专题01 化学反应速率与反应限度（八大题型）-【举一反三】2024-2025学年高一化学同步讲与练（苏教版2019必修第二册）

专题01 化学反应速率与反应限度 题型01 化学反应速率的概念与表示 题型02 化学反应速率的计算与比较 题型03 实验探究影响化学反应速率的因素 题型04 分析化学反应速率的影响因素 题型05 应用化学反应速率解释事实 题型06 可逆反应的认识与方程式表示 题型07 实验探究反应的限度 题型08 化学平衡状态的特征与判定 题型01 化学反应速率的概念与表示 知识积累 （1）概念： 化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢的物理量，通常用单位时间内反应物浓度的减少量或者生成物的增加量（取正值）来表示。 （2）公式： 其中，v表示B物质的反应速率；表示B物质的浓度变化量（反应物取减少量，生成物取增加量） （3）单位： mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1 注意： （1）由于化学反应中反应物浓度的减少量和生成物浓度的增加量均为正值，反应速率也均为正值。 （2）在同一化学反应里，用不同的物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质。 （3）固体或纯液体的浓度视为常数，Δc=0因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 （4）化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率 【典例1】下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 B．化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加 C．化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1 D．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 【变式1-1】下列说法正确的是 A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示 B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学方程式中的计量数之比 C．化学反应速率指的是某时刻的瞬时速率 D．化学反应速率的单位由时间单位和物质的量的单位决定 【变式1-2】在密闭容器里，A与与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知、，则此反应可表示为 A． B． C． D． 【变式1-3】为了更好地利用化学反应中的物质和能量变化，在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢和程度。下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 B．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显 C．化学反应速率为0.8mol·(L·s)−1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L−1 D．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加 题型02 化学反应速率的计算与比较 知识积累 计算方法 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）根据已知条件计算。 化学反应速率大小的比较方法 （1）归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；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)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较与，若＞，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。 【典例2-1】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 【典例2-2】将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，5min后，测得D的浓度为0.5mol•L－1，c(A)：c(B)=3：5，C的平均反应速率为0.1mol•L－1•min－1.求： （1）x的值为 。 （2）反应开始前容器中A、B的物质的量：n(A)=n(B)= mol。 （3）B的平均反应速率：v(B)= mol•L－1•min－1。 （4）此时A的浓度：c(A)= mol•L－1； （5）此时，D的体积分数为 。 【变式2-1】在一密闭容器中充入一定量的和，经测定反应开始后内，则末的浓度为      A. B. C. D. 【变式2-2】（22-23·高一下·江苏无锡名校·期中）可逆反应在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最大的是 A． B． C． D． 【变式2-3】在2L的密闭容器中进行反应，经过一段时间后，物质的量增加0.8，这段时间内用表示的平均反应速率为0.01。则这段时间为( ) A．10s B．20s C．30s D．40s 【变式2-4】在容积为2L的密闭容器中进行如下反应： A(g)+2B(g)⇌3C(g)+xD(g)，开始时通入4molA和6molB，5min末时测得C的物质的量为3mol，v(D)为0.2mol•L-1•min-1，计算： （1）5min末A的物质的量浓度为 mol•L-1。 （2）前5min内v(B)为 mol•L-1•min-1。 （3）化学方程式中x的值为 。 （4）此反应在四种不同情况下的反应速率分别如下所示，其中反应速率最快的是(填序号) 。 A．v(A)=0.4mol•L-1•min-1 B．v(B)=0.005mol•L-1•s-1 C．v(C)=0.3mol•L-1•min-1 D．v(D)=0.002mol•L-1•s-1 题型03 实验探究影响化学反应速率的因素 【典例3】常温下，向4支试管中各加入3mL 5%的H2O2溶液，分别进行下列实验，关于实验现象的叙述正确的是 A．将试管置于40°C水中，试管中无明显变化 B．将试管置于5°C水中，试管中气泡明显增多 C．向试管中加入少量1mol / LFeCl3溶液，试管中无明显变化 D．向试管中加入少量MnO2，试管中气泡明显增多 【变式3-1】某小组设计如图实验，欲使甲中试管先出现浑浊，下列操作一定达不到目的的是 A. 向甲烧杯中加入适量 B. 向甲中试管内滴加适量浓硫酸 C. 向乙烧杯中加入适量冰块 D. 增大甲装置所在环境的压强 【变式3-2】某学生为了探究影响化学反应速率的外界因素，进行以下实验： 向稀硫酸中加入过量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下： 时间 氢气体积 在、、、、各时间段中： 反应速率最大的时间段是________，主要的原因可能是_____________________； 反应速率最小的时间段是________，主要的原因可能是_____________________。 