第二节 化学反应速率与限度（举一反三专项训练，广东专用）【上好课】化学人教版必修第二册

第二节 化学反应的速率与限度 题型01 化学反应速率的含义 题型02 化学反应速率的快慢比较 题型03 影响化学反应速率的因素 题型04 化学平衡状态的判断 题型05 化学平衡的计算 题型06 化学反应速率与限度的图像分析 题型01 化学反应速率的含义 1．概念：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．表达式：v＝，单位mol/(L·min) 或 mol/(L·s) 。 4．对化学反应速率的正确理解 （1）在同一化学反应里，用不同物质表示的反应速率数值可能不同，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。 【典例1】（24-25高一下·广东深圳·期中）下列关于化学反应速率的描述正确的是 A．任何化学反应的速率越快，反应现象越明显 B．任何化学反应，反应体系的压强越大，反应速率越快 C．化学反应速率为 是指1s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1 D．CaCO3与盐酸反应的过程中，再加入相同大小的CaCO3固体，不能增大反应速率 【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不受压强的变化而变化，全是固体或液体的反应，反应体系的压强改变，反应速率不变，B错误； C．化学反应速率是平均速率，不是瞬时速率。0.8 mol·L-1·s-1表示1s内，某物质的浓度变化了0.8 mol·L-1，C错误； D．CaCO3为固体，改变固体物质的量，化学反应速率不变，D正确； 故答案为：D。 【变式1-1】已知在密闭容器中发生反应，经后，的物质的量减少。下列有关反应速率的说法正确的是 A．用表示的反应速率大小关系为 B．用表示的反应速率是 C．用B表示反应在末的反应速率为 D．增加A的量，化学反应速率加快 【答案】A 【解析】A．反应速率之比等于化学计量数之比，用表示的反应速率大小关系为，故A正确； B．A是固体，反应过程浓度视为不变，不能作为表示反应速率的物质，故B错误； C．反应速率是指某一时段内的平均速率，不是某时刻的瞬时速率，故C错误； D．因A物质为纯固体，增加A的量，化学反应速率不变，故D错误； 故选A。 【变式1-2】下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．因是同一反应，所以用不同物质表示化学反应速率时，所得数值是相同的 B．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 C．化学反应速率为“1mol/(L•min)”表示的意思是：时间为1min时，某物质的浓度为1mol/L D．金属钠与水的反应中，可用钠或者水的浓度变化来表示化学反应速率 【答案】B 【解析】A．同一反应，用不同物质表示化学反应速率时，数值比值等于方程式的系数之比，则不一定相等，故A错误； B．化学反应速率的大小可以体现化学反应进行的快慢，即根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢，故B正确； C．化学反应速率为“1 mol/(L•min)”表示的意思是：时间1min内，某物质的浓度变化量为1mol/L，故C错误； D．化学反应的反应速率不能用固体物质单位时间内浓度的变化量表示，故D错误； 故选：B。 【变式1-3】高温高压下，1L密闭容器中，发生如下反应：2H2+COCH3OH。反应开始时H2的物质的量为5mol，5min后变为0.5mol，则0～5min内该反应的平均反应速率为 A．υ(H2)=9.00 mol∙L−1∙min−1 B．υ(H2)=0.90 mol∙L−1∙min−1 C．υ(H2)=0.45 mol∙L−1∙min−1 D．υ(H2)=4.50 mol∙L−1∙min−1 【答案】B 【解析】反应开始时H2的物质的量为5mol，5min后变为0.5mol，氢气改变量为4.5mol，则反应速率，故B符合题意。 综上所述，答案为B。 题型02 化学反应速率的快慢比较 1．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。 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】（24-25高一下·广东深圳·期中）对于反应A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D(g)，测得如下反应速率数据，其中反应进行得最快的是 A．v(A)=0.1mol/(L·s) B．v(B)=0.3mol/(L·s) C．