6.1 化学反应速率与反应限度（举一反三专项训练，江苏专用）【上好课】化学苏教版必修第二册

第一单元 化学反应速率与反应限度 题型01 化学反应速率含义、单位及其表示方法 题型02 化学反应速率计算 题型03 化学反应速率大小比较 题型04 影响化学反应速率的因素 题型05 反应速率的调控作用 题型06 可逆反应及反应限度 题型07 化学平衡状态本质及特征 题型08 化学平衡状态及其判断方法 题型01 化学反应速率含义、单位及其表示方法 1.化学反应速率： 概念：用来衡量化学反应进行快慢的物理量，通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物的增加量（取正值）来表示； 表示方法：或，单位：、 或、； 注意：①一般计算出来的化学反应速率是一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率； ②对于纯液体或固体物质的浓度可视为常数，因此一般不用固体、纯液体表示化学反应速率； 2.用不同物质表示的反应速率之间的关系 （1）对于同一化学反应，用不同的物质表示其化学反应速率在数值上可能不同，但其意义相同； （2）对任意一个化学反应，用不同的物质表示化学反应速率：、、、； 【典例1】（24-25高一下·江苏盐城·期中）为探究反应的速率影响因素，某实验小组利用溶液与溶液设计和探究实验如下表： 编号 温度/℃ V(Na2S2O3)/mL V(H2SO4)/mL V(H2O)/mL 出现浑浊时间/s ① 20 10 10 0 ② 20 10 5 ③ 50 10 10 0 下列说法正确的是 A．实验①②作为对比可探究浓度对化学反应速率的影响，则V＝10 B．实验①③作为对比可探究温度对化学反应速率的影响 C．实验③10 s后浑浊不再增多，则前10s内 D．该实验最好应通过测SO2的体积变化来判断反应速率的快慢 【答案】B 【详解】A．对比实验①②探究浓度对化学反应速率的影响，溶液总体积必须相同，所以，A错误； B．实验①③中，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B正确； C．实验③中，前10s内，故C错误； D．二氧化硫易溶于水，不能测定SO2的体积变化来表示化学反应速率的快慢，否则误差太大，故D错误； 答案选B。 【变式1-1】（24-25高一下·江苏·期中节选）按要求回答下列问题。 反应在5L的密闭容器中反应30s后，NO增加了0.3mol。 (3)用NO的浓度变化表示反应的反应速率为 。 (4)用的浓度变化来表示此反应速率是 。 (5)各物质的速率之比与方程式系数之比的关系为 。 【答案】(3) (4) (5)各物质的速率之比等于方程式系数之比 【详解】（3）在5L的密闭容器中反应30s后，NO增加了0.3mol，用NO的浓度变化表示反应的反应速率为； （4）由速率之比等于化学等于化学计量数之比可得， （5）在可逆反应中，各物质的速率之比等于方程式系数之比。 【变式1-2】（25-26高二上·江苏苏州·月考）已知化学反应。下列反应速率关系中，正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据物质的反应速率之比等于化学计量数之比，v(W)：v(M)：v(X)：v(Z)=4：5：4：6，故D正确； 故选：D。 【变式1-3】（24-25高一下·江苏扬州·期中）一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是   A．该反应的化学方程式为： B．物质A在0～6s内的平均反应速率为 C．反应进行到时，v(A)=v(C) D．反应进行到时，各物质的浓度不再改变，反应停止 【答案】B 【详解】A．根据图知，B、C是反应物而A、D是生成物，6s内n(A)=1.2mol、n(B)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、n(C)=(1.0-0.2)mol=0.8mol、n(D)=0.4mol，相同时间内A、B、C、D的计量数之比等于其物质的量之比=1.2mol：0.6mol：0.8mol：0.4mol=6：3：4：2，该反应方程式为3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g)，A错误； B．反应进行了6s，(A)===0.1mol•L-1•s-1，B正确； C．同一段时间内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，由A项分析可知，A、C的系数不相等，反应进行到1s时，所以，C错误； D．由题干图示信息可知，反应进行到6s时，各物质的物质的量保持不变，即各物质的正逆反应速率相等，达到化学平衡状态，该过程是动态平衡，反应没有停止，D错误； 故选B。 题型02 化学反应速率计算 1.化学反应速率计算方法 （1）根据定义式计算：或； （2）根据化学反应速率之比等于化学计量数之比进行计算，即：或写为； （3）根据三段式法： ，若时间的变化量为s，则、、、或写为； 【典例2】（24-25高一下·江苏南京·期中）在一定温度下，体积为的密闭容器内发生某一反应，其中气体、的物质的量随反应时间的变化曲线如下图所示，下列表述正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．若，时间内，气体的化学反应速率是 C．时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 D．时，、的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零 【答案】A 【详解】A．达到平衡时Y减少8mol-2mol＝6mol，X增加5mol-2mol＝3mol，根据变化量之比是化学计量数之比可知该反应的化学方程式为，A正确； B．若，时间内，气体的化学反应速率是，B错误； C．平衡时反应体系各组分的含量不变，时之后，X、Y的量还在变化，反应未达到平衡状态，C错误； D．时，X、Y的量不再变化，反应达到平衡状态，平衡状态为动态平衡，正逆反应速率相等，但不为零，D错误； 故选A。 【变式2-1】（24-25高一下·江苏连云港·阶段练习）在一定温度下，体积为VL的密闭容器内发生某一反应，其中气体、的物质的量随反应时间的变化曲线如下图所示，下列表述正确的是 A．0-时间内，气体Y的化学反应速率是mol/(L·min) B．