专题05 化学反应的速率与限度（知识串讲+专题检测）-2024-2025学年高一化学下学期期末核心考点大通关（人教版2019必修第二册）

专题05 化学反应的速率与限度 【思维导图串知识】 【知识清单】 一、化学反应速率 1．表示方法：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的 或生成物浓度的 (均取正值)来表示。 2．表达式：v＝，单位 。 3．化学反应速率理解的注意事项 (1)在同一化学反应里，用 物质表示的反应速率可能 ，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质。 (2)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。 (3)由v＝计算得到的是一段时间内的 反应速率，而不是某一时刻的 速率。 4．化学反应速率的计算 (1)公式法：利用公式v＝计算化学反应速率，也可以利用该公式计算浓度变化量或反应时间。 (2)关系式法：化学反应速率之比＝物质的量浓度的 之比＝物质的量的 之比＝ 之比。 (3)“三段式”法： 第一步：写出有关反应的化学方程式。 第二步：找出各物质的起始量（t0 s）、转化量、某时刻量（t1 s）。 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 ①关于反应物转化率的计算 A的转化率＝×100% ②关于某组分的体积分数的计算 A的体积分数＝×100% 5．化学反应速率大小的比较 (1)方法1：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。此法能快速比较速率的大小。 (2)方法2:归一法——同一化学反应速率用不同物质表示时，数值可能不同，比较反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化，换算成同一种物质、同一单位表示，再比较数值大小。 二、化学反应速率的影响因素 1.内因： 的性质是影响化学反应速率的主要因素。 2.外因(其他条件不变，只改变一个条件) （1）浓度： 反应物浓度，化学反应速率 。 （2）温度： 温度，化学反应速率 。 （3）压强：对于气体参加的反应，增大压强，气体反应物浓度 ，化学反应速率 。 ①恒容时：增大压强体积 反应物浓度 反应速率 。 ②气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响 ③恒容：充入“惰性气体”―→总压增大 ―→反应物浓度 ―→反应速率 。 ③恒压：充入“惰性气体”―→体积增大 ―→反应物浓度 ―→反应速率 。 （4）催化剂：催化剂可以改变化学反应速率，一般 反应速率。 （5）其他：反应物状态、固体的表面积、溶剂、光照等。如固体的表面积 ，速率 。 三、可逆反应 1.概念：在 条件下，既能向 方向进行，同时又能向 方向进行的反应。 2.特征 （1）三同： 条件，正、逆反应 进行，反应物、生成物 存在； （2）反应不能进行完全，即任一反应物的转化率均 100%。 3.表示：化学方程式中用 “” 表示。 4.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： 2SO2+O22SO3 ， SO2+H2OH2SO3， NH3+H2ONH3﹒H2O ， 2NO2N2O4，H2+I22HI 等。 四、化学平衡状态(限度)的建立和理解 1．化学平衡状态的建立 (1)化学平衡状态的定义: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 时，反应物的浓度和生成物的浓度不再 ，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：逆、等、动、定、变 逆 — 反应 等 —达到化学平衡状态时，正反应速率和逆反应速率 动 —化学平衡是一种表面静止状态，反应并未停止，是一种 平衡 定 —达到化学平衡状态后，各组分浓度保持 变 —外界条件发生改变时，原平衡状态将被打破，再在新条件下建立新的平衡状态 五、化学平衡状态的判断 1．直接标志 (1)v正（A）=v逆（A） ①同一种物质的生成速率等于消耗速率； ②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； ③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。 ④对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。 (2)各组分的浓度保持一定 ①各组分的浓度不随时间的改变而改变； ②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．间接标志：“变量”不变，平衡出现 (1)选变量 选定反应中“变量”，即随反应进行而变化的量，当“变量”不再变化时，反应已达平衡。 (2)常见的变量 ①气体的颜色；②对于气体体积有变化的反应来说，恒压反应时的体积、恒容反应时的压强；③对于反应体系中全部为气体，且反应前后气体物质的量有变化的反应来说，混合气体的平均相对分子质量；④对于反应体系中不全部为气体的反应来说，恒容时混合气体的密度等。 (3)说明 在利用、ρ、n(总)、p(总)判断时要注意反应物状态和容器的体积变化问题。 3．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 六、化学平衡的基本计算模式——三段式 解答有关化学平衡的计算时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、转化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列式计算。如： 设a、b分别是A、B两物质起始量，mx为反应物A的转化量，则： 　　　 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量 a b 0 0 转化量 mx nx px qx 平衡量 a－mx b－nx px qx 1.关于反应物转化率的计算 A的转化率＝×100% 2.关于某组分的体积分数的计算 A的体积分数＝×100% [注意]　(1)转化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例。 (2)这里的量可指物质的量、质量、浓度、体积等。 (3)对反应物：平衡时的量＝起始的量－转化的量；对生成物：平衡时的量＝起始的量＋转化的量。同时要注意差量法、守恒法等简单计算方法在化学平衡中的应用。 一、单选题 1．下列措施中，不能增大化学反应速率的是 A．锌与稀硫酸反应制取时，加入蒸馏水 B．用溶液制取时，向溶液中加入少量粉末 C．