第13讲 化学反应速率与反应限度-【学考必备】2025年高中化学学业水平合格性考试总复习（江苏专用）

第13讲 化学反应速率与反应限度 目录 明晰学考要求 1 基础知识梳理 1 考点精讲精练 3 考点一：化学反应速率 3 考点二：化学反应限度 6 实战能力训练 8 1.通过实验认识影响化学反应速率的因素。 2.通过实验认识化学反应的限度。 3.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 一、化学反应速率 1．化学反应速率及其表示方法 (1)概念：化学反应速率是用来衡量 的物理量。 (2)表示方法：可用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加(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： 或 。 2．规律 对于同一反应，用不同的物质来表示反应速率，其比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。 如对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。 2.影响化学反应速率的条件 (1)内因：由参加反应的物质的结构(化学性质)决定。如常温下，H2和F2反应很快，N2和H2反应很困难。 (2)外因：主要指浓度、温度、压强和催化剂。 改变条件对化学反应速率的影响 改变的条件 影响结果 改变的条件 影响结果 浓度 增大 速率增大 减小 速率减小 温度 升高 速率增大 降低 速率减小 压强(有气体参与的反应) 增大 速率增大 减小 速率减小 催化剂 加入合适的催化剂 速率增大 不用催化剂 速率小 固体 粉碎(小颗粒) 速率增大 块状(大颗粒) 速率小 二、化学反应的限度 1．可逆反应 (1)概念：在同一条件下，既能向 方向进行，又能向 方向进行的化学反应。 (2)特征：反应不能 ，或者在一定条件下反应物与生成物 。在书写化学方程式时，可逆反应用符号“”表示。 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 。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 、 、 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 。 2．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 ，原因是 ；逆反应速率为 ，原因是 ； ②反应进行中，正反应速率的变化是 ，原因是 ；逆反应速率的变化是 ，原因是 ； ③反应一段时间(t1)后，正反应速率和逆反应速率的关系是 ，反应物的浓度 ，生成物的浓度 。 1．化学平衡状态的特征 2．化学反应的限度 （1）化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到的或完成的 ，任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度。 （2）不同条件下，同一可逆反应的化学反应限度不同；相同条件下，不同反应的化学反应限度也不同。 （3）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 。 3．化学平衡状态的判断依据 （1）直接判断依据：v正＝v逆≠0 ①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。 ②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bB⇌cC＋dD，＝时，反应达到平衡状态。 （2）间接判断依据：各种“量”不变 ①各物质的质量、物质的量或浓度不变。②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。 ③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)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。 考点一：化学反应速率 【典型例题】 【例1】(2023高二上·江苏·学业考试)乙醇–水催化重整制氢的反应有CH3CH2OH(g) + 3H2O(g)2CO2(g)+ 6H2(g)，正反应是吸热反应。下列有关该反应的说法正确的是 A. 反应物的总能量高于生成物的总能量 B. 反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关 C.用催化剂减慢该反应的速率 D. 达到化学平衡时，CH3CH2OH能完全转化为生成物 【例2】（2023高二上·江苏·学业考试）某化学反应中，反应物B的物质的量浓度在10s内，从4.0mol/L变成了2.0mol/L，则这10s内B的反应速率为 A．0.2mol/(L·s) B．0.5mol/(L·min) C．0.02mol/(L·s) D．0.05mol/L 【即时演练】 1.(2022高二上·江苏·学业考试) 犹记2008夏的热烈，拥抱2022冬的激情。北京冬奥会全部场馆将100%使用太阳能、氢能等清洁能源供电，着力打造“绿色冬奥”。甲醇与水蒸气制取氢气的反应为CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)，正反应是吸热反应。下列有关该反应的说法正确的是 A. 如图表示正反应过程的能量变化 B. 使用合适的催化剂能加快反应速率 C. 减小CH3OH的浓度能加快反应速率 D. 达到化学平衡时，CH3OH能完全转化为生成物 2.