该反应的化学方程式为 C．时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 D．时，、的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零 【答案】A 【详解】A．0～t1时间内Y减少6mol－4mol＝2mol，浓度是mol/L，则v(Y)=mol/(L·min)，A正确； B．达到平衡时Y减少8mol－2mol＝6mol，X增加5mol－2mol＝3mol，根据变化量之比是化学计量数之比可知该反应的化学方程式为2Y(g)X(g)，B错误； C．平衡时反应体系各组分的含量不变，t2时之后，X、Y的量还在变化，反应未达到平衡状态，C错误； D．t3时，X、Y的量不再变化，反应达到平衡状态，平衡状态为动态平衡，正逆反应速率相等，但不为零，D错误； 故选A。 【变式2-2】（24-25高二上·江苏苏州·阶段练习）一定条件下，向恒容密闭容器中加入和，发生反应：；时，剩余，并测得C的浓度为。下列说法正确的是 A． B．内， C．当剩余时，反应时间为 D．其他条件相同，若起始时向容器中充入和，当剩余时，消耗时间小于 【答案】D 【分析】2min时，剩余2.4molB，并测得C的浓度为0.32mol/L，则C的物质的量为3.2mol，列三段式： 【详解】A．根据转化物质的量之比=化学计量数之比，则x=2，A错误； B．0～2 min内，v(A)==0.24mol/(L⋅min)，B错误； C．消耗1.6molB，需时2min，若按同等速率，消耗3.6molB，需时4.5min，且随着反应进行，反应物的浓度减小，反应速率减小，故剩余0.4 mol B，反应需要总时间必大于4 min，C错误； D．其他条件相同，缩小容器容积，反应物的浓度增大，反应速率加快，当剩余2.4 mol B时，消耗时间小于2min，D正确； 答案选D。 【变式2-3】（24-25高一下·江苏徐州·阶段练习）I．是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。在容积为的恒容密闭容器中，充入和，一定条件下发生反应得到和，测得反应物X和的浓度随时间的变化如图所示。 (1)内，甲醇反应速率 (小数点后保留三位有效数字)。 (2)该反应的化学方程式为 。 (3)时，的转化率为 。 II．铁及铁的化合物在污水治理中有广泛的应用。 (4)石墨烯负载纳米铁能迅速有效地还原污水中的，纳米铁还原废水中的可能反应机理如图表示： 纳米铁还原的过程可描述为纳米Fe失去电子生成Fe2+，在纳米铁表面 ，在纳米铁表面 。 【答案】(1)0.167 (2)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) (3)75% (4) 在铁表面得到电子被还原为 在铁表面得到电子被还原为N2和 【详解】（1）由图知，内，甲醇的浓度增加了0.50，则三分钟内0.167。 （2）已知CO2(g)和H2(g)反应生成CH3OH(g)和H2O(g)，且在一定条件下达到平衡，结合元素守恒知，该反应的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。 （3）CO2(g)和H2(g)的初始浓度分别为1.00mol/L、3.00mol/L，由图可知，X的初始浓度为1.00mol/L，则X为CO2，时的转化率为75%。 （4）由反应机理图可知，纳米铁还原的过程可描述为纳米Fe失去电子生成Fe2+，在纳米铁表面得到电子被还原为，还原得到的还可以在纳米铁表面继续得到电子被还原为N2和。 题型03 化学反应速率大小比较 1.化学反应速率大小的比较 （1）定性比较：根据明显的实验现象（如反应的剧烈程度、出现颜色或颜色退去快慢、产生气泡或沉淀的快慢、收集一定体积气体所需时间等），定性判断反应速率快慢； （2）定量比较法 ①归一法：将统一反应中不同物质的反应速率转化为同一单位、同一物质的反应速率，再进行比较； ②比值法：在单位统一情况下，用各物质的反应速率除以对应各物质的化学计量数，然后比较数值大小，数值大，反应速率快，即对任意一个化学反应，比较与，若＞，则A表示的反应速率比B大。 【典例3】（24-25高一下·江苏连云港·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 【分析】某物质的化学反应速率与其化学计量数之比越大，代表反应速率越快； 【详解】A．Q的速率为0.2 mol/(L·s)，其化学计量数为1，比值为0.2； B．Y的速率为0.36 mol/(L·s)，其化学计量数为3，比值为0.12； C．X的速率为0.25 mol/(L·s)，其化学计量数为1，比值为0.25； D．Z的速率为0.3 mol/(L·s)，其化学计量数为2，比值为0.15； 综上：选项C中比值最大，代表反应速率最快，故选C。 【变式3-1】（24-25高一下·江苏淮安·期中）、、、均为气体，对于的反应来说，以下化学反应速率的表示中反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】用不同物质表示同一化学反应的化学反应速率时，其化学反应速率之比等于化学方程式中计量数之比，将各选项中反应速率都换算成用物质A表示的反应速率。 A．； B．； C． D．； 根据上述分析，各选项中用A表示的化学反应速率大小关系是：A＞C＝D＞B，即反应速率最快的是A。 故答案选A。 【变式3-2】（24-25高一下·江苏扬州·期中）A、B、C、D均为气体，对于的反应来说，以下化学反应速率的表示中反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】A 【分析】化学反应速率之比等于化学计量系数之比，据此解答。 【详解】A．； B．； C．； D．； 所以化学反应速率的表示中反应速率最快的是A，故选A。 【变式3-3】（24-25高一下·江苏·期中）A、B、C、D均为气体，对于的反应来说，以下化学反应速率的表示中反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】A 【分析】根据反应速率与化学计量数的比值判断快慢。将各物质的速率除以其化学计量数，转换为同一种物质的速率并统一单位进行对比（D需将分钟转换为秒），以A物质的速率作为参考进行对比。 【详解】A．作为参考，开展计算、对比； B．； C．； D．； 故选A。 