Mg在中燃烧生成MgO，用镁粉代替镁条 D．与稀盐酸反应生成时，适当升高温度 2．在反应中，表示该反应速率最快的是 A． B． C． D． 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．将水蒸气通过红热的炭可产生水煤气，反应方程式为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，该反应为吸热反应。下列措施中一定能加快化学反应速率的是 A．充入稀有气体 B．升高反应温度 C．增加C的物质的量 D．随时吸收CO、H2转化为CH3OH 5．一定条件下，A、B、C三种气体在某恒容密闭容器中发生反应，各气体的浓度随时间变化的曲线如图所示。0～2min内该反应共吸收了akJ(a>0)能量。下列说法不正确的是 A．达到平衡时，A的浓度不再变化 B．反应的化学方程式为 C．反应达到平衡后，往容器中充入He，反应速率加快 D．该条件下，0.8molA(g)的总能量小于0.4molB(g)和1.2molC(g)的总能量 6．一定温度，向1L密闭容器中充入2molX和1molY，发生反应2X(g)+Y(g)3Z(？)。达到平衡时，容器的压强从原来的P0变为0.4P0。下列说法错误的是 A．Z不可能为气体 B．达到平衡时容器内有1.8molZ C．Y的体积分数不变不能说明反应达到平衡状态 D．从容器中分离出去Z物质，正反应速率会变大 7．一定条件下，在的恒容密闭容器中，充入等物质的量的和，部分物质的物质的量随时间变化如图，下列说法正确的是 A．时，的物质的量为 B．通过调控反应条件可以使完全转化为 C．时的转化率为 D．后，各物质的物质的量不再变化，说明反应已经停止 8．用溶液和溶液探究催化剂和浓度对化学反应速率的影响。 实验编号 溶液的体积 的体积 溶液/滴 ⅰ 2 0 0 ⅱ 2 0 2 ⅲ 1 1 2 下列分析不正确的是 A．通过观察产生气泡的快慢，比较反应速率的大小 B．对比ⅰ和ⅱ，可研究催化剂对分解速率的影响 C．对比ⅱ和ⅲ，可研究对分解速率的影响 D．实验ⅲ加入试剂的顺序是溶液、溶液、水 9．某恒容密闭容器中发生反应，某时刻X、Y、Z的物质的量分别为2mol、1mol、3mol，当反应达到最大限度时，下列数据合理的为 A．X为5mol B．Y为0.5mol C．X、Y均为1.5mol D．Z为6mol 10．用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是 A．OE段的平均反应速率最快 B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol/(L·min) C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7 D．F点收集到的CO2的量最多 11．下列描述的化学反应状态，不能确定是平衡状态的是 A．，恒温恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变 B．，恒温恒容下，气体平均相对分子质量保持不变 C．，消耗速率与的消耗速率之比为 D．，恒温恒压下，反应体系中气体的密度保持不变 12．可逆反应；。在恒容密闭容器中反应，下列叙述表示反应达到化学平衡状态的是 ①混合气体的颜色不再改变②单位时间内消耗的同时生成2molNO ③混合气体的密度不再改变④混合气体的平均相对分子质量不再改变 A．①②④ B．②③ C．③④ D．①④ 13．在℃2L容器中发生A、B两种气体间的转化反应，A为红棕色，B为无色，A、B的物质的量随时间变化曲线如图所示，下列说法不正确是 A．该反应的方程式为 B．反应开始至4min，B的平均反应速率为 C．4min时，正逆反应速率相等 D．8min时，反应已达到平衡状态，容器内压强不变，气体的颜色不变 14．已知：键能通常是指在101.3kPa、298K下，断开气态分子中1mol化学键变成气态原子时所吸收的能量。N≡N键的键能是946.2kJ/mol，N-H键的键能是391.1kJ/mol。合成氨反应为，当生成2mol NH3时体系放出92.4kJ能量。下列说法正确的是 A．1mol N2和3mol H2的总键能大于2mol NH3的总键能 B．合成氨反应中，反应物总能量小于生成物总能量 C．H-H键的键能是436.0kJ/mol D．在合成塔中充入1mol N2和3mol H2充分反应后，放出92.4kJ热量 15．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g)。当SO2、O2、SO3的浓度不再变化时，下列说法中，正确的是 A．SO2和O2全部转化为SO3 B．SO2、O2、SO3的浓度一定相等 C．正、逆反应速率相等且等于零 D．该反应已达化学平衡状态 16．工业制硫酸中的一步重要反应是在400～500℃下的催化氧化：。这是一个正反应放热的可逆反应。若反应在恒容密闭容器中进行，下列有关说法正确的是 A．达到平衡时，正、逆反应速率均为零 B．其他条件不变时，向容器内充入Ne，的生成速率会增大 C．使用合适的高效催化剂，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 17．在恒温恒容容器中加入一定量的氮气和氢气，发生反应，可以证明反应已达到平衡状态的是 A．密度保持不变 B．消耗1 mol N2的同时，消耗3 mol H2 C．一个N≡N键断裂的同时，有6个N-H键生成 D．NH3、N2、H2物质的量的百分含量都不再改变 18．反应，经2min，B的浓度减少0.6mol/L。对此化学反应速率的正确表示是 A．用A表示的反应速率是 B．分别用B、C表示反应的速率，其比值是3：2 C．在2min末的反应速率，用B表示是 D．在这2min内，B和C两物质的浓度都逐渐减小 19．一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molO2发生反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)。2min后，NO的浓度为0.06mol·L-1。下列有关说法不正确的是 A．2min末，用NO表示的反应速率为0.06mol·L-1·min-1 B．2min末，NH3的浓度为0.14mol·L-1 C．0～2min内，生成的水的质量为3.24g D．0～2min内，O2的物质的量减少了0.15mol 20．为了探究温度和浓度对化学反应速率的影响，某同学进行如下实验，并用秒表记录溶液褪色时间(溶液混合引起的体积变化忽略不计)。