2 67.2 224 420 492.8 520.8 543.2 554.4 560 ①计算在30s～40s范围内盐酸的平均反应速率ν(HCl)=_________ (忽略溶液体积变化)。 ②反应速率最大的时间段(如0s～10s)为_________，可能原因是_________； （3）另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，在不影响产生H2气体总量的情况下，你认为他上述做法中可行的是_________(填相应字母)；A．NaNO3溶液 B．NaCl溶液 C．CuSO4溶液 D．Na2CO3 （4）某化学研究小组的同学为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，设计了图所示的实验。 ①如图可通过观察_________现象，比较得出比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果结论。 ②某同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 清单04 化学反应的速率和限度 01 化学反应速率 1．正确理解化学反应速率 2．化学反应速率的比较方法 （1）归一法： （2）比值法： 比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bBcC，要比较v(A)与v(B)的相对大小： 若> ―→ v(A)>v(B) 3．化学反应速率的计算： （1）公式法： v(A)＝＝ （2）“三段式”法： ①写出有关反应的化学方程式。 ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 ③根据已知条件列方程式计算。 例如，反应　　mA　＋　　nB　=====　pC t0 s/mol·L－1 a b 0 转化/mol·L－1 x t1 s/mol·L－1 a－x b－ 则：v(A)＝ mol·L－1·s－1、 v(B)＝ mol·L－1·s－1、 v(C)＝ mol·L－1·s－1。 【例1】反应4A(g)＋5B(g)4C(g)＋6D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为: ①v(A)＝0.4 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.5 mol·L－1·s－1 ③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1 ④v(D)＝0.5 mol·L－1·s－1 下列有关反应速率的比较中，正确的是 A．③＝②>④>① B．②＝④>③＝① C．①>②>③>④ D．④>③>②>① 【答案】A 【解析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故速率与其化学计量数比值越大，表示的反应速率越快，注意保持单位一致。 ①v(A)＝0.4 mol·L－1·min－1＝0.0067 mol·L－1·s－1，则＝＝0.0017 mol·L－1·s－1；②＝＝0.1 mol·L－1·s－1；③＝＝0.1 mol·L－1·s－1；④＝＝0.083 mol·L－1·s－1，故反应速率③＝②＞④＞①，故选A项。 【例2】在恒温、恒容的密闭容器中进行反应 A（g）B（g）+C（g），若反应物的浓度由2mol•L-1 降到 0.8mol•L-1 需要 20s，那么反应物浓度再由 0.8mol•L-1 降到 0.2mol•L-1 所需要的时间为 A．10s B．大于 10s C．小于 10s D．无法判断 【答案】B 【解析】反应物的浓度由2mol/L降到0.8mol/L时的平均反应速率v===0.06mol/(L•s)，假设以0.06mol/(L•s)的反应速率计算反应物A的浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L所需反应时间t===10s，实际上A物质的化学反应速率是随着物质浓度的减小而减小，所以反应物的浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L时的平均反应速率小于0.06mol/(L•s)，所用时间应大于10s，故选B。 【点睛】解答本题要注意浓度对反应速率的影响，20s后A的浓度减小，以后的反应速率要小于20s内的反应速率。 【例3】反应从正反应方向，经过2s后B的浓度减少了0.04 mol⋅L-1。下列说法正确的是 A．用A表示的反应速率是0.04 mol⋅L-1⋅s-1 B．在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的 C．在2s末时的反应速率，用反应物B来表示是0.02 mol⋅L-1⋅s-1 D．2s后，D的物质的量为0.02mol 【答案】B 【解析】A．A是固体，不能表示反应速率，A错误； B．B和C的计量数相同，则在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的，B正确； C．经过2s后B的浓度减少了0.04 mol⋅L-1，则v(B)=0.04 mol⋅L-1÷2s=0.02 mol⋅L-1⋅s-1，此速率为2s内的平均速率，不是在2s末时的反应速率，C错误； D．不知道容器的体积，无法计算，D错误。 故选B。 02 化学反应速率的影响因素 1．内因 2．外因 在其他条件相同时，改变某一条件： 规律 提醒 浓度 在其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减少反应物的浓度，化学反应速率减慢 ①只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应 ②在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响 温度 在其他条件相同时，升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢 ①对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响 ②不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率 压强 在其他条件相同时，增大压强，化学反应速率加快；降低压强，化学反应速率减慢 ①压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的 ②由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率 催化剂 在其他条件相同时，使用催化剂，可以改变化学反应速率 催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率 固体颗粒的大小 颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快 与固体颗粒的多少无关 其他 光照、搅拌、溶剂 —— 点拨：（1）由于增大反应物浓度造成的反应速率减慢，此时要考虑常温下铁和铝在浓硫酸和浓硝酸中的钝化。例如，铁和稀硫酸生成氢气的反应，若将稀硫酸换成浓硫酸，发生钝化，反应不进行。 （2）中学阶段一般只讨论其他条件相同时，改变一个条件对化学反应速率的影响。 3．稀有气体对反应速率的影响 A(g)＋B(g) ⇌C(g)，恒温恒容，充入氦气，对反应速率有何影响？恒温恒压，充入氦气，对反应速率又有何影响？ 4.“控制变量法”探究影响化学反应速率的因素 常见变量 外界因素主要有：浓度、压强、温度、催化剂、固体表面积等 确定变量 根据实验目的，研究某个变量对反应速率的影响，需要控制其它外界因素不变，再进行实验 定多变一 探究时，先确定一种变量，保证其它外界因素不变，看这个变量与探究的问题之间存在什么关系，这样依次进行，从而得出每种因素改变的影响结论 数据统一 要注意控制数据，使变量统一，才能得出正确结论 【特别提醒】多个因素影响反应速率变化要看主要因素： 例如：锌与稀硫酸反应的图像如下图，由图像可知氫气的生成速率随时间先由慢到快，然后又由快到慢。