为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，可以向稀硫酸中加入________填序号。 溶液  溶液  稀  蒸馏水 进行以下对比实验，并记录实验现象。 实验Ⅰ： 实验Ⅱ：另取两支试管分别加入溶液和溶液，均未观察到有明显的气泡产生。 双氧水分解的化学方程式是_______________________。 实验Ⅰ的目的是________________________。 实验Ⅱ未观察到预期现象，为了达到该实验的目的，可采取的改进措施是______________。 【变式3-3】某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验。下列说法错误的是 实验序号 实验温度/K 有关物质 溶液颜色褪至无色所用时间/s 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O V/mL C/mol·L－1 V/mL C/mol·L－1 V/mL ① 293 2 0.02 4 0.1 0 t1 ② 293 2 0.02 3 0.1 1 8 ③ 313 2 0.02 3 0.1 1 t2 A．实验①②探究的是浓度对反应速率的影响 B．实验①③探究的是温度对反应速率的影响 C．t2<8 D．计算可得实验②中v(KMnO4)≈8.3×10-4mol•L-1•s-1(忽略溶液体积变化) 题型04 分析化学反应速率的影响因素 知识积累 物质的性质和外界条件对化学反应速率的影响 影响化学反应速率的因素 规律(在其他条件相同时) 内因 化学性质 反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快;反之则越慢 外因 温度 升高温度,化学反应速率加快;反之减慢 催化剂 使用催化剂,化学反应速率改变 反应物的浓度 增大反应物的浓度,化学反应速率加快;反之减慢 气态反应物的压强 增大气态反应物的压强,化学反应速率加快;反之减慢 固体反应物的表面积 增大固体反应物的表面积,化学反应速率加快;反之减慢 原电池 有原电池形成时,化学反应速率加快 其他 电磁波、超声波、溶剂等会影响化学反应速率 【典例4】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 【变式4-1】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 【变式4-2】下列措施对增大反应速率明显有效的是 ①Al在氧气中燃烧生成，将Al片改成Al粉 ②Fe与稀硫酸反应制取时，改用98%浓硫酸 ③Zn与稀硫酸反应制取时，滴加几滴溶液 ④与溶液反应时，增大压强 ⑤，升高温度 ⑥钠与水反应时，增大水的用量 A．①③⑤ B．②④⑥ C．①②③⑤ D．①⑤ 【变式4-3】下列关于化学反应速率的说法中，正确的是 A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B．决定化学反应速率的主要因素是反应物的浓度 C．增大压强，一定能加快化学反应速率 D．用锌与稀硫酸反应制H2时，滴加几滴硫酸铜溶液能加快反应速率 题型05 应用化学反应速率解释事实 【典例5-1】日常生活中的下列做法，与调控反应速率无关的是 A．发面时加入酵母 B．食品真空包装 C．冰箱冷藏食物 D．门窗合页里注油 【典例5-2】（22-23·高一下·江苏淮安淮安区·期中）下列做法可以提高燃料燃烧效率的是 A．将煤碳作气化处理 B．用大煤块替代细煤粉 C．提高燃料的着火点 D．燃烧时通入不足量空气 【变式5-1】下列现象与化学反应速率有关且最快的是 A．加工馒头时添加膨松剂 B．进入公共场合需要佩戴口罩 C．黑火药爆炸 D．溶洞形成 【变式5-2】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．将Fe与稀反应中的稀换成稀 C．食品抽真空包装 D．实验室制氢气时，用锌粉代替锌块 【变式5-3】下列措施中，不能增大化学反应速率的是 A．实验室用氯酸钾制取氧气时，加入二氧化锰 B．在金属钠与水反应时，增加水的量 C．将空气改成纯氧气，做铝与氧气反应的实验 D．Ba(OH)2∙8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应，适当升高温度 题型06 可逆反应的认识与方程式表示 知识积累 1.概念 在同一条件下，正反应方向和逆反应方向均能同时进行的化学反应称为可逆反应 2.特点 （1）共存：反应物转化率低于100%，反应物生成物共存。 （2）双同：正逆反应是在同一条件下同时进行的。 （3）双向：可逆反应分为方向相反的两个反应，正反应和逆反应。 3.表示方法 可逆反应的化学方程式中，用“”号代替“===”号 注意： （1）可逆反应这一概念中的关键词是“同一条件”。如 2H2+02 点燃 2H20和2H20 通电 2H2↑+02↑ 不互为可逆反应。 （2）正反应、逆反应方向的热效应相反。若正反应是吸(放)热反应则逆反应是放(吸)热反应。 （3）绝大多数化学反应都有一定的可逆性,但有些反应的可逆程度很小,如H++OH- H2O和Ag++CI- AgCl可视为完全反应。 【典例6】下列说法错误的是 A．化学反应的限度可以通过改变条件来改变 B．当一个可逆反应达到平衡状态时，该反应即停止 C．当一个可逆反应达到平衡状态时，该反应的正、逆反应速率相等 D．当一个可逆反应达到平衡状态时，该反应在此条件下就达到了反应限度 【变式6-1】下列关于化学反应限度的叙述中，正确的是(　　) A．化学反应的限度都相同 B．可以通过改变温度控制化学反应的限度 C．可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的限度 D．当一个化学反应在一定条件下达到限度时，反应即停止 【变式6-2】一定条件下，向1 L恒容密闭容器中充入0.1 mol A和0.3 mol B发生反应：A(g)＋2B(g)2C(g)，当反应达平衡时，不可能存在的数据是 A．c(A)＝0.05 mol·L－1 B．c(B)＝0.24 mol·L－1 C．c(B)＝0.1 mol·L－1 D．c(C)＝0.18 mol·L－1 题型07 实验探究反应的限度 【典例7】室温下，探究溶液和KI溶液反应的限度，实验步骤如下。 步骤I：取溶液，向其中加入溶液，振荡，观察实验现象。 步骤II：继续向上述溶液中加入2mL苯，充分振荡后静置，观察实验现象。 步骤III：取下层溶液，向其中滴加5～6滴15％硫氰化钾溶液，观察溶液的颜色。 下列说法不正确的是 A．步骤I中反应的离子方程式： B．步骤II中通过分液可将水溶液与苯分离 C．步骤III中加入硫氰化钾溶液后溶液变红说明反应有一定限度 D．步骤III反应后溶液中大量存在、、、 【变式7-1】某同学设计了如下实验来探究化学反应的限度： ⅰ．取溶液于试管中，向其中加入10滴溶液，振荡； ⅱ．用滴管取适量反应后的溶液于点滴板上，向其中滴加1~2滴淀粉溶液，观察到溶液变蓝； ⅲ．用滴管取适量步骤ⅰ反应后的溶液于点滴板上，向其中滴加1~2滴15%KSCN溶液，观察到溶液变红。下列说法错误的是 A．步骤ⅰ中，反应的离子方程式为 B．步骤ii中现象说明KI和的反应存在限度 C．KSCN是含有共价键的离子化合物 D．往步骤ⅰ中反应后的溶液中加入2mL苯，液体会分层且上层溶液呈紫红色 【变式7-2】实验室以与的反应为对象研究化学反应的限度与速率，实验设计如图所示： （1）实验观测到的现象是 。 （2）为探究该反应是否为可逆反应，进行如下实验：取少量反应后的溶液于试管中，加入 (填化学式)，观测到 ，证明该反应为可逆反应。 （3）为探究温度和对该反应速率的影响，进行如下实验。 