题型04 影响化学反应速率的因素 影响化学反应速率的因素： 1.催化剂：其他条件相同时，加入催化剂能显著地增大反应速率； 2.温度：反应的温度越高，反应速率越大； 3.浓度：反应物的浓度越大，反应速率越大； 3.压强：对于有气体参加的反应，反应体系的压强越大，反应速率越大； 4.增大反应物的接触面积,能增大反应速率； 5.光照等条件对一些化学反应的速率也有一定影响。 【典例4】（24-25高一下·江苏·期末）探究化学反应速率的影响因素。控制其他条件相同，下列选择的试剂不能达到实验目的的是 选项 选择的试剂 实验目的 A 表面积相同的镁条、铁片，1mol·L-1盐酸 反应物本身的性质对反应速率的影响 B 块状碳酸钙，碳酸钙粉末，1mol·L-1盐酸 反应物接触面积对反应速率的影响 C 3%H2O2+MnO2，8%H2O2 催化剂对反应速率的影响 D 3%H2O2，8%H2O2 浓度对反应速率的影响 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．镁和铁与同浓度盐酸反应，变量为金属种类，其他条件相同，可探究反应物本身的性质对反应速率的影响，A能达到实验目的； B．块状与粉末碳酸钙接触面积不同，其他条件相同，可探究反应物接触面积对反应速率的影响，B能达到实验目的； C．3% H2O2+MnO2与8% H2O2对比时，浓度和催化剂同时改变，变量不唯一，无法单独验证催化剂对反应速率的影响，C不能达到实验目的； D．3%和8% H2O2浓度不同，其他条件相同，可探究浓度对速率的影响，D能达到实验目的； 故选C。 【变式4-1】（24-25高一下·江苏无锡·期末）下列实验方案与实验目的相匹配的是 选项 实验方案 实验目的 A 将两块相同的铁片分别浸入稀硫酸和浓硫酸中，观察是否产生气泡 验证浓度对反应速率的影响 B 向蔗糖溶液中加入稀硫酸并加热，冷却，加入银氨溶液，水浴加热，观察是否生成银镜 检验蔗糖是否水解生成葡萄糖 C 向两支试管中加入等体积、等浓度的溶液，分别滴入等体积、等浓度的溶液和溶液，观察气泡产生的快慢 比较和对分解的催化效率 D 将打磨除去氧化膜的镁条和铝片用导线连接后插入稀硫酸溶液中，观察铝片表面是否有气泡 比较镁和铝的金属活动性强弱 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．浓硫酸在常温下会使铁钝化，无法持续反应，而稀硫酸与铁反应产生气泡，A错误； B．蔗糖水解后未中和酸性环境直接加入银氨溶液，无法进行银镜反应，无法检验葡萄糖的存在，B错误； C．FeCl3和CuSO4溶液的pH不同，阴离子不同，可能影响H2O2分解速率，实验未控制变量，无法准确比较Fe3+和Cu2+的催化效率，C错误； D．镁与铝连接后，铝片表面产生气泡，说明镁为负极、铝为正极，可证明镁的金属活动性强于铝，D正确； 故答案选D； 【变式4-2】（24-25高一下·江苏·期末）铁的合金具有广泛用途。为研究铁合金对一定浓度О3去除制药废水中有机物R的影响，取九份等量的废水，控制其他条件相同，分别进行实验：①向废水中加入铁合金；②向废水中通入O3；③向废水中加入铁合金并通入O3；④向废水中加入铁合金和少量NaHCO3固体并通入O3；⑤在实验③条件下，将铁合金重复使用，测第五次R的去除率。测得0~60min内五个实验废水中R的去除率(去除率=1―×100%)随时间的变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．实验①说明铁合金对R的去除能力极弱 B．实验②、⑤说明铁合金重复使用五次仍对R的去除有效 C．实验①、②、④说明废水中含NaHCO3能加快R的去除 D．铁合金对O3去除R有催化作用 【答案】C 【详解】A．实验①只向废水中加入铁合金，有机物R的去除率最低，说明铁合金对R的去除能力极弱，A正确； B．实验⑤在实验③（向废水中加入铁合金并通入O3）条件下，将铁合金重复使用，测第五次R的去除率，实验②只通入O3，⑤中有机物R的去除率比②高，说明铁合金重复使用五次仍对R的去除有效，B正确； C．对比实验③、④，实验④在实验③的基础上还加入少量NaHCO3固体，但有机物R的去除率④比③低，除了说明废水中含NaHCO3会减缓R的去除，C错误； D．对比实验①、②、③，铁合金对R的去除能力极弱，在实验②基础上加入铁合金，R的去除率大大升高，因此铁合金对O3去除R有催化作用，D正确； 故选C。 【变式4-3】（24-25高一下·江苏宿迁·期末）某课外实验小组利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，探究镁与不同浓度盐酸的反应速率。两组实验所用试剂、设备和实验结果如下。下列说法正确的是 序号 镁条的质量/g 盐酸 物质的量浓度/() 体积/mL 1 0.01 1.00 2.00 2 0.01 0.50 a A．表格中a=4.00 B．镁与盐酸的反应属于吸热反应 C．X曲线表示的是镁与0.50盐酸反应 D．Y曲线300s后反应速率降低，主要原因是盐酸浓度降低 【答案】D 【详解】A．由题意可知，该实验的目的是探究盐酸浓度对反应速率的影响，由探究实验变量唯一化的原则可知，实验时盐酸的浓度不同，但盐酸的体积必须相同，所以a=2.00，A项错误； B．镁与盐酸的反应是放出热量的放热反应，B项错误； C．其他条件不变，盐酸浓度越大，化学反应速率越快，据图可知，曲线X化学反应速率更快，说明盐酸的浓度更大，即曲线X表示1.00盐酸与镁的反应，C项错误； D．镁与盐酸的反应是放热反应，反应放出的热量使反应温度升高，反应速率加快，随着反应进行，盐酸浓度降低，当温度对反应速率的影响小于浓度对反应速率的影响时，反应速率会降低，D项正确； 题型05反应速率的调控作用 反应速率的调控作用： （1）加快有益反应速率：硫酸生产中，通过加压、升温、加催化剂等手段提升反应速率，提高生产效率；实验室里用二氧化锰催化过氧化氢分解，快速制取氧气； （2）减慢有害反应速率：比如金属防腐中，通过涂漆、电镀隔绝空气和水，减慢锈蚀速率；食品保鲜时，低温冷藏降低微生物代谢和食物氧化的速率，延长保质期。 【典例5】（23-24高一下·江苏淮安·期中）下列过程中，应加快其速率的是 A．水体变臭 B．橡胶老化 C．铁窗锈蚀 D．工业合成氨 【答案】D 【详解】A．水体变臭应尽量减慢反应速率，可以适当保护环境，A不选； B．橡胶老化应尽量减慢反应速率，可以节约资源，B不选； C．铁窗锈蚀应尽量减慢反应速率，可以节约资源，C不选； D．