(2023高二上·江苏·学业考试)反应2NO+2CON2+2CO2可应用于汽车尾气的净化，下列关于该反应的说法正确的是（ ） A. 升高温度能减慢反应速率 B. 减小CO浓度能加快反应速率 C. 使用恰当的催化剂能加快反应速率 D. 达到化学平衡时，NO能100%转化为产物 3.(2023高二上·江苏·学业考试)水—碳催化制氢的反应为：C+H2OH2+CO可应用于汽车尾气的净化，下列关于该反应的说法正确的是 A. 增大压强能减慢化学反应速率 B. 合适的催化剂能加快反应速率 C. 增大水蒸气的浓度能减慢化学反应速率 D. 达到化学平衡时，H2O能全部转化为H2 4.（2022高二上·江苏·学业考试）某化学反应中，反应物B的物质的量浓度在10s内，从4.0mol/L变成了2.0mol/L，则这10s内B的反应速率为 A．0.2mol/(L·s) B．0.5mol/(L·min) C．0.02mol/(L·s) D．0.05mol/L 考点二：化学反应限度 【典型例题】 【例1】（2024高二下·江苏·学业考试）阅读下列材料，回答下列问题。 硫铁矿(主要成分为)在空气中煅烧可制得，反应放出大量的热。在催化剂作用下被氧化生成，反应为，正反应是放热反应。遇水剧烈反应，放出大量的热，产生酸雾。工业上采用的吸收反应生成的，再经稀释可得到不同浓度的硫酸产品。 工业制备硫酸的过程中，下列说法不正确的是 A．硫铁矿粉碎后煅烧，可增大反应物的接触面积 B．催化氧化反应达平衡时，可转化为 C．用的吸收可减少酸雾，提高吸收效率 D．尾气中含有的需经处理达标后方能排放 【例2】（2023高二上·江苏镇江·学业考试模拟）在恒温恒容条件下发生可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。下列说法正确的是 A．平衡时一定存在c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2 B．平衡时氨气的百分含量不再变化 C．平衡时断开1个N≡N键的同时有6个N—H键生成 D．平衡时1molN2和3molH2反应能完全反应生成2molNH3 【即时演练】 1.（2023高二上·江苏徐州·学业考试模拟）恒温恒容条件下，能说明反应2NO2(g)N2O4(g)(无色)一定处于化学平衡状态的是 A．消耗2molNO2的同时生成1molN2O4 B．混合气体的颜色不再变化 C．单位时间内消耗NO2的物质的量与消耗N2O4的物质的量之比为1∶2 D．混合气体的密度保持不变 2.（2023高二上·江苏徐州·学业考试模拟）臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为 2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)。下列说法正确的是 A．增大O3浓度可加快反应速率 B．升高温度可减慢反应速率 C．达到平衡时，v正=v逆=0 D．达到平衡时，NO2的转化率为100% 一、单选题 1．（2023高二上·江苏泰州·学业考试模拟）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 2．（2023高二上·江苏连云港·学业考试模拟）已知FeCl3溶液和KI溶液能发生反应：2Fe3＋＋2I-⇌2Fe2＋＋I2.下列关于该反应的说法错误的是 A．升高温度会加快反应速率 B．增大Fe3＋和I-的浓度能加快反应速率 C．当上述可逆反应达到平衡时，溶液中c(Fe3＋)与c(Fe2＋)相等 D．向反应后的溶液中加入CCl4，充分振荡后静置，取上层溶液滴加KSCN溶液，溶液变成血红色 3．（2023高二上·江苏·学业考试）制备高纯硅的反应为SiCl4＋2H2Si＋4HCl，下列反应条件的改变对反应速率的影响正确的是 A．适当升高温度能加快反应速率 B．减小H2的压强对反应速率没有影响 C．增大H2的浓度能减缓反应速率 D．及时移走Si固体，能增大反应速率 4．（2023高二·江苏南京·学业考试模拟）汽车尾气净化装置中发生反应：2NO + 2CO N2 + 2CO2,下列说法正确的是 A．CO是氧化剂 B．NO失去电子 C．用催化剂减慢该反应的速率 D．该反应可减少氮氧化物的排放 5．（2023高二·江苏南京·学业考试模拟） 氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。乙醇–水催化重整制氢的反应有CH3CH2OH(g) + 3H2O(g)2CO2(g)+ 6H2(g)，正反应是吸热反应。下列有关该反应的说法正确的是 A．反应物的总能量高于生成物的总能量 B．反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关 C．断开H–O键放出能量 D．达到化学平衡时，CH3CH2OH能完全转化为生成物 6．（2022高二·江苏南京·学业考试模拟）犹记2008夏的热烈，拥抱2022冬的激情。北京冬奥会全部场馆将100%使用太阳能、氢能等清洁能源供电，着力打造“绿色冬奥”。甲醇与水蒸气制取氢气的反应为CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)，正反应是吸热反应。下列有关该反应的说法正确的是 A．如图表示正反应过程的能量变化 B．使用合适的催化剂能加快反应速率 C．减小CH3OH的浓度能加快反应速率 D．达到化学平衡时，CH3OH能完全转化为生成物 7．（2022高二上·江苏盐城·学业考试模拟）反应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．达到化学平衡状态时，全部转化为 8．（2022高二上·江苏扬州·学业考试模拟）金属铁广泛应用于生产生活中，铁元素的常见化合价有和价，常见的核素有、、等。