下列说法错误的是 实验 序号 反应温度/℃ 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O 褪色时间/s V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL Ⅰ 20 10 0.001 10 0.10 0 t1 Ⅱ 20 10 0.001 5 0.10 V1 t2 Ⅲ 40 10 0.001 10 0.10 V2 t3 A．V1=5，V2=0 B．实验Ⅲ中，0~t3 s内的平均反应速率 C．实验Ⅰ和实验Ⅲ可探究温度对化学反应速率的影响 D．反应的离子方程式为 二、填空题 21．目前，汽车尾气系统中均安装了催化转化器，在催化转化器中，新型催化剂能促使NO、CO转化为两种无毒气体。 (1)模拟汽车尾气催化转化器，在新型催化剂作用下，T℃时，将2.0mol NO和2.0mol CO充入容积为2L的密闭容器中，容器中某些物质的物质的量随时间变化如图所示 ①该反应的化学方程式是 。 ②a表示的物质是 （填化学式），5min时，正、逆反应速率的大小关系为 （填“＞”、“＜”或“＝”）。 ③反应过程中，下列有关说法正确的是 （填字母）。 A．选择合适的催化剂，可使NO、CO全部转化为无毒气体 B．10min时，反应达到此条件下的最大限度 C．10min时， D．平衡时， (2)T℃时，恒容密闭容器中，以充入反应气体，起始压强为kPa，反应至t min时，压强为kPa。 ①0～t min时 （用含“、和t”的式子表示），此时NO的转化率为（用含“和”的式子表示） %。 ②下列叙述能说明该反应达到最大限度的是 （填字母）。 A．容器内气体的密度保持不变                        B．体系的总压保持不变 C．                                D．混合气体中NO的含量保持不变 22．I．汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，某新型催化剂能促使NO、CO转化为两种无毒气体。T℃时，将0.8molNO和0.8molCO充入容积为2L的密闭容器中，模拟汽车尾气转化，容器中NO的物质的量随时间变化如图所示。 (1)NO、CO转化为两种无毒气体的化学方程式是 。 (2)反应开始至10min， mol/(L·min)。 (3)下列说法正确的是 。 a．新型催化剂可以加快NO、CO的转化 b．该反应进行到10min时达到化学平衡状态 c．平衡时CO的浓度是0.4mol/L II．在恒温下，将4mol的和2mol的CO(g)充入1L恒容的密闭容器中发生如下反应：。下图是CO(g)和的浓度随时间变化的关系图： 回答下列问题： (4)0-5min内，的平均反应速率是 mol/(L·min)。 (5)设起始压强为P，平衡时压强为，则的值为 。 (6)根据反应原理下列描述能说明反应达到最大限度的是___________。 A．CO(g)、、的物质的量比为1：2：1 B．混合气体的压强不随时间的变化而改变 C．单位时间内每消耗2amol，同时生成amol D．反应速率： 23．按要求回答下列问题： Ⅰ．一定条件下，在容积为0.5L的密闭容器中发生化学反应，测得气体A(g)、B(g)的物质的量随时间变化的曲线如图所示： (1)该反应的化学方程式为 。 (2)0~4min内，容器内的压强 （填“增大”“减小”或“不变”）；B(g)的平均反应速率为 。 (3)8min时，此时 （填“”“”或“”）；混合气体中B的体积分数为 （保留三位有效数字）；此时体系内压强与开始时的压强之比为 。 (4)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B的浓度 D．将反应容器体积缩小 Ⅱ．某同学根据外界条件对化学反应速率影响的原理，设计了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验数据记录表如下所示： 实验序号 反应温度（℃） 参加反应的物质 A 20 10 0.1 10 0.1 0 B 20 5 0.1 10 0.1 a C 25 10 0.1 5 0.1 5 D 25 5 0.1 10 0.1 5 (5)写出上述反应的离子方程式： 。 (6)若实验探究温度对该反应速率的影响，则 ，采用比较实验的序号是 （填实验序号）。 (7)比较A和B的组合可得，两组所研究的问题是 。 24．回答下列问题 (1)利用催化技术可将汽车尾气中的CO和转化为和，化学方程式是 。 (2)某温度下，在容积不变的密闭容器中通入CO和，测得不同时间CO的浓度如下表： 时间 0 1 2 3 …… 3.60 3.05 2.75 2.56 …… 用CO的浓度变化表示的平均反应速率为 。 (3)反应物初始浓度相同时，实验温度为和，进行以下实验： 实验编号 实验目的 同种催化剂的比表面积m2/g 一段时间内的平均速率 I 对照实验 300 80 Ⅱ 研究催化剂比表面积对尾气转化速率的影响 a 120 Ⅲ b c d 【实验分析与结论】 ①补全表格a． b． c． d． 。 ②测得，对比实验I、Ⅱ，可得结论： 。 ③通过实验可得到“催化剂的比表面积相同时，温度升高，可增大尾气的转化速率”的结论，证据是 。 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 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 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 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 化学反应的速率与限度 【思维导图串知识】 【知识清单】 一、化学反应速率 1．表示方法：化学反应速率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。 2．表达式：v＝，单位 mol/(L·min) 或 mol/(L·s) 。 3．化学反应速率理解的注意事项 (1)在同一化学反应里，用不同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。 (2)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。 (3)由v＝计算得到的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。 4．化学反应速率的计算 (1)公式法：利用公式v＝计算化学反应速率，也可以利用该公式计算浓度变化量或反应时间。 (2)关系式法：化学反应速率之比＝物质的量浓度的变化量之比＝物质的量的变化量之比＝化学计量数之比。 (3)“三段式”法： 第一步：写出有关反应的化学方程式。 第二步：找出各物质的起始量（t0 s）、转化量、某时刻量（t1 s）。 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 ①关于反应物转化率的计算 A的转化率＝×100% ②关于某组分的体积分数的计算 A的体积分数＝×100% 5．