专题19 化学反应的速率与限度-【学考一次过】2025年高中化学学业水平考试复习系列资料（考点梳理+真题回顾+模拟预测）

本讲义包含：考点梳理→真题回顾→模拟预测 专题19 化学反应的速率与限度 一、化学反应速率 1．概念：化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量。 2．表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。 3．计算：表达式为v＝或v＝。 式中：Δc为浓度的变化量，一般以mol·L－1为单位；Δt为时间，一般以s或min为单位。 4．常用单位mol·L－1·s－1、mol·L－1·min－1、mol·L－1·h－1。 5．与化学计量数的关系 （1）同一化学反应在相同条件下可以用不同物质的浓度变化来表示反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同，故表示化学反应速率时要指明具体物质。 （2）用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时，反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。例如，对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。 例：一定温度下，在密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。已知v(O2)＝0.5 mol·L－1·s－1，则v(SO2)＝1 mol·L－1·s－1，v(SO3)＝1 mol·L－1·s－1 【温馨提示】定量法比较化学反应速率的大小 (1)归一法：换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。 (2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA(g)＋b(B)gcC(g)，即比较与，若>，则用A表示时的反应速率比用B表示时大。 二、影响化学反应速率的因素 1．影响化学反应速率的因素 (1)内因(主要因素)：反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。如卤素单质与H2反应的速率大小关系为F2>Cl2>Br2>I2，镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为Mg>Al>Zn>Fe。 (2)外因 ①浓度：增大反应物的浓度可以增大化学反应速率。 ②压强：对于有气体参加的反应来说，增大压强，就是增加单位体积里反应物的物质的量，即增大反应物的浓度，因而可以增大化学反应速率。改变体系的压强时，固态和液态物质受压强的影响很小，可以忽略不计。 ③温度：当其他条件不变，升高温度一般可以使化学反应速率增大。 ④催化剂：当其他条件不变时，加入催化剂一般可以使化学反应速率增大。 ⑤其他因素：反应物间的接触面积，粉末状的物质比块状的反应速率快，此外，还有光辐射、放射线辐照、超声波等因素。 2．控制化学反应条件的意义 通过对化学反应条件的控制，改变化学反应速率和化学反应的限度，促进对人类有利的化学反应，抑制有害的化学反应。 3．利用“控制变量法”探究化学反应速率的影响因素 （1）探究流程 （2）注意事项 (1)要选择合适的化学反应，所选择的反应不能太灵敏也不能太迟钝。 (2)反应物的浓度要适当，不能太大，而探索浓度变量时，浓度间的差别也不能太大。 (3)要有规律地设计不同的反应体系的温度，也要注意物质的相应性质，不能选择会引起反应体系发生变化的温度。 (4)对变量要进行适当的组合，组合的一般原则是“变一定多”，即保持其他变量不变，改变其中一个变量的值进行实验，测定数据，通过系列实验，找出变量对反应的影响。 二、化学反应的限度 1、可逆反应 （1）含义：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化学反应。 （2）表示方法：化学方程式用“”连接，如CO2＋H2OH2CO3。 （3）特点： ①三同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行；c.反应物与生成物同时存在。 ②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于100%。 2、化学反应的限度 （1）化学平衡状态 化学平衡状态就是指在一定条件下可逆反应当进行到一定程度时，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不再改变，达到一种表面静止的状态，又简称化学平衡。 （2）建立过程：在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中，反应过程如下： 以上过程可用如图表示： （3）特征 ①逆：化学平衡状态研究的对象是可逆反应。 ②等：平衡时，同一物质的正、逆反应速率相等，即：v正＝v逆≠0(实质)。 ③动：平衡时，反应仍在不断进行，是一种动态平衡。 ④定：平衡时，各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)、混合气体的平均摩尔质量()、混合气体的密度(ρ)、压强(P)等所有物理量全部恒定。 ⑤变：外界条件改变时，平衡可能被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡，即发生化学平衡移动。 3．化学反应的限度：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，也就是反应所能进行的最大限度，在该条件下反应物的转化率最大。 三、化学平衡状态的判断依据 (1)直接判断依据 ①同一物质(两种表述)：v正＝v逆、断键数＝成键数。 ②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。 如aA＋bBcC＋dD，＝时，反应达到平衡状态。 (2)间接判断依据 以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例 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 1．（2021高一下·湖北·学业考试）下列过程涉及的化学反应速率最快的是 A．牛奶变质 B．金属生锈 C．炸药爆炸 D．溶洞形成 【答案】C 【详解】牛奶变质需要几天到几个月不等；金属生锈需要几天到几个月不等；炸药爆炸是瞬间完成；溶洞形成需要几十万年；用时越少反应速率越快，因此爆炸反应最快，故选C。 2．（2023高二上·江苏泰州·学业考试）反应2NO2(g)N2O4(g)在一定体积的密闭容器中进行。下列说法正确的是 A．升高温度能减慢反应速率 B．减小N2O4浓度能加快反应速率 C．缩小反应容器的体积能加快反应速率 D．达到化学平衡时，NO2能100%转化为N2O4 【答案】C 【详解】A．升高温度能加快反应速率，故A错误； B．浓度越小反应速率越慢，减小N2O4浓度能减慢反应速率，故B错误； C．缩小反应容器的体积，反应物浓度增大，能加快反应速率，故C正确； D．2NO2(g)N2O4(g)是可逆反应，达到化学平衡时，NO2不能100%转化为N2O4，故D错误； 选C。 3．（2023高二上·广东佛山·学业考试）下列实验设计不能达到目的的是 实验设计 实验目的 A．探究压强对化学平衡的影响 B．测定中和反应的反应热 实验设计 实验目的 C．测定稀硫酸与铁屑反应速率 D．探究温度对化学反应速率的影响 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．向里推注射器，气体颜色加深后又逐渐变浅，说明增大压强，化学平衡向气体系数和小的方向移动，故不选A； B、该装置热量散失快，不能测定中和反应的反应热，故选B； C、根据单位时间收集氢气的体积测定稀硫酸与铁屑反应速率，故不选C； D、两个烧杯内液体温度不同，根据醋酸沉淀的时间不同，探究温度对化学反应速率的影响，故不选D； 选B。 4．（2023高一下·辽宁·学业考试）某密闭容器中发生反应：。测得氨气的物质的量浓度在5min内由6mol/L变成了2mol/L，则该时间段内生成的平均反应速率为 A．4mol/(L•min) B．4mol/(L•s) C．0.4mol/(L•min) D．0.4mol/(L•s) 【答案】C 【详解】0～5min内的浓度变化为，由计算氨气的速率为0.8mol/(L•min)，由化学方程式可知。故选C。 5．（2024高二下·湖南娄底·学业考试）工业上可以发生反应：，下列有关说法不正确的是 A．增大的浓度，可增大反应速率 B．使用合适的催化剂，可增大反应速率 C．达到平衡时，的浓度不再变化 D．达到平衡时，正、逆反应速率均为零 【答案】D 【详解】A．增大反应物氢气的浓度，化学反应速率增大，故A正确； B．使用合适的催化剂，化学反应速率增大，故B正确； C．