课时作业9 化学反应的速率与限度（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高一化学必修第二册同步学案（人教版）

课时跟踪检测 1．化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用，如果设法提高化学反应的限度，下列说法中错误的是(　　) A．能够节约原料和能源 B．能够提高产品的产量 C．能够提高经济效益 D．能够提高化学反应速率 【解析】　选D。提高化学反应的限度，可使更多的反应物转化为生成物，提高产品的产量，提高原料的利用率，但不一定提高化学反应速率。 2．一定条件下，将A、B、C三种气体各1 mol通入一个密闭容器中发生反应：2A＋B⥫⥬2C，达到化学反应限度时，B的物质的量可能是(　　) A．0　　　　　　　　　　B．0.5 mol C．1 mol D．1.5 mol 【解析】　选C。如果反应向右进行，即全部转化为C，消耗A 1 mol，B只消耗0.5 mol；如果反应向左进行，C完全转化为A和B，则只能转化为1 mol A、0.5 mol B，0.5 mol B加上之前的1 mol B总共是1.5 mol。由于是可逆反应，这两种极端情况是不存在的，所以B的物质的量的范围在0.5 mol到1.5 mol之间，C正确。 3．在一密闭容器中进行反应2SO2＋O2⥫⥬2SO3，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为2 mol·L-1、1 mol·L-1、2 mol·L-1。当反应达到平衡时，容器内各物质的浓度可能为(　　) A．SO2为4 mol·L-1、O2为2 mol·L-1 B．SO3为4 mol·L-1 C．SO2为2.5 mol·L-1 D．SO2、SO3均为1.5 mol·L-1 【解析】　选C。由于此反应为可逆反应，故SO2、SO3的浓度不能为4 mol·L-1，故SO2、SO3的浓度大于2 mol·L-1小于4 mol·L-1，故A、B项错误，C项正确；若SO3为1.5 mol·L-1，则生成SO2浓度为0.5 mol·L-1，SO2浓度为2.5 mol·L-1，若SO2浓度为1.5 mol·L-1，SO3浓度为2.5 mol·L-1，故D项错误。 4．工业上合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是(　　) A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好 B．压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好 C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂 D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率 【解析】　选C。温度高反应速率快，但温度过高会消耗更多的燃料，因此实际生产中的温度不是越高越好，故A错误；压强大反应速率快，但压强过高会增加设备的成本，因此实际生产中的压强不是越高越好，故B错误；可选用适当的催化剂提高反应速率，故C正确；加入水蒸气会降低反应体系的温度且氨气溶于水并不能提高反应速率，故D错误。 5．研究物质的变化时可使用具有放射性的18O作为“示踪原子”。对于可逆反应2SO2＋O2⥫⥬2SO3，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长的时间后，18O原子(　　) A．只存在于O2中 B．只存在于O2和SO3中 C．只存在于O2和SO2中 D．存在于SO2、O2和SO3中 【解析】　选D。当充入一定量18O2后，18O2可以与SO2反应生成含18O的SO3，随着逆反应的进行，18O原子会存在于SO2、O2和SO3中。 6．可逆反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)的vt图像如图甲所示，若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其vt图像如图乙所示。 ①a1＝a2　②a1＜a2　③b1＝b2　④b1＜b2 ⑤t1＞t2　⑥t1＝t2　⑦两图中阴影部分面积相等　⑧图乙中阴影部分面积更大 以上所述正确的为(　　) A．②④⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．②③⑤⑦ D．②③⑥⑧ 【解析】　选A。加入催化剂，反应速率加快，①错，②对。加入催化剂的反应平衡时反应速率也快，③错，④对。因为使用催化剂，反应速率加快，到达平衡的时间短，所以⑤对，⑥错。使用催化剂对化学平衡没有影响，阴影部分为反应物的浓度改变量，所以⑦对，⑧错。 故答案为：A。 7．CaCO3与稀盐酸反应（放热反应）生成CO2的量与反应时间的关系如下图所示。下列结论不正确的是(　　) A．