工业合成氨应加快其速率，提高产率和经济效益，D选； 答案选D。 【变式5-1】（23-24高一下·江苏徐州·阶段练习）下列过程中，通常需要增大化学反应速率的是 A．工业合成氨 B．钢铁的腐蚀 C．食物腐败 D．塑料老化 【答案】A 【详解】A．工业合成氨对生产有利，应该增大化学反应速率，故A符合题意； B．钢铁腐蚀对生产生活不利，应该减小化学反应速率，故B不符合题意； C．生物腐败对生活不利，应该减小化学反应速率，故C不符合题意； D．塑料老化消耗人类生活中使用的塑料产品，则应降低反应速率，故D不符合题意。 答案选A。 【变式5-2】（2024高三·江苏·专题练习）硫酸是重要的化工原料。以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备硫酸的流程如图所示。 (1)为了提高黄铁矿的燃烧效率，可采取的措施是 。 (2)已知：98%的浓硫酸的密度为1.84g/mL，则该浓硫酸的物质的量浓度为 。 (3)硫酸厂产生的尾气中含有少量SO2，如图为双碱法脱硫的原理示意图。 ①可以循环使用的物质是 。 ②理论上，过程Ⅲ中消耗1mol氧气时，过程Ⅰ中吸收SO2的物质的量是 mol。 【答案】(1)粉碎黄铁矿 (2)18.4 mol/L (3) NaOH 2 【分析】煅烧黄铁矿，将硫元素转化为SO2，再将SO2氧化生成SO3，用浓硫酸吸收制备硫酸，据此分析答题。 【详解】（1）粉碎黄铁矿，增大与空气接触面积，可以提高黄铁矿的燃烧效率； （2）的浓硫酸的密度为，则该浓硫酸的物质的量浓度为=； （3）①分析双碱法脱硫的原理示意图可知，过程Ⅰ消耗氢氧化钠，过程Ⅱ生成氢氧化钠，可以循环使用的物质是NaOH； ②分析双碱法脱硫的原理示意图可知参与反应的物质对应关系为：，过程Ⅲ中消耗氧气时，过程Ⅰ中吸收的物质的量是2mol。 【变式5-3】（24-25高一下·江苏徐州·阶段练习）工业生产过程中产生的含硫化合物会造成环境问题，可用多种方法脱除。 Ⅰ．由次氯酸钠碱性废水(含有杂质Ca2+)处理硫酸工业尾气的流程如下： 控制合适的条件有利于提高SO2的吸收率(脱硫率)。 (1)脱硫时需保持溶液呈碱性，此过程的主要反应之一为：；另一个为氧化还原反应，请写出该反应的离子方程式： 。 (2)提高脱硫率的可行措施有 (填序号)。 a．加快通入尾气的速率    b．吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触   c．提高碱液pH (3)脱硫时需温度控制在40-60℃之间，原因是 。 Ⅱ．一种铁基脱硫剂脱除硫化氢(H2S)的方法包括吸收和再生两个阶段，其工艺流程原理如下： (4)写出“吸收”反应的离子方程式： 。 (5)当吸收224mL(标准状况) H2S时，若要保持脱硫液中Fe3+的物质的量不变，则所通入的氧气的物质的量为 mol。 【答案】(1)或 (2)bc (3)温度过低，反应速率慢；温度过高SO2溶解度减小或温度过高NaClO或HClO不稳定分解 (4)H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+ (5)5×10-3 【分析】次氯酸钠的碱性废水中通入硫酸工业尾气进行脱硫，SO2被氧化并最终生成Na2SO4等，少量Ca2+与反应生成CaSO4沉淀，过滤后，所得滤渣为CaSO4；滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶，得到Na2SO4晶体。 【详解】（1）脱硫时需保持溶液呈碱性，此过程的主要反应之一为：；生成的被ClO-氧化，生成和Cl-等，则另一个为氧化还原反应，该反应的离子方程式：或。 （2）a．加快通入尾气的速率，会导致SO2未反应就随气体逸出，吸收效果差，脱硫率降低，a不符合题意； b．吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触，接触面积大，脱硫率提高，b符合题意； c．提高碱液pH，有利于吸收SO2，并转化为，易被ClO-氧化，脱硫率提高，c符合题意； 故选bc。 （3）脱硫时，若温度过低，则反应速率慢，若温度过高，不利于SO2气体的溶解，且易造成次氯酸的分解，则需温度控制在40-60℃之间，原因是：温度过低，反应速率慢；温度过高SO2溶解度减小或温度过高NaClO或HClO不稳定分解。 （4）从图中可以看出，“吸收”时，Fe3+将H2S氧化，生成Fe2+、S和H+，依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，发生反应的离子方程式：H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+。 （5）吸收时，发生反应H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+；再生时，发生反应4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，由此可建立关系式：2H2S——O2，当吸收224mL(标准状况) H2S时，n(H2S)==0.01mol，若要保持脱硫液中Fe3+的物质的量不变，则所通入的氧气的物质的量为=5×10-3mol。 题型06可逆反应及反应限度 1.可逆反应：在一定条件下，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.可逆反应的特点 (1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在。 (2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。 (3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系。 (4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。 3.反应限度：可逆反应在一定条件下的最大反应程度； 【典例6】（24-25高一下·江苏徐州·期中）根据下列实验操作和现象所得结论正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 将灼热的木炭加入浓硝酸中，有红棕色气体产生 木炭在加热条件下能与浓硝酸反应 B 向溶液X中滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝 溶液X中无NH C 用铂丝蘸取溶液进行焰色试验，火焰呈黄色 溶液中可能有K＋ D 将0.2mol·L-1FeCl3溶液与0.1mol·L-1KI溶液等体积混合，取少量混合液滴加KSCN溶液，溶液变血红色 与I-的反应有一定限度 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．