化学反应速率大小的比较 (1)方法1：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。此法能快速比较速率的大小。 (2)方法2:归一法——同一化学反应速率用不同物质表示时，数值可能不同，比较反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化，换算成同一种物质、同一单位表示，再比较数值大小。 二、化学反应速率的影响因素 1.内因：反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。 2.外因(其他条件不变，只改变一个条件) （1）浓度：增大反应物浓度，化学反应速率增大。 （2）温度：升高温度，化学反应速率增大。 （3）压强：对于气体参加的反应，增大压强，气体反应物浓度增大，化学反应速率增大。 ①恒容时：增大压强体积缩小 反应物浓度增大反应速率增大。 ②气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响 ③恒容：充入“惰性气体”―→总压增大 ―→反应物浓度不变 ―→反应速率不变。 ③恒压：充入“惰性气体”―→体积增大 ―→反应物浓度减小 ―→反应速率减小。 （4）催化剂：催化剂可以改变化学反应速率，一般加快反应速率。 （5）其他：反应物状态、固体的表面积、溶剂、光照等。如固体的表面积越大，速率越快。 三、可逆反应 1.概念：在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。 2.特征 （1）三同：相同条件，正、逆反应同时进行，反应物、生成物同时存在； （2）反应不能进行完全，即任一反应物的转化率均小于100%。 3.表示：化学方程式中用 “” 表示。 4.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： 2SO2+O22SO3 ， SO2+H2OH2SO3， NH3+H2ONH3﹒H2O ， 2NO2N2O4，H2+I22HI 等。 四、化学平衡状态(限度)的建立和理解 1．化学平衡状态的建立 (1)化学平衡状态的定义: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：逆、等、动、定、变 逆 —可逆反应 等 —达到化学平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等 动 —化学平衡是一种表面静止状态，反应并未停止，是一种动态平衡 定 —达到化学平衡状态后，各组分浓度保持不变 变 —外界条件发生改变时，原平衡状态将被打破，再在新条件下建立新的平衡状态 五、化学平衡状态的判断 1．直接标志 (1)v正（A）=v逆（A） ①同一种物质的生成速率等于消耗速率； ②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； ③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。 ④对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。 (2)各组分的浓度保持一定 ①各组分的浓度不随时间的改变而改变； ②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．间接标志：“变量”不变，平衡出现 (1)选变量 选定反应中“变量”，即随反应进行而变化的量，当“变量”不再变化时，反应已达平衡。 (2)常见的变量 ①气体的颜色；②对于气体体积有变化的反应来说，恒压反应时的体积、恒容反应时的压强；③对于反应体系中全部为气体，且反应前后气体物质的量有变化的反应来说，混合气体的平均相对分子质量；④对于反应体系中不全部为气体的反应来说，恒容时混合气体的密度等。 (3)说明 在利用、ρ、n(总)、p(总)判断时要注意反应物状态和容器的体积变化问题。 3．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 六、化学平衡的基本计算模式——三段式 解答有关化学平衡的计算时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、转化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列式计算。如： 设a、b分别是A、B两物质起始量，mx为反应物A的转化量，则： 　　　 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量 a b 0 0 转化量 mx nx px qx 平衡量 a－mx b－nx px qx 1.关于反应物转化率的计算 A的转化率＝×100% 2.关于某组分的体积分数的计算 A的体积分数＝×100% [注意]　(1)转化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例。 (2)这里的量可指物质的量、质量、浓度、体积等。 (3)对反应物：平衡时的量＝起始的量－转化的量；对生成物：平衡时的量＝起始的量＋转化的量。同时要注意差量法、守恒法等简单计算方法在化学平衡中的应用。 一、单选题 1．下列措施中，不能增大化学反应速率的是 A．锌与稀硫酸反应制取时，加入蒸馏水 B．用溶液制取时，向溶液中加入少量粉末 C．Mg在中燃烧生成MgO，用镁粉代替镁条 D．与稀盐酸反应生成时，适当升高温度 【答案】A 【详解】A．锌与稀硫酸反应制取时，加入蒸馏水，导致硫酸浓度降低，反应速率减慢，而不是速率加快，A符合题意； B．用溶液制取时，添加少量，起催化作用，化学反应速率加快，B不符合题意； C．Mg在中燃烧生成MgO，若用镁粉代替镁条，由于Mg与O2接触面积增大，反应速率大大加快，C不符合题意； D．在与稀盐酸反应生成时，适当升高温度，物质的内能增加，微粒之间有效碰撞次数增加，反应速率加快，D不符合题意； 故选A。 2．在反应中，表示该反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，在反应中， A．； B．； C．； D．； 显然B中比值最大，反应速率最快， 故答案为：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 【详解】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．将水蒸气通过红热的炭可产生水煤气，反应方程式为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，该反应为吸热反应。