第16讲 化学反应的速率和限度(讲义,江苏专用)化学学业水平考试合格考总复习
2025-12-29
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2份
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24页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 化学反应速率,化学平衡 |
| 使用场景 | 高考复习-学业考试 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 677 KB |
| 发布时间 | 2025-12-29 |
| 更新时间 | 2025-12-29 |
| 作者 | 寂寞如雪 |
| 品牌系列 | 上好课·学考必备 |
| 审核时间 | 2025-12-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55217051.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学讲义聚焦化学反应速率和限度两大高考核心考点,依据学考要求构建“学考速览-知识梳理-考点精讲-实战训练”的系统复习框架,通过速率计算技巧(三段式)、平衡状态判断依据等模块梳理,结合典型例题解析与即时演练,帮助学生突破概念混淆、计算失误等难点,体现复习的逻辑性和针对性。
讲义突出科学思维与科学探究能力培养,如在速率比较中采用“换算法”与“化学计量数比值法”对比教学,在平衡判断中设计“变量不变”特征分析活动,配合江苏学考模拟题分层训练。通过“概念辨析-方法提炼-真题应用”三步教学法,助力教师高效把控复习节奏,提升学生解决综合问题的应考能力。
内容正文:
第16讲 化学反应的速率和限度
内容概览
学考要求速览 明确考试范围与核心要求
必备知识梳理 系统整理学科框架与知识
高频考点精讲 破译重点内容及解题思路
考点一 化学反应的速率
考点二 化学反应的限度
实战能力训练 模拟实战,提升解题技能
必备知识
学考要求
化学反应的速率
1.知道化学反应速率的定义,认识影响化学反应速率的外界因素。
2.了解可逆反应的含义,知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。
3.了解化学平衡的概念及特征,能判断给定的化学反应在一定条件下是否达到平衡状态,知道外界条件改变化学平衡会发生移动。
化学反应的限度
一、化学反应的速率
概念
单位时间内反应物浓度的增加或生成物浓度的减少
表达式
v(A)=
单位
mol·L-1·s-1 mol·L-1·min-1
计算
表达式
v(A)=
技巧
根据同一化学反应不同物质的速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比计算
三段式
设a mol·L-1、b mol·L-1分别为A、B两物质的起始浓度,mx mol·L-1为反应物A的转化浓度,nx mol·L-1为反应物B的转化浓度,则:
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始浓度 a b 0 0
转化浓度 mx nx px qx
终态浓度 a-mx b-nx px qx
大小比较
换算法
换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小
比较法
比较化学反应速率与化学计量数的比值。
如反应aA+bBcC,要比较v(A)与v(B)的相对大小,即比较与的相对大小,若>,则v(A)表示的反应速率比v(B)表示的反应速率大
【温馨提示】
(1)在同一化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率可能不同,但意义相同,故描述反应速率时必须指明具体物质。
(2)固体或纯液体的浓度为常数,Δc=0,因此不用固体或纯液体的浓度表示化学反应速率。
(3)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,不是某一时刻的速率。
(4)用不同物质表示化学反应速率时:化学反应速率之比=化学计量数之比。
二、外界条件对化学反应速率的影响
规律
提醒
浓度
在其他条件相同时,增大反应物的浓度,化学反应速率加快;减少反应物的浓度,化学反应速率减慢
①只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应
②在一定温度下,固体或纯液态物质的浓度是一个常数,改变其用量,对化学反应速率无影响
温度
在其他条件相同时,升高温度,化学反应速率加快;降低温度,化学反应速率减慢
①对任何化学反应都适用,且不受反应物状态影响
②不论是吸热反应还是放热反应,升高温度都能增大化学反应速率,降低温度都能减小化学反应速率
压强
在其他条件相同时,增大压强,化学反应速率加快;降低压强,化学反应速率减慢
①压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的
②由于固体或液体的体积受压强的影响很小,所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率
催化剂
在其他条件相同时,使用催化剂,可以改变化学反应速率
催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率