将灼热的木炭加入浓硝酸中，有红棕色气体产生，可能是硝酸遇热分解生成的NO2，A错误； B．向溶液X中滴加稀氢氧化钠溶液，若溶液中含有铵根离子，铵根离子与稀氢氧化钠溶液反应生成一水合氨，没有氨气生成，则将湿润红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝不能确定溶液中是否有铵根离子，B错误； C．做焰色试验时，黄色光会掩盖紫色光，则用铂丝蘸取溶液进行焰色试验，不用蓝色钴玻璃片观察到火焰呈黄色，不能确定溶液中是否含有钾离子，C正确； D．若铁离子和碘离子的反应有一定限度，铁离子与过量碘离子反应后，溶液中一定含有铁离子，则判断铁离子和碘离子的反应有一定限度时，应使碘离子过量，再用KSCN溶液检验溶液中是否存在铁离子，D错误； 答案选C。 【变式6-1】（24-25高一下·江苏连云港·期中）根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入5mL5盐酸，用手触摸试管的外壁，试管温度升高 镁与盐酸的反应属于放热反应 B 将少量放在研钵中，加入熟石灰，用研杵研磨，闻到刺激性气味 易分解 C 取溶液，向其中滴加溶液，充分反应后，静置取上层清液滴加溶液，溶液变成血红色 与的反应属于可逆反应 D 向两支试管中分别加入、溶液，再各加入2滴溶液。加的试管气泡生成的快 是分解的催化剂 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．Mg和稀盐酸的反应为放热反应，导致反应后溶液温度升高，能探究Mg与盐酸反应的热效应，能达到实验目的，故A选； B．将少量硫酸铵和熟石灰混合在研钵中进行研磨，研磨相当于加热，发生反应：，氨气有刺激性气味，不能判断硫酸铵分解，不能达到实验目的，故B不选； C．取1 mL 0.1 mol/L KI溶液，向其中滴加5 mL 0.1mol/L溶液，发生反应，该反应可逆，但是充分反应后，过量，取上层清液滴加KSCN溶液，溶液变成血红色，不能达到实验目的，故C不选； D．判断是分解的催化剂需要一支试管加入，另外一支试管不加入，且两支试管中浓度相同，不能达到实验目的，故D不选； 故选A。 【变式6-2】（25-26高一上·江苏苏州·月考）探究卤族元素单质及其化合物的性质，下列方案设计，现象和结论都正确的是 实验方案 现象 结论 A 往碘的溶液中加入等体积浓溶液，振荡 分层，下层由紫红色变为浅红色，上层呈棕黄色 碘在浓溶液中的溶解能力大于在中的溶解能力 B 用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上 试纸变红 新制氯水呈酸性 C 向溶液中滴入淀粉，再滴加溶液 溶液变蓝 氧化性： D 取两份新制氯水，分别滴加溶液和淀粉溶液 前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色 氯气与水的反应是可逆反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．碘在浓KI溶液中与I⁻形成，导致下层紫红色变浅，上层呈棕黄色，说明碘在KI中溶解能力更强，A正确； B．氯水含HClO会漂白试纸，无法准确测pH，试纸变红后可能褪色，现象描述不完整，B错误； C．和酸性的均可能氧化I⁻生成，无法确定氧化性来源，结论不可靠，C错误； D．新制氯水中的和HClO都能与KI溶液反应生成使淀粉变蓝色的碘单质，则溶液变蓝色不能说明溶液中存在HClO，无法证明氯气与水反应存在限度，D错误； 故选A。 【变式6-3】（24-25高一下·江苏南京·期中）室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论不正确的是 选项 实验操作和现象 实验目的或结论 A 向PbO2中滴加浓盐酸，出现黄绿色气体 PbO2具有氧化性 B 向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X，出现白色沉淀 气体X一定具有氧化性 C 向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入5mL 5mol·L-1盐酸，用手触摸试管的外壁，试管温度升高 镁与盐酸的反应属于放热反应 D 取5mL 0.1 mol·L-1 KI溶液，向其中滴加1mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液，充分反应后，静置取上层清液滴加KSCN溶液，溶液变成红色，再滴加淀粉溶液后变蓝色 FeCl3与KI的反应属于可逆反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．向PbO2中滴加浓盐酸，出现黄绿色气体，该气体是Cl2，说明PbO2具有氧化性，可以将HCl氧化为Cl2，A正确； B．向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X，出现白色沉淀，该白色沉淀可能是BaSO4，也可能是BaSO3沉淀。若沉淀为BaSO4，说明气体X具有强氧化性，若沉淀为BaSO3，则该气体可能是碱性气体，与SO2反应使溶液显碱性，反应产生，与Ba2+反应结合形成BaSO3沉淀，由此说明气体X不一定具有强氧化性，B错误； C．Mg和稀盐酸的反应为放热反应，导致反应后溶液温度升高，能探究Mg与盐酸反应的热效应，能达到实验目的，C正确； D．取5 mL 0.1 mol/L KI溶液，向其中滴加1 mL 0.1mol/L溶液，发生反应，氯化铁少量，取上层清液滴加KSCN溶液，溶液变成血红色，说明反应是可逆反应，能达到实验目的，D正确； 故选B。 题型07 化学平衡状态本质及特征 1.化学平衡状态 （1）用速率—时间(v－t)图像可表示为： ； （2）化学平衡：在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。也就是在给定条件下，反应达到了“限度”，这种状态称为化学平衡状态，简称为化学平衡。 