是重要的化工原料，硫铁矿烧渣中含有大量的，工业上常将其用于制取绿矾。可用作反应的催化剂。关于反应的说法正确的是 A．减小浓度能加快反应速率 B．使用催化剂可加快反应的速率 C．使用催化剂可实现原料的转化 D．达到化学平衡时，正、逆反应的速率为0 9．（2022高二上·江苏·学业考试）一定条件下，恒容密闭容器中发生反应：，下列说法中错误的是 A．降低温度会减慢反应速率 B．不可能100%转化为 C．平衡时，正、逆反应速率均为0 D．平衡时，两种气体的浓度保持不变 10．（2021高二上·江苏徐州·学业考试模拟）臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为 2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)。下列说法正确的是 A．增大O3浓度可加快反应速率 B．升高温度可减慢反应速率 C．达到平衡时，v正=v逆=0 D．达到平衡时，NO2的转化率为100% 11．（2021高二上·江苏徐州·学业考试模拟）恒温恒容条件下，能说明反应2NO2(g)N2O4(g)(无色)一定处于化学平衡状态的是 A．消耗2molNO2的同时生成1molN2O4 B．混合气体的颜色不再变化 C．单位时间内消耗NO2的物质的量与消耗N2O4的物质的量之比为1∶2 D．混合气体的密度保持不变 12．（2021高二上·江苏·学业考试）下列条件的改变对反应的影响说法不正确的是 A．升高温度能加快化学反应速率 B．增大H2的浓度能加快化学反应速率 C．达到化学平衡状态时，N2能全部转化为NH3 D．增大压强可加快该反应的化学反应速率 13．（2023高二上·江苏盐城·学业考试模拟）是工业上制造氮肥的重要反应，该反应的正反应为放热反应，下列说法正确的是 A．使用催化剂不影响反应速率 B．和的总能量低于总能量 C．增大的浓度可以提高化学反应速率 D．合适的条件下，和能100%转化为 14．（2021高二·江苏·学业考试）2020年11月，嫦娥五号在长征五号火箭的助推下成功发射，火箭采用液氢、液氧等无毒无污染推进剂。嫦娥五号首次实现在月球上动态展示五星红旗(如图)，并带着“月壤”从地外天体起飞返回地球。旗开月表，五星闪耀。 水—碳催化制氢的反应为：C+H2OH2+CO可应用于汽车尾气的净化，下列关于该反应的说法正确的是 A．增大压强能减慢化学反应速率 B．合适的催化剂能加快反应速率 C．增大水蒸气的浓度能减慢化学反应速率 D．达到化学平衡时，H2O能全部转化为H2 15．（2022高二上·江苏镇江·学业考试模拟）在恒温恒容条件下发生可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。下列说法正确的是 A．平衡时一定存在c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2 B．平衡时氨气的百分含量不再变化 C．平衡时断开1个N≡N键的同时有6个N—H键生成 D．平衡时1molN2和3molH2反应能完全反应生成2molNH3 16．（2022高二上·江苏南京·学业考试模拟）空间站是一种可以提供多名航天员巡防、长期工作和生活的载人航天器。空间站补充的一种方式是通过化学反应来生成。电解水可以生成和，其中可以直接供人类呼吸使用。在一定条件下与人类呼出的反应生成和，然后又可以电解产生。这样就可以形成一个循环的反应链。和反应生成和的反应为。下列关于该反应的说法正确的是 A．合适的催化剂能加快反应速率 B．适当升高温度会减慢化学反应速率 C．增大的浓度能减慢化学反应速率 D．达到化学平衡时，能全部转化为 17．（2021高二上·江苏盐城·学业考试模拟）工业上H2可以发生反应：CO+2H2CH3OH，下列有关说法不正确的是 A．增大H2的浓度，可加快反应速率 B．使用合适催化剂，可加快反应速率 C．达到平衡时，正反应速率与逆反应速率相等 D．达到平衡时，CO可以完全转化 18．（2022高二上·江苏·学业考试）在演唱会上，我们能看到“星光闪烁”。荧光棒的发光原理是：化学物质相互反应过程中，能量以光的形式释放出来。把荧光棒放在热水中，荧光棒会迅速变亮。原因之一是 A．压强变大，反应速率变快 B．反应物浓度增大，反应速率增大 C．温度升高，反应速率增大 D．热水作为催化剂，从而加快了反应速率 19．（2022高二·江苏南通·学业考试模拟）NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。一种利用NH3无害化处理NO的反应为6NO+4NH35N2+6H2O。该反应过程中物质的能量变化如下图所示。关于该反应，下列说法正确的是 A．升高温度能够加快反应速率 B．降低NO浓度能够加快反应速率 C．使用催化剂不影响反应的速率 D．加入足量的NH3可以使NO 100％转化为N2 二、解答题 1．（2023高二·江苏南京·学业考试模拟）在加热、加压条件下，利用金属锰的水热反应可将CO2转化为甲酸(HCOOH)，转化关系示意图如下： (1)HCOOH的官能团是羧基。HCOOH分子中与碳原子形成共价键的原子的数目是 。 (2)转化过程可认为分两步反应进行： 反应I. Mn + H2OMnO + H2↑； 反应Ⅱ. …… 写出加热、加压条件下反应Ⅱ的化学方程式： 。 (3)反应一段时间后，生成HCOOH的速率增大，可能的原因是 (填字母)。 A．反应放热使温度升高 B．反应I得到的MnO对HCOOH的生成有催化作用 C．H2能将MnO转化为MnO2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第13讲 化学反应速率与反应限度 目录 明晰学考要求 1 基础知识梳理 1 考点精讲精练 3 考点一：化学反应速率 3 考点二：化学反应限度 6 实战能力训练 8 1.