实验所用试剂：溶液、溶液、蒸馏水、淀粉溶液 ①将实验方案补全。 序号 温度 (碘化钾) (碘化钾) (硫酸铁) (硫酸铁) 淀粉溶液/滴 (水) 1 0.1 5 0.05 5 2 0 2 3 ②实验表明反应速率：实验2实验1实验3，观测到的实验现象是 。 题型08 化学平衡状态的特征与判定 知识积累 1.化学平衡状态的建立过程 在一定条件下向反应容器中加入N2和H2发生反应N2＋3H22NH3。 浓度 速率变化 v正、v逆关系 开始 反应物浓度最大 v正最大 v正＞v逆 生成物浓度为0 v逆为0 变化 反应物浓度减小 v正减小 v正＞v逆 生成物浓度增大 v逆增大 平衡 反应物浓度不变 v正不变 v正＝v逆 生成物浓度不变 v逆不变 2.化学平衡状态的概念： 在一定条件下，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，称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 3.化学平衡状态的特征 （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 4.化学平衡标志的判断 （1）直接标志 ①正、逆反应速率相等 同种物质：v正＝v逆≠0，(同一种物质的生成速率等于消耗速率) 不同种物质：＝ 在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比；在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比 ②各组分的浓度保持一定 各组分的浓度不随时间的改变而改变；各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变 （2）间接判断依据：以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例 类型 判断依据 是否是平衡状态 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的分数一定 平衡 ②各物质的质量或各物质质量分数一定 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 速率的关系 ①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即v(正)=v(逆) 平衡 ②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC，则v(正)=v(逆) 平衡 ③在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指v(逆) 不一定平衡 ④v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q，v(正)不一定等于v(逆) 不一定平衡 压强 ①m＋n≠p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) 平衡 ②m＋n=p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) 不一定平衡 混合气体平均相对分子质量 ①一定时，只有当m＋n≠p＋q时 平衡 ②一定时，但m＋n=p＋q时 不一定平衡 温度 何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时 平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色一定 平衡 体系的密度 恒温恒容时，密度一定 不一定平衡 恒温恒压时，若m＋n≠p＋q，则密度一定时 平衡 恒温恒压时，若m＋n=p＋q，则密度一定时 不一定平衡 【典例8】在一定温度下，可逆反应A2(g)+2B2(g)2C(g)达到平衡的标志是 A．A的消耗速率与C的生成速率之比为1：2 B．单位时间内生成nmolA的同时生成2nmolB C．A、B的物质的量之比为2：1 D．A、B、C的浓度都不再变化 【变式8-1】在一定温度下，可逆反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(s)达到平衡的标志是 A．SO2的分解速率与SO3的生成速率相等 B．SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化 C．SO2、O2、SO3的物质的量之比为2：1：2 D．单位时间内每生成1mol O2的同时生成2mol SO2 【变式8-2】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 【变式8-3】一定条件下，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示。回答以下问题： （1）0～10s内，A气体的反应速率 ，B气体的反应速率 。 （2）该反应的化学方程式 。 （3）反应后和反应前的压强之比 。 （4）20s时，C气体的体积分数为 ，此时v(A)正 v(C)逆(填“＞”“＜”或“=”) （5）关于该反应的说法正确的是 。(不定项选择) a.到达10s时刻时该反应已停止 b.20s时刻时B气体的正反应速率等于逆反应速率 c.10s时刻时之前C气体的消耗速率小于它的生成速率 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 化学反应速率与反应限度 题型01 化学反应速率的概念与表示 题型02 化学反应速率的计算与比较 题型03 实验探究影响化学反应速率的因素 题型04 分析化学反应速率的影响因素 题型05 应用化学反应速率解释事实 题型06 可逆反应的认识与方程式表示 题型07 实验探究反应的限度 题型08 化学平衡状态的特征与判定 题型01 化学反应速率的概念与表示 知识积累 （1）概念： 化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢的物理量，通常用单位时间内反应物浓度的减少量或者生成物的增加量（取正值）来表示。 （2）公式： 其中，v表示B物质的反应速率；表示B物质的浓度变化量（反应物取减少量，生成物取增加量） （3）单位： mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1 注意： （1）由于化学反应中反应物浓度的减少量和生成物浓度的增加量均为正值，反应速率也均为正值。 （2）在同一化学反应里，用不同的物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质。 （3）固体或纯液体的浓度视为常数，Δc=0因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 （4）化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率 【典例1】下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 B．化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加 C．化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1 D．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 【答案】D 【解析】A．化学反应速率越大，反应现象不一定越明显，如盐酸与氢氧化钠溶液的反应时本就没有明显现象，A错误； B．