达到平衡时，正逆反应速率相等，一氧化碳的浓度不再变化，故C正确； D．化学平衡式动态平衡，达到平衡时，正逆反应速率相等，但不为0，故D错误； 故选D。 6．（2023高一下·浙江·学业考试）一定温度下，在1L恒容密闭容器中发生反应：，测得N的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是 A．05 min内，用N表示的平均反应速率为0.2 mol/(L·min) B．5 min时，M的正反应速率小于M的逆反应反应速率 C．5 min时容器内压强大于10min容器内压强 D．25 min时，该反应处于平衡状态 【答案】B 【详解】A．05 min内，用N表示的平均反应速率为=0.2 mol/(L·min)，A正确； B．5min后，N的物质的量还在增加，说明此时反应还在正向进行，M的正反应速率大于M的逆反应反应速率，B错误； C．反应是气体体积减小的反应，5min-10min内，平衡正向移动，气体总体积减小，压强减小，则5 min时容器内压强大于10min容器内压强，C正确； D．25min后N的物质的量不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，D正确； 故选B。 7．（2022高三·河北·学业考试）一定条件下，在密闭容器中发生反应：A(g)＋3B(g)=2C(g)。反应2min后，A的浓度由1.0mol·L-1变为0.50mol·L-1，则用A的浓度变化表示的平均速率为 A．1.0mol·L-1·min-1 B．0.75 mol·L-1·min-1 C．0.50 mol·L-1·min-1 D．0.25 mol·L-1·min-1 【答案】D 【详解】v(A)=，答案选D。 8．（2023高一下·辽宁·学业考试）一定条件下的密闭容器中，发生可逆反应：。下列情况能说明该反应达到化学平衡的是 A．元素的种类保持不变 B．气体的总质量保持不变 C．M与N的分子数之比为 D．正反应和逆反应的速率相等 【答案】D 【详解】A．根据质量守恒，反应前后元素的种类保持不变，不能说明达到平衡，故A不选； B．气体的总质量保持不变，反应前后气体的质量保持不变，不能说明达到平衡，故B不选； C．M与N的分子数之比为，不知道是否会发生改变，不能说明达到平衡，故C不选； D．正反应和逆反应的速率相等能说明达到平衡，故D选； 答案选D。 9．（2022高一下·天津·学业考试）工业制硫酸中涉及反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，若该反应在密闭容器中进行，下列有关说法正确的是 A．使用催化剂，SO2能100%转化为SO3 B．达到平衡状态时，体系中各物质的浓度不再改变 C．达到平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率且等于零 D．当SO2、O2、SO3的物质的量之比为2：1：2时，一定达到平衡状态 【答案】B 【详解】A．该反应为可逆反应，反应物不能100%转化，A错误； B．体系中各物质的浓度不再改变，说明反应达到平衡状态，B正确； C．达到平衡时，正逆反应速率相等，但不等于零，C错误； D．反应平衡时各物质的浓度比值取决于起始时各物质的量的关系和转化的程度，不能作为判断是否达到平衡的依据，D错误； 故选B。 10．（2024高二下·北京·学业考试）变量控制是科学研究的重要方法。向四支相同的试管中各加入溶液，分别滴入2滴溶液。在下列条件下发生反应，开始阶段化学反应速率最大的是 选项 A B C D 的质量分数 水浴温度/℃ 20 40 20 40 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】温度越高、的浓度越大反应速率越快，则开始阶段化学反应速率最大的是溶液、40℃，故选D。 11．（2024高一下·浙江温州·学业考试）在2L的恒温密闭容器中发生反应：，测得反应过程中部分物质的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．2min时， B．0～5min内用表示的平均反应速率是 C．当气体体积不再变化时，说明该反应处于平衡状态 D．反应达到平衡时，若的转化率为50%，则初始通入的为8mol 【答案】D 【详解】A．2min时未达到平衡状态，，A错误； B．0～5min内用表示的平均反应速率=，B错误； C．该反应在2L的密闭容器中进行，体积是定值，当气体体积不再变化时，不能说明该反应处于平衡状态，C错误； D．达到平衡时，反应的二氧化硫为8mol，则反应的氧气为4mol，若的转化率为50%，则初始通入的为8mol，D正确； 答案选D。 12．（2024高二上·福建·学业考试）工业制硫酸中的一步重要反应是：。在一定条件下的密闭容器中进行反应，下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是 A．的质量保持不变 B．的含量保持不变 C．正反应和逆反应的速率相等 D．和的物质的量之比 【答案】D 【详解】A． 的质量保持不变，则混合物中各物质的量不变，达到了平衡状态，故A正确； B． 的含量保持不变，则混合物中各物质的量不变，达到了平衡状态，故B正确； C． 正反应和逆反应的速率相等，达到了平衡状态，故C正确； D． 平衡时各物质的物质的量之比取决于物质的起始物质的量和转化率，故容器中和的物质的量之比不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故D错误； 答案选D。 13．（2022高三·河北·学业考试）恒温恒压下，将2 molX和4 molY置于密闭容器中发生反应：X(s)＋2Y(g)⇌2Z(g)。反应1 min后，达到化学平衡状态。下列说法正确的是 A．达到化学平衡状态前，容器中气体体积随反应进行而增大 B．达到化学平衡状态后，容器中Y和Z的物质的量之比一定为1∶1 C．1 min后，Y的浓度不再改变 D．反应生成Z的物质的量一定小于4 mol 【答案】CD 【详解】A．该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以无论反应是否达到平衡状态，气体的体积始终不变，A错误； B．根据反应方程式中物质反应转化关系可知：反应消耗的Y与生成的Z的物质的量相等，但不能说达到化学平衡状态后，容器中Y和Z的物质的量相等，因此二者的物质的量之比不一定为1∶1，B错误； C．根据题意可知该反应在1 min后达到化学平衡状态，此时体系中任意一种物质浓度不变，C正确； D．该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此恒温恒压下，将2 molX和4 molY置于密闭容器中发生该反应，达到平衡状态后反应生成Z的物质的量一定小于4 mol，D正确；故合理选项是CD。 14．（2024高二下·北京·学业考试）一定温度下，在恒容、密闭容器中发生反应：。当、、、的浓度不再变化时，下列说法正确的是 A．该反应已达到化学平衡状态 B．正、逆反应速率相等且等于零 C．和全部转化为和 D．、、、的浓度一定相等 【答案】A 【详解】A．当反应物和生成物的浓度都不再变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，A正确； B．反应物和生成物浓度不变可说明反应达到平衡，但是化学平衡为动态平衡，正逆反应速率相等但不等于零，B错误； C．该反应为可逆反应，反应物不可能全部转化为产物，C错误； D．题干中只说明了反应物和产物的浓度不再变化，但是其浓度不一定相等，这与反应进行程度和初始投料比有关，D错误； 故答案选A。 15．（2023高二上·广东佛山·学业考试）密闭容器中通入CO和NO，发生反应：　，达到平衡。下列说法正确的是 A．升高温度，减慢 B．分离，加快 C．使用催化剂，NO的平衡转化率增大 D．增大容器体积，CO的平衡转化率减小 【答案】D 【详解】A．升高温度，正逆反应速率均加快，A错误； B．分离，减少了生成物浓度，逆反应速率减慢，正反应速率也会逐渐减慢，B错误； C．催化剂不改变平衡转化率，C错误； D．增大容器体积，减小体系的压强，平衡向系数大的逆反应方向移动，CO的平衡转化率减小，D正确； 答案选D。 16．（2024高一下·湖南·学业考试）工业上以海水为原料富集镁并冶炼金属镁，其流程如图： 回答下列问题： (1)海水中含有大量MgCl2、NaCl和CaCl2，它们属于 （填“酸”或“盐”）。 (2)熟石灰溶于水，所得的溶液呈 （填“酸性”或“碱性”）。 (3)冶炼镁（操作Ⅱ）的方法属于 （填“电解法”或“热分解法”）。 (4)工业上制取光气（COCl2）的反应：。某体积为2 L的恒容反应器中发生上述反应，Cl2的物质的量与时间的关系如图。则： ①用Cl2表示前8 min反应的速率为 ； ②其他条件不变时，往反应器中通入氩气（不参与反应），该反应的反应速率 （填“增大”或“不变”）。 