反应体系中硫酸所提供的氢离子浓度是由高到低，若氢气的生成速率由其决定，速率的变化趋势也应由快到慢，反应前半程的原因只能是温度所致，锌与硫酸反应时放热，体系温度逐渐升高，温度对反应速率的影响占主导地位， 一定时间后， 硫酸的浓度下降占据主导地位，因而氢气的生成速率随时间先由慢到快，然后又由快到慢。 【例1】下列关于化学反应速率的说法错误的是 A．恒容时，，向密闭容器内充入He，化学反应速率不变 B．锌与稀硫酸反应时，加入氯化钠溶液，化学反应速率减小 C．制氯气时，增加二氧化锰的用量，能加快反应速率，浓盐酸被完全消耗 D．恒容时，，升高温度，正逆反应速率都增大 【答案】C 【解析】A．恒容时，向密闭容器内充入He，反应物气体浓度不变，反应速率不变，故A正确； B．锌与稀硫酸反应时，加入氯化钠溶液，溶液体积增大，氢离子浓度减小，反应速率减小，故B正确； C．制氯气时，增加二氧化锰的用量，二氧化锰是固体，反应物浓度不变，反应速率不变，故C错误； D．升高温度，正逆反应速率都增大，故D正确； 答案选C。 【例2】下列实验方案，不能达到相应实验目的的是 A B C D 探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响 比较Cu2＋、Fe3＋对H2O2分解速率的影响 定量测量化学反应速率 探究反应中的热量变化 【答案】B 【解析】A项，两个试管中Na2S2O3的浓度相等，H2SO4浓度不同，可以探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响，正确；B项，滴加CuSO4溶液和FeCl3溶液都是两滴，但是没有说明CuSO4溶液和FeCl3溶液的浓度是否相等，不能比较CuSO4和FeCl3对H2O2分解速率的的影响，错误；C项，通过单位时间注射器中气体增加的多少，可以定量测量化学反应速率，正确；D项，通过温度计示数的变化，可以探究反应中的热量变化，正确。 【例3】某学习小组为了探究影响酸性高锰酸钾溶液与NaHSO3溶液反应速率的因素，该小组设计如表实验方案。 实验 0.2 mol·L－1 NaHSO3溶液/mL 0.1 mol·L－1 KMnO4溶液/mL 0.6 mol·L－1 H2SO4溶液/mL 0.1 mol·L－1 MnSO4溶液/mL V(H2O)/mL 混合溶液褪色时间/min 1 3.0 2.0 1.0 0 2.0 8 2 3.0 2.0 2.0 0 a 6 3 4.0 2.0 2.0 0 0 4 4 3.0 2.0 1.0 0.5 b 3 下列说法正确的是 A．该反应的离子方程式为5SO32－＋2MnO4－＋6H＋＝2Mn2＋＋5SO42－＋3H2O B．a＝1.0、b＝1.5 C．实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率v(MnO4－)＝0.025 mol·L－1·min－1 D．实验4与实验1相比，说明SO42－可能是该反应的催化剂 【答案】B 【解析】探究实验方案两两之间应保持单一变量，则四组实验的溶液总体积相等，利用混合溶液褪色时间判断变量对反应速率的影响。 A项，HSO3－是弱酸的酸式酸根离子，不能拆写，该反应的离子方程式为5HSO3－＋2MnO4－＋H＋＝2Mn2＋＋5SO42－＋3H2O，错误；B项，据题意可知，4组实验溶液总体积应相同，则3.0＋2.0＋1.0＋0＋2.0＝3.0＋2.0＋2.0＋0＋a，a＝1.0，3.0＋2.0＋1.0＋0＋2.0＝3.0＋2.0＋1.0＋0.5＋b，b＝1.5，正确；C项，由n(NaHSO3)∶n(KMnO4)＝(0.2 mol·L－1×0.004 L)∶(0.1 mol·L－1×0.002 L)＝8∶2，故KMnO4反应完全，实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率v(MnO4－)＝＝0.00625 mol·L－1·min－1，错误；D项，实验4与实验1相比，其它条件相同条件下，实验4加了MnSO4，反应混合溶液褪色时间只有3 min，由于溶液中已经加了H2SO4，说明SO42－不是该反应的催化剂，而Mn2＋可能是该反应的催化剂，错误。 03 可逆反应 1.可逆反应的特点 双向性 反应物生成物 两同性 相同条件 正、逆反应同时进行 共存性 反应物、生成物同时存在，反应物的转化率小于100% 2.很多化学反应在进行时都有一定的可逆性，不同反应的可逆性不同，有些化学反应在同一条件下可逆程度很小，如 2 Na + 2 H2O === 2 NaOH + H2↑，视为“不可逆”反应。 典型的可逆反应有： H2+I2⇌2HI ， 2SO2+O2⇌2SO3 ， SO2+H2O⇌H2SO3 ， NH3+H2O⇌NH3·H2O 等。 【例1】下列有关化学反应速率或限度的说法中正确的是 A．常温下，Al片分别与浓硝酸和稀硝酸接触2min，与浓硝酸接触收集的气体更多 B．铝片与过量的稀硫酸反应，加入溶液可减缓速率且不影响的产量 C．用双氧水制氧气时，加入少量粉末可显著加快反应速率 D．工业合成氨时，使用过量的氮气、有可能使的转化率达到100% 【答案】C 【解析】A．常温下，铝片在浓硝酸中钝化，故A错误； B．加入，Al在酸性条件下与发生反应，会产生NO气体，影响氢气的产量，故B错误； C．做催化剂，加快分解，故C正确； D．合成氨的反应为可逆反应，不能完全转化，故的转化率不能达到100%，故D错误。 综上所述，答案为C。 【例2】下列说法正确的是 A．将浓硫酸滴到蔗糖表面，蔗糖变黑并膨胀，则浓硫酸具有强还原性 B．反应和互为可逆反应 C．离子化合物中一定含有离子键，共价化合物中一定不含离子键 D．常温下，将浓硝酸滴到用砂纸打磨过的铁片上，会产生红棕色气体 【答案】C 【解析】A．将浓硫酸滴到蔗糖表面，蔗糖变黑并膨胀，则浓硫酸具有强氧化性和脱水性，故A错误； B．反应和反应条件不同，不是可逆反应，故B错误； C．离子化合物中一定含有离子键，共价化合物中只含共价键，一定不含离子键，故C正确； D．常温下，将浓硝酸滴到用砂纸打磨过的铁片上，铁发生钝化，不会产生红棕色气体，故D错误； 选C。 04 化学反应(限度)平衡状态的建立和理解 1．化学平衡状态的建立 （1）化学平衡状态:在一定条件下，当一个可逆反应进行到正反应速率和逆反应速率相等时，反应物的浓度和生成物的浓度不再变化，达到一种表面静止的状态。 （2）化学平衡状态的建立过程 （3）化学平衡建立过程中化学反应速率的变化图像 2．化学平衡状态的特征——“五字诀” 化学平衡状态的特征概括为逆、等、动、定、变，即： 研究对象（逆） 适用于可逆反应 动态特征（动） 建立平衡后，正、逆反应仍在进行，属于动态平衡，可用同位素示踪原子法证明 平衡实质（等） υ(正)＝v(逆)≠0（正、逆反应速率相等，但不等于零） 平衡结果（定） 达平衡后，反应混合物中各组分的百分含量或浓度保持不变（不可理解为相等） 平衡移动（变） 化学平衡其存在是有条件的、暂时的，浓度、温度、压强条件变化时平衡会发生改变 【例1】在一定条件下，向某密闭容器中充入SO2和18O2合成SO3，以下叙述不正确的是 A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零 C．平衡时，正反应速率与逆反应速率相等且不为零 D．达到平衡时，SO2、O2、SO3三者中均存在18O 【答案】B 【解析】开始反应时，反应物浓度最大，所以正反应速率最大；生成物浓度为零，所以逆反应速率为零，故A正确；随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不能减小为零，故B错误；平衡时反应没有停止，正反应速率与逆反应速率相等且不为零，故C正确；可逆反应同时向正逆两个方向进行，达到平衡时，SO2、O2、SO3三者中均存在18O，故D正确。 