v(C)=0.2mol/(L·s) D．v(D)=0.3mol/(L·s) 【答案】D 【解析】根据速率之比等于方程式系数之比，用不同物质表示的反应速率转化为同一物质表示的反应速率，以A表示的反应速率为标准： A．v(A)=0.1mol/(L·s)； B．v(A)=v(B)=×0.3mol/(L·s)= 0.1mol/(L·s)； C．v(A)=v(C)=×0.2mol/(L·s)= 0.1mol/(L·s)； D．v(A)=v(D)=×0.3mol/(L·s)= 0.15mol/(L·s)； D的反应速率最大，答案选D。 【变式2-1】（24-25高一下·广东湛江·期中）向某密闭容器中充入和，发生反应，测得平衡时的体积分数与压强、温度的关系如图所示，其中，。已知在该反应中，温度对反应速率的影响大于压强对反应速率的影响。图中四点对应的该反应的平均反应速率排序正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】温度越高反应速率越快，则c＞a，d＞b，压强越大反应速率越快，已知，则d＞c，b＞a，已知温度对反应速率的影响大于压强对反应速率的影响，则c＞b，故A正确； 选A。 【变式2-2】在反应中，下列表示该反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由方程式可知，A为固体，不能用于表示反应速率；由反应速率之比等于化学计量数之比可知，物质的反应速率与化学计量数之比越大，反应速率越大， ，，，，所以表示该反应速率最快的是， 故答案选B。 【变式2-3】汽车尾气排放的控制对环境保护具有重要意义。汽车尾气中的CO和NO在催化剂作用下会发生反应：，测得a、b不同时间段内的平均反应速率分别为、，下列说法不正确的是 A．空气中的和在发动机汽缸内的高温环境下会反应产生 B．a时间段内，的平均反应速率 C．时间段的平均反应速率大于时间段的平均反应速率 D．NO随意排放易造成酸雨 【答案】C 【解析】A．空气中的N2和O2在高温下反应生成NO，这是汽车发动机内生成NO的主要途径，A正确； B．根据反应式，CO和NO的化学计量数均为2，速率应相等，故，B正确； C．将b时间段的换算为，明显大于a时间段的，因此a时间段速率小于b时间段，C错误； D．NO可被氧化为NO2，NO2与水反应转化为HNO3，导致酸雨，D正确； 答案选C。 题型03 影响化学反应速率的因素 1．内因 化学反应速率的大小主要取决于反应物本身的性质，反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快。 2．外因 （1）浓度：一般条件下，当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大；减小反应物浓度，化学反应速率减小。 （2）温度：升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。 （3）催化剂：催化剂可以加快化学反应速率。 （4）压强：对于有气体参与的反应，增大压强(减小容器容积)相当于增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小压强(增大容器容积)相当于减小反应物的浓度，化学反应速率减小。 【典例3】（24-25高一下·广东广州·期末）反应：在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变会使得其反应速率减小的是 A．增加C的量 B．将容器的体积缩小一半 C．保持体积不变，通入 D．保持压强不变，充入使容器体积增大 【答案】D 【解析】A．增加C的量，C是固体，浓度不变，反应速率不变，A不符合题意； B．缩小容器体积，气体浓度增大，反应速率加快，B不符合题意； C．通入，反应物浓度增加，正反应速率增大，C不符合题意； D．充入使容器体积增大（恒压），各气体浓度降低，反应速率减小，D符合题意； 故选D。 【变式3-1】（24-25高一下·广东湛江·期末）在某密闭容器中，发生二氧化硫与氧气化合生成三氧化硫的反应，下列说法正确的是 A．升高温度可加快反应速率 B．与足量的反应，可得到 C．达到平衡状态时，该容器中只有三氧化硫 D．适当降低温度，可以使反应容器中硫元素的质量减小 【答案】A 【分析】二氧化硫与氧气化合生成三氧化硫的反应方程式为，以此分析解答。 【解析】A．升高温度时，分子的能量增加，反应速率加快，A正确； B．该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，不能完全转化为，得到的小于，B错误； C．该反应为可逆反应，达到的化学平衡是一种动态平衡，反应物和产物共存，容器中仍有，C错误； D．密闭容器中，硫元素总质量守恒，降低温度不会改变硫元素总质量，D错误； 故选A。 