下列措施中一定能加快化学反应速率的是 A．充入稀有气体 B．升高反应温度 C．增加C的物质的量 D．随时吸收CO、H2转化为CH3OH 【答案】B 【详解】A．充入稀有气体，容器体积不清楚是否变化，气体浓度不明确变化趋势，A不符合； B．升高反应温度，反应速率一定变快，B符合； C．增加C的物质的量，单质碳的浓度不变，不会带来化学反应速率的变化，C不符合； D．随时吸收CO、H2转化为CH3OH，反应物和产物浓度继续降低，速率减慢，D不符合； 故选B。 5．一定条件下，A、B、C三种气体在某恒容密闭容器中发生反应，各气体的浓度随时间变化的曲线如图所示。0～2min内该反应共吸收了akJ(a>0)能量。下列说法不正确的是 A．达到平衡时，A的浓度不再变化 B．反应的化学方程式为 C．反应达到平衡后，往容器中充入He，反应速率加快 D．该条件下，0.8molA(g)的总能量小于0.4molB(g)和1.2molC(g)的总能量 【答案】C 【详解】A．反应达到平衡状态时各组分浓度不再变化，即达到平衡时，A的浓度不再变化，故A正确； B．参加反应的A和生成物B、C的物质的量浓度之比为(2.0-1.2)mol/L：0.4mol/L：1.2mol/L=2：1：3，则反应的化学方程式是，故B正确； C．恒容容器中冲入稀有气体，反应物与生成物的浓度不变，反应速率不变，故C错误； D．该反应的化学方程式为，0～2min内该反应共吸收了a(a＞0)kJ能量，说明该反应为吸热反应，该条件下0.8molA(g)的总能量小于0.4molB(g)和1.2molC(g)的总能量，故D正确； 答案选C。 6．一定温度，向1L密闭容器中充入2molX和1molY，发生反应2X(g)+Y(g)3Z(？)。达到平衡时，容器的压强从原来的P0变为0.4P0。下列说法错误的是 A．Z不可能为气体 B．达到平衡时容器内有1.8molZ C．Y的体积分数不变不能说明反应达到平衡状态 D．从容器中分离出去Z物质，正反应速率会变大 【答案】D 【详解】A．若Z为气体，则反应前后气体的压强不变，题目中压强从原来的P0变为0.4P0故Z不可能为气体，故A正确； B．根据向1L密闭容器中充入2molX和1molY，发生反应2X(g)+Y(g)⇌3Z(？)。达到平衡时，容器的压强从原来的P0变为0.4P0，则 则，则x= 0.6，故达到平衡时容器内有1.8molZ，故B正确； C．反应体系中只有X和Y，Y的体积分数一直为，故Y的体积分数不变不能说明反应达到平衡状态，故C正确； D．Z为非气体，故从容器中分离出去Z物质，正反应速率不变，故D错误； 故选D。 7．一定条件下，在的恒容密闭容器中，充入等物质的量的和，部分物质的物质的量随时间变化如图，下列说法正确的是 A．时，的物质的量为 B．通过调控反应条件可以使完全转化为 C．时的转化率为 D．后，各物质的物质的量不再变化，说明反应已经停止 【答案】C 【详解】A．在VL的恒容密闭容器中，充入等物质的量的SO2和O2，由图可知SO2和O2的起始量均为10mol，2min内SO2的变化量为5mol，根据反应：，O2的变化量为2.5mol，则2min时，O2的物质的量为10mol-2.5mol=7.5mol，A错误； B．二氧化硫与氧气为可逆反应，通过调控反应条件不可以使SO2完全转化为SO3，B错误； C．5min时，SO2的变化量为8mol，起始物质的量为10mol，则SO2的转化率为，C正确； D．5min时，各物质物质的量不再发生变化，说明反应达到平衡状态，是一种动态平衡，反应并未停止，D错误； 故选C。 8．用溶液和溶液探究催化剂和浓度对化学反应速率的影响。 实验编号 溶液的体积 的体积 溶液/滴 ⅰ 2 0 0 ⅱ 2 0 2 ⅲ 1 1 2 下列分析不正确的是 A．通过观察产生气泡的快慢，比较反应速率的大小 B．对比ⅰ和ⅱ，可研究催化剂对分解速率的影响 C．对比ⅱ和ⅲ，可研究对分解速率的影响 D．实验ⅲ加入试剂的顺序是溶液、溶液、水 【答案】D 【详解】A．该反应为过氧化氢的分解反应，通过观察产生气泡的快慢，可以比较反应速率的大小，A正确； B．对比ⅰ和ⅱ，只有催化剂不同，其他条件相同，可以研究催化剂对分解速率的影响，B正确； C．对比ⅱ和ⅲ，只有过氧化氢的浓度不同，其他条件相同，可研究对分解速率的影响，C正确； D．实验ⅲ加入试剂的顺序是溶液、水、溶液，D错误； 答案选D。 9．某恒容密闭容器中发生反应，某时刻X、Y、Z的物质的量分别为2mol、1mol、3mol，当反应达到最大限度时，下列数据合理的为 A．X为5mol B．Y为0.5mol C．X、Y均为1.5mol D．Z为6mol 【答案】B 【分析】根据极限法，若X和Y完全转化为Z，则完全转化后，，；若Z完全转化为X和Y，则完全转化后，，，，而该反应为可逆反应，因此Ⅹ的物质的量在0～4mol之间，Y的物质的量在0～2mol之间，Z的物质的量在0～6mol之间 【详解】A．由分析可知X不可能为5mol，故A错误； B．由分析可知，Y物质的量可能为0.5mol，故B正确； C．X、Y均为反应物，不可能X物质的量减少，Y物质的量增加，故C错误； D．该反应为可逆反应，X、Y不可能全部转化为Z，故D错误； 故选B。 10．用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是 A．OE段的平均反应速率最快 B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol/(L·min) C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7 D．F点收集到的CO2的量最多 【答案】B 【详解】A．OE、EF、FG三段对应所用时间相同，生成的CO2体积分别为224 mL、(672-224) mL=448 mL、(784-672) mL=112 mL，故EF段表示的平均速率最快，A错误； B．EF段，n(CO2)= =0.02 mol，根据关系式CaCO3～2HCl～CO2，则n(HCl)=2n(CO2)=0.04 mol，用盐酸表示该反应的平均反应速率为=0.4 mol/(L•min)，B正确； C．OE、EF、FG三段中，时间相同，生成的气体的体积比等于反应速率之比，则用CO2表示的平均反应速率之比为224 mL:448 mL:112 mL=2:4:1，C错误； D．由图可知，F点之后仍然在产生CO2，直至G点产生CO2量达最多，故G点表示收集的CO2的量最多，D错误； 故答案选B。 11．下列描述的化学反应状态，不能确定是平衡状态的是 A．，恒温恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变 B．，恒温恒容下，气体平均相对分子质量保持不变 C．，消耗速率与的消耗速率之比为 D．，恒温恒压下，反应体系中气体的密度保持不变 【答案】B 【详解】A．