【例2】一定温度下，将3 mol SO2和l mol O2充入一定容积的密闭容器中，在催化剂存在下进行下列反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，放热197 kJ，当达到平衡状态时，下列说法中正确的是 A．生成SO3的物质的量等于2 mol B．反应放出的热量等于197 kJ C．SO2、O2、SO3的分子数之比为2：1：2 D．2v正(O2)=v逆(SO3) 【答案】D 【解析】A．该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以反应达到限度时，二氧化硫转化率小于100%，则生成的SO3小于2 mol，故A错误； B．反应达到一定限度时，反应达到平衡状态，消耗的SO2物质的量小于2mol，则放出的热量小于197kJ，故B错误； C．反应达到限度时，反应物和生成物分子数之比不一定等于2：1：2，与反应物的转化率有关，故C错误； D．达到平衡时正逆反应速率相等，2v正(O2)=v正(SO3)=v逆(SO3)，故D正确； 故选D。 【例3】一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：3H2(g)＋N2(g)2NH3(g)，下列说法错误的是 A．升高温度可以提高正、逆反应速率 B．该反应达到化学平衡状态时，H2、N2、NH3的浓度一定相等 C．当N2、NH3的浓度不再变化时，该反应达到化学平衡状态 D．在给定条件下，反应达到平衡时，氮气的转化率达到最大 【答案】B 【解析】A项，升高温度能提高正、逆反应速率，正确；B项，各组分的浓度与初始浓度、转化率有关，平衡时H2、N2、NH3的浓度不再变化，但不一定相等，错误；C项，N2、NH3的物质的量浓度不再变化时，说明各物质的量不变，正逆反应速率相等，正确；D项，在给定条件下，达到平衡时，反应达到最大限度，反应物的转化率达到最大值，正确。 05 化学平衡状态的判断 1.基本判据： 等[v(正)＝v(逆)]、定（各组分含量、浓度保持不变）任何条件下的可逆反应均达到平衡 2.判断三标志 （1）达到化学平衡的本质标志 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 正反应速率逆反应速率关系 在单位时间内消耗了m mol A的同时生成了m mol A 平衡 在单位时间内消耗了n mol B的同时消耗了p mol C 平衡 在单位时间内生成了p mol C的同时消耗了q mol D 平衡 v正(A)∶v逆(B)＝m∶n 平衡 （2）达到化学平衡的等价标志 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)[假设只有A为有色气体] 是否平衡 混合体系中各 组分的含量 各物质的物质的量或物质的量的分数一定 平衡 各物质的质量或质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 A物质断裂的化学键与A物质形成的化学键的物质的量相等 平衡 气体的颜色不变 平衡 温度 在其他条件不变时，体系温度一定时 平衡 体系颜色变化 有色气体的颜色不再改变 平衡 （3）达到化学平衡状态的特殊标志 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 压强 当m＋n≠p＋q时，总压强一定（其它条件一定） 平衡 当m＋n＝p＋q时，总压强一定（其它条件一定） 不一定平衡 总物质的量 当m＋n≠p＋q时，总物质的量一定（其它条件一定） 平衡 当m＋n＝p＋q时，总物质的量一定（其它条件一定） 不一定平衡 体系的密度 密度一定 不一定平衡 4．反应类型分析（如下表所示） 化学反应 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 混合物体 系中各成 分的含量 ①各物质的物质的量或物质的量分数一定 平衡 ②各物质的质量或质量分数一定 平衡 ③各气体的体积或体积分数一定 平衡 ④总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反应 速率之间 的关系 ①单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了m mol A 平衡 ②单位时间内消耗了n mol B，同时也消耗了p mol C 平衡 ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q 不一定平衡 ④单位时间内生成了n mol B，同时也消耗了q mol D 不一定平衡 压强 ①其他条件一定、总压强一定，且m＋n≠p＋q 平衡 ②其他条件一定、总压强一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡 混合气体 的平均相 对分子质量 ①平均相对分子质量一定，且m＋n≠p＋q 平衡 ②平均相对分子质量一定，且m＋n＝p＋q 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时 平衡 气体的密度 密度一定 不一定平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色稳定不变 平衡 【例1】一定温度下，反应N2O4(g)⇌2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1molN2O4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．①② B．②④ C．③④ D．①④ 【答案】D 【解析】①反应混合物的质量始终保持不变，但体积会发生变化，气体密度保持不变，说明达到平衡状态，故选； ②ΔH是恒量，不能作为判断平衡状态的标志，故不选； ③该反应是充入1  mol N2O4，正反应速率应是逐渐减小直至不变，③曲线趋势不正确，故不选； ④N2O4的转化率先增大，后保持不变，说明达到平衡状态，故选； 综上所述，①④正确，故选D。 【例2】一定条件下，对于刚性容器中进行的反应：3A(g)＋B(s)C(g)＋2D(g)，下列说法能充分说明该反应已经达到平衡状态的是 A．混合气体的压强不再改变 B．混合气体的密度不再改变 C．生成B的速率与消耗C的速率相等 D．混合物中C、D的浓度之比为1∶2 【答案】B 【解析】A项，该反应前后气体分子数不变，则在刚性容器中混合气体的压强始终不变，无法判断平衡状态，错误；B项，A为固态，混合气体的总质量为变量，总体积不变，则混合气体的密度为变量，当混合气体的密度不再改变时，表明达到平衡状态，正确；C项，生成B的速率与消耗C的速率均为逆反应速率，无法判断平衡状态，错误；D项，C、D均为生成物，若反应开始时只有反应物，则C、D的浓度之比始终为1∶2，无法判断达到平衡状态，错误。 【例3】某温度下，在恒容密闭容器中，利用甲烷可以除去，反应为。已知为黄色，下列有关该反应的说法正确的是 A．该反应的生成物分子中的共价键都是单键 B．生成时，转移的电子数为 C．当容器内气体的颜色不再改变时，化学反应达到平衡状态 D．容器内气体的压强不变不可以作为反应达到化学平衡的标志 【答案】C 【解析】A．二氧化碳分子中含有碳氧双键，A错误； B．反应中碳元素化合价由-4变为+4，结合化学方程式可知，电子转移为，则生成时，转移的电子4mol，数目为4×，B错误； C．已知为黄色当容器内气体的颜色不再改变时，说明平衡不再移动，化学反应达到平衡状态，C正确； D．反应是气体分子数改变的的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态，D错误； 故选C。 06 化学反应条件的控制 1．目的和措施 目的 促进有利反应 提高反应的转化率，加快反应速率 控制有害反应 减慢反应速率，减少甚至消除有害物质的产生，控制副反应的发生 措施 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 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 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 ——400～500 ℃— —10～30 MPa— 【例1】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．