【变式3-2】过量锌片与10 mL 0.1 mol·L-1的稀盐酸反应，为了减缓反应速率而不改变H2的总量，可以使用如下方法： ①加H2O；②加KNO3溶液；③CH3COONa固体；④再加入少量锌粉；⑤加NaCl溶液；⑥滴入几滴硫酸铜溶液； A．①②③⑤ B．①③⑤ C．①②⑤ D．①⑤⑥ 【答案】B 【解析】①加H2O，氢离子浓度减小，反应速率减慢而不改变H2的总量，故正确； ②加KNO3溶液，会引入导致生成NO而非H2，减少H2总量，故错误； ③加CH3COONa固体，生成醋酸，氢离子浓度减小，反应速率减慢而不改变H2的总量，故正确； ④再加入少量锌粉，反应物接触面积增大，反应速率加快，故错误； ⑤加NaCl溶液，氢离子浓度减小，反应速率减慢而不改变H2的总量，故正确； ⑥滴入几滴硫酸铜溶液，锌置换出铜构成原电池，反应速率加快，故错误； 故选B。 【变式3-3】（2025高一下·广东·学业考试）科研人员实现了温和条件下光催化合成，其原理如图所示。该过程 A．属于自然固氮 B．只有极性键的断裂 C．未发生氧化还原反应 D．加快了的生成速率 【答案】D 【解析】A．科研人员实现了温和条件下光催化合成，属于人工固氮，故A错误； B．氮氮三键、氢氢键均为非极性键，反应时非极性键断裂，故B错误； C．氮气和氢气反应生成氨气，N、H元素化合价改变，属于氧化还原反应，故C错误； D．是合成的催化剂，加快了的生成速率，故D正确； 选D。 题型04 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。 （2）各组分的浓度保持不变 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。 【特别提醒】达平衡时各组分的浓度不变，但不一定相等或成比例。 2．间接标志 （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。 【典例4】（24-25高一下·广东深圳·期中）在一定温度下，体积固定的密闭容器中发生可逆反应4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g)下列能说明反应已经达到平衡状态的是 A．2v正(O2)=v正(Cl2) B．HCl的体积分数不再变化 C．断开4molH﹣Cl键的同时，生成4molH﹣O键 D．HCl、O2、H2O、Cl2四种气体的物质的量浓度之比为4：1：2：2 【答案】B 【解析】A．根据反应式，正反应中和的速率关系为，此比例由化学计量数决定，无论是否平衡均成立，故不能作为平衡标志，A错误； B．体积固定的密闭容器中不变，的体积与的物质的量直接相关，当体积分数不变时，说明的物质的量不在变化，该反应达到平衡，B正确； C．断开4molH-Cl键的同时，生成4molH-O键，表示的都是正反应速率，无法判断是否达到平衡状态，C错误； D．四种气体的物质的量之比为4：1：2：2，为化学计量数之比，无法判断各组分的物质的量是否继续变化，无法判断平衡状态，D错误； 故选B。 【变式4-1】（24-25高一下·广东深圳·阶段练习）一定条件下，合成氨反应中，NH3浓度变化如下图所示。反应刚开始达到化学平衡状态的时刻是 A．10min B．20min C．30min D．40min 【答案】C 【解析】30min以后NH3的浓度开始保持不变，即30min开始反应达到化学平衡，故答案为：C。 【变式4-2】在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中，发生反应：，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是 ①容器内温度不变                            ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变            ④容器的压强不变 ⑤容器内C、D两种气体的浓度相等                ⑥相同时间内消耗2n mol的A同时消耗n mol的D A．①③④⑥ B．①②③④ C．①②③⑤ D．②③④⑤ 【答案】A 【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。 