化学平衡的特征：逆、等、动、定、变； 【典例7】（24-25高一下·江苏淮安·期中）对反应，下列说法不正确的是 A．增大的浓度能加快反应速率 B．与足量的反应达到化学平衡时，可生成 C．在一定条件下，该反应达到平衡状态时，各成分浓度保持不变 D．达到平衡状态时， 【答案】B 【详解】A．增大的浓度即增加反应物浓度，能加快正反应速率，A正确； B．可逆反应无法完全进行，无法全部转化为，B错误； C．根据平衡状态的特征，化学平衡时各物质浓度不再变化，C正确； D．根据平衡状态的特征，平衡时正、逆反应速率相等且不为零，D正确； 故选B 【变式7-1】（2026高一·江苏·专题练习）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 【详解】A．降低温度，无论是正反应速率还是逆反应速率都降低，A错误； B．图像纵坐标是能量，反应物的总能量大于生成物的总能量，B正确； C．达到化学平衡时，是正反应速率和逆反应速率相等且不为零，是一个动态平衡，C错误； D．由化学反应方程式，断开3 mol H-H键的同时会生成6 mol N-H键，断开H-H键数目和生成N-H键数目不相等，D错误； 故选B。 【变式7-2】（24-25高一下·江苏·期末）H2与N2在催化剂表面生成NH3，反应历程及能量变化如图所示。下列说法正确的是     A．该反应为吸热反应 B．①→②：断开H—H和N≡N时需要放出能量 C．选择不同的催化剂不会改变此反应ΔH的数值 D．反应达到平衡状态时，反应停止 【答案】C 【详解】A．由图可知，该反应反应物的总能量高于生成物的总能量，属于放热反应，A错误； B．断开化学键时需要吸收能量，B错误； C．选择不同的催化剂，可以改变反应的反应速率，但不会改变反应ΔH的数值，C正确； D．化学平衡是动态平衡，反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，但反应没有停止，D错误； 故选C。 【变式7-3】（24-25高一下·江苏扬州·期末）用CH4催化法可制取C2H4，发生反应：2CH4(g) C2H4(g)＋2H2(g)   ΔH>0。T℃，向体积为2 L的密闭容器中充入1 mol CH4，测得反应过程中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的ΔS<0 B．20 min后，反应停止 C．0~20 min内，v(H2)=0.02 mol·L−1·min−1 D．反应在14 min时达到化学平衡 【答案】C 【分析】由图可知，随着反应进行，在20min之前CH4的物质的量逐渐减少，C2H4的物质的量逐渐增多，20min时二者的物质的量均不再随时间变化，说明反应达到了平衡状态。 【详解】A．由反应方程式可知，该反应是一个正向气体体积增大的反应，正向混乱度增大，则该反应的ΔS>0，A错误； B．20min时及之后CH4、C2H4的物质的量均不再随时间而变化，说明反应在20分钟时达到平衡，反应没有停止，B错误； C．0~20min内，C2H4的物质的量增加了0.4mol，根据反应方程式知，氢气的物质的量增加了0.8mol，则v(H2)==0.02 mol·L−1·min−1，C正确； D．14 min后，CH4、C2H4的物质的量还在发生变化，反应在14min时还未达到化学平衡状态，D错误； 故选C。 题型08化学平衡状态及其判断方法 1.化学平衡状态判断方法：化学平衡状态的判断 （1）判断依据 (1)正反应速率与逆反应速率相等，v正＝v逆 ①对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率。 ②对不同物质，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。 (2)反应混合物中各组分的百分含量保持不变。 可逆反应具备这两个依据之一(同时另一条件肯定也满足)，则就达到了化学平衡状态，否则就没达到。 （2）判断方法 (1)对于纯气体反应，如mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)： ①若m＋n≠p＋q，恒温恒容下气体的总物质的量不变、总压强不变、平均相对分子质量不变和恒温恒压下气体的密度不变都可以说明反应达到了平衡状态。 ②若m＋n＝p＋q，不管是否达到平衡状态，气体总体积、总压强、总物质的量始终保持不变，从而平均摩尔质量(相对分子质量)、气体密度总保持不变(r＝m/n，ρ＝m/V)，因此这五项都不能作为判断反应是否达到平衡的依据。 (2)对于有固体或液体物质参与的反应，如aA(s)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)： ①气体质量不变⇒达到平衡； ②若a+b≠c＋d，则n气、气、p总、ρ不变均说明已达到平衡； ③若a+b=c＋d，则n气、p总不变不能判断是否达到平衡状态，气、ρ不变能说明已达到平衡。 (3)对于有色物质参加的反应，体系的颜色保持不变，说明已达到平衡状态。 (4)对于隔热反应，体系温度保持不变，说明已达到平衡状态。 【典例8】（24-25高一下·江苏扬州·期末）二氧化硫和氮氧化物是常用的化工原料，但也是大气主要污染物，综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。 (1)和在一定条件下可以发生反应：  能量变化如图所示。 ① 0(填“>”、“<”或“=”)。 ②T℃时，将等物质的量的和充入一定体积的密闭容器中发生上述反应，下列事实能判断反应达到平衡状态的是 。 A．混合气体的密度不再变化 B．密闭容器中混合气体的总压强不再变化 C．混合气体颜色不再发生变化 D．比值不再变化 (2)一定条件下，将物质的量之比为的和的混合气体通入容积为5L的恒容密闭容器，再加入催化剂，发生如下反应：，下图表示该反应过程中的物质的量随反应时间(t)的变化。 ①0~10s内的平均反应速率为 。 ②30s时， (填“>”“<”或“=”)。 ③平衡时，的转化率为 。 (3)的氧化吸收。 ①用NaClO溶液吸收气体，可提高尾气中的去除率。在酸性NaClO溶液中，HClO氧化生成和，其离子方程式为 。 ②工业上常用石灰乳吸收硫酸工业的尾气(主要含)可获得，下列措施中一定能提高的吸收率的有 。 A．水浴加热石灰乳        B．加快搅拌速率 C．减慢通入气体的速率        D．