【答案】(1)盐 (2)碱性 (3)电解法 (4)0.375 不变 【详解】工业上以海水为原料富集镁并冶炼金属镁，先在浓缩海水中加入熟石灰，生成氢氧化镁并过滤，氢氧化镁加入盐酸溶解得氯化镁溶液，氯化镁溶液蒸发浓缩结晶得MgCl2·6H2O，进一步处理得无水氯化镁，电解后可得镁和氯气； （1）根据物质分类和盐的定义，MgCl2、NaCl和CaCl2都属于盐； （2）熟石灰溶于水，所得的溶液即Ca(OH)2溶液，呈碱性； （3）电解熔融的无水氯化镁得镁和氯气，属于电解法； （4）①根据化学反应速率的定义，用Cl2表示前8 min反应的速率为v(Cl2)=； ②反应器恒容，充入氩气，CO2和Cl2的浓度不受影响，反应速率不变。 17．（2024高一下·湖南娄底·学业考试）以菱铁矿(主要成分是碳酸亚铁)为原料制取铁的流程如图： (1)中氧元素的化合价为 (填“-1”或“-2”)。 (2)“浸取”时通常将菱铁矿石进行粉碎，其目的是 (填“增大”或“减小”)反应速率。 (3)“氧化”和“沉淀”是将“浸取”过程中产生的转化为沉淀，则操作①的名称为(填“蒸发”或“过滤”) 。 (4)在5L的密闭容器中加入4mol 和8mol 生反应，反应2s后，NO增加了2mol。 ①用NO的浓度变化表示反应的平均速率为 。 ②其他条件不变，再通入，反应速率将 (填“增大”或“减小”)。 【答案】(1)-1 (2)增大 (3)过滤 (4) 增大 【分析】菱铁矿加入稀硫酸浸取，可生成硫酸亚铁，加入过氧化氢氧化生成硫酸铁，加入氨水生成氢氧化铁，过滤、灼烧生成氧化铁，还原可生成铁； （1）中氢元素为+1价，根据化合价代数和为0可以得出氧元素的化合价为-1； （2）“浸取”时通常将菱铁矿石进行粉碎，其目的是增大反应速率； （3）操作①是要将固液混合物分离，故采用过滤方法； （4）①用NO的浓度变化表示反应的平均速率为=； ②其他条件不变，再通入，反应速率将增大。 18．（2024高一下·湖南郴州·学业考试）化学与人类生活、生产密切相关。请根据题意填空： (1)84消毒液是生活中常用的消毒剂，其有效成分是 (填“NaCl”或“NaClO”)； (2)工业制硝酸中的一个重要反应为：。一定条件下，将3 mol H2和2 mol N2充入体积为1L的密闭容器中，5min后得到NH3的物质的量为1mol，则用NH3的浓度变化表示该反应的平均速率为 ； (3)工艺师刻蚀石英制作艺术品所用试剂是 (填“盐酸”或“氢氟酸”)。 【答案】(1)NaClO (2)0.2 (3)氢氟酸 【详解】（1）NaClO 具有强氧化性，能杀菌消毒，84消毒液有效成分是NaClO； （2）0~5min内NH3的物质的量减小为3-1=2mol，用NH3的浓度变化表示该反应的平均速率为0.2； （3）石英为二氧化硅，能与氢氟酸反应，则刻蚀石英的试剂是氢氟酸。 19．（2024高一下·天津·学业考试）在2L的恒容密闭容器中充入1mol CO和2mol ，一定条件下发生反应：，测得和的物质的量变化如图1所示，反应过程中的能量变化如图2所示。 (1)从反应开始至达到平衡，CO的平均反应速率v(CO)= 。平衡时的转化率为 。 (2)下列措施能增大反应速率的是___________(填字母)。 A．升高温度 B．降低压强 C．减小的浓度 D．加入合适的催化剂 (3)下列描述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________。 A．CO、和三种物质的浓度相等 B．混合气体的密度不随时间的变化而变化 C．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 D．单位时间内消耗2mol 的同时生成1mol (4)该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)，已知断开1mol CO(g)和2mol 中的化学键需要吸收的能量为1924kJ，则断开1mol 中的化学键所需要吸收 kJ的能量。 (5)汽车尾气(含有烃类、CO、、NO等物质)是城市空气的污染源之一，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”，使CO和NO转化为无毒气体，其反应方程式 。 【答案】 (1)0.125 75％ (2)AD (3)C (4)放热 2052.8 (5) 【详解】（1）从反应开始至达到平衡，CO的平均反应速率v(CO)= 。平衡时的转化率为。 （2）多种因素能影响化学反应速率，其中增大反应物的浓度、增大气体压强、使用正催化剂、升温等均能加快反应速率。则能增大反应速率的是A(升高温度)和 D(加入合适的催化剂) ，故AD符合。 （3）A．某瞬间的含量跟起始状态有关、CO、和三种物质的浓度相等、不一定说明它们不再改变、不能说明已达平衡，A不符合题意； B．气体质量始终不变、容积体积的不变，故气体密度不变不能说明已平衡，B不符合题意； C．反应中，气体的物质的量会随着反应而变化，故混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化说明反应已达平衡，C符合题意； D．单位时间内消耗2mol 的同时生成1mol ，均指正反应速率，不能说明已达平衡，D不符合题意； 故选C。 （4）该反应的生成物总能量低于反应物总能量，为放热反应，由图知： =-128.8kJ/mol=反应物总键能-生成物总键能，已知断开1mol CO(g)和2mol 中的化学键需要吸收的能量为1924kJ，则断开1mol 中的化学键所需要吸收1924kJ-(-128.8kJ/mol)=2052.8kJ。 （5）在汽车的排气管上装一个“催化转换器”，可以使CO和NO转化为无毒气体N2和CO2，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：。 20．（2023高一上·陕西·学业考试）某化学反应 2A(g) ⇌B(g)+C(g)在3种不同条件下进行，B、C的起始浓度均为0.反应物 A的浓度随反应时间的变化情况见下表。 根据上述数据回答下列问题： (1)实验1中，0~10 min 的平均反应速率V(A)= mol/(L·min)。 (2)在实验1、2中，有一个实验使用了催化剂，判断是实验 (填“1”或“2”)。 (3)实验3最快可能在 (填“10~20”或“20~30”)min 之间达到平衡状态。下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是 (填字母代号)。 A．容器内A、B、C的分子数之比为 2∶1∶1 B．生成B的速率和消耗C的速率相等 C．产物B的浓度不再发生改变 D．气体的总物质的量不再发生改变 【答案】 (1)0.020 (2)2 (3)20~30 BC 【详解】（1）表格数据显示，实验1中，0~10 min A的浓度变化量为(1.0-0.80)mol/L=0.20mol/L，则A的平均反应速率V(A)=mol/(L·min)； （2）表格数据显示，在实验1中，第40分钟时反应达到平衡，在实验2中20分钟时达到平衡，即实验2先达到平衡，实验2的化学反应速率更快，催化剂能加快化学反应速率，所以若有一个实验使用了催化剂，应是实验2； （3）实验3在20分钟后A的物质的量浓度继续减小至0.20mol/L不变，即20分钟时反应未达到平衡状态，而30分钟后A的物质的量浓度不随时间变化，所以最快可能在20~30min 之间达到平衡状态； A．容器内A、B、C的分子数之比不随时间变化，才能说明反应达到了平衡状态，故A错误； B．B、C的化学计量数相等，则任意时刻生成B的速率和生成C的速率相等，若生成B的速率和消耗C的速率相等，则说明C的生成速率等于C的消耗速率，该反应一定达到平衡状态，故B正确； C．产物B的浓度不再发生改变，说明生成B的生成速率和消耗速率相等，该反应一定达到平衡状态，故C正确； D．反应2A(g) ⇌B(g)+C(g)为气体体积不变的反应，即气体的总物质的量始终不变，所以气体的总物质的量不再发生改变，不能说明反应一定达到平衡状态，故D错误； 故答案为：BC。 1．（2023高一上·广东·学业考试）一定条件下，反应在密闭容器中进行，体系中和的浓度(c)随反应时间(t)变化的曲线如图，其中正逆反应速率相等的时刻为 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】正逆反应速率相等时该反应达到平衡状态，体系中各组分的含量不变，包括质量、物质的量、浓度等，故答案选D。 2．（2009高二·湖南·学业考试）已知4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系是 A．v(NH3)=v(O2) B．v(O2)=v(H2O) C．v(NH3)=v(H2O) D．v(O2)=v(NO) 【答案】D 【详解】A．，A错误； B．，B错误； C．，C错误； D．，D正确； 故选D。 3．（23-24高一下·天津·期中）在密闭容器中，进行反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，保持其他条件不变，只改变下列条件，该反应速率会增大的是 A．增大N2的浓度 B．恒容下充入少量He C．降低温度 D．