【解析】①上述反应吸热或放热，因在绝热体系中进行反应，所以容器内温度随着反应的进行不断变化，所以当温度不变时，说明反应达平衡状态，故①符合题意； ②混合气体的密度为气体的总质量与容器体积之比，容器体积始终不变，随着反应的进行，气体的总质量不变，混合气体的密度始终不变，所以混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态，故②不符合题意； ③混合气体的平均相对分子质量为气体的总质量与总物质的量之比，因气体的总物质的量为变量，气体的总质量不变，所以混合气体的平均相对分子质量为变量，当该物理量不变时，反应达平衡状态，故③符合题意； ④绝热、恒体积、总物质的量为变量的体系中 PV=nRT，则温度、总物质的量在改变时，压强也在改变，所以当压强不变说明反应达平衡状态，故④符合题意； ⑤容器内C、D两种气体的浓度相等，不一定各物质的浓度保持不变，所以不能说明反应达到平衡状态，故⑤不符合题意； ⑥相同时间内消耗2n mol的A同时消耗n mol的D，说明正逆反应速率相等，则说明反应达到平衡状态，故⑥符合题意； 综上所述，①③④⑥符合题意，答案选A。 【变式4-3】一定条件下，在密闭容器中进行反应。下列情况不能说明该反应达到化学平衡的是 A．的浓度保持不变 B．的质量保持不变 C．的含量保持不变 D．、与的物质的量之比为 【答案】D 【分析】化学平衡的判断依据是变量（如浓度、含量等）不再变化。 【解析】A．的浓度先变小，当达到平衡时保持不变，因此浓度保持不变可作为反应平衡标志，A不符合题意； B．的质量先变小，当达到平衡时保持不变，因此当其物质的量保持不变可作为反应平衡标志，B不符合题意； C．的含量先增大，当达到平衡时保持不变，因此的含量保持不变可作为反应平衡标志，C不符合题意； D．、与的物质的量之比为仅描述某一时刻的比例，未体现“动态不变”，因此不能说明平衡，D符合题意； 故选D。 题型05 化学平衡的计算 解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，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方程求解。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% 【典例5】（24-25高一下·广东深圳·期末）某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应；，12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图所示)。下列说法正确的是 A．12s时容器内的压强为起始压强的 B． C．图中m点达到了反应进行的限度 D．0~12s时段，用C表示反应的速率为0.15mol·L-1·s-1 【答案】A 【分析】0~12s，A、B、C的物质的量浓度变化量分别为(0.8-0.2) mol/L =0.6mol/L、(0.5-0.3) mol/L =0.2mol/L、=0.6mol/L，根据相同时间内各物质的物质的量浓度变化量比等于化学计量数之比知，A、B、C的化学计量数之比为0.6:0.2:0.6=3:1:3，所以b、c分别为1、3，反应方程式为3A(g) + B(g)⇌3C(g) 。 【解析】A．根据压强之比等于物质的量之比，12s时容器内的压强为起始压强的，故A正确； B．结合分析知，0~12s，A、B、C的物质的量浓度变化量分别为0.6mol/L、0.2mol/L、0.6mol/L，则A、B、C的化学计量数之比为0.6:0.2:0.6=3:1:3，所以b:c=1:3，故B错误； C．m点时反应物A、B的物质的量浓度还在减小，A、B的消耗速率均大于自身的生成速率，反应还处于正向建立平衡的过程中，未达到化学反应的限度，故C错误； D．C的平均反应速率为0.05mol/(L·s)，故D错误； 故选A。 【变式5-1】（24-25高一下·广东江门·期中）某温度时，在容积为的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析，下列结论正确的 A．该反应的化学方程式为 B．反应开始至末， C．该反应正、逆反应同时开始的，时反应停止 D．若增加X的物质的量，化学反应速率会增大 【答案】D 【解析】A．由图像可以看出，反应中Z、Y的物质的量减少，应为反物。X的物质的量增多，应为生成物，当反应时间为3min时，达到动态平衡：n(X)=0.6mol，n(Y)=0.2mol，n(Z)=0.4mol，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：，A错误； B．反应开始至2min末，X的化学反应速率为，B错误； C．X、Y、Z起始量不为0，该反应是由正、逆反应同时开始的，3min时反应达到平衡，反应并未停止，C错误； D．若增加X的物质的量，生成物的浓度增加，逆反应速率会增大，D正确； 答案选D。 【变式5-2】（24-25高一下·广东佛山·期中）在一定条件下，将3mol A和1mol B混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生反应：。2min末该反应达到平衡，生成了0.6mol D，并测得C的浓度为。下列判断正确的是 A．2min内用A表示的反应速率为 B． C．