固体颗粒的大小
颗粒越小,表面积越大,化学反应速率越快
与固体颗粒的多少无关
其他
光照、搅拌、溶剂
——
【温馨提示】
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,故在描述反应速率时必须指明是何物质。
2.固体的用量对反应速率无影响,但固体颗粒的大小会影响反应速率。
3.压强对反应速率的影响:有气体参加的反应,改变压强对反应速率的影响实质是改变体积,使反应物的浓度改变;改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率,否则,化学反应速率不变。注意——充入非反应气体对化学反应速率的影响:
①恒容时:充入非反应气体→压强增大,但各物质浓度不变→反应速率不变。
②恒压时:充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。
三、化学平衡状态
1.可逆反应的特点
双向性
反应物生成物
两同性
条件;正、逆反应 进行
共存性
反应物、生成物同时存在;反应物的转化率 100%
2.化学平衡状态的建立:
(1)对于只加入反应物从正向建立的平衡:
浓度
速率变化
v正、v逆关系
开始
反应物浓度
v正
v正 v逆
生成物浓度
v逆
变化
反应物浓度
v正
v正 v逆
生成物浓度
v逆
平衡
反应物浓度
v正
v正 v逆
生成物浓度
v逆
3.化学平衡的特征
①逆:化学平衡适用的是 反应。
②等:化学平衡引起的原因是正、逆反应速率 (即 ),即同一时间内对某一物质来说,生成的量和消耗的量 。
③定:正反应速率和逆反应速率相等,引起的结果是各物质的浓度都 。这种相对稳定的状态为化学平衡状态。
④动:平衡后,正、逆反应仍在进行,即正、逆反应速率 但不为 ,平衡为动态平衡。
⑤变:由于速率受条件的影响,当改变外界条件时,速率发生变化,正、逆反应速率可能不再 (即 ),平衡就会发生变化,这就是平衡移动。
4.化学平衡状态的判断依据
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+bBcC+dD,=时,反应达到平衡状态。
间接判断依据
各种“量”不变
(变量不变)
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
【温馨提示】
对于密闭容器中的反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),根据对化学平衡状态概念的理解,判断下列各情况是否达到平衡:
可能的情况举例
是否已达平衡
混合物体系中各成分的含量
各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
平衡
各物质的质量或各物质的质量分数一定
平衡
各气体的体积或体积分数一定
平衡
总压强、总体积、总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反应速率的关系
在单位时间内消耗了mmolA,同时生成mmolA,即v(正)=v(逆)
平衡
在单位时间内消耗了nmolB,同时生成pmolC
不一定平衡
v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q
不一定平衡
在单位时间内生成了nmolB,同时消耗qmolD
不一定平衡
压强
压强不再变化,当m+n≠p+q
平衡
压强不再变化,当m+n=p+q
不一定平衡
混合气体的平均相对分子质量()
一定,当m+n≠p+q
平衡
一定,当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,在其他条件不变的情况下,体系温度一定
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不变,即有色物质的浓度不变
平衡
考点一 化学反应速率的概念、比较与计算
【典型例题】
【例1】反应在四种不同情况下的反应速率如下,则反应速率由快到慢的顺序为
①②v(B)=36mol·L-1·min-1 ③ ④
A.②>④>③>① B.②=③>④>① C.①>②=③>④ D.④>①>②>③
【即时演练】
1.对于反应2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g),下列表示的反应速率最快的是
A.v(A)=0.5 mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.3 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.8 mol·L-1·min-1 D.v(D)=1 mol·L-1·s-1
考点二 影响化学反应速率的因素
【典型例题】
【例2】(江苏省淮安市2024-2025学年普通高中学考模拟)用锌片与1 mol·L-1稀盐酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率增大的是
A.加入少量氯化钠溶液 B.对该反应体系加热
C.不用锌片,改用锌粉 D.加入少量2 mol·L-1硫酸
【即时演练】
1.反应2NO2N2O4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NO2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,NO2全部转化为N2O4