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大 B．一段时间后，反应速率减小的原因是c(H＋)减小 C.反应在2～4 min内平均反应速率最大 D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.06 mol·L-1·s-1 【解析】　选D。随着反应的进行c(H＋)减小，而前4 min内反应速率变大，根据反应是放热反应，可推出前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，A、B项正确；在2～4 min内n(CO2)的变化量最大（或曲线的斜率最大），可判断出平均反应速率最大，C项正确；由题意及图可知，该题不知道容器体积，故不能计算出反应速率。 8．对于可逆反应：2A(g)＋B(g)⥫⥬C(g)；ΔH＜0，下列各图中正确的是(　　) 　　　 A.　　　　　　　　　B. C.　　　　　　　　D. 【解析】　选A。A.温度越高反应速率越快，早达到平衡，此反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则温度越高，平衡转化率越低，平衡时C的质量分数越小，故A符合题意； B．此反应中，反应物和生成物均为气体，增大压强，正逆反应速率都加快，故B不符合题意；C.催化剂只是改变反应速率，不影响平衡，因此使用催化剂时平衡转化率不变，则平衡时C的浓度不变，故C不符合题意；D.此反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则压强相同时，温度越高，A的平衡转化率越低，故D不符合题意。故选A。 9．X、Y、Z三种气体，把a mol X与b mol Y充入一密闭容器中，发生反应：X＋2Y⥫⥬2Z。达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)＋n(Y)＝n(Z)，则Y的转化率为(　　) A．×100% B．×100% C．×100% D．×100% 【解析】　选B。设反应过程中Y的物质的量减少x mol，根据反应： 　　　　　　X　＋　2Y⥫⥬2Z 开始(mol) a b 0 转化(mol) x x 平衡(mol) a－ b－x x 根据题意得a－＋b－x＝x，解得x＝，所以Y的转化率是x/b×100%＝×100%。 10．对于密闭容器中的反应：N2＋3H2⥫⥬2NH3，在673 K、30 MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。 下列叙述正确的是(　　) A．NH3在a′点的正反应速率比b′点的正反应速率更小 B．c点反应达到平衡 C．d点（t1时刻）和e点（t2时刻）处n(N2)不一样 D．e点处c(NH3)不再变化 【解析】　选D。随着反应的进行，反应物的浓度减小，正反应速率逐渐减小，则a′点的正反应速率比b′点的大，A错误；c点反应物和生成物的物质的量相等，没有达到平衡状态，B错误；d点和e点都处于平衡状态，n(N2)不变，d点和e点n(N2)相等，C错误；e点处于平衡状态，e点处c(NH3)不再变化，D正确。 11．在2 L密闭容器内，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g)⥫⥬2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表： 时间(s) 0 1 2 n(NO)(mol) 0.020 0.010 0.008 时间(s) 3 4 5 n(NO)(mol) 0.007 0.007 0.007 (1)800 ℃，反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是　　　　。 (2)如图中表示NO2变化的曲线是　　　　。 (3)能说明该反应已达到平衡状态的是　　　　（选填字母序号）。 a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内压强保持不变 c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器内密度保持不变 (4)能使该反应的反应速率增大的是　　　　（选填字母序号）。 a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度 c．增大容器的容积 d．选择高效催化剂 【解析】　(1)平衡时各物质的物质的量浓度不再发生变化，则800 ℃反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是0.007 mol÷2 L＝0.003 5 mol·L-1。 (2)由化学方程式：2NO(g)＋O2(g)⥫⥬2NO2(g)可知，平衡时Δc(NO)∶Δc(O2)∶Δc(NO2)＝2∶1∶2，由表中数据可知，平衡时Δc(NO)＝＝0.006 5 mol·L-1，曲线b平衡时的浓度为0.006 5 mol·L-1，故曲线b表示NO2的浓度变化。