当时，反应达到了平衡状态 D．物质B的转化率为30% 【答案】D 【解析】A．A为固态，不能用A的浓度变化表示反应速率，A错误； B．2min末生成C的物质的量为0.15mol/L×2L=0.3mol，而D的物质的量为0.6mol，根据化学计量数之比等于物质的量变化量之比可知，C与D的化学计量数之比为0.3：0.6=1：2，则x=1，B错误； C．反应速率之比始终等于化学计量数之比，因此恒成立，无法判断是否达平衡，C错误； D．2min末D的物质的量为0.6mol，说明相同时间内B的消耗量为0.6mol=0.3mol，则B的转化率为=30%，D正确； 故选D。 【变式5-3】已知：2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g)，现将2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中，2 s后，C平衡时的浓度为0.5 mol·L−1，测得v(D)=0.25 mol·L−1·s−1，下列推断正确的是 A．v(C)=0.2 mol·L−1·s−1 B．z=1 C．B的转化率为25% D．在该外界条件，2 s时达到该反应的最大限度 【答案】D 【分析】2s后C平衡时的浓度为0.5 mol·L−1，根据三段式有： 【解析】A．由上述分析可知，，故A项错误； B．反应速率之比等于化学计量数之比，，由此可知，z=2，故B项错误； C．B的转化率为：，故C项错误； D．在该外界条件，2 s时该反应达到平衡状态，达到该反应的最大限度，故D项正确； 故答案选D。 题型06 化学反应速率与限度的图像分析 在化学反应速率和化学平衡图像中，一看面(纵、横轴表示的意义)；二看线(线的走向和变化趋势)；三看点(起点、拐点、终点)；四看量的变化(如浓度变化)；最后分析条件改变对反应速率和平衡的影响作出判断。 【典例6】（24-25高一下·广东·期中）在恒温恒容密闭容器中研究反应(g，红棕色)(g，无色)，反应过程中两种气体的浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线甲代表NO2 B．达到反应限度时，反应物气体的转化率为40% C．X点时，曲线乙对应物质的生成速率小于消耗速率 D．可根据容器内气体颜色变化判断反应是否达到平衡 【答案】D 【解析】A．根据图像可判断达到平衡时，甲曲线表示的物质减少了0.06mol，乙曲线表示的物质增加了0.12mol，二者的变化量之比是1:2，所以曲线甲代表N2O4，A错误； B．由题干图像信息可知，达到反应限度时，反应物气体的转化率为=，B错误； C．X点没有达到平衡状态，NO2还在增大，故其生成速率大于其消耗速率，C错误； D．NO2为红棕色，N2O4无色，若容器中气体颜色深浅不变，即说明NO2的浓度不变，则反应达到平衡状态，D正确； 故答案为：D。 【变式6-1】（24-25高一下·广东云浮·期末）T℃时，向一恒容密闭容器中充入CO和，发生反应(注：g代表气态)，测得正、逆反应速率与时间的关系如图所示。下列推断正确的是 A．a点正反应速率小于b点正反应速率 B．逆反应速率： C．b点正、逆反应速率相等但不等于0 D．其他条件不变，时改变的条件是降低温度 【答案】C 【分析】由图可知，0~t1，正反应速率大于逆反应速率，处于从正方向建立平衡的过程，t1时即b点正反应速率等于逆反应速率，t1~t2处于化学平衡状态，t2时刻，改变条件使正反应速率和逆反应速率均增大，逆反应速率增加得更快，故t2之后发生平衡移动，逆反应速率大于正反应速率，平衡向左移动，直到在d点正反应速率再次等于逆反应速率，处于新的化学平衡状态； 【解析】A．a点正反应速率大于b点正反应速率，A不符合题意； B．逆反应速率：v(b)＜v(d)，B不符合题意； C．b点处于化学平衡状态，是动态平衡，则正、逆反应速率相等但不等于0，C符合题意； D．降低温度正逆反应速率均减小，则其他条件不变，时改变的条件不可能是降低温度，D不符合题意； 故选C。 【变式6-2】（24-25高一下·广东东莞·期末）水煤气制甲醇是煤炭清洁高效利用的有效途径之一。某温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的CO和，发生反应：，各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线2代表随时间的变化 B．时刻，正、逆反应的速率相等 C．时反应达到化学平衡 D．min，曲线1代表物质的为mol·L-1·min-1 【答案】D 【分析】CO和H2为反应物，二者在反应中不断减少，故曲线1为H2，曲线2为产物CH3OH。 【解析】A．根据分析，曲线2为c(CH3OH)随时间的变化，A错误； B．由图可知，t1时刻之后CO在不断减少，反应未达到平衡状态，正、逆反应的速率不相等，B错误； C．