通过实验认识影响化学反应速率的因素。 2.通过实验认识化学反应的限度。 3.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 一、化学反应速率 1．化学反应速率及其表示方法 (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：可用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加(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或mol·L－1·min－1。 2．规律 对于同一反应，用不同的物质来表示反应速率，其比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。 如对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。 2.影响化学反应速率的条件 (1)内因：由参加反应的物质的结构(化学性质)决定。如常温下，H2和F2反应很快，N2和H2反应很困难。 (2)外因：主要指浓度、温度、压强和催化剂。 改变条件对化学反应速率的影响 改变的条件 影响结果 改变的条件 影响结果 浓度 增大 速率增大 减小 速率减小 温度 升高 速率增大 降低 速率减小 压强(有气体参与的反应) 增大 速率增大 减小 速率减小 催化剂 加入合适的催化剂 速率增大 不用催化剂 速率小 固体 粉碎(小颗粒) 速率增大 块状(大颗粒) 速率小 二、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。 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。 2．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．化学平衡状态的特征 2．化学反应的限度 （1）化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到的或完成的最大程度，任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度。 （2）不同条件下，同一可逆反应的化学反应限度不同；相同条件下，不同反应的化学反应限度也不同。 （3）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。 3．化学平衡状态的判断依据 （1）直接判断依据：v正＝v逆≠0 ①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。 ②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bB⇌cC＋dD，＝时，反应达到平衡状态。 （2）间接判断依据：各种“量”不变 ①各物质的质量、物质的量或浓度不变。②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。 ③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)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。 考点一：化学反应速率 【典型例题】 【例1】(2023高二上·江苏·学业考试)乙醇–水催化重整制氢的反应有CH3CH2OH(g) + 3H2O(g)2CO2(g)+ 6H2(g)，正反应是吸热反应。下列有关该反应的说法正确的是 A. 反应物的总能量高于生成物的总能量 B. 反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关 C.用催化剂减慢该反应的速率 D. 达到化学平衡时，CH3CH2OH能完全转化为生成物 【答案】B 【详解】A．正反应是吸热反应，说明反应物的总能量低于生成物的总能量，A错误； B．化学键断裂需要吸收能量，化学键形成时放出能量，化学反应中吸收和放出的不相等，所以化学反应有能量的变化，因此反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关，B正确； C．应用催化剂加快反应速率，C错误；D．可逆反应不能进行完全，达到化学平衡时CH3CH2OH转化率达到最大限度，不能完全转化为生成物，D错误； 故选B。 【例2】（2023高二上·江苏·学业考试）某化学反应中，反应物B的物质的量浓度在10s内，从4.0mol/L变成了2.0mol/L，则这10s内B的反应速率为 A．0.2mol/(L·s) B．0.5mol/(L·min) C．0.02mol/(L·s) D．0.05mol/L 【答案】A 【解析】由题意知反应物B在10s内浓度变化量是2mol/L，所以其反应速率为，故选A。 【即时演练】 1.(2022高二上·江苏·学业考试) 犹记2008夏的热烈，拥抱2022冬的激情。北京冬奥会全部场馆将100%使用太阳能、氢能等清洁能源供电，着力打造“绿色冬奥”。甲醇与水蒸气制取氢气的反应为CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)，正反应是吸热反应。下列有关该反应的说法正确的是 A. 如图表示正反应过程的能量变化 B. 使用合适的催化剂能加快反应速率 C. 减小CH3OH的浓度能加快反应速率 D. 达到化学平衡时，CH3OH能完全转化为生成物 【答案】B 【详解】A．