2.反应2CO2+6H2CH2=CH2+4H2O可用于合成烯烃。下列有关说法错误的是
A.增大压强可加快该反应速率
B.升高温度能加快该反应速率
C.增大H2的浓度能加快该反应速率
D.密闭容器中,通入略过量的CO2可以实现H2的100%转化
3.下列有关化学反应速率的说法正确的是
A.用锌片和稀硫酸反应制取氢气时,用粗锌比纯锌反应生成氢气的速率慢
B.4Na+O2=2Na2O,加热能提高Na与O2反应生成Na2O的反应速率
C.糕点包装内放置除氧剂以延长食品保质期,体现了浓度对反应速率的影响
D.反应在恒容密闭容器中进行,增加C(s)的质量,反应速率增大
考点三 化学平衡状态的特征与判断
【典型例题】
【例3】(江苏省泰州市2024-2025学年高二学业水平考试模拟)甲醇与水蒸气制取氢气的反应为,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.减小的浓度能加快反应速率
D.达到化学平衡时,能完全转化为生成物
【即时演练】
1.一氧化碳与一氧化氮的反应可应用于汽车尾气的净化。一定条件下,在恒容密闭容器中发生反应:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。达到化学平衡状态时,下列说法正确的是
A.反应停止 B.N2的浓度保持不变 C.CO完全转化 D.CO与N2的浓度相等
2.(江苏省连云港市2024-2025学年普通高中学考模拟)制备硫酸过程中存在如下反应:。下列说法正确的是
A.和充分反应后可生成
B.增大的浓度,降低反应温度都能加快该反应速率
C.达到化学平衡状态时,仍有与反应生成
D.该反应为放热反应,说明与总能量小于的总能量
3.CH4消除NO2的污染原理为:CH4(g)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。在一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量的CH4和NO2进行上述反应。下列情况能用来判断该反应达到化学平衡状态的是
A.CH4和N2浓度相同
B.容器中混合气体的平均密度不再变化
C.容器内NO2的物质的量浓度不再变化
D.单位时间内,消耗2 mol CH4同时生成2 mol CO2
1.对于反应2H2O2=2H2O+O2↑,下列措施不能增大化学反应速率的是
A.减小H2O2溶液的浓度 B.升高H2O2溶液的温度
C.向H2O2溶液中加入少量MnO2粉末 D.向H2O2溶液中加入少量FeCl3溶液
2.下列反应条件的改变对3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl反应速率的影响正确的是
A.增大Cl2的浓度能加快反应速率
B.减小N2的浓度能加快反应速率
C.降低温度能加快反应速率
D.及时将生成的NH4Cl移出可加快反应速率
3.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应放热。下列说法正确的是
A.降低温度能加快反应速率
B.该反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量(如右图)
C.达到化学平衡状态时,正、逆反应速率都为零
D.相同时间内,断开H—H键的数目和生成N—H键的数目相等
4.工业上利用CO和H2通过催化剂(ZnO、Cr2O3)制取甲醇,其化学反应方程式如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。下列说法正确的是
A.升高温度可以减慢反应速率CH3OH(g)
B.使用催化剂ZnO和Cr2O3可以加快反应速率
C.增大CO浓度可以使H2转化率达到100%
D.达到反应限度时,CO和H2不再发生化学反应
5.在下列反应CO+H2O⇌CO2+H2中,加入C18O后,则18O存在于
A.只存在于CO和CO2中 B.只存在于CO2中
C.只存在于CO中 D.存在于CO、H2O、CO2
6.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应2HI (g)I2 (g)+H2 (g),当HI、I2、H2 的浓度不再变化时,下列说法正确的是
A.反应已停止
B.单位时间内生成2 mol HI的同时生成1 mol H2
C.HI全部转化为I2 和H2
D.HI、I2、H2 的物质的量之比为2∶1∶1
7.一定条件下,等物质的量的和在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应:。如图表示该反应过程中的物质的量。随反应时间(r)的变化。下列叙述错误的是
A.升高温度能加快该反应的速率
B.10s内反应的平均速率为mol⋅L⋅s
C.10s末的物质的量浓度为2 mol⋅L
D.a点对应的化学反应速率:
8.(江苏省2025年普通高中学业水平合格性考试)以硫铁矿烧渣(含Fe2O3、FeO等)为原料,经H2SO4溶液浸取、H2O2氧化、氨水调节pH、过滤、洗涤、灼烧等过程可制备铁红(Fe2O3)。下列对实验措施的解释不合理的是
实验措施
解释
A
酸浸时H2SO4溶液略过量
提高烧渣中铁元素的浸出率
B
氧化时反应的温度不宜过高
H2O2受热时易分解
C
加氨水使溶液的pH增大
将Fe3+转化为Fe(OH)2
D
用BaCl2溶液检验沉淀是否洗净