通过多孔球泡向石灰乳中通气体 【答案】(1) ＜ CD (2) 2×10-3 > 60% (3) H2O+HClO+SO2=+Cl-+3H+ BCD 【详解】（1）①由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，反应为放热反应，。 ②A．反应中各物质均为气体，根据，气体总质量m不变，容器体积V不变，混合气体密度始终不变，不能判断平衡，A错误； B．该反应是气体分子数不变的反应，根据 ，温度T、体积V不变时，压强p始终不变，不能判断平衡，B错误； C．有颜色，混合气体颜色不再变化，说明浓度不变，反应达平衡，C正确； D．比值不再变化，说明、浓度不变，反应达平衡，D正确； 综上，答案是CD。 （2）①0-10s内，，容器体积V = 5L，根据 ，可得。 ②30s时，反应未达平衡[ 还在变化]，反应正向进行，所以。 ③起始时，与物质的量之比为2:1，则 ；平衡时，消耗的物质的量为0.5mol-0.2mol=0.3mol，根据反应，消耗的物质的量为0.6mol，转化率。 （3）①氧化生成和，根据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，离子方程式为。 ②A．与石灰乳反应，温度过高，溶解度降低，不利于吸收，A错误； B．加快搅拌速率，能增大反应物接触面积，提高吸收率，B正确； C．减慢通入气体速率，使气体与石灰乳充分接触，提高吸收率，C正确； D．通过多孔球泡通气体，增大气体与石灰乳接触面积，提高吸收率，D正确； 答案选BCD 。 【变式8-1】（24-25高一下·江苏连云港·期中）循环再利用制备甲烷、甲醇等有机燃料，变废为宝历来是化学重要的研究领域。为了减少的排放，可用下列方法把转化成燃料，试回答下列问题： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   (1)，时，完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出热量。写出该反应的热化学反应方程式： 。 (2)某温度下，在固定容积为的密闭容器中充入的和的，按反应I进行反应，测得和的物质的量随时间变化如图： ①内，用表示的反应速率为 ；该反应达到平衡时的转化率为 ，此时在平衡混合物中的体积分数为 。 ②下列措施可以提高该化学反应速率的是 （填选项序号）。 A．升高温度        B．降低温度 C．容器体积不变，充入更多的    D．增大容器的体积 ③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。 A．容器中的浓度保持不变 B． C．混合气体的压强不随时间的变化而变化 D．混合气体的密度不再改变 (3)与反应制备甲醇（甲醇中元素化合价为-2价）（见反应Ⅲ）的工作原理如图所示：电池工作过程中通过质子膜向 （填“左”或者“右”）移动，通入的电极为电池的 （填“正极”或“负极”），通入的一端发生的电极反应式为 。 【答案】(1) (2) 0.1 75% 30% AC ABC (3) 左 正极 H2-2e-=2H+ 【详解】（1）0.5 mol CH4燃烧放热445.2 kJ，则1 mol CH₄燃烧放热为：，甲烷燃烧的化学方程式为：； （2）某温度下，在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO2和2.4mol的H2，按反应I进行反应，测得CO2和CH3OH的物质的量都为0.4mol，则可建立如下三段式： 达平衡时，可建立如下三段式： ①0~2min内，用CH3OH表示的反应速率为=0.1 mol·L-1·min-1，该反应达到平衡时的转化率为=75%，此时CH3OH在平衡混合物中的体积分数为=30%。 ②A．升高温度，反应物的能量增大，有效碰撞的次数增多，化学反应速率加快，A符合题意； B．升温加快反应速率，则降温减慢反应速率，B不符合题意； C．容器体积不变，充入更多的H2(g)，H2的浓度增大，化学反应速率加快，C符合题意； D．增大容器的体积，反应物的浓度减小，反应速率减慢，D不符合题意； 故选AC。 ③A．容器中的浓度保持不变，是平衡状态的直接标志，A符合题意； B．，表示反应进行的方向相反，速率之比等于化学计量数之比，反应达平衡状态，B符合题意； C．反应前后气体的分子数不等，随着反应的进行，压强在不断发生改变，当混合气体的压强不随时间的变化而变化时，反应达平衡状态，C符合题意； D．反应过程中，混合气的体积不变、质量不变，则混合气的密度不变，当混合气体的密度不再改变时，反应不一定达平衡状态，D不符合题意； 故选ABC； （3）H2失电子转化为H+，则通入H2的电极为负极，CO得电子产物与电解质反应生成CH3OH，则通入CO的电极为正极。原电池工作过程中，阳离子向正极移动，则H+通过质子膜向左移动，通入CO的一端，CO得电子产物与H+反应生成CH3OH，则发生的电极反应式为CO+4e-+4H+=CH3OH；通入的一端发生失去电子的氧化反应，电极反应式为H2-2e-=2H+。 【变式8-2】（24-25高一下·江苏·期中）下列能说明反应，已达平衡状态的是 A．，，的浓度相等 B．分别用，，表示的速率比为 C．每生成，同时消耗 D．的浓度不再发生变化 【答案】D 【详解】A．SO2、O2、SO3的浓度相等仅与初始条件和转化率有关，平衡时浓度不一定相等，A不符合题意； B．用各物质表示的速率比为2:1:2在任意时刻均成立，不一定到达平衡状态，B不符合题意； C．生成2molSO2和消耗2molSO3均来自逆反应，描述的是同一方向的过程，无法说明正逆反应速率相等，C不符合题意； D．SO2的浓度不再变化表明正逆反应速率相等，是平衡状态的直接标志，D符合题意； 故选D。 【变式8-3】（24-25高一下·江苏连云港·期末）阅读下列材料，回答下列小题： 氮气及含氮化合物应用广泛。安全气囊内的叠氮化钠在汽车猛烈撞击时会分解产生大量充满气囊，从而保护驾驶员和乘客的安全。工业合成氨反应为。能与多种物质发生反应，强碱条件下能被NaClO氧化生成水合肼，其制备的反应原理为。 1．反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应属于放热反应 B．断开能放出能量 C．完全分解生成 D．该反应的热化学方程式为   2．下列有关水合肼的制备说法正确的是 A．装置甲用于实验室制备氨气 B．装置乙作为安全瓶 C．装置丙中应从b管通入 D．装置丁用于吸收多余的尾气 3．下列有关合成氨反应的说法错误的是 A．适当升高温度能加快化学反应速率 B．