根据图中信息可知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，选项A错误； B．催化剂能加快化学反应速度，选项B正确； C．反应物的浓度减小，反应速率降低，选项C错误； D．可逆反应无法彻底转化，故CH3OH无法完全转化为生成物，选项D错误； 答案选B。 2.(2023高二上·江苏·学业考试)反应2NO+2CON2+2CO2可应用于汽车尾气的净化，下列关于该反应的说法正确的是（ ） A. 升高温度能减慢反应速率 B. 减小CO浓度能加快反应速率 C. 使用恰当的催化剂能加快反应速率 D. 达到化学平衡时，NO能100%转化为产物 【答案】C 【详解】A. 升高温度使得任何化学反应的化学反应速率加快，故A错误； B. 减小CO浓度能降低反应速率，故B错误； C. 加入催化剂可以加快化学反应速率，故C正确； D. 可逆反应的反应物不能完全转化，故D错误。故选：C。 3.(2023高二上·江苏·学业考试)水—碳催化制氢的反应为：C+H2OH2+CO可应用于汽车尾气的净化，下列关于该反应的说法正确的是 A. 增大压强能减慢化学反应速率 B. 合适的催化剂能加快反应速率 C. 增大水蒸气的浓度能减慢化学反应速率 D. 达到化学平衡时，H2O能全部转化为H2 【答案】B 【解析】A．增大压强能加快化学反应速率，A错误； B．加入合适的催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，B正确； C．增大水蒸气的浓度，即增大反应物的浓度，能加快化学反应速率，C错误； D．该反应为可逆反应，反应物的转化率小于100%，即达到化学平衡时，H2O不能全部转化为H2，D错误； 答案选B。 4.（2022高二上·江苏·学业考试）某化学反应中，反应物B的物质的量浓度在10s内，从4.0mol/L变成了2.0mol/L，则这10s内B的反应速率为 A．0.2mol/(L·s) B．0.5mol/(L·min) C．0.02mol/(L·s) D．0.05mol/L 【答案】A 【详解】由题意知反应物B在10s内浓度变化量是2mol/L，所以其反应速率为，故选A。 考点二：化学反应限度 【典型例题】 【例1】（2024高二下·江苏·学业考试）阅读下列材料，回答下列问题。 硫铁矿(主要成分为)在空气中煅烧可制得，反应放出大量的热。在催化剂作用下被氧化生成，反应为，正反应是放热反应。遇水剧烈反应，放出大量的热，产生酸雾。工业上采用的吸收反应生成的，再经稀释可得到不同浓度的硫酸产品。 工业制备硫酸的过程中，下列说法不正确的是 A．硫铁矿粉碎后煅烧，可增大反应物的接触面积 B．催化氧化反应达平衡时，可转化为 C．用的吸收可减少酸雾，提高吸收效率 D．尾气中含有的需经处理达标后方能排放 【答案】B A．硫铁矿粉碎后煅烧，可增大反应物的接触面积，加快反应速率，故正确； B．是可逆反应，不可能转化为，故B错误； C．遇水剧烈反应，放出大量的热，用的吸收可减少酸雾，提高吸收效率，故C正确； D．是酸性气体，能引起酸雨，尾气中含有的需经处理达标后方能排放，故D正确； 选B。 【例2】（2023高二上·江苏镇江·学业考试模拟）在恒温恒容条件下发生可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。下列说法正确的是 A．平衡时一定存在c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2 B．平衡时氨气的百分含量不再变化 C．平衡时断开1个N≡N键的同时有6个N—H键生成 D．平衡时1molN2和3molH2反应能完全反应生成2molNH3 【答案】B 【解析】A．平衡时各物质浓度不变，浓度比不一定等于系数比，故A错误； B．平衡时各物质浓度不变，所以平衡时氨气的百分含量不再变化，故B正确； C．断开1个N≡N键的同时有6个N—H键生成，不能判断正逆反应速率相等，反应不一定平衡，故C错误； D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)是可逆反应，1molN2和3molH2不可能完全反应生成2molNH3，故D错误； 选B。 【即时演练】 1.（2023高二上·江苏徐州·学业考试模拟）恒温恒容条件下，能说明反应2NO2(g)N2O4(g)(无色)一定处于化学平衡状态的是 A．消耗2molNO2的同时生成1molN2O4 B．混合气体的颜色不再变化 C．单位时间内消耗NO2的物质的量与消耗N2O4的物质的量之比为1∶2 D．混合气体的密度保持不变 【答案】B 【解析】A．化学平衡的本质特征是正、逆反应速率相等，而消耗NO2和生成N2O4均表示的是正反应速率，故消耗2molNO2的同时生成1molN2O4不能说明反应达到平衡，A不合题意； B．NO2为红棕色，N2O4为无色，反应体系的颜色一直再改变，故混合气体的颜色不再变化说明反应一定达到平衡了，B符合题意； C．消耗NO2表示正反应速率，消耗N2O4表示逆反应速率，达到平衡时正、逆反应速率相等，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，故平衡时应该是单位时间内消耗NO2的物质的量与消耗N2O4的物质的量之比为2∶1，C不合题意； D．混合气体的质量一直不变，容器的体积不变，则混合气体的密度一直不变，故混合气体的密度保持不变不能说明反应一定达到平衡，D不合题意； 故答案为：B。 2.（2023高二上·江苏徐州·学业考试模拟）臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为 2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)。下列说法正确的是 A．增大O3浓度可加快反应速率 B．