过滤后沉淀表面残留少量
(江苏省2024年普通高中学业水平合格性考试)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。
9.对于反应,下列说法正确的是
A.如图可表示反应的能量变化 B.断开中的化学键放出热量
C.维持反应进行需持续提供能量 D.反应所得的可用作炼铁的原料
10.对于反应,下列说法正确的是
A.是氧化剂 B.失去电子
C.增大压强,反应速率减慢 D.可利用反应放出的热量预热和
11.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
12.一定条件下铁可以和 CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的 CO2气体,反应过程中 CO2气体和 CO 气体的浓度与时间的关系如下图所示:
(1)t1时,正、逆反应速率 大小关系为 v 正 v 逆(填“>”“<”或“=”)。
(2)4 min 内,CO 的平均反应速率 v(CO)= 。
(3)下列条件的改变能减慢其反应速率的是 (填序号,下同)。
①降低温度
②减少铁粉的质量
③保持压强不变,充入 He 使容器的体积增大
④保持容积不变,充入 He 使体系压强增大
(4)下列描述能说明上述反应已达平衡状态的是 。
①v(CO2)=v(CO)
②单位时间内生成 n mol CO2的同时生成 n mol CO
③容器中气体压强不随时间变化而变化
④容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
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第16讲 化学反应的速率和限度
内容概览
学考要求速览 明确考试范围与核心要求
必备知识梳理 系统整理学科框架与知识
高频考点精讲 破译重点内容及解题思路
考点一 化学反应的速率
考点二 化学反应的限度
实战能力训练 模拟实战,提升解题技能
必备知识
学考要求
化学反应的速率
1.知道化学反应速率的定义,认识影响化学反应速率的外界因素。
2.了解可逆反应的含义,知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。
3.了解化学平衡的概念及特征,能判断给定的化学反应在一定条件下是否达到平衡状态,知道外界条件改变化学平衡会发生移动。
化学反应的限度
一、化学反应的速率
概念
单位时间内反应物浓度的增加或生成物浓度的减少
表达式
v(A)=
单位
mol·L-1·s-1 mol·L-1·min-1
计算
表达式
v(A)=
技巧
根据同一化学反应不同物质的速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比计算
三段式
设a mol·L-1、b mol·L-1分别为A、B两物质的起始浓度,mx mol·L-1为反应物A的转化浓度,nx mol·L-1为反应物B的转化浓度,则:
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始浓度 a b 0 0
转化浓度 mx nx px qx
终态浓度 a-mx b-nx px qx
大小比较
换算法
换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小
比较法
比较化学反应速率与化学计量数的比值。
如反应aA+bBcC,要比较v(A)与v(B)的相对大小,即比较与的相对大小,若>,则v(A)表示的反应速率比v(B)表示的反应速率大
【温馨提示】
(1)在同一化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率可能不同,但意义相同,故描述反应速率时必须指明具体物质。
(2)固体或纯液体的浓度为常数,Δc=0,因此不用固体或纯液体的浓度表示化学反应速率。
(3)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,不是某一时刻的速率。
(4)用不同物质表示化学反应速率时:化学反应速率之比=化学计量数之比。
二、外界条件对化学反应速率的影响
规律
提醒
浓度
在其他条件相同时,增大反应物的浓度,化学反应速率加快;减少反应物的浓度,化学反应速率减慢
①只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应
②在一定温度下,固体或纯液态物质的浓度是一个常数,改变其用量,对化学反应速率无影响
温度
在其他条件相同时,升高温度,化学反应速率加快;降低温度,化学反应速率减慢
①对任何化学反应都适用,且不受反应物状态影响
②不论是吸热反应还是放热反应,升高温度都能增大化学反应速率,降低温度都能减小化学反应速率
压强
在其他条件相同时,增大压强,化学反应速率加快;降低压强,化学反应速率减慢
①压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的
②由于固体或液体的体积受压强的影响很小,所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率
催化剂
在其他条件相同时,使用催化剂,可以改变化学反应速率
催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率
固体颗粒的大小
颗粒越小,表面积越大,化学反应速率越快