利用钠在点燃的条件下与氧气反应，制备过氧化钠 B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火 C．为加快的分解速率而加入 D．降温加快的分解速率 【答案】D 【解析】A．钠和氧气在点燃或加热条件下反应生成过氧化钠，可以利用钠在点燃的条件下与氧气反应，制备过氧化钠，故A正确； B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火，故B正确； C．可以作为催化剂催化的分解反应，故C正确； D．降温会减慢的分解速率，故D错误； 故选D。 【例2】如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2×107Pa，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） 01 化学反应速率与限度图像问题 化学反应速率与化学反应限度问题常以图像的形式出现在平面直角坐标系中，可能出现反应物的物质的量、浓度、压强、时间等因素。这类问题要按照“一看、二想、三判断”这三步来分析。 （1）“一看”——看图像 ①看面，弄清楚横、纵轴所表示的含义； ②看线，弄清楚线的走向和变化趋势； ③看点，弄清楚曲线上点的含义，特别是曲线上的折点、交点、最高点、最低点等； ④看辅助线，作横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线等)； ⑤看量的变化，弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化，还是转化率的变化。 （2）“二想”——想规律 如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反应速率的影响规律以及反应达到平衡时，外界条件的改变对正、逆反应速率的影响规律等。 （3）“三判断” 利用有关规律，结合图像，通过对比分析，作出正确判断。 1.化学平衡建立过程中反应速率变化图像 根据图像可进行如下分析： 2.化学平衡建立过程中物质的量变化图像 例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 （1）由图像得出的信息 ①X、Y是反应物，Z是生成物。 ②t3 s时反应达到平衡状态，X、Y并没有全部反应，该反应是可逆反应。 ③0～t3 s时间段：Δn(X)＝n1－n3mol，Δn(Y)＝n2－n3mol，Δn(Z)＝n2mol。 （2）根据图像可进行如下计算 ①某物质的平均速率、转化率，如 v(X)＝ mol·L－1·s－1； Y的转化率＝×100%。 ②确定化学方程式中的化学计量数之比，X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。 3．瞬时速率—时间图像 （1）当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图： t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。 （2）常见含“断点”的速率－时间图像分析 图像 t1时刻所改变的条件 温度 升高 降低 升高 降低 正反应为放热反应 正反应为吸热反应 压强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体物质的量增大的反应 正反应为气体物质的量减小的反应 4．全程速率—时间图像 例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 原因：（1）AB段(v增大)，反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大。 （2）BC段(v减小)，溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小。 【例1】在1 L固定容器中，CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论正确的是 A．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度小 B．一段时间后，反应速率减小的原因是c(Cl－)减小 C．反应在2～4 min内平均反应速率最大 D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.1 mol·L－1·s－1 【答案】C 【解析】由图可知0～2 min产生0.1 mol CO2，2～4 min产生0.2 mol CO2，4～6 min产生CO2物质的量小于0.1 mol，由此可知平均反应速率先增大，后减小。 A项，反应开始4 min内反应速率增大，反应物浓度逐渐减小，温度逐渐升高，说明反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，错误；B项，一段时间后，随着反应的进行，氢离子浓度减小，反应速率减小的原因是氢离子浓度对反应速率影响程度大于温度，错误；C项，由分析可知反应在2～4 min平均反应速率最大，正确；D项，反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，错误。 【例2】一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述不正确的是 A．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g) B．反应开始到10 s，X的物质的量减少了0.79 mol C．反应到10 s时，该反应达到平衡状态 D．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.79 mol·L－1·s－1 【答案】D 【解析】A项，X、Y为反应物、Z为生成物，且化学计量数之比为等于变化的物质的量之比，则Ｘ减少1.20 mol－0.41 mol＝0.79 mol，Y减少1.00 mol－0.21 mol＝0.79 mol，Z增加1.58 mol，0.79 mol∶0.79 mol∶1.58 mol＝1∶1∶2，且10 s达到平衡，则反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)，正确；B项，反应开始到10 s时，X的物质的量减少了1.20 mol－0.41 mol＝0.79 mol，正确；C项，在10 s后各物质的浓度不再发生变化，说明反应到10 s时，该反应达到平衡状态，正确；D项，反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为v(Z)＝＝＝0.079 mol·L－1·s－1，错误。 【例3】请按要求完成下列问题。 （1）某温度下在容积为1L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物后的物质的量随时间变化曲线如图。    ①该反应的化学方程式是 。 ②时，正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=")。 （2）一定条件下，在5L密闭容器内，反应的物质的量随时间变化如表： 时间/s ①用表示内该反应的平均速率为 ，在第5s时，NO2转化率为 。在第2s时的体积分数为 。 ②为加快反应速率，可以采取的措施是 。 a．升高温度b．恒容时充入He(g) （3）反应，在一定温度下密闭容器内，在该反应已经达到平衡状态的是 。 a． b．容器内压强保持不变 c． d．容器内的密度保持不变 e．容器内混合气体平均相对分子质量不变 f．g.