平衡时各组分的物质的量保持不变，而不是与系数成正比，因此=时不能判断反应达到平衡，C错误； D．0~t2时∆c(H2)=40×10-3mol/L-25×10-3mol/L=15×10-3mol/L，v(H2)==mol·L-1·min-1=mol·L-1·min-1，D正确； 故选D。 【变式6-3】一定温度下，在体积为的恒容密闭容器中，某一反应中、、三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是 A．反应的化学方程式为 B．时，正、逆反应都不再继续进行，反应达到化学平衡 C．若，则内的平均化学反应速率为 D．温度、体积不变，时刻充入使压强增大，正、逆反应速率都增大 【答案】C 【解析】A．由图象可以看出，反应中X物质的量减小，Y、Z的物质的量增多，则X为反应物，Y、Z为生成物，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.8mol：1.2mol：0.4mol=2：3：1，反应最后达到平衡状态，是可逆反应，则该反应的化学方程式为：2X⇌3Y+Z，故A错误； B．时，正、逆反应继续进行，且正、逆反应速率相等，反应达到化学平衡，是动态平衡，故B错误； C．若t=4，则0～t的X的化学反应速率v==，故C正确； D．温度、体积不变，t时刻充入1 mol He使压强增大，反应物和生成物的浓度不变，正、逆反应速率不变，故D错误； 答案选C。 / 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 $ 第二节 化学反应的速率与限度 题型01 化学反应速率的含义 题型02 化学反应速率的快慢比较 题型03 影响化学反应速率的因素 题型04 化学平衡状态的判断 题型05 化学平衡的计算 题型06 化学反应速率与限度的图像分析 题型01 化学反应速率的含义 1．概念：用来衡量化学反应过程_____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_____或生成物浓度的_____(均取正值)来表示。 3．表达式：v＝，单位_____ 或 _____ 。 4．对化学反应速率的正确理解 （1）在同一化学反应里，用不同物质表示的反应速率数值可能_____，但意义_____，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，而不是某一时刻的瞬时速率。 【典例1】（24-25高一下·广东深圳·期中）下列关于化学反应速率的描述正确的是 A．任何化学反应的速率越快，反应现象越明显 B．任何化学反应，反应体系的压强越大，反应速率越快 C．化学反应速率为 是指1s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1 D．CaCO3与盐酸反应的过程中，再加入相同大小的CaCO3固体，不能增大反应速率 【变式1-1】已知在密闭容器中发生反应，经后，的物质的量减少。下列有关反应速率的说法正确的是 A．用表示的反应速率大小关系为 B．用表示的反应速率是 C．用B表示反应在末的反应速率为 D．增加A的量，化学反应速率加快 【变式1-2】下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．因是同一反应，所以用不同物质表示化学反应速率时，所得数值是相同的 B．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 C．化学反应速率为“1mol/(L•min)”表示的意思是：时间为1min时，某物质的浓度为1mol/L D．金属钠与水的反应中，可用钠或者水的浓度变化来表示化学反应速率 【变式1-3】高温高压下，1L密闭容器中，发生如下反应：2H2+COCH3OH。反应开始时H2的物质的量为5mol，5min后变为0.5mol，则0～5min内该反应的平均反应速率为 A．υ(H2)=9.00 mol∙L−1∙min−1 B．υ(H2)=0.90 mol∙L−1∙min−1 C．υ(H2)=0.45 mol∙L−1∙min−1 D．υ(H2)=4.50 mol∙L−1∙min−1 题型02 化学反应速率的快慢比较 1．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_____、_____表示，再比较数值大小。 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】（24-25高一下·广东深圳·期中）对于反应A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D(g)，测得如下反应速率数据，其中反应进行得最快的是 A．