与固体颗粒的多少无关
其他
光照、搅拌、溶剂
——
【温馨提示】
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,故在描述反应速率时必须指明是何物质。
2.固体的用量对反应速率无影响,但固体颗粒的大小会影响反应速率。
3.压强对反应速率的影响:有气体参加的反应,改变压强对反应速率的影响实质是改变体积,使反应物的浓度改变;改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率,否则,化学反应速率不变。注意——充入非反应气体对化学反应速率的影响:
①恒容时:充入非反应气体→压强增大,但各物质浓度不变→反应速率不变。
②恒压时:充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。
三、化学平衡状态
1.可逆反应的特点
双向性
反应物生成物
两同性
相同条件;正、逆反应同时进行
共存性
反应物、生成物同时存在;反应物的转化率小于100%
2.化学平衡状态的建立:
(1)对于只加入反应物从正向建立的平衡:
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
3.化学平衡的特征
①逆:化学平衡适用的是可逆反应。
②等:化学平衡引起的原因是正、逆反应速率相等(即v(正)=v(逆)),即同一时间内对某一物质来说,生成的量和消耗的量相等。
③定:正反应速率和逆反应速率相等,引起的结果是各物质的浓度都不再发生变化。这种相对稳定的状态为化学平衡状态。
④动:平衡后,正、逆反应仍在进行,即正、逆反应速率相等但不为零,平衡为动态平衡。
⑤变:由于速率受条件的影响,当改变外界条件时,速率发生变化,正、逆反应速率可能不再相等(即v(正)≠v(逆)),平衡就会发生变化,这就是平衡移动。
4.化学平衡状态的判断依据
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+bBcC+dD,=时,反应达到平衡状态。
间接判断依据
各种“量”不变
(变量不变)
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
【温馨提示】
对于密闭容器中的反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),根据对化学平衡状态概念的理解,判断下列各情况是否达到平衡:
可能的情况举例
是否已达平衡
混合物体系中各成分的含量
各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
平衡
各物质的质量或各物质的质量分数一定
平衡
各气体的体积或体积分数一定
平衡
总压强、总体积、总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反应速率的关系
在单位时间内消耗了mmolA,同时生成mmolA,即v(正)=v(逆)
平衡
在单位时间内消耗了nmolB,同时生成pmolC
不一定平衡
v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q
不一定平衡
在单位时间内生成了nmolB,同时消耗qmolD
不一定平衡
压强
压强不再变化,当m+n≠p+q
平衡
压强不再变化,当m+n=p+q
不一定平衡
混合气体的平均相对分子质量()
一定,当m+n≠p+q
平衡
一定,当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,在其他条件不变的情况下,体系温度一定
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不变,即有色物质的浓度不变
平衡
考点一 化学反应速率的概念、比较与计算
【典型例题】
【例1】反应在四种不同情况下的反应速率如下,则反应速率由快到慢的顺序为
①②v(B)=36mol·L-1·min-1 ③ ④
A.②>④>③>① B.②=③>④>① C.①>②=③>④ D.④>①>②>③
【答案】B
【解析】①
②
③
④
故反应速率由快到慢的顺序为②=③>④>①;故选B。
【即时演练】
1.对于反应2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g),下列表示的反应速率最快的是
A.v(A)=0.5 mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.3 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.8 mol·L-1·min-1 D.v(D)=1 mol·L-1·s-1
【答案】B
【解析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,故不同物质的速率与其化学计量数比值越大,表示的反应速率越快。
A.;B.;C.,;D.;可知B反应速率最快,故答案选B。
考点二 影响化学反应速率的因素
【典型例题】
【例2】(江苏省淮安市2024-2025学年普通高中学考模拟)用锌片与1 mol·L-1稀盐酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率增大的是
A.加入少量氯化钠溶液 B.对该反应体系加热
C.不用锌片,改用锌粉 D.加入少量2 mol·L-1硫酸
【答案】A