容器内气体颜色不变 【答案】（1）3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) > （2）0.0015 87.5% 60% a （3）beg 【解析】（1）①物质的反应速率之比等于化学计量数之比，从图中可知，相同时间内，X、Y、Z物质的量变化量之比为0.6：0.2：0.4=3：1：2，且X、Y物质的量减少为反应物，Z物质的量增加为生成物，则化学方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)。 ②4min时X、Y物质的量减少，Z物质的量增大，说明此时反应正向进行，正反应速率>逆反应速率。 （2）①0-2s内，NO2物质的量变化量为0.03mol，则v(NO2)=0.03mol/(5L⋅2s)=0.003mol⋅L−1⋅s−1，物质的反应速率之比等于化学计量数之比，则v(N2O4)=0.0015mol⋅L−1⋅s−1。在第5s时，参与反应的NO2为0.035mol，则NO2的转化率为0.035÷0.04=87.5%。第2s时反应掉的NO2为0.03mol，则生成N2O40.015mol，此时剩余NO20.01mol，则N2O4的体积分数为0.015÷0.025=60%。 ②a．升高温度，反应速率增大，a正确；b．恒容时充入He(g)，反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变，b错误；故答案选a。 （3）a．2v逆(NO)=v正(O2)=v正(NO)，NO正逆反应速率不相等，反应未达到平衡，a错误； b．该反应不是等体积反应且在恒容密闭容器中进行，随着反应进行容器压强不断变化，压强不变说明反应达到平衡，b正确； c．v(NO2)=2v(O2)该等式未说明是正反应还是逆反应，无法得知反应是否达到平衡，c错误； d．反应在恒容密闭容器中进行，且反应物和生成物均为气体，容器内的密度始终不变，d错误； e．该反应不是等体积反应，随着反应进行，混合气体的平均相对分子质量不断变化，混合气体平均分子质量不变，说明反应达到平衡，e正确； f．与反应的初始投料比及反应进行程度有关，无法说明反应达到平衡，f错误； g．NO和O2为无色气体，NO2为红棕色气体，随着反应进行NO2浓度不断变化，气体颜色不断变化，气体颜色不变说明反应达到平衡，g正确； 故答案选beg。 08 有关化学反应速率和化学平衡的计算 解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、变化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列方程求解，要注意单位的统一。如： 　　　　　 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 起始/mol a b 0 0 转化/mol mx nx px qx 平衡/mol a−mx b−nx px qx （1）分析三个量：起始量、变化量、平衡量。 （2）明确三个关系 ①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 ②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 ③各物质的转化量之比等于各物质的化学计量数之比。 （3） 计算模式 ①关于反应物转化率的计算 A的转化率=×100%(计算式中A的量可以指反应物的物质的量、质量、浓度、体积等) ②关于某气体组分的体积分数的计算 气体A的体积分数=×100% ③A的平衡浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ④平衡压强与起始压强之比：＝。 ⑤平衡压强与起始压强之比：＝。 ⑥混合气体的平均密度(混)＝ g·L－1。 ⑦混合气体的平均摩尔质量＝ g·mol－1。 【例1】X、Y、Z为三种气体，把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中，发生反应X+2Y2Z。达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)+n(Y)=n(Z)，则Y的转化率为 A．×100% B．×100% C．×100% D．×100% 【答案】B 【解析】设反应达平衡时消耗Y物质的量为x。则： X　+　2Y2Z 起始量/mol a b 0 转变量/mol x x 平衡量/mol a− b−x x 依题意可得：( a−)+(b−x)=x，x= mol Y的转化率为×100%=×100%，选B。 【例2】某温度下，在2 L恒容密闭容器中充入1 mol N2和2 mol H2，发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，2 min达平衡，测得容器内N2的质量减少了5.6 g，下列说法正确的是 A．2 min内，用NH3表示的反应速率v(NH3)＝0.2 mol·L－1·min－1 B．2 min时，H2的物质的量为0.7 mol C．平衡时，H2和N2的转化率相同 D．平衡时，NH3的体积分数约为15.4％ 【答案】D 【解析】A项，2 min时达到平衡，测得溶液内氮气的质量减少了5.6 g，减少氮气物质的量为0.2 mol，生成氨气的物质的量为0.2 mol×2＝0.4 mol，根据化学反应速率的数学表达式，v(NH3)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，错误；B项，根据B选项分析，达到平衡时消耗氮气的物质的量为0.2 mol，同时消耗氢气的物质的量为0.6 mol，因此2 min时，氢气的物质的量为(2-0.6) mol＝1.4 mol，错误；C项，达到平衡时，氮气的转化率为×100%＝20%，氢气的转化率为×100%＝30%，两者转化率不相等，错误；D项，达到平衡时，n(N2)＝(1-0.2) mol＝0.8 mol，氢气的物质的量为(2-0.6) mol＝1.4mol，n(NH3)＝0.4 mol，氨气的体积分数等于物质的量分数，即氨气的体积分数为×100%＝15.4%，正确。 【例3】一定温度下，把2.5 mol A和2.5 mol B混合盛入容积为2 L的密闭容器里，发生如下反应：3A(g)＋B(s)xC(g)＋2D(g)，经5 s反应达平衡，在此5 s内C的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1，同时生成1 mol D，下列叙述中不正确的是 A．反应达到平衡状态时A的转化率为60% B．x＝4 C．平衡时，相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为6∶5 D．若混合气体的密度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态 【答案】C 【解析】A项，达到平衡状态时消耗n(A)＝n(D)＝×1 mol＝1.5 mol，A的转化率＝×100%＝×100%＝60%，正确；B项，5s内v(D)＝＝＝0.1 mol·L－1·s－1，相同时间内其反应速率之比等于计量数之比，v(C)∶v(D)＝x∶2＝0.2 mol·L－1·s－1∶0.1 mol·L－1·s－1＝2∶1，x＝4，正确；C项，恒温恒容条件下，气体物质的量之比等于其压强之比，开始时混合气体总物质的量＝2.5 mol，平衡时生成1 mol D，生成n(C)＝0.2 mol·L－1·s－1×5 s×2 L＝2 mol，剩余n(A)＝2.5 mol－×1 mol＝1 mol、剩余n(B)＝2.5 mol－×1 mol＝2 mol，由于B为固体，所以平衡时气体总物质的量＝(1＋2＋1) mol＝4 mol，则达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比＝4 mol∶2.5 mol＝8∶5，错误；D项，由于B为固体，其余均为气体，故反应过程中气体的质量一直在改变，体积不变，密度一直在改变，故若混合气体的密度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态，正确。 