，恒温恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变即说明I2的浓度保持不变，反应达到化学平衡，A不合题意； B．，恒温恒容下，反应过程中气体平均相对分子质量始终为：=26，故当气体平均相对分子质量保持不变时不能说明反应达到化学平衡，B符合题意； C．化学平衡的本质特征为正、逆反应速率相等，故，消耗速率表示逆反应速率，的消耗速率表示正反应速率，当二者之比为说明反应达到化学平衡，C不合题意； D．，已知反应过程中，恒温恒压下，混合气体的体积一直在改变，但容器内气体的质量保持不变，即反应体系中气体的密度一直在变，故当反应体系中气体的密度保持不变时说明反应达到化学平衡，D不合题意； 故答案为：B。 12．可逆反应；。在恒容密闭容器中反应，下列叙述表示反应达到化学平衡状态的是 ①混合气体的颜色不再改变②单位时间内消耗的同时生成2molNO ③混合气体的密度不再改变④混合气体的平均相对分子质量不再改变 A．①②④ B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】D 【详解】①二氧化氮为红棕色气体，混合气体的颜色不再改变，说明达到平衡状态； ②单位时间内消耗的同时生成2molNO，均为正反应方向，不能说明达到平衡状态； ③容器体积不变，气体总质量不变，混合气体的密度一直不改变，混合气体密度不变时，不能说明达到平衡状态； ④该反应前后气体分子数变化，混合气体总质量不变，当混合气体的平均相对分子质量不再改变时，说明达到平衡状态； 故选D。 13．在℃2L容器中发生A、B两种气体间的转化反应，A为红棕色，B为无色，A、B的物质的量随时间变化曲线如图所示，下列说法不正确是 A．该反应的方程式为 B．反应开始至4min，B的平均反应速率为 C．4min时，正逆反应速率相等 D．8min时，反应已达到平衡状态，容器内压强不变，气体的颜色不变 【答案】C 【详解】A．由图可知，A是反应物，B是生成物，前4min内，△n(A)：△n(B)=(0.8-0.4)mol：(0.4-0.2)mol=2：1，且后面处于平衡状态，则反应的化学方程式为2A⇌B，故A正确； B．反应开始至4min，B的平均反应速率为v(B)=== ，故B正确； C．由图可知，4min时反应没有达到平衡状态，反应正向进行，则正反应速率＞逆反应速率，故C错误； D．由图像可知，8min时，反应已达到平衡状态，容器内压强不变，气体的颜色不变，故D正确； 答案选C。 14．已知：键能通常是指在101.3kPa、298K下，断开气态分子中1mol化学键变成气态原子时所吸收的能量。N≡N键的键能是946.2kJ/mol，N-H键的键能是391.1kJ/mol。合成氨反应为，当生成2mol NH3时体系放出92.4kJ能量。下列说法正确的是 A．1mol N2和3mol H2的总键能大于2mol NH3的总键能 B．合成氨反应中，反应物总能量小于生成物总能量 C．H-H键的键能是436.0kJ/mol D．在合成塔中充入1mol N2和3mol H2充分反应后，放出92.4kJ热量 【答案】C 【详解】A．正反应放热，1mol N2和3mol H2的总键能小于2mol NH3的总键能，故A错误； B．合成氨反应，正反应放热，反应物总能量等于生成物总能量，故B错误； C．，当生成2mol NH3时体系放出92.4kJ ，设H-H键的键能是x kJ/mol，946.2kJ/mol+3x-391.1kJ/mol×6=-92.4 kJ/mol，x=436.0kJ/mol，故C正确； D．反应可逆，在合成塔中充入1mol N2和3mol H2充分反应后，生成氨气的物质的量小于2mol，放出的热量小于92.4kJ，故D错误； 答案选C。 15．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g)。当SO2、O2、SO3的浓度不再变化时，下列说法中，正确的是 A．SO2和O2全部转化为SO3 B．SO2、O2、SO3的浓度一定相等 C．正、逆反应速率相等且等于零 D．该反应已达化学平衡状态 【答案】D 【分析】当SO2、O2、SO3的浓度不再变化时，说明该反应已经达到平衡，以此解题。 【详解】A．该反应为可逆反应，无论是否达到平衡状态，SO2均不会完全转化为SO3，故A错误； B．反应平衡时各物质的浓度是否相等取决于起始时各物质的量的关系和转化的程度，达到平衡时，不一定相等，故B错误； C．反应达到平衡时，正逆反应速率相等，但反应并没有停止，不等于零，故C错误； D．由分析可知，该反应已达化学平衡状态，故D正确； 故选D。 16．工业制硫酸中的一步重要反应是在400～500℃下的催化氧化：。这是一个正反应放热的可逆反应。若反应在恒容密闭容器中进行，下列有关说法正确的是 A．达到平衡时，正、逆反应速率均为零 B．其他条件不变时，向容器内充入Ne，的生成速率会增大 C．使用合适的高效催化剂，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】D 【详解】A．达到平衡时，正、逆反应速率相等但不为零，A错误； B．其他条件不变时，向恒容容器内充入Ne，各组分浓度不变，反应速率不变，B错误； C．可逆反应不能进行到底，使用合适的高效催化剂，不能实现的完全转化，C错误； D．通过调控反应条件，可以使反应向生成方向进行，提高该反应进行的程度，D正确； 故选D。 17．在恒温恒容容器中加入一定量的氮气和氢气，发生反应，可以证明反应已达到平衡状态的是 A．密度保持不变 B．消耗1 mol N2的同时，消耗3 mol H2 C．一个N≡N键断裂的同时，有6个N-H键生成 D．NH3、N2、H2物质的量的百分含量都不再改变 【答案】D 【分析】可逆反应达到平衡状态时，任何物质的浓度不变、物质的含量不变，正、逆反应速率不变，据此分析判断。 【详解】A．反应混合物都是气体，气体的质量不变；反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变，则无论反应是否达到平衡，混合气体的密度始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，A错误； B．根据物质反应转化关系可知：消耗1 mol N2的同时，消耗3 mol H2表示的都是反应正向进行，不能据此判断反应是否达到平衡状态，B错误； C．一个N≡N键断裂的同时，有6个N-H键生成，表示的都是反应正向进行，不能据此判断反应是否达到平衡状态，C错误； D．若NH3、N2、H2物质的量的百分含量都不再改变，则任何物质的浓度不变，反应速率不变，反应达到平衡状态，D正确； 故合理选项是D。 18．反应，经2min，B的浓度减少0.6mol/L。对此化学反应速率的正确表示是 A．用A表示的反应速率是 B．分别用B、C表示反应的速率，其比值是3：2 C．在2min末的反应速率，用B表示是 D．