减小压强 【答案】A 【详解】A．增大反应物N2的浓度可增大活化分子数目，有效碰撞次数增多，反应速率加快，故A符合题意； B．恒容下充入少量He则参与反应的各气体浓度不变，反应速率不变，故B不符合题意； C．降低温度反应速率减慢，故C不符合题意； D．减小压强，各物质的浓度减小，反应速率变慢，故D不符合题意； 答案选A。 4．（9-10高二下·广东潮州·期中）一定条件下的反应，在10L的密闭容器中进行，测得2min内，N2的物质的量由20mol减小到8mol，则2min内N2的速率为 A．1.2mol·L-1·min-1 B．1.0mol·L-1·min-1 C．0.6mol·L-1·min-1 D．0.4mol·L-1·min-1 【答案】C 【详解】测得2min内氮气的物质的量由20mol减少到8mol，即氮气减少了12mol，氮气的浓度减少了， 2min内氮气的化学反应速率为， 故答案为：C。 5．（2024高一下·浙江绍兴·学业考试）T1℃时，2L的恒容密闭容器中充入SO2和O2发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，容器中各组分的物质的量随时间变化如图所示。下列说法不正确的是 A．达化学平衡状态时，O2的转化率约为66.7% B．t2min时：反应速率v(SO3)=mol/(L·min) C．若反应在T2℃进行(T2>T1)，反应进行t1分钟后，n(SO2)<0.8mol D．当容器内压强保持不变时，化学反应达到平衡状态 【答案】B 【详解】A．结合化学方程式、图像可知，氧气投料0.6mol，达化学平衡状态时，反应消耗0.4mol氧气，则O2的转化率约为66.7%，A正确； B．t2min时不能确定三氧化硫的瞬时反应速率，0-t2时间段，反应速v(SO3)=mol/(L·min)，B错误； C．温度越高反应速率越大，若反应在T2℃进行(T2>T1)，反应进行t1分钟后，消耗二氧化硫更多，n(SO2)<0.8mol，C正确； D．反应为气体分子数改变的反应，则当容器内压强保持不变时，化学反应达到平衡状态，D正确； 故选B。 6．（2023高一下·广西·学业考试）一定条件下，水溶液中的石蕊（HIn）存在可逆变化。当该变化达到平衡时，下列描述中，不正确的是 A．正、逆反应速率相等 B．中性条件下溶液呈紫色 C．溶液中氢离子的浓度为零 D．若溶液呈蓝色，则显碱性 【答案】C 【详解】A．正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡，A正确； B．中性条件下溶液中存在和，两种颜色叠加，溶液呈紫色，B正确； C．溶液中一定存在氢离子，氢离子的浓度不可能为零，C错误； D．若溶液呈蓝色，说明正向移动，溶液呈碱性，D正确； 故选C。 7．（2023高二下·福建·学业考试）一定条件下的密闭容器中，可逆反应达到平衡时，下列说法正确的是 A．正反应速率为0 B．、、的百分含量相等 C．的浓度不再随时间的变化而变化 D．、、的物质的量之比为1∶3∶2 【答案】C 【详解】A．化学平衡是动态平衡，正反应和逆反应的速率相等但不为0，反应没有停止，故A错误； B．反应达到平衡时，、、的浓度不再改变，、、的百分含量不一定相等，故B错误； C．反应达到平衡时，生成氨气的速率与消耗氨气的速率相等，则的浓度不再随时间的变化而变化，故C正确； D．反应达到平衡时，、、的浓度不再改变，未知起始投入量，、、的物质的量之比不一定为1∶3∶2，故D错误； 故选C。 8．（2024高二下·天津南开·学业考试）在高温、高压和有催化剂的恒容密闭容器中进行反应：。下列叙述正确的是 A．在上述条件下，能全部转化为 B．使用合适的催化剂是为了提高的平衡转化率 C．达到平衡时，体系中各物质的浓度保持不变 D．当正反应速率等于逆反应速率且等于零时，该反应达到平衡 【答案】C 【详解】A．在上述条件下，合成氨反应是可逆反应，不能全部转化为，故A错误； B．催化剂只改变反应速率，不能提高的平衡转化率，故B错误； C．达到平衡时，正逆反应速率相等，各组分浓度不再变化，故C正确； D．化学平衡是一种动态平衡，当正反应速率等于逆反应速率且不为零时，各组分浓度不再变化，该反应达到平衡，故D错误； 故选C。 9．（2021高一下·湖北·学业考试）下列操作会导致化学反应速率减小的是 A．与稀盐酸反应时加入水 B．双氧水制氧气时加入少量 C．将煤块粉碎后用于燃烧 D．Cu与稀硝酸反应时加热 【答案】A 【详解】A．CaCO3与稀盐酸反应时，加入水，盐酸被稀释，浓度减小，反应速率减小，A正确； B．催化剂能加快反应速率，H2O2分解制取O2时，加适量的MnO2做催化剂，反应速率加快，B错误； C．煤燃烧时，将煤块粉碎，增大接触面积，反应速率加快，C错误； D．Cu与稀硝酸反应时加热，温度升高，反应速率加快，D错误； 故选A。 10．（22-23高一下·浙江·阶段练习）工业制硫酸的重要反应之一是，该反应正反应放热。反应在密闭容器中进行，下列有关说法错误的是 A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 B．在上述条件下，不可能100%地转化为 C．提高反应时的温度，可以实现的完全转化 D．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 【答案】C 【详解】A．使用催化剂能增大反应速率，提高生产效率，故A正确； B．是可逆反应，不可能100%地转化为，故B正确； C．是可逆反应，不可能100%地转化为，故C错误； D．改变反应条件，化学平衡可以移动，可以提高该反应进行的程度，故D正确； 选C。 11．（23-24高一下·浙江温州·期中）气体和气体在的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：。若经后测得C的浓度为，现有下列几种说法： ①用物质A表示的反应平均速率为 ②用物质B表示的反应的平均速率为 ③时物质A的转化率为70% ④时物质B的浓度为 其中正确的是 A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ 【答案】B 【详解】利用三段式进行解答，三段式如下： ①根据三段式：，①正确； ②根据三段式：,②错误； ③2s 时物质 A 的转化率，③错误； ④根据三段式可以看出2s 时物质 B 的浓度为0.7 mol/L，④正确； 答案选B。 12．（2021高一下·湖北·学业考试）在一定条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化关系如下图所示。在下列4个时间点中，反应处于平衡状态的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由图可知，t4时刻，正反应速率等于逆反应速率，反应处于平衡状态，故D项正确； 故本题选D。 13．（2024高一下·湖南株洲·学业考试）一定条件下，向密闭容器中通入1mol 和3mol ，发生反应，当反应达到平衡时，下列说法错误的是 A．反应生成了2mol B．正、逆反应速率相等 C．的浓度保持不变 D．的转化率达到最大 【答案】A 【详解】A．可逆反应不能进行到百分之百，所以反应生成的小于2mol，A错误； B．正、逆反应速率相等时，反应达到平衡，B正确； C．的浓度保持不变，反应达到平衡，C正确； D．平衡时反应进行到最大程度，的转化率达到最大，D正确； 故选A。 14．（2023高二上·广东佛山·学业考试）溶液中存在平衡：　。下列措施能使平衡正向移动的是 A．溶液降温 B．加入少量KCl固体 C．加水稀释 D．加入几滴溶液 【答案】B 【详解】A．该反应为吸热反应，降温，平衡逆向移动，故A错误； B．加入少量KCl固体，氯离子浓度增大，平衡正向移动，故B正确； C．加水稀释，平衡逆移，故C错误； D．加溶液，氯离子浓度减小，平衡逆向移动，故D错误； 答案选B。 15．（2023高二上·广东佛山·学业考试）过氧化氢()是一种用途广泛的工业原料。回答下列问题： (1)已知：反应①　 反应②　 则的 kJ/mol；不同温度下分解反应的平衡常数 (填“>”、“<”或“=”)。 (2)是一种极弱的酸，在水中电离的示意图如下： 编号 温度/℃ i 25 10.0 0 10.0 ii 25 15.0 a b iii 25 10.0 2.0 c iv 60 d 0 10.0 ①实验i和ii探究浓度对反应速率的影响，则a= ，b= 。 ②实验 (填编号)探究催化剂对速率的影响，能说明催化剂加快反应速率的实验记录是 。 ③温度越高反应速率越快，用碰撞理论解释正确的是 。 A．单位体积内活化分子数增多    B．活化分子百分数不变 C．单位体积内有效碰撞的次数增大    D．改变了反应的路径 ④实验i中几乎没有收集到气体，可能原因是 。 (3)写出在生活中的一种用途 。 