(3)a选项，未指明正逆反应速率，若都为同一方向速率，始终都存在v(NO2)＝2v(O2)关系，故不能说明达到平衡状态，若为不同方向的速率，速率之比等于化学计量数之比，说明达到平衡状态，所以错误；b选项，随反应进行气体的物质的量减小，压强减小，容器内压强保持不变，说明达到平衡状态，所以正确；c选项，不同物质表示的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，反应达到平衡状态，故v逆(NO)＝2v正(O2)，说明达到平衡状态，所以正确；d选项，反应混合气体的质量不变，容器的体积不变，故容器内物质的密度保持不变，不能说明达到平衡状态，所以错误。(4)a选项，及时分离出NO2气体，反应速率降低，所以错误；b选项，适当升高温度，反应速率增大，所以正确；c选项，增大容器容积，浓度减小，反应速率减小，所以错误；d选项，选择高效的催化剂，可以增大反应速率，所以正确。 【答案】　(1)0.003 5 mol·L-1　(2)b (3)bc　(4)bd 12．氢气是合成氨的重要原料，合成氨反应的化学方程式如下：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，该反应为放热反应且每生成2 mol NH3，放出92.4 kJ的热量。 (1)当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、H2和NH3的量），反应速率与时间的关系如图所示。图中表示反应处于化学平衡状态的时间段（t1时刻后）为　　　　。 (2)下列能证明反应已达化学平衡的标志为　　　　。 A．恒容时压强不变 B．体系的温度不变 C．N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2 D．v正(N2)＝v逆(NH3) 【解析】　(1)v（正）＝v（逆）时，表明反应处于化学平衡状态，故t2～t3、t4～t5段符合。 (2)因该反应是气体分子数减少且正反应为放热的反应，故压强、温度不变能证明反应达到化学平衡，A、B项正确；N2、H2、NH3的浓度不再变化，与分子数之比无关，C项错误；v正(N2)＝v逆(NH3)时，正、逆反应速率才相等，D项错误。 【答案】　(1)t2～t3、t4～t5　(2)AB 1．为研究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。下列说法正确的是(　　) 　　　实验 混合溶液　　　　 A B C D E F 4 mol·L-1 H2SO4溶液/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4 溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 A.V1＝30，V6＝10 B．反应一段时间后，实验A、E中的金属呈暗红色 C．加入MgSO4与Ag2SO4可以起与硫酸铜相同的加速作用 D．硫酸铜的量越多，产生氢气的速率肯定越快 【解析】　选A。反应的总体积应该相同。A组中硫酸溶液的体积为30 mL，那么其他组硫酸也都为30 mL，因此V1＝30，而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜溶液的体积为20 mL，水的体积为0 mL，那么总量为20 mL，因此V6＝10，故A正确；A中Zn反应较慢，看到金属呈灰黑色，而E中置换出大量的Cu，看到金属呈红色，故B错误；硫酸镁与锌不反应，不能形成原电池，故C错误；如果硫酸铜过多，生成的铜附着在锌表面，会阻碍锌与硫酸的反应，反而会降低反应速率，故D错误。 2．一定的温度，向密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体，发生反应X(g)＋2Y(g)⥫⥬2Z (g)，此反应达到平衡状态的标志是(　　) A．单位时间消耗0.1 mol X, 同时生成0.1 mol X B．容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2 C．容器内各物质的浓度相等 D．单位时间消耗0.1 mol X，同时消耗0.2 mol Y 【解析】　选A。单位时间消耗0.1 mol X, 同时生成0.1 mol X，正、逆反应速率相等，说明体系达到平衡状态，故A正确；当体系达到平衡状态时，容器内X、Y、Z的浓度之比可能为1∶2∶2，也可能不等，与各物质的初始浓度和转化率有关，故B错误；容器内各物质的浓度不随时间变化，说明各物质的量不变，反应达到平衡状态，故C错误；只要反应发生就有单位时间消耗0.1 mol X的同时消耗0.2 mol Y，故D错误。 【答案】　A 3．某温度时，在一个2 L的密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，回答下列问题： (1)该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 (2)从开始至2 min，B的平均反应速率为　　　　；平衡时，C的浓度为　　　　　，A的转化率为　　　　。 (3)反应达平衡时体系的压强是开始时的　　　　倍。 (4)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是　　　　（填字母）。 A．A、B、C的物质的量之比为3∶1∶3 B．相同时间内消耗3 mol A，同时生成3 mol C C．相同时间内消耗3n mol A，同时消耗n molB D．混合气体的总质量不随时间的变化而变化 E．B的体积分数不再发生变化 (5)在某一时刻采取下列措施能使该反应速率减小的是　　　　（填字母）。 A．加催化剂 B．降低温度 C．体积不变，充入A D．体积不变，从容器中分离出A 【解析】　(1)根据图示可知反应物为A，生成物为B和C；各物质浓度的变化量分别为Δc(A)＝2.4 mol·L-1－1.2 mol·L-1＝1.2 mol·L-1，Δc(C)＝1.2 mol·L-1，Δc(B)＝0.4 mol·L-1，2 L的密闭容器中，在2 min时间内，三者化学计量数之比为1.2 mol·L-1∶1.2 mol·L-1∶0.4 mol·L-1＝3∶3∶1，所以该反应的化学方程式为3A⥫⥬3C＋B。(2)Δc(B)＝0.4 mol·L-1，从开始至2 min，B的平均反应速率为＝0.2 mol·L-1·min-1；平衡时，C的浓度为1.2 mol·L-1；A的转化率为×100%＝50%。(3)压强之比等于气体的物质的量之比，反应前气体的总量为2.4 mol×2＝4.8 mol，反应后，气体总量为(1.2 mol×2＋1.2 mol×2＋0.4 mol×2)＝5.6 mol，反应达平衡时体系的压强是开始时的＝倍。(4)A、B、C的物质的量之比为3∶1∶3的状态，正、逆反应速率不一定相等，仅仅是反应的一种特殊情况，不能判定反应已达到化学平衡状态，A错误；相同时间内消耗3 mol A，同时生成3 mol C，反应速率同向，不能判定反应已达到化学平衡状态，B错误；相同时间内消耗3n mol A，消耗n mol B，同时也生成了n mol B，说明B的正、逆反应速率相等，达到平衡状态，C正确；A、B、C均为气态，反应前后气体的总质量不变，恒为定值，不能判定反应已达到化学平衡状态，D错误；B的体积分数不再发生变化，说明B的量不再变化，达到平衡状态，E正确。(5)加催化剂，加快反应速率，A错误；降低温度，反应速率减慢，B正确；体积不变，充入A，反应物浓度增大，反应速率加快，C错误；体积不变，从容器中分离出A，浓度减小，反应速率减慢，D正确。 【答案】　(1)3A⥫⥬3C＋B (2)0.2 mol·L-1·min-1　1.2 mol·L-1　50%　(3)　(4)CE　(5)BD 1．（双选）CaCO3与1 L 1 mol/L的盐酸反应（放热反应）生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是(　　) A．反应开始2 min内平均反应速率最大 B．反应速率先增大后减小 C．4～6 min内温度对反应速率的影响较大 D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.1 mol/(L·min) 【解析】　选AC。图中的曲线表明，在第一个2 min内产生了0.1 mol CO2，第二个2 min内产生了0.2 mol CO2，第三个2 min内产生了0.05 mol CO2，反应速率先增大后减小，A项错误，B项正确；2～4 min内由于反应放热，使溶液温度升高，导致反应速率增大，4 min后速率下降则是由反应物浓度降低引起的，C项错误；2～4 min内平均反应速率v(CO2)＝＝0.1 mol/(L·min)，D正确。 2．（双选）将4 mol A气体和2 mol B气体置于2 L的密闭容器中，混合后发生如下反应：2 A(g)＋B(g)===2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol/L，下列说法正确的是(　　) A．用物质A表示的反应速率为0.3 mol/(L·s) B．用物质B表示的反应速率为1.2 mol/(L·s) C．2 s时物质A的转化率为3 0% D．2 s时物质B的浓度为0.6 mol/L 【解析】　选AC。利用三段式法计算：A的起始浓度为＝2 mol/L，B的起始浓度为＝1 mol/L，经2 s后测得C的浓度为0.6 mol/L。 　　　　　　　　　　2A(g)＋B(g)⥫⥬2C(g) 起始浓度/(mol/L) 2 1 0 变化浓度/(mol/L) 0.6 0.3 0.6 2s时浓度/(mol/L) 1.4 0.7 0.6 A正确，2 s内，用物质A表示的反应的平均速率为v(A)＝＝0.3 mol/(L·s)；B错误，2 s内，用物质B表示的反应的平均速率为v(B)＝＝0.15 mol/(L·s)；C正确，2 s时物质A的转化率为×100%＝30%；D错误，2 s时物质B的浓度为0.7 mol/L。 学科网（北京）股份有限公司 $