在这2min内，B和C两物质的浓度都逐渐减小 【答案】B 【详解】A．A为固体，一般不用固体表示反应速率，因为固体的浓度一般视为常数，A项错误； B．同一反应用不同物质表示的化学反应速率，其比值与化学方程式中化学计量数成正比，用B、C表示反应的速率，其比值是3：2，B项正确； C．为平均反应速率，并非2min末的反应速率，C项错误； D．根据题干信息，B为反应物，B的浓度逐渐减小，C为生成物，C的浓度逐渐增大，两者不可能同时减小，D项错误； 故选B。 19．一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molO2发生反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)。2min后，NO的浓度为0.06mol·L-1。下列有关说法不正确的是 A．2min末，用NO表示的反应速率为0.06mol·L-1·min-1 B．2min末，NH3的浓度为0.14mol·L-1 C．0～2min内，生成的水的质量为3.24g D．0～2min内，O2的物质的量减少了0.15mol 【答案】A 【详解】A． 化学反应速率指的是平均反应速率，不是瞬时速率，因此无法计算2min末的瞬时速率，A错误； B． 2min末，NO的浓度为0.06mol·L-1，则参加反应的NH3的浓度为0.06mol·L-1，则2min末，NH3的浓度为0.2mol·L-1-0.06mol·L-1=0.14mol·L-1，B正确； C． 0～2min内，生成的水的物质的量为，质量为0.18mol×18g/mol=3.24g，C正确； D． 0～2min内，O2的物质的量减少了，D正确； 故选A。 20．为了探究温度和浓度对化学反应速率的影响，某同学进行如下实验，并用秒表记录溶液褪色时间(溶液混合引起的体积变化忽略不计)。下列说法错误的是 实验 序号 反应温度/℃ 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O 褪色时间/s V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL Ⅰ 20 10 0.001 10 0.10 0 t1 Ⅱ 20 10 0.001 5 0.10 V1 t2 Ⅲ 40 10 0.001 10 0.10 V2 t3 A．V1=5，V2=0 B．实验Ⅲ中，0~t3 s内的平均反应速率 C．实验Ⅰ和实验Ⅲ可探究温度对化学反应速率的影响 D．反应的离子方程式为 【答案】B 【详解】A．根据对比实验的单一变量原则，溶液总体积为20mL，V1=20-10-5=5，V2=0，故A正确； B．实验Ⅲ中，0~t3 s内的平均反应速率，故B错误； C．实验Ⅰ和实验Ⅲ的反应温度不同，其他条件相同，可探究温度对化学反应速率的影响，故C正确； D．结合反应原理，高锰酸钾和草酸发生氧化还原反应生成锰离子、二氧化碳和水，反应的离子方程式为，故D正确； 故选B。 二、填空题 21．目前，汽车尾气系统中均安装了催化转化器，在催化转化器中，新型催化剂能促使NO、CO转化为两种无毒气体。 (1)模拟汽车尾气催化转化器，在新型催化剂作用下，T℃时，将2.0mol NO和2.0mol CO充入容积为2L的密闭容器中，容器中某些物质的物质的量随时间变化如图所示 ①该反应的化学方程式是 。 ②a表示的物质是 （填化学式），5min时，正、逆反应速率的大小关系为 （填“＞”、“＜”或“＝”）。 ③反应过程中，下列有关说法正确的是 （填字母）。 A．选择合适的催化剂，可使NO、CO全部转化为无毒气体 B．10min时，反应达到此条件下的最大限度 C．10min时， D．平衡时， (2)T℃时，恒容密闭容器中，以充入反应气体，起始压强为kPa，反应至t min时，压强为kPa。 ①0～t min时 （用含“、和t”的式子表示），此时NO的转化率为（用含“和”的式子表示） %。 ②下列叙述能说明该反应达到最大限度的是 （填字母）。 A．容器内气体的密度保持不变                        B．体系的总压保持不变 C．                                D．混合气体中NO的含量保持不变 【答案】(1) N2 ＞ B (2) BD 【详解】（1）①NO、CO转化为两种无毒气体，由图像可以看出，该反应为可逆反应，则该反应的化学方程式为，故答案为：；②当反应进行到10min时，NO的变化量为1.5mol，a的变化量为0.75mol，根据化学方程式可知，a物质为N2，由图像可知，5min时各物质浓度并未保持不变，则正反应速率大于逆反应速率，故答案为N2；＞；③A．该反应为可逆反应，NO、CO不能全部转化为无毒气体，故A错误； B．10min时，各物质浓度保持不变，反应达到此条件下的最大限度，故B正确； C．10min时，反应达到此条件下的最大限度，此时但不等于0，故C错误； D．平衡时，NO的变化量为1.5mol ，CO的变化量也为1.5mol，则NO和 CO的剩余量均为0.5mol ，故D错误； 故选B。 （2）①设初始投入NO和CO物质的量为amol，NO的变化量为xmol，列三段式有：则解得，则，NO的转化率为，故答案为：；；②A．恒容密闭容器，体积不变，质量不变，气体的密度始终保持不变，故A不选； B．该反应的正反应为气体体积减小的反应，若体系的总压保持不变，则反应达到最大限度，故B选； C．化学反应速率之比等于计量数之比，则速率始终相等，故C不选；                        D．混合气体中NO的含量保持不变，则证明保持不变，可以证明达到平衡状态，故D选； 故选BD。 22．I．汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，某新型催化剂能促使NO、CO转化为两种无毒气体。T℃时，将0.8molNO和0.8molCO充入容积为2L的密闭容器中，模拟汽车尾气转化，容器中NO的物质的量随时间变化如图所示。 (1)NO、CO转化为两种无毒气体的化学方程式是 。 (2)反应开始至10min， mol/(L·min)。 (3)下列说法正确的是 。 a．新型催化剂可以加快NO、CO的转化 b．该反应进行到10min时达到化学平衡状态 c．平衡时CO的浓度是0.4mol/L II．在恒温下，将4mol的和2mol的CO(g)充入1L恒容的密闭容器中发生如下反应：。下图是CO(g)和的浓度随时间变化的关系图： 回答下列问题： (4)0-5min内，的平均反应速率是 mol/(L·min)。 (5)设起始压强为P，平衡时压强为，则的值为 。 (6)根据反应原理下列描述能说明反应达到最大限度的是___________。 A．CO(g)、、的物质的量比为1：2：1 B．混合气体的压强不随时间的变化而改变 C．单位时间内每消耗2amol，同时生成amol D．