1．在恒温、恒容的密闭容器中进行反应 A（g）═B（g）+C（g），若反应物的浓度由2mol•L-1 降到 0.8mol•L-1 需要 20s，那么反应物浓度再由 0.8mol•L-1 降到 0.2mol•L-1 所需要的时间为 A．10s B．大于 10s C．小于 10s D．无法判断 【答案】B 【解析】反应物的浓度由2mol/L降到0.8mol/L时的平均反应速率v===0.06mol/(L•s)，假设以0.06mol/(L•s)的反应速率计算反应物A的浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L所需反应时间t===10s，实际上A物质的化学反应速率是随着物质浓度的减小而减小，所以反应物的浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L时的平均反应速率小于0.06mol/(L•s)，所用时间应大于10s，故选B。 【点睛】解答本题要注意浓度对反应速率的影响，20s后A的浓度减小，以后的反应速率要小于20s内的反应速率。 2．反应从正反应方向，经过2s后B的浓度减少了0.04 mol⋅L-1。下列说法正确的是 A．用A表示的反应速率是0.04 mol⋅L-1⋅s-1 B．在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的 C．在2s末时的反应速率，用反应物B来表示是0.02 mol⋅L-1⋅s-1 D．2s后，D的物质的量为0.02mol 【答案】B 【解析】A．A是固体，不能表示反应速率，A错误； B．B和C的计量数相同，则在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的，B正确； C．经过2s后B的浓度减少了0.04 mol⋅L-1，则v(B)=0.04 mol⋅L-1÷2s=0.02 mol⋅L-1⋅s-1，此速率为2s内的平均速率，不是在2s末时的反应速率，C错误； D．不知道容器的体积，无法计算，D错误。 故选B。 3．反应4A(s)＋5B(g) 4C(g)＋6D(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，D的物质的量增加了0.45 mol，则下列说法正确的是 A．半分钟时v(B)=0.0015 mol·L-1·s-1 B．半分钟内v(A)=0.0010 mol·L-1·s-1 C．半分钟内v(C)=0.0010 mol·L-1·s-1 D．半分钟内v(D)=0.045 mol·L-1·s-1 【答案】C 【解析】A．化学反应速率代表一段时间的平均速率，不是瞬时速率，即半分钟时v(B)是指瞬时速率，不能计算，A错误； B．A物质是固体，浓度视为常数，不能用反应速率表示，B错误； C．半分钟后，D的物质的量增加了0.45 mol，则半分钟内，由速率之比等于系数比，v(C)=v(D)=0.0010 mol·L-1·s-1，C正确； D．半分钟后，D的物质的量增加了0.45 mol，则半分钟内，D错误； 故选：C。 4．下列措施对增大反应速率明显有效的是 A．温度容积不变时向C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)反应体系中增加C的量 B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸 C．过氧化氢分解时加入适量的MnO2 D．合成氨反应中在恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大 【答案】C 【解析】A．碳为固体，反应体系中增加C的量不影响反应速率，A错误； B．铁与浓硫酸发生钝化反应，阻碍了反应的进行，B错误； C．二氧化锰可以催化过氧化氢加快反应速率，C正确； D．恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大，但是不改变反应物的浓度，反应速率不受影响，D错误； 故选C。 5．下列关于化学反应速率的说法错误的是 A．恒容时，，向密闭容器内充入He，化学反应速率不变 B．锌与稀硫酸反应时，加入氯化钠溶液，化学反应速率减小 C．制氯气时，增加二氧化锰的用量，能加快反应速率，浓盐酸被完全消耗 D．恒容时，，升高温度，正逆反应速率都增大 【答案】C 【解析】A．恒容时，向密闭容器内充入He，反应物气体浓度不变，反应速率不变，故A正确； B．锌与稀硫酸反应时，加入氯化钠溶液，溶液体积增大，氢离子浓度减小，反应速率减小，故B正确； C．制氯气时，增加二氧化锰的用量，二氧化锰是固体，反应物浓度不变，反应速率不变，故C错误； D．升高温度，正逆反应速率都增大，故D正确； 答案选C。 6．反应mA(g)+nB(g)＝wC(g)中，在同一时间段内测得：A每分钟减少0.15 mol·L-1，B每分钟减少0.05 mol·L-1，C每分钟增加0.1 mol·L-1，则下列叙述正确的是 (　　) A．在体积和温度不变的条件下，随着反应的进行，体系的压强逐渐增大 B．化学计量数之比是m∶n∶w=3∶1∶2 C．单位时间内反应物浓度的减少等于生成物浓度的增加 D．若在前10 s内A减少了x mol，则在前20 s内A减少了2x mol 【答案】B 【解析】 A．根据速率之比等于化学计量数之比，可知m：n：w=0.15：0.05：0.1=3：1：2，随反应进行气体的物质的量减小，在容器容积和温度不变的条件下，随着反应的进行，体系的压强逐渐减小，故A错误； B．速率之比等于化学计量数之比，故m：n：w=0.15：0.05：0.1=3：1：2，故B正确； C．由给出的A、B、C的反应速率可知，单位时间内反应物浓度的减少不等于生成物浓度的增加，故C错误； D．后10s内反应速率比前10s内小，故后10s内减少的A小于x mol，故前20s内减少的A的物质的量小于2x mol，故D错误。 7．为白色微溶物，常温下某小组对和的反应进行如下探究实验，测得随时间变化如图，实验过程中测得温度几乎无变化，下列说法正确的是 实验 操作 现象 Ⅰ 向溶液中，加入溶液 几分钟后，出现大量灰黑色浑浊 Ⅱ 先向试管中加入几滴溶液，然后重复实验Ⅰ的操作 现象与实验Ⅰ相同    A．实验Ⅰ只发生反应：，灰黑色浑浊是单质Ag B．图中由a→b急速变化的可能原因是生成的Ag起催化作用 C．图中由a→b急速变化的可能原因是反应放热 D．图中由a→b急速变化的可能原因是生成的起催化作用 【答案】B 【解析】A. 实验Ⅰ中有银离子和硫酸根离子，会生成硫酸银沉淀，由于几分钟后，出现大量灰黑色浑浊，因此还发生反应：，灰黑色浑浊是单质Ag，故A错误； B. 根据题意几分钟后，出现大量灰黑色浑浊，说明图中由a→b急速变化的可能原因是生成的Ag起催化作用，故B正确； C. 根据题意，实验过程中测得温度几乎无变化，故C错误； D. 根据实验Ⅱ的现象是与实验Ⅰ相同，说明图中由a→b急速变化不可能是生成的起催化作用，故D错误。 综上所述，答案为B。 8．下列标志可表明对应反应达到平衡状态的是 选项 反应条件 可逆反应 标志 A 恒温恒容 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 混合气体的密度不变 B 恒温恒容 2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) 混合气体颜色不变 C 恒温恒压 NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g) NH3在混合气体中的 百分含量不变 D 恒温恒压 2NO2(g)N2O4(g) c(NO2)＝2c(N2O4) 【答案】B 【解析】A项，混合气体的总质量不变，总体积不变，混合气的密度始终不变，所以密度不变时，反应不一定达平衡状态，不符合题意；B项，混合气体的颜色不变，则c(NO2)不变，恒温恒压时，反应达平衡状态，符合题意；C项，NH2COONH4分解所得NH3与CO2的物质的量之比为定值，NH3的百分含量始终不变，所以NH3的百分含量不变时，反应不一定达平衡状态，不符合题意；D项，c(NO2)＝2c(N2O4)，只提供反应物与生成物的浓度关系，无法判断正逆反应速率是否相等，所以不能判断反应是否达平衡状态，不符合题意。 