固体或纯液体的浓度可视为常数，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，B错误； C．0.8 mol·L-1·s-1表示1 s的时间内，某物质的浓度变化了0.8 mol·L-1，C错误； D．化学反应速率就是表示化学反应进行快慢的物理量，D正确； 综上所述答案为D。 【变式1-1】下列说法正确的是 A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示 B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学方程式中的计量数之比 C．化学反应速率指的是某时刻的瞬时速率 D．化学反应速率的单位由时间单位和物质的量的单位决定 【答案】B 【解析】A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示，A错误； B．因为物质是按化学反应中的化学计量数反应的，故用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学方程式中的计量数之比，B正确； C．化学反应速率指的是某时间段内的平均时速率，C错误； D．化学反应速率的单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定，D错误； 故选B。 【变式1-2】在密闭容器里，A与与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知、，则此反应可表示为 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】根据物质发生反应时，速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，据此分析解答。 【解析】在密闭容器里，A与与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知2vB=3vA，3vC=2vB，由于物质反应时，速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，则该反应的化学方程式为：2A+3B=2C，故合理选项是D。 【变式1-3】为了更好地利用化学反应中的物质和能量变化，在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢和程度。下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 B．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显 C．化学反应速率为0.8mol·(L·s)−1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L−1 D．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加 【答案】A 【解析】A．化学反应速率是用来表示反应快慢的物理量，根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢，A正确； B．有些化学反应酸碱中和反应瞬间就能完成，但几乎没有明显现象发生，B错误； C．化学反应速率为0.8mol·(L·s)−1是指1s内某物质的浓度变化为0.8mol·L−1，而不是1s时的瞬时浓度，C错误； D．化学反应速率一般以某物质单位时间内的浓度变化量来表示，D错误； 故选A。 题型02 化学反应速率的计算与比较 知识积累 计算方法 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）根据已知条件计算。 化学反应速率大小的比较方法 （1）归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；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)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较与，若＞，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。 【典例2-1】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。 【典例2-2】将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，5min后，测得D的浓度为0.5mol•L－1，c(A)：c(B)=3：5，C的平均反应速率为0.1mol•L－1•min－1.求： （1）x的值为 。 （2）反应开始前容器中A、B的物质的量：n(A)=n(B)= mol。 （3）B的平均反应速率：v(B)= mol•L－1•min－1。 （4）此时A的浓度：c(A)= mol•L－1； （5）此时，D的体积分数为 。 【答案】（1）2 （2）3 （3）0.05 （4）0.75 （5）16.7% 【分析】5min后，测得D的浓度为0.5mol•L－1，c(A)：c(B)=3：5，C的平均反应速率为0.1mol•L－1•min－1，则此时D为0.5mol•L－1×2L=1mol、C为0.1mol•L－1•min－1×5min×2L=1mol，反应的A为1.5mol、B为0.5mol，设初始AB均为amol，则(a-1.5): (a-0.5)=3:5，则a=2mol； 【解析】（1）由分析可知，5min后， D为1mol、C 为1mol，则x：2=1:1，x=2； （2）反应开始前容器中A、B的物质的量：n(A)=n(B)=3mol； （3）B的平均反应速率：v(B)= v(C)÷2=0.05mol•L－1•min－1； （4）此时A的浓度：c(A)=(3mol-1.5mol)÷2=0.75mol•L－1； （5）此时ABCD分别为1.5mol、2.5mol、1mol、1mol，总的物质的量为6mol，则D的体积分数为16.7%。 【变式2-1】在一密闭容器中充入一定量的和，经测定反应开始后内，则末的浓度为      A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 内的，则消耗的浓度是，根据化学方程式可知，生成氨气的浓度是，D正确。 【变式2-2】（22-23·高一下·江苏无锡名校·期中）可逆反应在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最大的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】反应速率与化学计量数的比值越大、反应速率越快， A．X为固体，不能用浓度的变化量表示速率； B．； C．； D．； 显然C中比值最大，反应速率最快，选项C正确，故选：C。 【变式2-3】在2L的密闭容器中进行反应，经过一段时间后，物质的量增加0.8，这段时间内用表示的平均反应速率为0.01。则这段时间为( ) A．10s B．20s C．30s D．40s 【答案】B 【解析】一段时间后，的物质的量增加0.8，在这段时间内用表示的平均反应速率为0.01，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，在这段时间内用表示的平均反应速率为，解得，故B正确； 故选B。 