【解析】A.加入少量氯化钠溶液,溶液体积增大,氢离子浓度减小,氢气生成速率减慢,A正确;
B.升高温度,反应速率加快,氢气生成速率增大,B错误;
C.改用锌粉,增大反应面积,氢气生成速率增大,C错误;
D.加入少量2 mol·L-1硫酸,增加氢离子浓度,氢气生成速率增大,D错误;
故选A。
【即时演练】
1.反应2NO2N2O4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NO2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,NO2全部转化为N2O4
【答案】C
【解析】A项,升高温度能加快反应速率,错误;B项,减小NO2浓度,即减小反应物浓度,能减慢反应速率,错误;C项,缩小反应容器的体积,增大压强,能加快反应速率,正确;D项,达到化学平衡状态时,由于是可逆反应,NO2不能全部转化为N2O4,错误。
2.反应2CO2+6H2CH2=CH2+4H2O可用于合成烯烃。下列有关说法错误的是
A.增大压强可加快该反应速率
B.升高温度能加快该反应速率
C.增大H2的浓度能加快该反应速率
D.密闭容器中,通入略过量的CO2可以实现H2的100%转化
【答案】D
【解析】A项,增大压强可加快该反应速率,正确;B项,升高温度能加快该反应速率,正确;C项,增大H2的浓度能加快该反应速率,正确;D项,该反应为可逆反应,不可能实现H2的100%转化,错误。
3.下列有关化学反应速率的说法正确的是
A.用锌片和稀硫酸反应制取氢气时,用粗锌比纯锌反应生成氢气的速率慢
B.4Na+O2=2Na2O,加热能提高Na与O2反应生成Na2O的反应速率
C.糕点包装内放置除氧剂以延长食品保质期,体现了浓度对反应速率的影响
D.反应在恒容密闭容器中进行,增加C(s)的质量,反应速率增大
【答案】C
【解析】A.用锌片和稀硫酸反应制取氢气时,弱粗锌含有杂质,锌可与杂质构成原电池,从而能够加快化学反应速率,A错误;B.在常温下Na与O2反应产生Na2O,在加热时Na与O2反应生成Na2O2,反应条件不同,反应不同,因此不能通过加热来提高生成Na2O的反应速率,B错误;C.糕点包装袋里放小包除氧剂,除氧剂能够和食品包装袋中的氧气反应,降低包装袋内氧气浓度,导致食品氧化变质的反应速率降低,因此糕点包装袋内放置除氧剂以延长食品保质期,体现了浓度对反应速率的影响,C正确;D.碳是固体物质,增加固体的质量,化学反应速率不变,D错误;故合理选项是C。
考点三 化学平衡状态的特征与判断
【典型例题】
【例3】(江苏省泰州市2024-2025学年高二学业水平考试模拟)甲醇与水蒸气制取氢气的反应为,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.减小的浓度能加快反应速率
D.达到化学平衡时,能完全转化为生成物
【答案】B
【解析】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.催化剂能降低活化能,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;
故选B。
【即时演练】
1.一氧化碳与一氧化氮的反应可应用于汽车尾气的净化。一定条件下,在恒容密闭容器中发生反应:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。达到化学平衡状态时,下列说法正确的是
A.反应停止 B.N2的浓度保持不变 C.CO完全转化 D.CO与N2的浓度相等
【答案】B
【解析】A.化学平衡是一种动态平衡,正反应速率与逆反应速率相等,但反应仍在进行,故A错误;B.一定条件下的可逆反应达到化学平衡状态时,正反应速率与逆反应速率相等,反应物与生成物的浓度不再改变,则N2的浓度保持不变,故B正确;C.一定条件下的可逆反应,反应物无法完全消耗,则达到化学平衡状态时,CO不能完全转化,故C错误;D.达到化学平衡状态时,各物质的浓度不再发生变化,CO与N2的浓度保持不变,但不一定相等,故D错误;答案选B。
2.(江苏省连云港市2024-2025学年普通高中学考模拟)制备硫酸过程中存在如下反应:。下列说法正确的是
A.和充分反应后可生成
B.增大的浓度,降低反应温度都能加快该反应速率
C.达到化学平衡状态时,仍有与反应生成
D.该反应为放热反应,说明与总能量小于的总能量
【答案】C
【解析】A.可逆反应无法完全转化,反应物不能全部转化为生成物,故充分反应后生成的小于2mol,A错误;
B.增大浓度会加快反应速率,但降低温度会降低分子动能和催化剂活性,导致反应速率减慢,B错误;
C.化学平衡是动态平衡,正、逆反应速率相等但不为零,与仍在反应生成(同时分解),C正确;
D.放热反应中反应物(和)总能量高于生成物()总能量,选项描述相反,D错误;
故选C。
3.CH4消除NO2的污染原理为:CH4(g)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。在一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量的CH4和NO2进行上述反应。下列情况能用来判断该反应达到化学平衡状态的是
A.CH4和N2浓度相同
B.容器中混合气体的平均密度不再变化
C.容器内NO2的物质的量浓度不再变化
D.单位时间内,消耗2 mol CH4同时生成2 mol CO2
【答案】C