【答案】 (1)-196 < (2)0 5.0 i和iii 在相同的反应时间内收集到气体的体积 AC 常温下分解速率很慢；装置漏气或其它合理答案均可 (3)伤口消毒 【详解】（1）①×2-②×2可得：，则依据盖斯定理，，可知H2O2分解为放热反应，故升温平衡逆向移动，平衡常数减小，＜，答案：-196、＜； （2）①实验i和ii探究浓度对反应速率的影响，依据单一变量原则，只有浓度可以改变，所以a=0，b=5.0； ②依据单一变量原则，实验i和iii探究催化剂对速率的影响，能说明催化剂加快反应速率的实验记录是：在相同的反应时间内收集到气体的体积； ③A．温度越高，单位体积内活化分子数增多，速率加快，A正确； B．温度越高，活化分子数增多，活化分子百分数增大，B错误； C．温度越高，单位体积内活化分子数增多，单位体积内有效碰撞的次数增大，速率加快，C正确； D．温度越高，单位体积内活化分子数增多，但没有改变反应的路径，D错误； 故选AC； ④实验i中几乎没有收集到气体，可能原因是常温下分解速率很慢或装置漏气或其它合理答案均可； （3）具有氧化性，H2O2在生活中的一种用途为：伤口消毒。 16．（2023高二上·广东佛山·学业考试）工业合成氨对提高农业生产意义重大。回答下列问题： (1)“哈伯—博施法”合成氨反应的能量变化如图1，合成氨的热化学方程式为 (用含和的代数式表示)。 (2)10L密闭容器中充入和，一定条件下反应，10min末，的浓度为，则0～10min时间内的平均反应速率为 。此时，将容器体积压缩为5L，则达到平衡后， (填“>”“<”或“=”)，平衡常数K (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)工业合成氨控制压强范围为10～30MPa，压强太低则 (结合速率平衡作答)，压强太高对设备要求高 (4)反应物在铁催化剂表面上合成氨的反应历程可简化为图2所示，吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注。 ①该历程中能垒 eV(用含a和b的代数式表示)，写出该历程的化学方程式 。 ②铁催化合成氨时，铁表面吸附的速率比快得多，则 (填“”或“”)的吸附速率决定了合成氨的整体反应速率。 ③下列关于合成氨实际生产的说法正确的是 。 A．选择400-500℃是因该温度下氨的平衡产率最高 B．将含和的原料气循环使用可以提高原料的转化率 C．常采用1∶2.8而不是1∶3，原因是适度过量可加快转化率 D．催化剂活性位点若被杂质气体占据，会导致和的反应速率变快 【答案】 (1)　 (2)0.0225 < 不变 (3)反应速率太慢，平衡转化率太小(或产率低) (4) BC 【详解】（1）由图可知合成氨的反应是放热反应，每生成1molNH3，放出-的能量，则热化学方程式为： ，故答案为： ； （2），根据方程式，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则，当容器容积变为5L时，此时相当于增大压强，则平衡正向移动，则，平衡常数K只和温度有关，温度不变，平衡常数K不变，故答案为：0.0225；＜；不变； （3）压强小意味着浓度小，浓度小反应速率慢，且压强小不利于反应正向进行，故答案为：反应速率太慢，平衡转化率太小(或产率低)； （4）①由图可以看出，该历程中能垒aeV-（-b）eV=(a+b)eV，结合该过程的历程图可知，该过程化学方程式为：，故答案为：(a+b)；；②化学反应的整体速率取决于慢反应，则的吸附速率决定了合成氨的整体反应速率，故答案为：；③A．选择400-500℃是因该温度下，催化剂的活性最高，反应速率快，故A错误； B．循环使用氮气和氢气会增大反应物的浓度，使平衡正向移动，提高原料利用率，故B正确； C．过量的氮气可以提高氢气的转化率，故C正确； D．催化剂活性位点若被杂质气体占据，会导致催化剂活性降低，使和的反应速率变慢，故D错误； 故选BC。 17．（2024高三下·陕西·学业考试）在2L的密闭容器内，800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间变化如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)用NO表示0～2s内该反应的平均速率v(NO)= mol·L-1·s-1。 (2)下列措施能够使该反应速率加快的是 (填字母，下同)。 a．降低温度       b．减小压强       c．使用催化剂 (3)若上述反应在恒容的密闭容器中进行，下列叙述中能说明该反应已达平衡状态的是 (填字母)。 a．c(NO)：c(O2)=2：1 b．混合气体的颜色保持不变 c．每消耗1molO的同时生成2molNO2 【答案】(1)0.003 (2)c (3)b 【详解】（1）在0~2s内NO的物质的量的变化量为0.012mol，所以0～2s内该反应的平均速率v(NO)=mol·L-1·s-1； （2）a．降低温度，化学反应速率减慢，a错误； b．减小压强，化学反应速率减小，b错误； c．使用催化剂，化学反应速率增大，c正确； 故选c。 （3）a．当NO与O2的浓度不变时才能说明反应达到平衡状态，而c(NO)：c(O2)=2：1不能判断反应达到平衡状态，a错误； b．只有二氧化氮是有色气体，当反应达到平衡状态时，二氧化氮的物质的量不变，则该容器内颜色保持不变，b正确； c．每消耗1molO2的同时生成2molNO2，均为正反应速率，不能判断反应达到平衡状态，c错误； 故选b。 18．（2024高一下·湖南·学业考试）制造印刷电路板的重要反应为，某学习小组模拟从其废液中回收铜，并获得溶液，设计如下方案： 请回答下列问题： (1)操作(Ⅰ)的名称为 。 (2)加过量盐酸发生反应的离子方程式为 。 (3)溶液(Ⅰ)和溶液(Ⅱ)中主要金属阳离子为 (填“”或“”)。 (4)学习小组为探究Fe与盐酸的反应速率，将一定量的铁粉与100mL 1盐酸混合，3min后，溶液中浓度为0.3。则： ①用浓度变化表示该反应速率为 ； ②其他条件不变，换2的盐酸，则反应速率 (填“增大”或“减小”)。 【答案】 (1)过滤 (2)Fe+2H+= Fe2++H2↑ (3)Fe2+ (4)0.1 增大 【分析】根据反应可知，废液中含有FeCl2、CuCl2溶质，加入过量Fe粉，即金属A是Fe，发生反应：Fe+ CuCl2= FeCl2+Cu，操作Ⅰ过滤后，得到溶液Ⅰ为FeCl2，固体为Cu和过量的Fe粉，加入过量盐酸，发生反应Fe+2HCl= FeCl2+H2↑，Cu不与稀盐酸反应，操作Ⅱ过滤后，得到溶液Ⅱ为FeCl2，通入过量气体氯气，发生反应2FeCl2+Cl2=2FeCl3。 （1）根据分析可知，操作(Ⅰ)的名称为过滤，故答案为：过滤。 （2）加过量盐酸发生反应的离子方程式为Fe+2H+= Fe2++H2↑，故答案为：Fe+2H+= Fe2++H2↑。 （3）溶液Ⅰ为FeCl2，溶液Ⅱ为FeCl2，因此主要金属阳离子为Fe2+，故答案为：Fe2+。 （4）将一定量的铁粉与100mL 1盐酸混合，发生反应Fe+2HCl= FeCl2+H2↑，3min后，溶液中浓度为0.3。 ①用浓度变化表示该反应速率为，故答案为：0.1； ②其他条件不变，换2的盐酸，浓度增大则反应速率增大，故答案为：增大。 19．（2024高一下·湖南·学业考试）菱铁矿主要成分是碳酸亚铁（），以菱铁矿为原料制取铁的一种流程如图： 请回答下列问题： (1)“氧化”和“沉淀”是将“酸浸”过程中产生的全部转化为，为一种 （填“白”或“红褐”）色沉淀。 (2)“分解”过程的产物为水和 （填“FeO”或“”）。 (3)利用金属活动性的不同，可以采取不同的冶炼方法，上述流程中的“过程Ⅰ”属于 （填“热还原法”或“热分解法”）。 (4)氨水由氨气溶于水制备，工业合成氨的化学方程式为。一定条件下，在2L密闭容器中，充入3mol 和1mol 发生反应，2min时测得生成了0.4mol 。则： ①用表示2min内该反应的速率为 。 ②其他条件不变，将容器的容积压缩为1L，则该反应的速率 （填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】(1)红褐 (2) (3)热还原法 (4)0.1 增大 【分析】根据工艺流程图分析，菱铁矿加稀硫酸浸取，生成硫酸亚铁，再加入双氧水氧化得到硫酸铁，加入氨水时，发生反应Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，过滤后得到滤渣，经灼烧后生成Fe2O3，再通过热还原法得到Fe单质，据此分析解答。 （1）为一种红褐色沉淀； （2）“分解”过程的产物为水和，方程式为：； （3）热还原法：适用于金属活动性表中处于锌之后到之前氢的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2等）将金属从其化合物中还原出来，上述流程中的“过程Ⅰ”属于热还原法； （4）①由题干信息可知，在2L密闭容器中，充入3mol 和1mol 发生反应，2min时测得生成了0.4mol ，表示2min内该反应的速率为；②容积压缩为1L，压强增大，反应的速率增大； 20．（2023高二·上海·学业考试）以煤炭为原料制备氢气是一种常用的方法，总反应为：(正反应为吸热反应) (1)上述反应中，反应物的总能量 生成物的总能量。 A．大于　　　　B．小于　　　　C．