【变式2-4】在容积为2L的密闭容器中进行如下反应： A(g)+2B(g)⇌3C(g)+xD(g)，开始时通入4molA和6molB，5min末时测得C的物质的量为3mol，v(D)为0.2mol•L-1•min-1，计算： （1）5min末A的物质的量浓度为 mol•L-1。 （2）前5min内v(B)为 mol•L-1•min-1。 （3）化学方程式中x的值为 。 （4）此反应在四种不同情况下的反应速率分别如下所示，其中反应速率最快的是(填序号) 。 A．v(A)=0.4mol•L-1•min-1 B．v(B)=0.005mol•L-1•s-1 C．v(C)=0.3mol•L-1•min-1 D．v(D)=0.002mol•L-1•s-1 【答案】 1.5 0.2 2 A 【分析】根据化学平衡的“三段式”计算，求出5min末A的物质的量浓度和前5min内v(B)的值；根据反应速率之比等于系数之比求出x值；比较反应速率快慢，化为同一种物质的速率进行比较；据此解答。 【解析】（1）在容积为2L的密闭容器中，发生，则c(A)= =1.5mol/L；答案为1.5。 （2）v(B)====0.2mol·L-1·min-1；答案为0.2。 （3）根据同一反应中、同一时间段内，各物质的反应速率之比等于计量数之比；所以v(B):v(D)= 0.2mol·L-1·min-1：0.2mol·L-1·min-1=2：x，x=2；答案为2。 （4）把所有速率都换算成A的反应速率；A．v(A )=0.4 mol•L-1•min-1， B．由v( B )=0.005 mol•L-1•s-1知，v(A )=0.005××60 mol•L-1•min-1=0.15 mol•L-1•min-1，C．由v(C)=0.3 mol•L-1•min-1知，v(A )=0.1 mol•L-1•min-1，D．由v(D )=0.002 mol•L-1•s-1知，v(A )=0.002××60 mol•L-1•min-1=0.06 mol•L-1•min-1，则A最快；答案为A。 题型03 实验探究影响化学反应速率的因素 【典例3】常温下，向4支试管中各加入3mL 5%的H2O2溶液，分别进行下列实验，关于实验现象的叙述正确的是 A．将试管置于40°C水中，试管中无明显变化 B．将试管置于5°C水中，试管中气泡明显增多 C．向试管中加入少量1mol / LFeCl3溶液，试管中无明显变化 D．向试管中加入少量MnO2，试管中气泡明显增多 【答案】D 【解析】A．40°C温度大于常温25°C，升高温度，则反应速率增大，产生的气泡增多，故A错误； B．5°C温度低于常温25°C，降低温度，反应速率减慢，产生气泡减少，故B错误； C．FeCl3起到该反应的催化剂的作用，能增大反应的速率，试管中气泡明显增多，故C错误； D．MnO2起到该反应的催化剂的作用，加快H2O2分解产生氧气的速率，试管中气泡明显增多，故D正确； 故选：D。 【变式3-1】某小组设计如图实验，欲使甲中试管先出现浑浊，下列操作一定达不到目的的是 A. 向甲烧杯中加入适量 B. 向甲中试管内滴加适量浓硫酸 C. 向乙烧杯中加入适量冰块 D. 增大甲装置所在环境的压强 【答案】D 【解析】 氧化钙与水反应生成氢氧化钙放出大量的热，向甲烧杯中加入适量氧化钙会使甲中反应温度高于乙，反应速率大于乙，甲中试管先出现浑浊，能达到目的； 向甲中试管内滴加适量浓硫酸，浓硫酸稀释时放出大量的热，且溶液中氢离子浓度增大，会使反应速率加快，甲中试管先出现浑浊，能达到目的； 向乙烧杯中加入适量冰块，反应温度会低于甲，反应速率小于甲，甲中试管先出现浑浊，能达到目的； 硫代硫酸钠和硫酸都不是气体，增大甲装置所在环境的压强，不能改变反应速率，不能使甲中试管先出现浑浊，不能达到目的。 【变式3-2】某学生为了探究影响化学反应速率的外界因素，进行以下实验： 向稀硫酸中加入过量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下： 时间 氢气体积 在、、、、各时间段中： 反应速率最大的时间段是________，主要的原因可能是_____________________； 反应速率最小的时间段是________，主要的原因可能是_____________________。 为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，可以向稀硫酸中加入________填序号。 溶液  溶液  稀  蒸馏水 进行以下对比实验，并记录实验现象。 实验Ⅰ： 实验Ⅱ：另取两支试管分别加入溶液和溶液，均未观察到有明显的气泡产生。 双氧水分解的化学方程式是_______________________。 实验Ⅰ的目的是________________________。 实验Ⅱ未观察到预期现象，为了达到该实验的目的，可采取的改进措施是______________。 【答案】（1）；该反应放热使温度升高，加快反应速率，此时温度的影响起主要作用； ；该反应中消耗使浓度减小，减慢反应速率，此时浓度的影响起主要作用；   其他条件相同时，探究温度对分解速率的影响  将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中或向两支试管中同时滴入滴的溶液，观察产生气泡的速率 【解析】化学反应速率，因为时间相同，只要气体体积差大的反应速率就大，故反应速率最大，该反应为放热反应，随着反应的进行温度升高，化学反应速率增大；反应速率最小，随着反应的进行，氢离子浓度降低，反应速率减小；为了减缓反应速率但不减少氢气的量，加入的物质应该是降低氢离子浓度但不影响氢离子总物质的量，加入、会消耗，加入稀氢离子浓度增加，氢离子总物质的量增加。在催化作用下，过氧化氢分解生成氧气和水，反应的化学方程式为；实验Ⅰ试管、只有温度不同，目的是探究温度对分解速率的影响；由题可知，实验Ⅱ探究的是浓度对分解速率的影响，反应现象不明显，可以采取加热、滴加溶液等方法提高反应速率，使反应现象明显。 【变式3-3】某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验。下列说法错误的是 实验序号 实验温度/K 有关物质 溶液颜色褪至无色所用时间/s 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O V/mL C/mol·L－1 V/mL C/mol·L－1 V/mL ① 293 2 0.02 4 0.1 0 t1 ② 293 2 0.02 3 0.1 1 8 ③ 313 2 0.02 3 0.1 1 t2 A．实验①②探究的是浓度对反应速率的影响 B．实验①③探究的是温度对反应速率的影响 C．t2<8 D．计算可得实验②中v(KMnO4)≈8.3×10-4mol•L-1•s-1(忽略溶液体积变化) 【答案】B 【解析】A．实验①②对比，变量为H2C2O4溶液的浓度，所以探究的是浓度对反应速率的影响，A正确； B．实验①③对比，变量不唯一，无法判断探究的是哪种因素对反应速率的影响，B错误； C．实验②③对比，单一变量为温度，温度越高，反应速率越快，实验③的温度更高，所以反应速率比实验②的要快，t2<8，C正确； D．实验②中，高锰酸钾完全反应需要的时间为8s，高锰酸钾的物质的量为0.02mol•L-1×0.002L=0.00004mol，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为=mol/L，v(KMnO4)≈，D正确； 答案选B。 