升高温度可减慢反应速率 C．达到平衡时，v正=v逆=0 D．达到平衡时，NO2的转化率为100% 【答案】A 【解析】A．增大反应物O3浓度，使单位体积内活化分子数增多，分子之间有效碰撞次数增加，化学反应速率加快，A正确； B．升高温度，物质的内能增加，活化分子数增加，分子之间有效碰撞次数增加，可加快化学反应速率，B错误； C．可逆反应的化学平衡状态为动态平衡，当反应达到平衡时反应仍然在进行，所以v正=v逆≠0，C错误； D．可逆反应中反应物不能完全转化为生成物，因此当反应在一定条件下达到平衡状态时，NO2的转化率小于100%，D错误； 故合理选项是A。 一、单选题 1．（2023高二上·江苏泰州·学业考试模拟）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。 2．（2023高二上·江苏连云港·学业考试模拟）已知FeCl3溶液和KI溶液能发生反应：2Fe3＋＋2I-⇌2Fe2＋＋I2.下列关于该反应的说法错误的是 A．升高温度会加快反应速率 B．增大Fe3＋和I-的浓度能加快反应速率 C．当上述可逆反应达到平衡时，溶液中c(Fe3＋)与c(Fe2＋)相等 D．向反应后的溶液中加入CCl4，充分振荡后静置，取上层溶液滴加KSCN溶液，溶液变成血红色 【答案】C 【详解】A．温度越高反应速率越快，所以升高温度会加快反应速率，故A正确； B．浓度越大反应速率越快，所以增大Fe3＋和I-的浓度能加快反应速率，故B正确； C．当上述可逆反应达到平衡时，溶液中与不变，而不一定相等，故C错误； D．反应是可逆反应，溶液中存在铁离子，所以向反应后的溶液中加入CCl4，充分振荡后静置，取上层溶液滴加KSCN溶液，溶液变成血红色，故D正确； 故答案选C。 3．（2023高二上·江苏·学业考试）制备高纯硅的反应为SiCl4＋2H2Si＋4HCl，下列反应条件的改变对反应速率的影响正确的是 A．适当升高温度能加快反应速率 B．减小H2的压强对反应速率没有影响 C．增大H2的浓度能减缓反应速率 D．及时移走Si固体，能增大反应速率 【答案】A 【详解】A．升高温度能加快反应速率，A正确； B．减小H2的压强使反应速率减慢，B错误； C．增大H2的浓度能加快反应速率，C错误； D．及时移走Si固体，对反应速率没有影响，D错误； 故选A。 4．（2023高二·江苏南京·学业考试模拟）汽车尾气净化装置中发生反应：2NO + 2CO N2 + 2CO2,下列说法正确的是 A．CO是氧化剂 B．NO失去电子 C．用催化剂减慢该反应的速率 D．该反应可减少氮氧化物的排放 【答案】D 【详解】A．反应中CO的C由+2价升为CO2中的+4价，被氧化，是还原剂，A错误； B．反应中NO中的N由+2价降为N2中的0价，得到电子，B错误； C．尾气净化装置处理尾气的时间较短，因此应用催化剂加快反应速率，C错误； D．该反应将NO转化为无污染的N2，可以减少氮氧化物的排放，D正确； 故选D。 5．（2023高二·江苏南京·学业考试模拟） 氢是燃料电池的理想燃料。氢燃料电池的使用推动了氢气制取、储存和利用技术的不断创新。氨在燃料电池中与O2反应生成N2和H2O，氨易于储存，且泄漏时易被察觉，也是燃料电池的理想燃料。乙醇–水催化重整制氢的反应有CH3CH2OH(g) + 3H2O(g)2CO2(g)+ 6H2(g)，正反应是吸热反应。下列有关该反应的说法正确的是 A．反应物的总能量高于生成物的总能量 B．反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关 C．断开H–O键放出能量 D．达到化学平衡时，CH3CH2OH能完全转化为生成物 【答案】B 【详解】A．正反应是吸热反应，说明反应物的总能量低于生成物的总能量，A错误； B．化学键断裂需要吸收能量，化学键形成时放出能量，化学反应中吸收和放出的不相等，所以化学反应有能量的变化，因此反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关，B正确； C．化学键断裂需要吸收能量，因此断开H–O键需要吸收能量，C错误； D．可逆反应不能进行完全，达到化学平衡时CH3CH2OH转化率达到最大限度，不能完全转化为生成物，D错误； 故选B。 6．（2022高二·江苏南京·学业考试模拟）犹记2008夏的热烈，拥抱2022冬的激情。北京冬奥会全部场馆将100%使用太阳能、氢能等清洁能源供电，着力打造“绿色冬奥”。甲醇与水蒸气制取氢气的反应为CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)，正反应是吸热反应。下列有关该反应的说法正确的是 A．如图表示正反应过程的能量变化 B．使用合适的催化剂能加快反应速率 C．减小CH3OH的浓度能加快反应速率 D．达到化学平衡时，CH3OH能完全转化为生成物 【答案】B 【详解】A．根据图中信息可知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，选项A错误； B．催化剂能加快化学反应速度，选项B正确； C．反应物的浓度减小，反应速率降低，选项C错误； D．可逆反应无法彻底转化，故CH3OH无法完全转化为生成物，选项D错误； 答案选B。 7．（2022高二上·江苏盐城·学业考试模拟）反应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．达到化学平衡状态时，全部转化为 【答案】C 【详解】A．升高温度能加快反应速率，A错误； B．减小浓度，即减小反应物浓度，能减慢反应速率，B错误； C．缩小反应容器的体积，增大压强，能加快反应速率，C正确； D．达到化学平衡状态时，由于是可逆反应，不能全部转化为，D错误； 答案选C。 8．