v(A)=0.1mol/(L·s) B．v(B)=0.3mol/(L·s) C．v(C)=0.2mol/(L·s) D．v(D)=0.3mol/(L·s) 【变式2-1】（24-25高一下·广东湛江·期中）向某密闭容器中充入和，发生反应，测得平衡时的体积分数与压强、温度的关系如图所示，其中，。已知在该反应中，温度对反应速率的影响大于压强对反应速率的影响。图中四点对应的该反应的平均反应速率排序正确的是 A． B． C． D． 【变式2-2】在反应中，下列表示该反应速率最快的是 A． B． C． D． 【变式2-3】汽车尾气排放的控制对环境保护具有重要意义。汽车尾气中的CO和NO在催化剂作用下会发生反应：，测得a、b不同时间段内的平均反应速率分别为、，下列说法不正确的是 A．空气中的和在发动机汽缸内的高温环境下会反应产生 B．a时间段内，的平均反应速率 C．时间段的平均反应速率大于时间段的平均反应速率 D．NO随意排放易造成酸雨 题型03 影响化学反应速率的因素 1．内因 化学反应速率的大小主要取决于_____的性质，反应物的化学性质越_____，化学反应速率_____。 2．外因 （1）浓度：一般条件下，当其他条件相同时，_____反应物浓度，化学反应速率_____；_____反应物浓度，化学反应速率_____。 （2）温度：_____温度，化学反应速率_____；_____温度，化学反应速率_____。 （3）催化剂：催化剂可以_____化学反应速率。 （4）压强：对于有气体参与的反应，增大压强(减小容器容积)相当于增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小压强(增大容器容积)相当于减小反应物的浓度，化学反应速率减小。 【典例3】（24-25高一下·广东广州·期末）反应：在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变会使得其反应速率减小的是 A．增加C的量 B．将容器的体积缩小一半 C．保持体积不变，通入 D．保持压强不变，充入使容器体积增大 【变式3-1】（24-25高一下·广东湛江·期末）在某密闭容器中，发生二氧化硫与氧气化合生成三氧化硫的反应，下列说法正确的是 A．升高温度可加快反应速率 B．与足量的反应，可得到 C．达到平衡状态时，该容器中只有三氧化硫 D．适当降低温度，可以使反应容器中硫元素的质量减小 【变式3-2】过量锌片与10 mL 0.1 mol·L-1的稀盐酸反应，为了减缓反应速率而不改变H2的总量，可以使用如下方法： ①加H2O；②加KNO3溶液；③CH3COONa固体；④再加入少量锌粉；⑤加NaCl溶液；⑥滴入几滴硫酸铜溶液； A．①②③⑤ B．①③⑤ C．①②⑤ D．①⑤⑥ 【变式3-3】（2025高一下·广东·学业考试）科研人员实现了温和条件下光催化合成，其原理如图所示。该过程 A．属于自然固氮 B．只有极性键的断裂 C．未发生氧化还原反应 D．加快了的生成速率 题型04 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。 （2）各组分的浓度保持不变 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。 【特别提醒】达平衡时各组分的浓度不变，但不一定相等或成比例。 2．间接标志 （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。 【典例4】（24-25高一下·广东深圳·期中）在一定温度下，体积固定的密闭容器中发生可逆反应4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g)下列能说明反应已经达到平衡状态的是 A．2v正(O2)=v正(Cl2) B．HCl的体积分数不再变化 C．断开4molH﹣Cl键的同时，生成4molH﹣O键 D．HCl、O2、H2O、Cl2四种气体的物质的量浓度之比为4：1：2：2 【变式4-1】（24-25高一下·广东深圳·阶段练习）一定条件下，合成氨反应中，NH3浓度变化如下图所示。反应刚开始达到化学平衡状态的时刻是 A．10min B．20min C．30min D．40min 【变式4-2】在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中，发生反应：，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是 ①容器内温度不变                            ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变            ④容器的压强不变 ⑤容器内C、D两种气体的浓度相等                ⑥相同时间内消耗2n mol的A同时消耗n mol的D A．