等于 (2)下列措施中，能加快上述反应的反应速率的是___________。 A．将煤炭粉碎 B．通入氦气 C．降低温度 D．加入催化剂 (3)能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是 A．保持不变 B． C．物质的总质量不变 D． (4)一定温度下，在2L密闭容器中加入足量的C(s)和3molH2O(g)，反应至5min时，H2O(g)的物质的量变为1mol，0~5min内H2O(g)的平均反应速率 。 【答案】(1)B (2)AD (3)AB (4) 【详解】（1）正反应为吸热反应，则反应物的总能量小于生成物的总能量，故选B； （2）A．将煤炭粉碎可增大反应物接触面积，能加快反应速率，故A选； B．通入氦气，反应物浓度不变，反应速率不变，故B不选； C．降低温度，反应速率减慢，故C不选； D．加入催化剂，可降低反应活化能，提高反应速率，故D选； 故选AD； （3）A．反应从开始至平衡过程中，氢气的物质的量发生变化，当保持不变，说明反应达到化学平衡状态，故A选； B．当正逆反应速率相等时，反应达到平衡，不同物质的反应速率与系数成正比，则，反应达到化学平衡状态，故B选； C．根据质量守恒定律，反应前后质量不变，因此物质的总质量一直保持不变，不能说明达到平衡状态，故C不选； D．与起始加入量和转化率有关，不能说明反应到达平衡状态，故D不选； 故选AB； （4）0~5min内H2O(g)的平均反应速率。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 本讲义包含：考点梳理→真题回顾→模拟预测 专题19 化学反应的速率与限度 一、化学反应速率 1．概念：化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量。 2．表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。 3．计算：表达式为v＝或v＝。 式中：Δc为浓度的变化量，一般以mol·L－1为单位；Δt为时间，一般以s或min为单位。 4．常用单位mol·L－1·s－1、mol·L－1·min－1、mol·L－1·h－1。 5．与化学计量数的关系 （1）同一化学反应在相同条件下可以用不同物质的浓度变化来表示反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同，故表示化学反应速率时要指明具体物质。 （2）用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时，反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。例如，对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。 例：一定温度下，在密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。已知v(O2)＝0.5 mol·L－1·s－1，则v(SO2)＝1 mol·L－1·s－1，v(SO3)＝1 mol·L－1·s－1 【温馨提示】定量法比较化学反应速率的大小 (1)归一法：换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。 (2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA(g)＋b(B)gcC(g)，即比较与，若>，则用A表示时的反应速率比用B表示时大。 二、影响化学反应速率的因素 1．影响化学反应速率的因素 (1)内因(主要因素)：反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。如卤素单质与H2反应的速率大小关系为F2>Cl2>Br2>I2，镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为Mg>Al>Zn>Fe。 (2)外因 ①浓度：增大反应物的浓度可以增大化学反应速率。 ②压强：对于有气体参加的反应来说，增大压强，就是增加单位体积里反应物的物质的量，即增大反应物的浓度，因而可以增大化学反应速率。改变体系的压强时，固态和液态物质受压强的影响很小，可以忽略不计。 ③温度：当其他条件不变，升高温度一般可以使化学反应速率增大。 ④催化剂：当其他条件不变时，加入催化剂一般可以使化学反应速率增大。 ⑤其他因素：反应物间的接触面积，粉末状的物质比块状的反应速率快，此外，还有光辐射、放射线辐照、超声波等因素。 2．控制化学反应条件的意义 通过对化学反应条件的控制，改变化学反应速率和化学反应的限度，促进对人类有利的化学反应，抑制有害的化学反应。 3．利用“控制变量法”探究化学反应速率的影响因素 （1）探究流程 （2）注意事项 (1)要选择合适的化学反应，所选择的反应不能太灵敏也不能太迟钝。 (2)反应物的浓度要适当，不能太大，而探索浓度变量时，浓度间的差别也不能太大。 (3)要有规律地设计不同的反应体系的温度，也要注意物质的相应性质，不能选择会引起反应体系发生变化的温度。 (4)对变量要进行适当的组合，组合的一般原则是“变一定多”，即保持其他变量不变，改变其中一个变量的值进行实验，测定数据，通过系列实验，找出变量对反应的影响。 二、化学反应的限度 1、可逆反应 （1）含义：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化学反应。 （2）表示方法：化学方程式用“”连接，如CO2＋H2OH2CO3。 （3）特点： ①三同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行；c.反应物与生成物同时存在。 ②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于100%。 2、化学反应的限度 （1）化学平衡状态 化学平衡状态就是指在一定条件下可逆反应当进行到一定程度时，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不再改变，达到一种表面静止的状态，又简称化学平衡。 （2）建立过程：在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中，反应过程如下： 以上过程可用如图表示： （3）特征 ①逆：化学平衡状态研究的对象是可逆反应。 ②等：平衡时，同一物质的正、逆反应速率相等，即：v正＝v逆≠0(实质)。 ③动：平衡时，反应仍在不断进行，是一种动态平衡。 ④定：平衡时，各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)、混合气体的平均摩尔质量()、混合气体的密度(ρ)、压强(P)等所有物理量全部恒定。 ⑤变：外界条件改变时，平衡可能被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡，即发生化学平衡移动。 3．化学反应的限度：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，也就是反应所能进行的最大限度，在该条件下反应物的转化率最大。 三、化学平衡状态的判断依据 (1)直接判断依据 ①同一物质(两种表述)：v正＝v逆、断键数＝成键数。 ②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。 如aA＋bBcC＋dD，＝时，反应达到平衡状态。 (2)间接判断依据 以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例 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 1．（2021高一下·湖北·学业考试）下列过程涉及的化学反应速率最快的是 A．牛奶变质 B．金属生锈 C．炸药爆炸 D．溶洞形成 2．（2023高二上·江苏泰州·学业考试）反应2NO2(g)N2O4(g)在一定体积的密闭容器中进行。下列说法正确的是 A．升高温度能减慢反应速率 B．减小N2O4浓度能加快反应速率 C．缩小反应容器的体积能加快反应速率 D．达到化学平衡时，NO2能100%转化为N2O4 3．（2023高二上·广东佛山·学业考试）下列实验设计不能达到目的的是 实验设计 实验目的 A．探究压强对化学平衡的影响 B．测定中和反应的反应热 实验设计 实验目的 C．测定稀硫酸与铁屑反应速率 D．探究温度对化学反应速率的影响 A．A B．B C．C D．D 4．（2023高一下·辽宁·学业考试）某密闭容器中发生反应：。测得氨气的物质的量浓度在5min内由6mol/L变成了2mol/L，则该时间段内生成的平均反应速率为 A．4mol/(L•min) B．4mol/(L•s) C．0.4mol/(L•min) D．0.4mol/(L•s) 5．（2024高二下·湖南娄底·学业考试）工业上可以发生反应：，下列有关说法不正确的是 A．