【解析】A项,CH4和N2浓度相同不一定达到平衡,浓度不再改变才能说明平衡,不符合题意;B项,气体密度等于气体质量除以容器体积,气体质量不变,容器体积不变,密度始终不变,当容器中混合气体的平均密度不再变化,不能作为判断平衡的标志,不符合题意;C项,正向反应,二氧化氮物质的量浓度不断减小,当容器内NO2的物质的量浓度不再变化,说明已达到平衡,符合题意;D项,单位时间内,消耗2 mol CH4,正向反应,同时生成2 mol CO2,正向反应,同一个方向,不能说明达到平衡,不符合题意。
1.对于反应2H2O2=2H2O+O2↑,下列措施不能增大化学反应速率的是
A.减小H2O2溶液的浓度 B.升高H2O2溶液的温度
C.向H2O2溶液中加入少量MnO2粉末 D.向H2O2溶液中加入少量FeCl3溶液
【答案】A
【解析】A项,浓度减少,反应速率减少,符合题意;B项,升温反应速率加快,不符合题意;C项,MnO2为催化剂可加快反应速率,不符合题意;D项,FeCl3为催化剂可加快反应速率,不符合题意。
2.下列反应条件的改变对3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl反应速率的影响正确的是
A.增大Cl2的浓度能加快反应速率
B.减小N2的浓度能加快反应速率
C.降低温度能加快反应速率
D.及时将生成的NH4Cl移出可加快反应速率
【答案】A
【解析】A项,其它条件不变,增大反应物氯气的浓度可以加快反应速率,正确;B项,该反应不是可逆反应,减小生成物氮气的浓度,反应速率没有影响,错误;C项,其它条件不变温度降低,反应速率减慢,错误;D项,氯化铵为生成物,且是固体,及时移出氯化铵,反应物的浓度没有改变,反应速率不变,错误。
3.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应放热。下列说法正确的是
A.降低温度能加快反应速率
B.该反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量(如右图)
C.达到化学平衡状态时,正、逆反应速率都为零
D.相同时间内,断开H—H键的数目和生成N—H键的数目相等
【答案】B
【解析】A项,降低温度,会减慢反应速率,错误;B项,放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,图示正确;C项,平衡时,正、逆反应速率不为零,错误;D项,由反应方程式知,断开1 mol H—H键,生成2 mol N—H键,错误。
4.工业上利用CO和H2通过催化剂(ZnO、Cr2O3)制取甲醇,其化学反应方程式如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。下列说法正确的是
A.升高温度可以减慢反应速率CH3OH(g)
B.使用催化剂ZnO和Cr2O3可以加快反应速率
C.增大CO浓度可以使H2转化率达到100%
D.达到反应限度时,CO和H2不再发生化学反应
【答案】B
【解析】A项,升温加快反应速率,错误;B项,使用催化剂可加快反应速率,正确;C项,可逆反应有一定限度,反应物转化率不可能达到100%,错误;D项,反应达到平衡时,反应仍再进行,错误。
5.在下列反应CO+H2O⇌CO2+H2中,加入C18O后,则18O存在于
A.只存在于CO和CO2中 B.只存在于CO2中
C.只存在于CO中 D.存在于CO、H2O、CO2
【答案】D
【解析】CO+H2O⇌CO2+H2是可逆反应,加入后C18O后,反应同时向正逆两个方向进行,18O存在于CO、H2O、CO2中。答案选D。
6.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应2HI (g)I2 (g)+H2 (g),当HI、I2、H2 的浓度不再变化时,下列说法正确的是
A.反应已停止
B.单位时间内生成2 mol HI的同时生成1 mol H2
C.HI全部转化为I2 和H2
D.HI、I2、H2 的物质的量之比为2∶1∶1
【答案】B
【分析】一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应2HI (g)I2 (g)+H2 (g),当HI、I2、H2 的浓度不再变化时,反应处于化学平衡状态;
【解析】A.反应达到平衡状态时,反应仍在进行、并未停止,A不符合题意;B.反应处于化学平衡状态,说明此时正反应和逆反应速率相等,单位时间内生成2 mol HI的同时生成1 mol H2,分别代表逆反应速率和正反应速率,且速率数值之比等于化学计量数之比, B符合题意;C.该反应是可逆反应,则HI不可能全部转化为I2 和H2,C不符合题意;D.HI、I2、H2 的物质的量之比为2∶1∶1通常只能表示物质反应转化关系,但平衡时HI、I2、H2 的物质的量之比不一定为2∶1∶1,D不符合题意;故合理选项是B。
7.一定条件下,等物质的量的和在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应:。如图表示该反应过程中的物质的量。随反应时间(r)的变化。下列叙述错误的是
A.升高温度能加快该反应的速率
B.10s内反应的平均速率为mol⋅L⋅s
C.10s末的物质的量浓度为2 mol⋅L
D.a点对应的化学反应速率:
【答案】D