①③④⑥ B．①②③④ C．①②③⑤ D．②③④⑤ 【变式4-3】一定条件下，在密闭容器中进行反应。下列情况不能说明该反应达到化学平衡的是 A．的浓度保持不变 B．的质量保持不变 C．的含量保持不变 D．、与的物质的量之比为 题型05 化学平衡的计算 解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，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方程求解。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% 【典例5】（24-25高一下·广东深圳·期末）某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应；，12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图所示)。下列说法正确的是 A．12s时容器内的压强为起始压强的 B． C．图中m点达到了反应进行的限度 D．0~12s时段，用C表示反应的速率为0.15mol·L-1·s-1 【变式5-1】（24-25高一下·广东江门·期中）某温度时，在容积为的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析，下列结论正确的 A．该反应的化学方程式为 B．反应开始至末， C．该反应正、逆反应同时开始的，时反应停止 D．若增加X的物质的量，化学反应速率会增大 【变式5-2】（24-25高一下·广东佛山·期中）在一定条件下，将3mol A和1mol B混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生反应：。2min末该反应达到平衡，生成了0.6mol D，并测得C的浓度为。下列判断正确的是 A．2min内用A表示的反应速率为 B． C．当时，反应达到了平衡状态 D．物质B的转化率为30% 【变式5-3】已知：2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g)，现将2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中，2 s后，C平衡时的浓度为0.5 mol·L−1，测得v(D)=0.25 mol·L−1·s−1，下列推断正确的是 A．v(C)=0.2 mol·L−1·s−1 B．z=1 C．B的转化率为25% D．在该外界条件，2 s时达到该反应的最大限度 题型06 化学反应速率与限度的图像分析 在化学反应速率和化学平衡图像中，一看面(纵、横轴表示的意义)；二看线(线的走向和变化趋势)；三看点(起点、拐点、终点)；四看量的变化(如浓度变化)；最后分析条件改变对反应速率和平衡的影响作出判断。 【典例6】（24-25高一下·广东·期中）在恒温恒容密闭容器中研究反应(g，红棕色)(g，无色)，反应过程中两种气体的浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线甲代表NO2 B．达到反应限度时，反应物气体的转化率为40% C．X点时，曲线乙对应物质的生成速率小于消耗速率 D．可根据容器内气体颜色变化判断反应是否达到平衡 【变式6-1】（24-25高一下·广东云浮·期末）T℃时，向一恒容密闭容器中充入CO和，发生反应(注：g代表气态)，测得正、逆反应速率与时间的关系如图所示。下列推断正确的是 A．a点正反应速率小于b点正反应速率 B．逆反应速率： C．b点正、逆反应速率相等但不等于0 D．其他条件不变，时改变的条件是降低温度 【变式6-2】（24-25高一下·广东东莞·期末）水煤气制甲醇是煤炭清洁高效利用的有效途径之一。某温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的CO和，发生反应：，各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线2代表随时间的变化 B．时刻，正、逆反应的速率相等 C．时反应达到化学平衡 D．min，曲线1代表物质的为mol·L-1·min-1 【变式6-3】一定温度下，在体积为的恒容密闭容器中，某一反应中、、三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是 A．反应的化学方程式为 B．时，正、逆反应都不再继续进行，反应达到化学平衡 C．若，则内的平均化学反应速率为 D．温度、体积不变，时刻充入使压强增大，正、逆反应速率都增大 / 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 $