增大的浓度，可增大反应速率 B．使用合适的催化剂，可增大反应速率 C．达到平衡时，的浓度不再变化 D．达到平衡时，正、逆反应速率均为零 6．（2023高一下·浙江·学业考试）一定温度下，在1L恒容密闭容器中发生反应：，测得N的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是 A．05 min内，用N表示的平均反应速率为0.2 mol/(L·min) B．5 min时，M的正反应速率小于M的逆反应反应速率 C．5 min时容器内压强大于10min容器内压强 D．25 min时，该反应处于平衡状态 7．（2022高三·河北·学业考试）一定条件下，在密闭容器中发生反应：A(g)＋3B(g)=2C(g)。反应2min后，A的浓度由1.0mol·L-1变为0.50mol·L-1，则用A的浓度变化表示的平均速率为 A．1.0mol·L-1·min-1 B．0.75 mol·L-1·min-1 C．0.50 mol·L-1·min-1 D．0.25 mol·L-1·min-1 8．（2023高一下·辽宁·学业考试）一定条件下的密闭容器中，发生可逆反应：。下列情况能说明该反应达到化学平衡的是 A．元素的种类保持不变 B．气体的总质量保持不变 C．M与N的分子数之比为 D．正反应和逆反应的速率相等 9．（2022高一下·天津·学业考试）工业制硫酸中涉及反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，若该反应在密闭容器中进行，下列有关说法正确的是 A．使用催化剂，SO2能100%转化为SO3 B．达到平衡状态时，体系中各物质的浓度不再改变 C．达到平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率且等于零 D．当SO2、O2、SO3的物质的量之比为2：1：2时，一定达到平衡状态 10．（2024高二下·北京·学业考试）变量控制是科学研究的重要方法。向四支相同的试管中各加入溶液，分别滴入2滴溶液。在下列条件下发生反应，开始阶段化学反应速率最大的是 选项 A B C D 的质量分数 水浴温度/℃ 20 40 20 40 A．A B．B C．C D．D 11．（2024高一下·浙江温州·学业考试）在2L的恒温密闭容器中发生反应：，测得反应过程中部分物质的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．2min时， B．0～5min内用表示的平均反应速率是 C．当气体体积不再变化时，说明该反应处于平衡状态 D．反应达到平衡时，若的转化率为50%，则初始通入的为8mol 12．（2024高二上·福建·学业考试）工业制硫酸中的一步重要反应是：。在一定条件下的密闭容器中进行反应，下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是 A．的质量保持不变 B．的含量保持不变 C．正反应和逆反应的速率相等 D．和的物质的量之比 13．（2022高三·河北·学业考试）恒温恒压下，将2 molX和4 molY置于密闭容器中发生反应：X(s)＋2Y(g)⇌2Z(g)。反应1 min后，达到化学平衡状态。下列说法正确的是 A．达到化学平衡状态前，容器中气体体积随反应进行而增大 B．达到化学平衡状态后，容器中Y和Z的物质的量之比一定为1∶1 C．1 min后，Y的浓度不再改变 D．反应生成Z的物质的量一定小于4 mol 14．（2024高二下·北京·学业考试）一定温度下，在恒容、密闭容器中发生反应：。当、、、的浓度不再变化时，下列说法正确的是 A．该反应已达到化学平衡状态 B．正、逆反应速率相等且等于零 C．和全部转化为和 D．、、、的浓度一定相等 15．（2023高二上·广东佛山·学业考试）密闭容器中通入CO和NO，发生反应：　，达到平衡。下列说法正确的是 A．升高温度，减慢 B．分离，加快 C．使用催化剂，NO的平衡转化率增大 D．增大容器体积，CO的平衡转化率减小 16．（2024高一下·湖南·学业考试）工业上以海水为原料富集镁并冶炼金属镁，其流程如图： 回答下列问题： (1)海水中含有大量MgCl2、NaCl和CaCl2，它们属于 （填“酸”或“盐”）。 (2)熟石灰溶于水，所得的溶液呈 （填“酸性”或“碱性”）。 (3)冶炼镁（操作Ⅱ）的方法属于 （填“电解法”或“热分解法”）。 (4)工业上制取光气（COCl2）的反应：。某体积为2 L的恒容反应器中发生上述反应，Cl2的物质的量与时间的关系如图。则： ①用Cl2表示前8 min反应的速率为 ； ②其他条件不变时，往反应器中通入氩气（不参与反应），该反应的反应速率 （填“增大”或“不变”）。 17．（2024高一下·湖南娄底·学业考试）以菱铁矿(主要成分是碳酸亚铁)为原料制取铁的流程如图： (1)中氧元素的化合价为 (填“-1”或“-2”)。 (2)“浸取”时通常将菱铁矿石进行粉碎，其目的是 (填“增大”或“减小”)反应速率。 (3)“氧化”和“沉淀”是将“浸取”过程中产生的转化为沉淀，则操作①的名称为(填“蒸发”或“过滤”) 。 (4)在5L的密闭容器中加入4mol 和8mol 生反应，反应2s后，NO增加了2mol。 ①用NO的浓度变化表示反应的平均速率为 。 ②其他条件不变，再通入，反应速率将 (填“增大”或“减小”)。 18．（2024高一下·湖南郴州·学业考试）化学与人类生活、生产密切相关。请根据题意填空： (1)84消毒液是生活中常用的消毒剂，其有效成分是 (填“NaCl”或“NaClO”)； (2)工业制硝酸中的一个重要反应为：。一定条件下，将3 mol H2和2 mol N2充入体积为1L的密闭容器中，5min后得到NH3的物质的量为1mol，则用NH3的浓度变化表示该反应的平均速率为 ； (3)工艺师刻蚀石英制作艺术品所用试剂是 (填“盐酸”或“氢氟酸”)。 19．（2024高一下·天津·学业考试）在2L的恒容密闭容器中充入1mol CO和2mol ，一定条件下发生反应：，测得和的物质的量变化如图1所示，反应过程中的能量变化如图2所示。 (1)从反应开始至达到平衡，CO的平均反应速率v(CO)= 。平衡时的转化率为 。 (2)下列措施能增大反应速率的是___________(填字母)。 A．升高温度 B．降低压强 C．减小的浓度 D．加入合适的催化剂 (3)下列描述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________。 A．CO、和三种物质的浓度相等 B．混合气体的密度不随时间的变化而变化 C．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 D．单位时间内消耗2mol 的同时生成1mol (4)该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)，已知断开1mol CO(g)和2mol 中的化学键需要吸收的能量为1924kJ，则断开1mol 中的化学键所需要吸收 kJ的能量。 (5)汽车尾气(含有烃类、CO、、NO等物质)是城市空气的污染源之一，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”，使CO和NO转化为无毒气体，其反应方程式 。 20．（2023高一上·陕西·学业考试）某化学反应 2A(g) ⇌B(g)+C(g)在3种不同条件下进行，B、C的起始浓度均为0.反应物 A的浓度随反应时间的变化情况见下表。 根据上述数据回答下列问题： (1)实验1中，0~10 min 的平均反应速率V(A)= mol/(L·min)。 (2)在实验1、2中，有一个实验使用了催化剂，判断是实验 (填“1”或“2”)。 (3)实验3最快可能在 (填“10~20”或“20~30”)min 之间达到平衡状态。下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是 (填字母代号)。 A．容器内A、B、C的分子数之比为 2∶1∶1 B．生成B的速率和消耗C的速率相等 C．产物B的浓度不再发生改变 D．气体的总物质的量不再发生改变 1．（2023高一上·广东·学业考试）一定条件下，反应在密闭容器中进行，体系中和的浓度(c)随反应时间(t)变化的曲线如图，其中正逆反应速率相等的时刻为 A． B． C． D． 2．（2009高二·湖南·学业考试）已知4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系是 A．v(NH3)=v(O2) B．v(O2)=v(H2O) C．v(NH3)=v(H2O) D．v(O2)=v(NO) 3．（23-24高一下·天津·期中）在密闭容器中，进行反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，保持其他条件不变，只改变下列条件，该反应速率会增大的是 A．增大N2的浓度 B．恒容下充入少量He C．降低温度 D．减小压强 4．（9-10高二下·广东潮州·期中）一定条件下的反应，在10L的密闭容器中进行，测得2min内，N2的物质的量由20mol减小到8mol，则2min内N2的速率为 A．