（2022高二上·江苏扬州·学业考试模拟）金属铁广泛应用于生产生活中，铁元素的常见化合价有和价，常见的核素有、、等。是重要的化工原料，硫铁矿烧渣中含有大量的，工业上常将其用于制取绿矾。可用作反应的催化剂。关于反应的说法正确的是 A．减小浓度能加快反应速率 B．使用催化剂可加快反应的速率 C．使用催化剂可实现原料的转化 D．达到化学平衡时，正、逆反应的速率为0 【答案】B 【详解】A．减小浓度，反应物浓度减小，反应速率减慢，A错误； B．催化剂可加快反应速率，故使用催化剂可加快反应的速率，B正确； C．可逆反应不能实现原料的完全转化，催化剂可加快反应速率，但是不能提高原料的转化率，实现原料的100%转化，C错误； D．达到化学平衡时，正、逆反应的速率相等，但不为0，D错误； 故选B。 9．（2022高二上·江苏·学业考试）一定条件下，恒容密闭容器中发生反应：，下列说法中错误的是 A．降低温度会减慢反应速率 B．不可能100%转化为 C．平衡时，正、逆反应速率均为0 D．平衡时，两种气体的浓度保持不变 【答案】C 【详解】A．降低温度可减慢反应速率，A正确； B．该反应为可逆反应，故不可能100%转化为，B正确； C．平衡时，正、逆反应速率相等，但不为0，C错误； D．平衡时，正、逆反应速率相等，两种气体的浓度保持不变，D正确； 答案选C。 10．（2021高二上·江苏徐州·学业考试模拟）臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为 2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)。下列说法正确的是 A．增大O3浓度可加快反应速率 B．升高温度可减慢反应速率 C．达到平衡时，v正=v逆=0 D．达到平衡时，NO2的转化率为100% 【答案】A 【详解】A．增大反应物O3浓度，使单位体积内活化分子数增多，分子之间有效碰撞次数增加，化学反应速率加快，A正确； B．升高温度，物质的内能增加，活化分子数增加，分子之间有效碰撞次数增加，可加快化学反应速率，B错误； C．可逆反应的化学平衡状态为动态平衡，当反应达到平衡时反应仍然在进行，所以v正=v逆≠0，C错误； D．可逆反应中反应物不能完全转化为生成物，因此当反应在一定条件下达到平衡状态时，NO2的转化率小于100%，D错误； 故合理选项是A。 11．（2021高二上·江苏徐州·学业考试模拟）恒温恒容条件下，能说明反应2NO2(g)N2O4(g)(无色)一定处于化学平衡状态的是 A．消耗2molNO2的同时生成1molN2O4 B．混合气体的颜色不再变化 C．单位时间内消耗NO2的物质的量与消耗N2O4的物质的量之比为1∶2 D．混合气体的密度保持不变 【答案】B 【详解】A．化学平衡的本质特征是正、逆反应速率相等，而消耗NO2和生成N2O4均表示的是正反应速率，故消耗2molNO2的同时生成1molN2O4不能说明反应达到平衡，A不合题意； B．NO2为红棕色，N2O4为无色，反应体系的颜色一直再改变，故混合气体的颜色不再变化说明反应一定达到平衡了，B符合题意； C．消耗NO2表示正反应速率，消耗N2O4表示逆反应速率，达到平衡时正、逆反应速率相等，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，故平衡时应该是单位时间内消耗NO2的物质的量与消耗N2O4的物质的量之比为2∶1，C不合题意； D．混合气体的质量一直不变，容器的体积不变，则混合气体的密度一直不变，故混合气体的密度保持不变不能说明反应一定达到平衡，D不合题意； 故答案为：B。 12．（2021高二上·江苏·学业考试）下列条件的改变对反应的影响说法不正确的是 A．升高温度能加快化学反应速率 B．增大H2的浓度能加快化学反应速率 C．达到化学平衡状态时，N2能全部转化为NH3 D．增大压强可加快该反应的化学反应速率 【答案】C 【详解】A．升高温度时，物质的内能增加，分子之间有效碰撞次数增加，能加快化学反应速率，A正确； B．增大H2的浓度，会使单位体积内分子总数增加，单位体积内活化分子数之间，分子之间的有效碰撞次数增加，因而能加快化学反应速率，B正确； C．该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此达到化学平衡状态时，N2达到该条件下的最大转化率，但也不能全部转化为NH3，C错误； D．增大压强可使物质的浓度增大，单位体积内活化分子数增加，分子之间的有效碰撞次数增加，因而加快该反应的化学反应速率，D正确； 故合理选项是C。 13．（2023高二上·江苏盐城·学业考试模拟）是工业上制造氮肥的重要反应，该反应的正反应为放热反应，下列说法正确的是 A．使用催化剂不影响反应速率 B．和的总能量低于总能量 C．增大的浓度可以提高化学反应速率 D．合适的条件下，和能100%转化为 【答案】C 【详解】A．加入催化剂能增大反应速率，A错误； B．反应放热，故和的总能量高于总能量，B错误； C．反应物的浓度增大，反应速率增大，C正确 D．该反应为可逆反应，反应物的转化率不可能达到100%，D错误； 故选C。 14．（2021高二·江苏·学业考试）2020年11月，嫦娥五号在长征五号火箭的助推下成功发射，火箭采用液氢、液氧等无毒无污染推进剂。嫦娥五号首次实现在月球上动态展示五星红旗(如图)，并带着“月壤”从地外天体起飞返回地球。旗开月表，五星闪耀。 水—碳催化制氢的反应为：C+H2OH2+CO可应用于汽车尾气的净化，下列关于该反应的说法正确的是 A．增大压强能减慢化学反应速率 B．合适的催化剂能加快反应速率 C．增大水蒸气的浓度能减慢化学反应速率 D．达到化学平衡时，H2O能全部转化为H2 【答案】B 【详解】A．增大压强能加快化学反应速率，A错误； B．