9．某温度下，在恒容密闭容器中仅充入一定量A(g)，发生反应。反应达到平衡时，测得c(B)=0.2mol·L-1，A、C的物质的量浓度随时间的变化如图所示，下列说法错误的是    A．m=2，n=3 B．N点时，c(B)=0.14mol/L C．反应达到平衡时，容器内B、C的物质的量之比为1∶3 D．容器内气体的密度不再发生改变说明该反应达到了平衡 【答案】D 【解析】A．反应达到平衡时，测得c(B)=2mol·L-1，故可知 0.7-0.2m=0.3，0.2n=0.6，故m=2，n=3，A正确； B．N点时，A、C两个物质的浓度相同，设A消耗了2x mol/L，则C应该生成3x mol/L，B应该生成x mol，则有0.7-2x=3x，x=0.14mol/L，故c(B)=0.14mol/L，B正确； C．反应达到平衡时，容器内B、C的浓度分别为0.2mol/L、0.6mol/L，由于体积相同，故物质的量之比为1∶3，C正确； D．气体的总质量不变，恒容容器说明体积不变，故密度一直不变，因此当密度不再发生改变不能说明该反应达到了平衡，D错误； 故选D。 10．反应经历两步：①；②。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是    A．a为随t的变化曲线 B．时， C．时，Y的消耗速率小于生成速率 D．后， 【答案】AC 【分析】由题中信息可知，反应X=2Z经历两步：①X→Y；②Y→2Z。因此，图中呈不断减小趋势的ａ线为X的浓度c随时间t的变化曲线，呈不断增加趋势的线为Z的浓度c随时间t的变化曲线，先增加后减小的线为Y的浓度c随时间t的变化曲线。 【解析】A．X是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小，因此，由图可知，a为c(X)随t的变化曲线，A错误； B．由图可知，分别代表3种不同物质的曲线相交于t1时刻，因此，t1时c(X)=c(Y)=c(Z)，B正确； C．由图中信息可知，t2时刻以后，Y的浓度仍在不断减小，说明t2时刻反应两步仍在向正反应方向发生，而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率，即t2时Y的消耗速率大于生成速率，C错误； D．由图可知，t3时刻反应①完成，X完全转化为Y，若无反应②发生，则c(Y)=c0，由于反应②Y→2Z的发生，t3时刻Y浓度的变化量为c0−c(Y)，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为2[c0−c(Y)]，这种关系在t3后仍成立， D正确； 故选：AC。 11．向容积为的密闭容器中加入，和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的物质的量随时间变化如图所示。已知反应过程中混合气体的总物质的量不变。下列说法错误的是      A．若，则内反应速率 B．时的转化率为 C．反应的化学方程式 D．起始的浓度为 【答案】C 【分析】可结合题目信息列出三段式： 【解析】A．由分析知，，A不符合题意； B．时A的转化率为，B不符合题意； C．该反应的化学方程式为，为可逆反应，C符合题意； D．起始B的物质的量为，则浓度为，D不符合题意； 故选C。 12．CO和H2在一定条件下可以合成乙醇(CH3CH2OH)：2CO(g) +4H2 (g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)。在2 L密闭容器中充入反应物，其中n(CO)随时间的变化如下表所示： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(CO)/mol 3 2 1.5 1.25 1.125 1.125 下列说法中正确的是 A．4s时，该反应恰好达到平衡状态 B．前2 s，CO的平均反应速率为0.375 mol·L-1·s-1 C．当v(CO)= 2v(CH3CH2OH)，反应达到平衡状态 D．达到平衡时，CO的转化率为37.5% 【答案】B 【解析】A．根据表格数据，可能在3~4s间某一时刻CO的物质的量不再改变，所以可能是3~4s间某一时刻恰好达到平衡状态，故A错误； B．前2 s，CO的物质的量减少(3-1.5)mol，CO的平均反应速率为  mol·L-1·s-1，故B正确； C．任意时刻，反应速率比都等于系数比，当v(CO)= 2v(CH3CH2OH)，反应不一定达到平衡状态，故C错误； D．达到平衡时，CO的转化率为，故D错误； 选B。 13．(一)将等物质的量的A和B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g)，5 min 后测得c(D)=0.5 mol·L-1，c(A)∶c(B)=1∶2，C的反应速率是 0.15 mol·L-1·min-1。 （1）B的反应速率v(B)=_______，x=_______。 （2）A在5 min末的浓度是_______。 （3）此时容器内的压强与开始时之比为_______。 (二)计算下列化学反应的速率： （4）在反应A(g)+3B(g)=2C(g)中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 mol·L-1·min-1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为_______mol·L-1·min-1。 （5）一定温度下，将1 mol N2O4充入体积为1 L的密闭容器中，反应3s后，NO2的物质的量为0.6 mol，则0～3s内的平均反应速率v(NO2) =_______ mol·L-1·s-1。 （6）在2 L的密闭容器中，充入2 mol N2和3 mol H2，在一定条件下发生反应，3 s后测得N2为1.9 mol，则以H2的浓度变化表示的反应速率为_______。 【答案】（1） 0.05 mol·L-1·min-1 3 （2）0.5 mol·L-1 （3）11∶10 （4）0.6 （5）0.2 （6）0.05 mol·L-1·s-1 【解析】（1）5 min 后测得c(D)=0.5 mol·L-1，则反应消耗B的浓度△c(B)=c(D)=0.25 mol·L-1，故用B的浓度变化表示的化学反应速率v(B)=； 化学反应速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比。C的反应速率是 0.15 mol·L-1·min-1，v(B)：v(C)=0.05：0.15=1：3，解得x=3； （2）假设反应开始时A、B的物质的量都是x mol，5 min时生成D的浓度是0.5 mol/L，则产生D的物质的量n(D)=0.5 mol/L×2 L=1 mol，根据物质反应转化关系可知反应产生A物质的量是1.5 mol，消耗B物质的量是0.5 mol，此时A、B的物质的量分别是(x-1.5)mol、(x-0.5) mol，此时c(A)∶c(B)=1∶2，由于容器的容积相同，物质的浓度比等于物质的量的比，所以(x-1.5)：(x-0.5)=1：2，解得x=2.5 mol，则5 min末A的物质的量是2.5 mol-1.5 mol=1 mol，故A的浓度c(A)=； （3）5 min时C的物质的量n(C)=0.15 mol/(L·min)×2 L×5 min=1.5 mol。在同温同体积时，气体的压强之比等于物质的量之比，反应后气体的物质的量之和为1 mol+ (2.5-0.5) mol+ 1.5 mol+1 mol= 5.5 mol，起始时气体的物质的量为2.5 mol+ 2.5 mol=5 mol ，则此时容器内的压强与开始时之比为5.5：5=11：10； （4）用不同物质表示反应速率时，速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比。