反应速率： 【答案】(1) (2)0.02 (3)ab (4)0.4 (5)或0.5 (6)B 【详解】（1）NO、CO转化为两种无毒气体，产物为和，反应的化学方程式是； （2）反应开始至10min，NO的物质的量减少0.4mol，； （3）a．催化剂能加快反应速率，新型催化剂可以加快NO、CO的转化，故a正确； b．根据图示，该反应进行到10min时NO物质的量不再改变，反应达到化学平衡状态，故b正确； c，反应开始到平衡消耗0.4molNO，则同时消耗0.4molCO，平衡时CO的浓度是，故c错误； （4）根据图示，12min时，各位置浓度不再改变，反应达到平衡状态，； （5）将4mol的和2mol的CO(g)充入1L恒容的密闭容器中发生反应：，达到平衡状态甲醇的物质的量为1.5mol，，设起始压强为P，平衡时压强为，同温同体积，压强比等于物质的量比，则的值为； （6）A．反应达到平衡状态，各物质的量浓度不再改变，CO(g)、、的物质的量比为1：2：1，不能判断物质的量是否还发生改变，反应不一定平衡，A错误； B．反应前后气体系数和不同，压强是变量，混合气体的压强不随时间的变化而改变，反应一定达到平衡状态，B正确； C．单位时间内每消耗2amol，同时生成amol，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，C错误； D．反应速率：，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，D错误； 答案选B。 23．按要求回答下列问题： Ⅰ．一定条件下，在容积为0.5L的密闭容器中发生化学反应，测得气体A(g)、B(g)的物质的量随时间变化的曲线如图所示： (1)该反应的化学方程式为 。 (2)0~4min内，容器内的压强 （填“增大”“减小”或“不变”）；B(g)的平均反应速率为 。 (3)8min时，此时 （填“”“”或“”）；混合气体中B的体积分数为 （保留三位有效数字）；此时体系内压强与开始时的压强之比为 。 (4)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B的浓度 D．将反应容器体积缩小 Ⅱ．某同学根据外界条件对化学反应速率影响的原理，设计了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验数据记录表如下所示： 实验序号 反应温度（℃） 参加反应的物质 A 20 10 0.1 10 0.1 0 B 20 5 0.1 10 0.1 a C 25 10 0.1 5 0.1 5 D 25 5 0.1 10 0.1 5 (5)写出上述反应的离子方程式： 。 (6)若实验探究温度对该反应速率的影响，则 ，采用比较实验的序号是 （填实验序号）。 (7)比较A和B的组合可得，两组所研究的问题是 。 【答案】(1) (2) 减小 0.1 (3) 71.4% (4)AD (5) (6) 5 BD (7)浓度不同对反应速率的影响 【详解】（1）由图可知，随着时间的推移，A的物质的量减小、B的物质的量增大，A为反应物、B为生成物，前4min内A的物质的量减少0.8mol-0.4mol=0.4mol、B的物质的量增加0.4mol-0.2mol=0.2mol，则A与B的化学计量数之比为0.4mol∶0.2mol=2∶1，最终反应达到平衡状态，则反应的化学方程式为2A(g)B(g)； （2）0~4min内随着时间的推移，混合气体总物质的量减小，在恒温恒容容器中，容器内的压强减小；0~4min内B(g)的平均反应速率为=0.1mol/(L∙min)。 （3）由图可知，8min时A、B的物质的量保持不变，说明反应达到平衡状态，此时v(正)=v(逆)；混合气体中B的体积分数=B的物质的量分数=×100%=71.4%；此时体系内压强与开始时压强之比=体系内气体总物质的量与开始时气体总物质的量之比=(0.2mol+0.5mol) ∶(0.8mol+0.2mol)=7∶10。 （4）A．升高温度，能加快反应速率，A项符合题意； B．降低压强，化学反应速率减慢，B项不符合题意； C．减小B的浓度，化学反应速率减慢，C项不符合题意； D．将反应容器体积缩小，即增大压强，化学反应速率加快，D项符合题意； 选AD。 （5）Na2S2O3与H2SO4反应生成S、SO2、Na2SO4和H2O，反应的离子方程式为+2H+=S↓+SO2↑+H2O。 （6）若实验探究温度对该反应速率的影响，必须控制其他条件相同、只有温度不同，根据表中的数据，实验B、D用于探究温度对该反应速率的影响，则a=5。 （7）A、B反应温度相同，H2SO4溶液浓度相同，只有Na2S2O3溶液浓度不同，故A、B用于研究浓度不同对化学反应速率的影响。 24．回答下列问题 (1)利用催化技术可将汽车尾气中的CO和转化为和，化学方程式是 。 (2)某温度下，在容积不变的密闭容器中通入CO和，测得不同时间CO的浓度如下表： 时间 0 1 2 3 …… 3.60 3.05 2.75 2.56 …… 用CO的浓度变化表示的平均反应速率为 。 (3)反应物初始浓度相同时，实验温度为和，进行以下实验： 实验编号 实验目的 同种催化剂的比表面积m2/g 一段时间内的平均速率 I 对照实验 300 80 Ⅱ 研究催化剂比表面积对尾气转化速率的影响 a 120 Ⅲ b c d 【实验分析与结论】 ①补全表格a． b． c． d． 。 ②测得，对比实验I、Ⅱ，可得结论： 。 ③通过实验可得到“催化剂的比表面积相同时，温度升高，可增大尾气的转化速率”的结论，证据是 。 【答案】(1) (2) (3) 300 研究温度对尾气转化速率的影响 400 80 在其他条件相同时，同种催化剂的比表面积越大，反应速率越大 【详解】（1）CO和NO转化为CO2和N2，化学方程式是：。 （2）用CO的浓度变化表示的平均反应速率为。 （3）①对比I、Ⅱ组实验，研究同种催化剂的比表面积对尾气转化速率的影响，同种催化剂的比表面积不同，温度相同，则a为300； 对比I、Ⅲ组实验，根据控制变量可知温度不同，同种催化剂的比表面积相同，b为研究温度对尾气转化速率的影响，则c为400，d为80； ②测得，对比实验Ⅰ、Ⅱ，可得结论：在其他条件相同时，同种催化剂的比表面积越大，反应速率越大； ③通过实验可得到“催化剂的比表面积相同时，温度升高，可增大尾气的转化速率”的结论，证据是对比实验I、Ⅲ，两个实验的催化剂比表面积相同，但Ⅲ的温度较高，反应速率快，则证据是。 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 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 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 学科网（北京）股份有限公司 $$