加入合适的催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，B正确； C．增大水蒸气的浓度，即增大反应物的浓度，能加快化学反应速率，C错误； D．该反应为可逆反应，反应物的转化率小于100%，即达到化学平衡时，H2O不能全部转化为H2，D错误； 答案选B。 15．（2022高二上·江苏镇江·学业考试模拟）在恒温恒容条件下发生可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。下列说法正确的是 A．平衡时一定存在c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2 B．平衡时氨气的百分含量不再变化 C．平衡时断开1个N≡N键的同时有6个N—H键生成 D．平衡时1molN2和3molH2反应能完全反应生成2molNH3 【答案】B 【详解】A．平衡时各物质浓度不变，浓度比不一定等于系数比，故A错误； B．平衡时各物质浓度不变，所以平衡时氨气的百分含量不再变化，故B正确； C．断开1个N≡N键的同时有6个N—H键生成，不能判断正逆反应速率相等，反应不一定平衡，故C错误； D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)是可逆反应，1molN2和3molH2不可能完全反应生成2molNH3，故D错误； 选B。 16．（2022高二上·江苏南京·学业考试模拟）空间站是一种可以提供多名航天员巡防、长期工作和生活的载人航天器。空间站补充的一种方式是通过化学反应来生成。电解水可以生成和，其中可以直接供人类呼吸使用。在一定条件下与人类呼出的反应生成和，然后又可以电解产生。这样就可以形成一个循环的反应链。和反应生成和的反应为。下列关于该反应的说法正确的是 A．合适的催化剂能加快反应速率 B．适当升高温度会减慢化学反应速率 C．增大的浓度能减慢化学反应速率 D．达到化学平衡时，能全部转化为 【答案】A 【详解】A．催化剂能降低反应活化能加快反应速率，故A正确； B．适当升高温度会加快化学反应速率，故B错误； C．增大的浓度能加快化学反应速率，故C错误； D．该反应是可逆反应，达到化学平衡时，不可能全部转化为，故D错误； 选A。 17．（2021高二上·江苏盐城·学业考试模拟）工业上H2可以发生反应：CO+2H2CH3OH，下列有关说法不正确的是 A．增大H2的浓度，可加快反应速率 B．使用合适催化剂，可加快反应速率 C．达到平衡时，正反应速率与逆反应速率相等 D．达到平衡时，CO可以完全转化 【答案】D 【详解】A．增大反应物的浓度可以加快反应速率，A正确； B．催化剂可以降低反应的活化能，加快反应速率，B正确； C．当可逆反应达到平衡时，正逆反应速率相等，C正确； D．可逆反应不能进行到底，反应物和生成物共存，故CO不能完全转化，D错误； 答案选D。 18．（2022高二上·江苏·学业考试）在演唱会上，我们能看到“星光闪烁”。荧光棒的发光原理是：化学物质相互反应过程中，能量以光的形式释放出来。把荧光棒放在热水中，荧光棒会迅速变亮。原因之一是 A．压强变大，反应速率变快 B．反应物浓度增大，反应速率增大 C．温度升高，反应速率增大 D．热水作为催化剂，从而加快了反应速率 【答案】C 【详解】A．反应与压强无关，A错误； B．荧光棒中的物质不能接触到热水，与反应物浓度无关，B错误； C．在热水中，温度升高，单位体积内活化分子数目增加，反应速率加快，C正确； D．荧光棒中的物质不能接触到热水，起不到催化作用，D错误； 故选C。 19．（2022高二·江苏南通·学业考试模拟）NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。一种利用NH3无害化处理NO的反应为6NO+4NH35N2+6H2O。该反应过程中物质的能量变化如下图所示。关于该反应，下列说法正确的是 A．升高温度能够加快反应速率 B．降低NO浓度能够加快反应速率 C．使用催化剂不影响反应的速率 D．加入足量的NH3可以使NO 100％转化为N2 【答案】A 【详解】A．升高温度可以加快化学反应速率，A正确； B．降低NO浓度减慢化学反应速率，B错误； C．使用催化剂加快化学反应速率，C错误； D．反应是可逆反应，不可能完全转化，D错误； 故选A。 二、解答题 1．（2023高二·江苏南京·学业考试模拟）在加热、加压条件下，利用金属锰的水热反应可将CO2转化为甲酸(HCOOH)，转化关系示意图如下： (1)HCOOH的官能团是羧基。HCOOH分子中与碳原子形成共价键的原子的数目是 。 (2)转化过程可认为分两步反应进行： 反应I. Mn + H2OMnO + H2↑； 反应Ⅱ. …… 写出加热、加压条件下反应Ⅱ的化学方程式： 。 (3)反应一段时间后，生成HCOOH的速率增大，可能的原因是 (填字母)。 A．反应放热使温度升高 B．反应I得到的MnO对HCOOH的生成有催化作用 C．H2能将MnO转化为MnO2 【答案】(1)3 (2)CO2 + H2 HCOOH (3)B 【分析】根据转化关系可知，总反应为Mn+CO2+H2O=MnO+HCOOH，以此分析； 【详解】（1）甲酸的结构式为 ，HCOOH分子中与碳原子形成共价键的原子的数目为3； 故答案为：3； （2）根据总反应为Mn+CO2+H2O=MnO+HCOOH，减去反应Ⅰ，即为反应Ⅱ； 故答案为：； （3）A．温度升高，不论吸热反应还是放热反应，反应速率都会增大，A不符合题意； B．反应I得到的MnO对HCOOH的生成有催化作用，生成HCOOH的速率增大，B符合题意； C．氢气与二氧化碳反应生成甲酸，C不符合题意； 故答案为：B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$