v(A)=0.2 mol/(L·min)，则以物质B表示此反应的化学反应速率v(B)=3v(A)=3×0.2 mol/(L·min)=0.6 mol/(L·min)； （5）0～3s内的平均反应速率v(NO2)= mol/(L·s)； （6）反应开始时n(N2)=2 mol，3 s后n(N2)=1.9 mol，△n(N2)=0.1 mol，则根据物质反应消耗关系可知△n(H2)=0.3 mol，故以H2的浓度变化表示的反应速率v(H2)= mol/(L·s)。 14．NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应：。将一定量N2O4气体充入体积为2L的恒容密闭容器中，控制反应温度为T。 （1）该反应为吸热反应，则反应物的化学键断裂要吸收的能量_______(填“>”、“<”或“=”)生成物的化学键形成要放出的能量。 （2）下列可以说明该反应达到平衡的是_______。 A． B． C．容器内气体的颜色不再变化 D．混合气体的压强不再变化 （3）在温度为T的条件下，向该恒容密闭容器中充入，随时间的变化曲线如图所示： i.在图中画出0～16min时间段内，随时间的变化曲线__________。 ii.1~4四个点中，的点有_______。 iii.反应进行到16min时，N2O4的转化率是_______%。 【答案】（1）> （2）CD （3）          1、2     75% 【解析】（1）断键吸热、成键放热，该反应为吸热反应，则反应物的化学键断裂要吸收的能量>生成物的化学键形成要放出的能量。 （2）A．反应达到平衡状态，各物质浓度不再改变，，不能判断浓度是否改变，反应不一定平衡，故不选A；        B．反应达到平衡状态，正逆反应速率比等于系数比，时反应不平衡，故不选B； C．容器内气体的颜色不再变化，说明NO2的浓度不再改变，反应达到平衡状态，故选C； D．反应前后气体系数和不同，压强是变量，混合气体的压强不再变化，反应达到平衡状态，故选D； 选CD。 （3）i.根据图示，4min时=0.04mol/L，则此时=0.04-0.04÷2= 0.02mol/L，12min时反应达到平衡，=0.06mol/L，则此时=0.04-0.06÷2= 0.01mol/L， 随时间的变化曲线为。 ii. 时，反应达到平衡状态，1~4四个点中，的点有1、2。 iii. 反应进行到16min时，=0.06mol/L， N2O4的浓度变化为0.03mol/L，N2O4的转化率是。 15．已知锌与稀盐酸反应放热，某学生为了探究反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有1.00mol·L-1、2.00mol·L-1两种浓度，每次实验稀盐酸的用量为25.00mL，锌有细颗粒与粗颗粒两种规格，用量为6.50g。实验温度为298K、308K。 （1）完成以下实验设计(填写表格中空白项)，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号： 编号 T/K 锌规格 盐酸浓度/mol·L-1 实验目的 ① 298 粗颗粒 2.00 (I)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； (II)实验①和_________探究温度对该反应速率的影响； (III)实验①和_________探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。 ② 298 粗颗粒 1.00 ③ 308 粗颗粒 2.00 ④ 298 细颗粒 2.00 （2）实验①记录如下(换算成标况)： 时间(s) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 氢气体积(mL) 16.8 39.2 67.2 224 420 492.8 520.8 543.2 554.4 560 ①计算在30s～40s范围内盐酸的平均反应速率ν(HCl)=_________ (忽略溶液体积变化)。 ②反应速率最大的时间段(如0s～10s)为_________，可能原因是_________； （3）另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，在不影响产生H2气体总量的情况下，你认为他上述做法中可行的是_________(填相应字母)；A．NaNO3溶液 B．NaCl溶液 C．CuSO4溶液 D．Na2CO3 （4）某化学研究小组的同学为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，设计了图所示的实验。 ①如图可通过观察_________现象，比较得出比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果结论。 ②某同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_________。 【答案】（1）  ③     ④ （2）     0.056mol/(L·s)     40～50s     反应放热，温度高，反应速率快 （3）B （4）     生成气泡的快慢     阴离子也可能会对反应速率产生影响，所以将FeCl3改为Fe2(SO4)3可以控制阴离子相同，排除阴离子不同造成的干扰 【解析】（1）探究外界条件对反应速率的影响，注意控制变量法的使用。实验①和②温度一样，锌颗粒大小一样，盐酸浓度不一样，所以实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响；实验①和③其他条件相同，温度不同，所以是探究温度对该反应速率的影响；实验①和④其他条件相同，锌颗粒大小不同，所以是探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。 故答案是③；④； （2）①根据反应速率的计算公式得，30s～40s氢气体积的变化量是156.8mL，则物质的量变化是0.007mol，则反应的盐酸的物质的量是0.014mol，浓度变化量是0.56mol/L，ν(HCl)== 0.056mol/(L·s)； ②通过表格分析，同样时间段，40～50s氢气的体积变化最大，则40～50s时是反应速率最大的时间段，此时反应物浓度不是最大，所以最大的可能原因是金属与酸反应放热，温度升高，速率变大； 综上，答案是0.056mol/(L·s)；金属与酸反应放热，温度升高，速率变大； （3）事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，在不影响产生H2气体总量的情况下，你认为他上述做法中可行的是： A．加入NaNO3溶液，引入硝酸根离子，形成氧化性很强的硝酸，硝酸与金属锌反应不能生成氢气，A项不符题意； B．加入NaCl溶液，相当于稀释盐酸溶液，使反应减慢，不影响氢气总量的生成，B项符合题意； C．加入CuSO4溶液，使锌与硫酸铜反应生成少量铜单质，形成铜锌原电池，可加快反应的进行，C项不符合题意； D．加入Na2CO3，稀盐酸与Na2CO3反应，消耗氢离子，影响最终氢气的生成，D项不符合题意； 故答案选B。 （4）①Fe3+和Cu2+对H2O2分解生成氧气，其他条件不变时，通过观察溶液中气泡产生的快慢，比较得出比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果结论。 ②同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是阴离子也可能会对反应速率产生影响，控制变量，与硫酸铜的酸根一致，避免FeCl3中的氯离子对反应有影响； 故答案是溶液中气泡产生的快慢；阴离子也可能会对反应速率产生影响，所以将FeCl3改为Fe2(SO4)3可以控制阴离子相同，排除阴离子不同造成的干扰。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$