题型04 分析化学反应速率的影响因素 知识积累 物质的性质和外界条件对化学反应速率的影响 影响化学反应速率的因素 规律(在其他条件相同时) 内因 化学性质 反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快;反之则越慢 外因 温度 升高温度,化学反应速率加快;反之减慢 催化剂 使用催化剂,化学反应速率改变 反应物的浓度 增大反应物的浓度,化学反应速率加快;反之减慢 气态反应物的压强 增大气态反应物的压强,化学反应速率加快;反之减慢 固体反应物的表面积 增大固体反应物的表面积,化学反应速率加快;反之减慢 原电池 有原电池形成时,化学反应速率加快 其他 电磁波、超声波、溶剂等会影响化学反应速率 【典例4】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 【解析】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。 【变式4-1】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。 【变式4-2】下列措施对增大反应速率明显有效的是 ①Al在氧气中燃烧生成，将Al片改成Al粉 ②Fe与稀硫酸反应制取时，改用98%浓硫酸 ③Zn与稀硫酸反应制取时，滴加几滴溶液 ④与溶液反应时，增大压强 ⑤，升高温度 ⑥钠与水反应时，增大水的用量 A．①③⑤ B．②④⑥ C．①②③⑤ D．①⑤ 【答案】A 【解析】①Al在氧气中燃烧生成，将Al片改成Al粉即增大反应物的接触面积，能加快反应速率，①正确； ②Fe与稀硫酸反应制取时，改用98%浓硫酸，浓硫酸和铁在常温下发生钝化反应，不产生氢气，②错误； ③Zn与稀硫酸反应制取时，滴加几滴溶液，Zn能够从硫酸铜溶液中置换出单质Cu，形成铜锌原电池，加快反应速率，③正确； ④与溶液反应时，增大压强几乎对溶液的浓度无影响，不改变反应速率，④错误； ⑤，升高温度，活化分子百分数增加，反应速率加快，⑤正确； ⑥水的浓度是一个常数，增大水的用量不改变反应物的浓度，不改变钠与水反应的反应速率，⑥错误； 综上分析，①③⑤正确，答案选A。 【变式4-3】下列关于化学反应速率的说法中，正确的是 A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B．决定化学反应速率的主要因素是反应物的浓度 C．增大压强，一定能加快化学反应速率 D．用锌与稀硫酸反应制H2时，滴加几滴硫酸铜溶液能加快反应速率 【答案】D 【解析】A．与稀硫酸的化学性质有所不同，98%的浓硫酸具有强氧化性，与铁片常温下会发生钝化，不会产生氢气，A错误； B．决定化学反应速率的主要因素是内因，即反应物的性质，而不是反应物的浓度，B错误； C．对于气体参加或生成的反应来说，增大压强，会加快反应速率，但若反应为水溶液或固体之间的反应，反应速率则几乎不受压强影响，C错误； D．用锌与稀硫酸反应制H2时，滴加几滴硫酸铜溶液可构成原电池，锌置换出铜，构成锌铜原电池，从而加快化学反应速率，D正确； 故选D。 题型05 应用化学反应速率解释事实 【典例5-1】日常生活中的下列做法，与调控反应速率无关的是 A．发面时加入酵母 B．食品真空包装 C．冰箱冷藏食物 D．门窗合页里注油 【答案】D 【解析】A．发面时加入酵母，可加快发面速率，与调控反应速率有关，A错误； B．食品真空包装，可减缓食品腐败速率，与调控反应速率有关，B错误； C．冰箱冷藏食物，温度降低，反应速率减小，从而减缓食品腐败速率，与调控反应速率有关，C错误； D．门窗合页里注油，是为了增加润滑度，与调控反应速率无关，D正确； 答案选D。 【典例5-2】（22-23·高一下·江苏淮安淮安区·期中）下列做法可以提高燃料燃烧效率的是 A．将煤碳作气化处理 B．用大煤块替代细煤粉 C．提高燃料的着火点 D．燃烧时通入不足量空气 【答案】A 【解析】燃烧的三要素：①物质具有可燃性，②具有充足的氧气，③温度达到着火点。若要提高燃烧效率，可通过提高反应接触面积或提高反应物浓度，由此可知，将固体燃料粉碎、将液体燃料雾化处理、将煤进行气化处理、通入适当过量的空气可提高燃烧效率，物质的着火点为其物理性质，不能改变； 故选A。 【变式5-1】下列现象与化学反应速率有关且最快的是 A．加工馒头时添加膨松剂 B．进入公共场合需要佩戴口罩 C．黑火药爆炸 D．溶洞形成 【答案】C 【解析】A． 加工馒头时添加膨松剂，是为了让馒头更加松软可口，与调控化学反应速率无关，故A错误； B． 进入公共场合需要佩戴口罩可防止病菌的传播，与调控化学反应速率无关，故B错误； C． 黑火药爆炸能在瞬间完成，反应速率很快，故C符合； D． 溶洞形成需要几十万年，反应速率很慢，故D不符合； 故选C。 【变式5-2】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．将Fe与稀反应中的稀换成稀 C．食品抽真空包装 D．实验室制氢气时，用锌粉代替锌块 【答案】B 【解析】A．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，故不选A； B．将稀换成稀，铁与稀硝酸不能放出氢气，与反应速率无关，故选B； C．食品抽真空包装，降低氧气浓度，减慢食物氧化速率，故不选C； D．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，故不选D； 选B。 【变式5-3】下列措施中，不能增大化学反应速率的是 A．实验室用氯酸钾制取氧气时，加入二氧化锰 B．在金属钠与水反应时，增加水的量 C．将空气改成纯氧气，做铝与氧气反应的实验 D．Ba(OH)2∙8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应，适当升高温度 【答案】B 【解析】A．实验室用氯酸钾制取氧气时，加入二氧化锰，二氧化锰作催化剂，加快反应速率，故A不符合题意； B．在金属钠与水反应时，增加水的量，水是纯液体，浓度不改变，速率不变，故B符合题意； C．将空气改成纯氧气，做铝与氧气反应的实验，氧气浓度增大，反应速率加快，故C不符合题意； D．Ba(OH)2∙8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应，适当升高温度，速率加快，故D不符合题意。 综上所述，答案为B。 题型06 可逆反应的认识与方程式表示 知识积累 1.概念 在同一条件下，正反应方向和逆反应方向均能同时进行的化学反应称为可逆反应 2.特点 （1）共存：反应物转化率低于100%，反应物生成物共存。 （2）双同：正逆反应是在同一条件下同时进行的。 （3）双向：可逆反应分为方向相反的两个反应，正反应和逆反应。 3.表示方法 可逆反应的化学方程式中，用“”号代替“===”号 注意： （1）可逆反应这一概念中的关键词是“同一条件”。如 2H2+02 点燃 2H20和2H20 通电 2H2↑+02↑ 不互为可逆反应。 （2）正反应、逆反应方向的热效应相反。若正反应是吸(放)热反应则逆反应是放(吸)热反应。 （3）绝大多数化学反应都有一定的可逆性,但有些反应的可逆程度很小,如H++OH- H2O和Ag++CI- AgCl可视为完全反应。 【典例6】下列说法错误的是 A．化学反应的限度可以通过改变条件来改变 B．当一个可逆反应达到平衡状态时，该反应即停止 C．当一个可逆反应达到平衡状态时，该反应的正、逆反应速率相等 D．当一个可逆反应达到平衡状态时，该反应在此条件下就达到了反应限度 【答案】B 【解析】A．若改变影响化学平衡的某一条件，原平衡被破坏，化学平衡会发生移动，化学反应的限度发生改变，A正确； B．当一个可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等但不等于零，为动态平衡，反应没有停止，B错误； C．当一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等但不等于零，各组分的浓度不再变化，C正确； D．