1.2mol·L-1·min-1 B．1.0mol·L-1·min-1 C．0.6mol·L-1·min-1 D．0.4mol·L-1·min-1 5．（2024高一下·浙江绍兴·学业考试）T1℃时，2L的恒容密闭容器中充入SO2和O2发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，容器中各组分的物质的量随时间变化如图所示。下列说法不正确的是 A．达化学平衡状态时，O2的转化率约为66.7% B．t2min时：反应速率v(SO3)=mol/(L·min) C．若反应在T2℃进行(T2>T1)，反应进行t1分钟后，n(SO2)<0.8mol D．当容器内压强保持不变时，化学反应达到平衡状态 6．（2023高一下·广西·学业考试）一定条件下，水溶液中的石蕊（HIn）存在可逆变化。当该变化达到平衡时，下列描述中，不正确的是 A．正、逆反应速率相等 B．中性条件下溶液呈紫色 C．溶液中氢离子的浓度为零 D．若溶液呈蓝色，则显碱性 7．（2023高二下·福建·学业考试）一定条件下的密闭容器中，可逆反应达到平衡时，下列说法正确的是 A．正反应速率为0 B．、、的百分含量相等 C．的浓度不再随时间的变化而变化 D．、、的物质的量之比为1∶3∶2 8．（2024高二下·天津南开·学业考试）在高温、高压和有催化剂的恒容密闭容器中进行反应：。下列叙述正确的是 A．在上述条件下，能全部转化为 B．使用合适的催化剂是为了提高的平衡转化率 C．达到平衡时，体系中各物质的浓度保持不变 D．当正反应速率等于逆反应速率且等于零时，该反应达到平衡 9．（2021高一下·湖北·学业考试）下列操作会导致化学反应速率减小的是 A．与稀盐酸反应时加入水 B．双氧水制氧气时加入少量 C．将煤块粉碎后用于燃烧 D．Cu与稀硝酸反应时加热 10．（22-23高一下·浙江·阶段练习）工业制硫酸的重要反应之一是，该反应正反应放热。反应在密闭容器中进行，下列有关说法错误的是 A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 B．在上述条件下，不可能100%地转化为 C．提高反应时的温度，可以实现的完全转化 D．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 11．（23-24高一下·浙江温州·期中）气体和气体在的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：。若经后测得C的浓度为，现有下列几种说法： ①用物质A表示的反应平均速率为 ②用物质B表示的反应的平均速率为 ③时物质A的转化率为70% ④时物质B的浓度为 其中正确的是 A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ 12．（2021高一下·湖北·学业考试）在一定条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化关系如下图所示。在下列4个时间点中，反应处于平衡状态的是 A． B． C． D． 13．（2024高一下·湖南株洲·学业考试）一定条件下，向密闭容器中通入1mol 和3mol ，发生反应，当反应达到平衡时，下列说法错误的是 A．反应生成了2mol B．正、逆反应速率相等 C．的浓度保持不变 D．的转化率达到最大 14．（2023高二上·广东佛山·学业考试）溶液中存在平衡：　。下列措施能使平衡正向移动的是 A．溶液降温 B．加入少量KCl固体 C．加水稀释 D．加入几滴溶液 15．（2023高二上·广东佛山·学业考试）过氧化氢()是一种用途广泛的工业原料。回答下列问题： (1)已知：反应①　 反应②　 则的 kJ/mol；不同温度下分解反应的平衡常数 (填“>”、“<”或“=”)。 (2)是一种极弱的酸，在水中电离的示意图如下： 编号 温度/℃ i 25 10.0 0 10.0 ii 25 15.0 a b iii 25 10.0 2.0 c iv 60 d 0 10.0 ①实验i和ii探究浓度对反应速率的影响，则a= ，b= 。 ②实验 (填编号)探究催化剂对速率的影响，能说明催化剂加快反应速率的实验记录是 。 ③温度越高反应速率越快，用碰撞理论解释正确的是 。 A．单位体积内活化分子数增多    B．活化分子百分数不变 C．单位体积内有效碰撞的次数增大    D．改变了反应的路径 ④实验i中几乎没有收集到气体，可能原因是 。 (3)写出在生活中的一种用途 。 16．（2023高二上·广东佛山·学业考试）工业合成氨对提高农业生产意义重大。回答下列问题： (1)“哈伯—博施法”合成氨反应的能量变化如图1，合成氨的热化学方程式为 (用含和的代数式表示)。 (2)10L密闭容器中充入和，一定条件下反应，10min末，的浓度为，则0～10min时间内的平均反应速率为 。此时，将容器体积压缩为5L，则达到平衡后， (填“>”“<”或“=”)，平衡常数K (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)工业合成氨控制压强范围为10～30MPa，压强太低则 (结合速率平衡作答)，压强太高对设备要求高 (4)反应物在铁催化剂表面上合成氨的反应历程可简化为图2所示，吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注。 ①该历程中能垒 eV(用含a和b的代数式表示)，写出该历程的化学方程式 。 ②铁催化合成氨时，铁表面吸附的速率比快得多，则 (填“”或“”)的吸附速率决定了合成氨的整体反应速率。 ③下列关于合成氨实际生产的说法正确的是 。 A．选择400-500℃是因该温度下氨的平衡产率最高 B．将含和的原料气循环使用可以提高原料的转化率 C．常采用1∶2.8而不是1∶3，原因是适度过量可加快转化率 D．催化剂活性位点若被杂质气体占据，会导致和的反应速率变快 17．（2024高三下·陕西·学业考试）在2L的密闭容器内，800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间变化如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)用NO表示0～2s内该反应的平均速率v(NO)= mol·L-1·s-1。 (2)下列措施能够使该反应速率加快的是 (填字母，下同)。 a．降低温度       b．减小压强       c．使用催化剂 (3)若上述反应在恒容的密闭容器中进行，下列叙述中能说明该反应已达平衡状态的是 (填字母)。 a．c(NO)：c(O2)=2：1 b．混合气体的颜色保持不变 c．每消耗1molO的同时生成2molNO2 18．（2024高一下·湖南·学业考试）制造印刷电路板的重要反应为，某学习小组模拟从其废液中回收铜，并获得溶液，设计如下方案： 请回答下列问题： (1)操作(Ⅰ)的名称为 。 (2)加过量盐酸发生反应的离子方程式为 。 (3)溶液(Ⅰ)和溶液(Ⅱ)中主要金属阳离子为 (填“”或“”)。 (4)学习小组为探究Fe与盐酸的反应速率，将一定量的铁粉与100mL 1盐酸混合，3min后，溶液中浓度为0.3。则： ①用浓度变化表示该反应速率为 ； ②其他条件不变，换2的盐酸，则反应速率 (填“增大”或“减小”)。 19．（2024高一下·湖南·学业考试）菱铁矿主要成分是碳酸亚铁（），以菱铁矿为原料制取铁的一种流程如图： 请回答下列问题： (1)“氧化”和“沉淀”是将“酸浸”过程中产生的全部转化为，为一种 （填“白”或“红褐”）色沉淀。 (2)“分解”过程的产物为水和 （填“FeO”或“”）。 (3)利用金属活动性的不同，可以采取不同的冶炼方法，上述流程中的“过程Ⅰ”属于 （填“热还原法”或“热分解法”）。 (4)氨水由氨气溶于水制备，工业合成氨的化学方程式为。一定条件下，在2L密闭容器中，充入3mol 和1mol 发生反应，2min时测得生成了0.4mol 。则： ①用表示2min内该反应的速率为 。 ②其他条件不变，将容器的容积压缩为1L，则该反应的速率 （填“增大”“减小”或“不变”）。 20．（2023高二·上海·学业考试）以煤炭为原料制备氢气是一种常用的方法，总反应为：(正反应为吸热反应) (1)上述反应中，反应物的总能量 生成物的总能量。 A．大于　　　　B．小于　　　　C．等于 (2)下列措施中，能加快上述反应的反应速率的是___________。 A．将煤炭粉碎 B．通入氦气 C．降低温度 D．加入催化剂 (3)能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是 A．保持不变 B． C．物质的总质量不变 D． (4)一定温度下，在2L密闭容器中加入足量的C(s)和3molH2O(g)，反应至5min时，H2O(g)的物质的量变为1mol，0~5min内H2O(g)的平均反应速率 。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$