【解析】A.升高温度使活化分子百分数增大,有效碰撞次数增加,能加快该反应的速率,A正确;B.由图可知,10s内反应的平均速率为,由反应速率之比等于系数比,v(O2)=v(N2)= ,B正确;C.0~10s内∆n(N2)=(5-4)mol=1mol,则消耗1mol氧气,起始加入等物质的量的和,则开始时氧气的物质的量为5mol,10s末的物质的量浓度为,C正确;D.a点氮气的物质的量不再发生变化,反应达到平衡状态,正反应速率等于逆反应速率,不同物质的速率之比等于系数比,则对应的化学反应速率:,D错误;故选D。
8.(江苏省2025年普通高中学业水平合格性考试)以硫铁矿烧渣(含Fe2O3、FeO等)为原料,经H2SO4溶液浸取、H2O2氧化、氨水调节pH、过滤、洗涤、灼烧等过程可制备铁红(Fe2O3)。下列对实验措施的解释不合理的是
实验措施
解释
A
酸浸时H2SO4溶液略过量
提高烧渣中铁元素的浸出率
B
氧化时反应的温度不宜过高
H2O2受热时易分解
C
加氨水使溶液的pH增大
将Fe3+转化为Fe(OH)2
D
用BaCl2溶液检验沉淀是否洗净
过滤后沉淀表面残留少量
【答案】C
【解析】A.酸浸时H2SO4溶液略过量可确保Fe2O3、FeO等充分反应,提高铁元素的浸出率,解释合理,A正确;
B.H2O2在高温下易分解,氧化时控制温度可避免其分解,保证氧化效率,解释合理,B正确;
C.加氨水调节pH的目的是使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,解释不合理,C错误;
D.用BaCl2溶液检验沉淀是否洗净,通过检测残留判断洗涤效果,解释合理,D正确;
故选C。
(江苏省2024年普通高中学业水平合格性考试)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。
9.对于反应,下列说法正确的是
A.如图可表示反应的能量变化 B.断开中的化学键放出热量
C.维持反应进行需持续提供能量 D.反应所得的可用作炼铁的原料
10.对于反应,下列说法正确的是
A.是氧化剂 B.失去电子
C.增大压强,反应速率减慢 D.可利用反应放出的热量预热和
11.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】9.D 10.D 11.B
【解析】9.A.是放热反应,生成物的总能量小于反应物总能量,该图不能表示反应的能量变化,故A错误;
B.断键吸热,断开中的化学键吸收热量,故B错误;
C.该反应放热,维持反应进行不需持续提供能量,故C错误;
D.一氧化碳还原氧化铁冶炼金属铁,反应所得的可用作炼铁的原料,故D正确;
选D。
10.A.中S元素化合价升高,是还原剂,故A错误;
B.中氧元素化合价降低,得电子,故B错误;
C.增大压强,反应速率加快,故C错误;
D.,正反应是放热反应,可利用反应放出的热量预热和,故D正确;
选D。
11.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。
12.一定条件下铁可以和 CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的 CO2气体,反应过程中 CO2气体和 CO 气体的浓度与时间的关系如下图所示:
(1)t1时,正、逆反应速率 大小关系为 v 正 v 逆(填“>”“<”或“=”)。
(2)4 min 内,CO 的平均反应速率 v(CO)= 。
(3)下列条件的改变能减慢其反应速率的是 (填序号,下同)。
①降低温度
②减少铁粉的质量
③保持压强不变,充入 He 使容器的体积增大
④保持容积不变,充入 He 使体系压强增大
(4)下列描述能说明上述反应已达平衡状态的是 。
①v(CO2)=v(CO)
②单位时间内生成 n mol CO2的同时生成 n mol CO
③容器中气体压强不随时间变化而变化
④容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
【答案】(1)>
(2)0.125 mol∙L-1∙min-1
(3)①③
(4)②④
【解析】(1)根据图象可知,在t1后,CO浓度增大、CO2浓度减小,说明反应未达到平衡,正向进行,因此v正>v逆;
(2)根据图象可知,4分钟内CO的平均反应速率,v(CO)==0.125 mol∙L-1∙min-1;
(3)①.降低温度,物质的内能降低,活化分子数减小,有效碰撞次数减少,化学反应速率降低,故a符合题意;②.由于固体的浓度不变,所以减少铁粉的质量,物质的反应速率不变,故b不符合题意;③.保持压强不变,充入He使容器的体积增大,反应体系中物质浓度降低,单位体积内活化分子数减少,有效碰撞次数减少,化学反应速率降低,故c符合题意;④.保持体积不变,充入He使体系压强增大,由于体系内的物质浓度不变,所以化学反应速率不变,故d不符合题意;故答案为:①③;
(4)①.未指明反应是正向还是逆向进行,因此不能判断是否为平衡状态,故a错误;②.单位时间内生成nmolCO2的同时必然会消耗n molCO,又生成n mol CO,则CO的物质的量不变,反应达到平衡状态,故b正确;③.该反应是反应前后气体体积不变的反应,任何条件下体系的压强都不变,因此不能据此判断反应是否为平衡状态,故c错误;④.反应前后气体的体积不变,而气体的质量会发生变化,则气体的摩尔质量会发生变化,由于摩尔质量当以g/mol为单位时,数值上等于物质的相对分子质量,所以若容器中气体的平均分子量不随时间而变化,则反应达到平衡状态,故d正确;故答案为:②④。
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