当一个可逆反应达到平衡状态时，在此条件下反应物的转化率达到最大，即该反应达到了反应限度，D正确； 答案选B。 【变式6-1】下列关于化学反应限度的叙述中，正确的是(　　) A．化学反应的限度都相同 B．可以通过改变温度控制化学反应的限度 C．可以通过延长化学反应的时间改变化学反应的限度 D．当一个化学反应在一定条件下达到限度时，反应即停止 【答案】B 【解析】反应的限度受反应条件的影响，反应条件不同，限度也不同，A项错误；反应限度受温度影响，可以通过改变温度控制化学反应的限度，B项正确；反应达到一定的限度后条件不变，反应限度不变，反应限度不会随反应时间的改变而改变，C项错误；化学反应限度即化学平衡是一种动态平衡，达到限度时反应仍在进行，不会停止，D项错误。 【变式6-2】一定条件下，向1 L恒容密闭容器中充入0.1 mol A和0.3 mol B发生反应：A(g)＋2B(g)2C(g)，当反应达平衡时，不可能存在的数据是 A．c(A)＝0.05 mol·L－1 B．c(B)＝0.24 mol·L－1 C．c(B)＝0.1 mol·L－1 D．c(C)＝0.18 mol·L－1 【答案】C 【解析】可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，达到平衡时反应物、生成物一定共存。A项，若平衡时c(A)＝0.05 mol·L－1，A反应的物质的量为0.1 mol－0.05 mol·L－1×1 L＝0.05 mol，则反应消耗B的物质的量为0.05 mol×2＝0.1 mol，B剩余0.3 mol－0.1 mol＝0.2 mol，数据合理，不符合题意；B项，若平衡时c(B)＝0.24 mol·L－1，则反应消耗B的物质的量为0.3 mol－0.24 mol·L－1×1 L＝0.06 mol，同时消耗0.03 mol的A，A剩余0.1 mol－0.03 mol＝0.07 mol，数据合理，不符合题意；C项，若平衡时c(B)＝0.1 mol·L－1，则反应消耗B的物质的量为为0.3 mol－0.1 mol·L－1×1 L＝0.2 mol，同时需消耗0.1 mol的A，则A的浓度为0，数据不合理，符合题意；D项，若平衡时c(C)＝0.18 mol·L－1，则反应消耗B的物质的量为0.18 mol·L－1×1 L＝0.18 mol，同时消耗0.09 mol的A，A剩余0.1 mol－0.09 mol＝0.01 mol，数据合理，不符合题意。 题型07 实验探究反应的限度 【典例7】室温下，探究溶液和KI溶液反应的限度，实验步骤如下。 步骤I：取溶液，向其中加入溶液，振荡，观察实验现象。 步骤II：继续向上述溶液中加入2mL苯，充分振荡后静置，观察实验现象。 步骤III：取下层溶液，向其中滴加5～6滴15％硫氰化钾溶液，观察溶液的颜色。 下列说法不正确的是 A．步骤I中反应的离子方程式： B．步骤II中通过分液可将水溶液与苯分离 C．步骤III中加入硫氰化钾溶液后溶液变红说明反应有一定限度 D．步骤III反应后溶液中大量存在、、、 【答案】D 【解析】A．由题意可知，步骤I中发生的反应为铁离子与碘离子反应生成亚铁离子和碘，反应的离子方程式为，故A正确； B．苯不溶于水，所以步骤II中通过分液的方法将水溶液与苯分离，故B正确； C．由题意可知，碘化钾溶液与氯化铁溶液反应时，碘化钾溶液过量，若步骤III中加入硫氰化钾溶液后溶液变红说明溶液中存在铁离子，铁离子与碘离子的反应不可能完全反应，有一定限度，故C正确； D．溶液中铁离子会与硫氰酸根离子反应生成血红色的硫氰化铁，则铁离子不可能与硫氰酸根离子在溶液中大量共存，故D错误； 故选D。 【变式7-1】某同学设计了如下实验来探究化学反应的限度： ⅰ．取溶液于试管中，向其中加入10滴溶液，振荡； ⅱ．用滴管取适量反应后的溶液于点滴板上，向其中滴加1~2滴淀粉溶液，观察到溶液变蓝； ⅲ．用滴管取适量步骤ⅰ反应后的溶液于点滴板上，向其中滴加1~2滴15%KSCN溶液，观察到溶液变红。下列说法错误的是 A．步骤ⅰ中，反应的离子方程式为 B．步骤ii中现象说明KI和的反应存在限度 C．KSCN是含有共价键的离子化合物 D．往步骤ⅰ中反应后的溶液中加入2mL苯，液体会分层且上层溶液呈紫红色 【答案】B 【分析】溶液和10滴溶液混合，I−过量，若不是可逆反应，Fe3+全部转化为Fe2+，则溶液中无Fe3+，实验ⅲ现象说明Fe3+部分转化为Fe2+，则该反应存在限度，步骤ii中现象说明有碘单质生成。 【解析】A．铁离子的氧化性比碘单质的强，故步骤ⅰ中，反应的离子方程式为：，故A正确； B．步骤ii中现象说明KI和反应生成碘单质，无论是否为可逆反应，均有碘单质生成，不能说明反应存在限度，故B错误； C．KSCN是由钾离子和构成，属于离子化合物，中含有共价键，故C正确； D．步骤ⅰ中反应后的溶液中有碘单质生成，加入2mL苯，苯会萃取水溶液中的碘单质，苯与水不互溶，且密度比水小，故液体会分层且上层溶液呈紫红色，故D正确； 故选B。 【变式7-2】实验室以与的反应为对象研究化学反应的限度与速率，实验设计如图所示： （1）实验观测到的现象是 。 （2）为探究该反应是否为可逆反应，进行如下实验：取少量反应后的溶液于试管中，加入 (填化学式)，观测到 ，证明该反应为可逆反应。 （3）为探究温度和对该反应速率的影响，进行如下实验。 实验所用试剂：溶液、溶液、蒸馏水、淀粉溶液 ①将实验方案补全。 序号 温度 (碘化钾) (碘化钾) (硫酸铁) (硫酸铁) 淀粉溶液/滴 (水) 1 0.1 5 0.05 5 2 0 2 3 ②实验表明反应速率：实验2实验1实验3，观测到的实验现象是 。 【答案】（1）溶液由无色变为黄色 （2）KSCN 溶液由黄色变为红色 （3）0.1 5 0.05 5 2滴 0 0.1 5 0.05 4 2滴 1 溶液出现蓝色所需的时间：实验3实验1实验2 【分析】“控制变量法，”探究影响反应速率的因素，控制要研究的因素不同，其它因素必须相同。探究对该反应速率的影响，变量为，取用的体积不同，要控制溶液总体积相等。 【解析】（1）与反应生成Fe2+、I2，实验观测到的现象是溶液由无色变为黄色； （2）不足，取少量反应后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，观测到溶液由黄色变为红色，说明溶液中含有，证明该反应为可逆反应。 （3）实验1、实验2探究温度对反应速率的影响，根据控制变量法，其它条件相同，所以实验2取5mL、5mL、2滴淀粉溶液、蒸馏水的体积为0； 实验1、实验3探究对该反应速率的影响，实验1实验3，则实验1中的浓度大于实验3，实验1取用的体积大于实验3，根据控制变量法，其它条件相同，应可知混合后溶于总体积相等，所以实验3取5mL、4mL、2滴淀粉溶液、1mL蒸馏水； ②实验2实验1实验3，观测到的实验现象是溶液出现蓝色所需的时间：实验3实验1实验2。 题型08 化学平衡状态的特征与判定 知识积累 1.化学平衡状态的建立过程 在一定条件下向反应容器中加入N2和H2发生反应N2＋3H22NH3。 浓度 速率变化 v正、v逆关系 开始 反应物浓度最大 v正最大 v正＞v逆 生成物浓度为0 v逆为0 变化 反应物浓度减小 v正减小 v正＞v逆 生成物浓度增大 v逆增大 平衡 反应物浓度不变 v正不变 v正＝v逆 生成物浓度不变 v逆不变 2.化学平衡状态的概念： 在一定条件下，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，称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 3.化学平衡状态的特征 （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 4.化学平衡标志的判断 （1）直接标志 ①正、逆反应速率相等 同种物质：v正＝v逆≠0，(同一种物质的生成速率等于消耗速率) 不同种物质：＝ 在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比；在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比 ②各组分的浓度保持一定 各组分的浓度不随时间的改变而改变；各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变 （2）间接判断依据：以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例 类型 判断依据 是否是平衡状态 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的分数一定 平衡 ②各物质的质量或各物质质量分数一定 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 速率的关系 ①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即v(正)=v(逆) 平衡 ②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC，则v(正)=v(逆) 平衡 ③在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指v(逆) 不一定平衡 ④v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q，v(正)不一定等于v(逆) 不一定平衡 压强 ①m＋n≠p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) 平衡 ②m＋n=p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) 不一定平衡 混合气体平均相对分子质量 ①一定时，只有当m＋n≠p＋q时 平衡 ②一定时，但m＋n=p＋q时 不一定平衡 温度 何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时 平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色一定 平衡 体系的密度 恒温恒容时，密度一定 不一定平衡 恒温恒压时，若m＋n≠p＋q，则密度一定时 平衡 恒温恒压时，若m＋n=p＋q，则密度一定时 不一定平衡 【典例8】在一定温度下，可逆反应A2(g)+2B2(g)2C(g)达到平衡的标志是 A．A的消耗速率与C的生成速率之比为1：2 B．单位时间内生成nmolA的同时生成2nmolB C．A、B的物质的量之比为2：1 D．A、B、C的浓度都不再变化 【答案】D 【解析】A．A的消耗速率与C的生成速率均是指正反应方向速率，不能说明达到平衡，A错误； B．单位时间内生成n molA的同时生成2nmolB，表明的都是逆反应方向，不可作为反应到达平衡的标志，B错误； C．A、B的物质的量之比为2：1，不能得出同一物质的正逆反应速率相等，不能说明已经平衡，C错误； D．A、B、C的浓度都不再变化即单位时间内消耗和生成的量相等，可作为平衡标志，D正确； 故选D。 【变式8-1】在一定温度下，可逆反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(s)达到平衡的标志是 A．SO2的分解速率与SO3的生成速率相等 B．SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化 C．SO2、O2、SO3的物质的量之比为2：1：2 D．单位时间内每生成1mol O2的同时生成2mol SO2 【答案】B 【分析】在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。据此判断。 【解析】A．SO2的分解速率与SO3的生成速率相等，均表示正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，A不选； B．SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B选； C．SO2、O2、SO3的物质的量之比为2：1：2，不能说明正逆反应速率相等，反应不一定处于平衡状态，C不选； D．单位时间内每生成1mol O2的同时生成2mol SO2，均表示逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态，D不选； 答案选B。 【变式8-2】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。 【变式8-3】一定条件下，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示。回答以下问题： （1）0～10s内，A气体的反应速率 ，B气体的反应速率 。 （2）该反应的化学方程式 。 （3）反应后和反应前的压强之比 。 （4）20s时，C气体的体积分数为 ，此时v(A)正 v(C)逆(填“＞”“＜”或“=”) （5）关于该反应的说法正确的是 。(不定项选择) a.到达10s时刻时该反应已停止 b.20s时刻时B气体的正反应速率等于逆反应速率 c.10s时刻时之前C气体的消耗速率小于它的生成速率 【答案】（1） 0.06mol·L-1·s-1 0.03mol·L-1·s-1 （2）2A+B2C （3） （4） ＝ （5）bc 【解析】（1）0～10 s内消耗A的浓度=（1.0-0.4）mol/L=0.6mol/L，A气体的反应速率=0.6mol/L÷10s＝0.06mol·L-1·s-1；0～10 s内消耗B的浓度=（0.8-0.5）mol/L=0.3mol/L，B气体的反应速率=0.3mol/L÷10s＝0.03mol·L-1·s-1； （2）根据图知，随着反应的进行，A、B的浓度降低、C的浓度升高，则A和B是反应物、C是生成物，△c（A）=（1.0-0.4）mol/L=0.6mol/L，△c（B）=（0.8-0.5）mol/L=0.3mol/L，△c（C）=0.6mol/L，同一可逆反应中，同一时间段内各物质浓度变化量之比等于其计量数之比，所以A、B、C的计量数之比=0.6mol/L：0.3mol/L：0.6mol/L=2：1：2，所以该反应方程式为2A+B2C； （3）恒温、恒容条件下，物质的量之比等于其压强之比，还等于其物质的量浓度之和之比，反应前气体浓度之和为（0.8+1.0）mol/L=1.8mol/L，反应后混合气体浓度之和=（0.4+0.5+0.6）mol/L=1.5mol/L，所以反应后与反应前的压强之比=1.5mol/L：1.8mol/L=5：6； （4）体积分数之比等于物质的量浓度之比=；同一物质的平衡状态正逆反应速率相等，但不同物质的反应速率之比等于其计量数之比，所以v(A)正＝v(C)逆； （5）a.到达10s时刻正逆反应速率相等，但该反应为动态平衡状态，不停止，故错误； b.20s时刻反应达到平衡状态，此时B气体的正反应速率等于逆反应速率，故正确； c.在10s时刻达到平衡状态，C是生成物，则10s时刻时之前C气体的消耗速率小于它的生成速率，故正确； 故选bc。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$