达到化学平衡状态时，仍有与反应生成 C．当物质的量不再发生变化时，反应达到了化学平衡状态 D．向容器中充入和，达平衡状态时放出92.4kJ的能量 【答案】1．A 2．B 3．D 【解析】1．A．由图可知，生成物的能量低于反应物能量，该反应属于放热反应，A正确； B．断开需要吸收能量，B错误； C．无标准状况，无法计算，C错误； D．该反应的热化学方程式为，，D错误； 故选A； 2．A．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，在冷处氨气和氯化氢反应又生成氯化铵，不能用来制氨气，A错误； B．装置乙中导管短进短出，可作安全瓶，B正确； C．从水合肼的制备原理可知，水合肼的制备实质是NaClO溶液和反应，所以应从a口通入NH3，便于NH3的溶解，C错误； D．氨气会污染环境，用装置丁吸收反应中过量的NH3，会发生倒吸，D错误； 故选B； 3．A．升高温度，单位体积内活化分子百分含量增大，活化分子的有效碰撞的次数增多，化学反应速率加快，A正确； B．化学平衡状态为动态平衡，所以达到化学平衡状态时，仍有与反应生成，B正确； C．当各组分物质的量不变时，可说明反应达到了化学平衡状态，C正确； D．向容器中充入和，可逆反应不能反应彻底，达平衡状态时放出的能量小于92.4kJ，D错误； 故选D。 30 / 32 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一单元 化学反应速率与反应限度 题型01 化学反应速率含义、单位及其表示方法 题型02 化学反应速率计算 题型03 化学反应速率大小比较 题型04 影响化学反应速率的因素 题型05 反应速率的调控作用 题型06 可逆反应及反应限度 题型07 化学平衡状态本质及特征 题型08 化学平衡状态及其判断方法 题型01 化学反应速率含义、单位及其表示方法 1.化学反应速率： 概念：用来衡量化学反应进行快慢的物理量，通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物的增加量（取正值）来表示； 表示方法：或，单位：、 或、； 注意：①一般计算出来的化学反应速率是一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率； ②对于纯液体或固体物质的浓度可视为常数，因此一般不用固体、纯液体表示化学反应速率； 2.用不同物质表示的反应速率之间的关系 （1）对于同一化学反应，用不同的物质表示其化学反应速率在数值上可能不同，但其意义相同； （2）对任意一个化学反应，用不同的物质表示化学反应速率：、、、； 【典例1】（24-25高一下·江苏盐城·期中）为探究反应的速率影响因素，某实验小组利用溶液与溶液设计和探究实验如下表： 编号 温度/℃ V(Na2S2O3)/mL V(H2SO4)/mL V(H2O)/mL 出现浑浊时间/s ① 20 10 10 0 ② 20 10 5 ③ 50 10 10 0 下列说法正确的是 A．实验①②作为对比可探究浓度对化学反应速率的影响，则V＝10 B．实验①③作为对比可探究温度对化学反应速率的影响 C．实验③10 s后浑浊不再增多，则前10s内 D．该实验最好应通过测SO2的体积变化来判断反应速率的快慢 【变式1-1】（24-25高一下·江苏·期中节选）按要求回答下列问题。 反应在5L的密闭容器中反应30s后，NO增加了0.3mol。 (3)用NO的浓度变化表示反应的反应速率为 。 (4)用的浓度变化来表示此反应速率是 。 (5)各物质的速率之比与方程式系数之比的关系为 。 【变式1-2】（25-26高二上·江苏苏州·月考）已知化学反应。下列反应速率关系中，正确的是 A． B． C． D． 【变式1-3】（24-25高一下·江苏扬州·期中）一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是   A．该反应的化学方程式为： B．物质A在0～6s内的平均反应速率为 C．反应进行到时，v(A)=v(C) D．反应进行到时，各物质的浓度不再改变，反应停止 题型02 化学反应速率计算 1.化学反应速率计算方法 （1）根据定义式计算：或； （2）根据化学反应速率之比等于化学计量数之比进行计算，即：或写为； （3）根据三段式法： ，若时间的变化量为s，则、、、或写为； 【典例2】（24-25高一下·江苏南京·期中）在一定温度下，体积为的密闭容器内发生某一反应，其中气体、的物质的量随反应时间的变化曲线如下图所示，下列表述正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．若，时间内，气体的化学反应速率是 C．时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 D．时，、的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零 【变式2-1】（24-25高一下·江苏连云港·阶段练习）在一定温度下，体积为VL的密闭容器内发生某一反应，其中气体、的物质的量随反应时间的变化曲线如下图所示，下列表述正确的是 A．0-时间内，气体Y的化学反应速率是mol/(L·min) B．该反应的化学方程式为 C．时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 D．时，、的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零 【变式2-2】（24-25高二上·江苏苏州·阶段练习）一定条件下，向恒容密闭容器中加入和，发生反应：；时，剩余，并测得C的浓度为。下列说法正确的是 A． B．内， C．当剩余时，反应时间为 D．其他条件相同，若起始时向容器中充入和，当剩余时，消耗时间小于 【变式2-3】（24-25高一下·江苏徐州·阶段练习）I．是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。在容积为的恒容密闭容器中，充入和，一定条件下发生反应得到和，测得反应物X和的浓度随时间的变化如图所示。 (1)内，甲醇反应速率 (小数点后保留三位有效数字)。 (2)该反应的化学方程式为 。 (3)时，的转化率为 。 II．铁及铁的化合物在污水治理中有广泛的应用。 (4)石墨烯负载纳米铁能迅速有效地还原污水中的，纳米铁还原废水中的可能反应机理如图表示： 纳米铁还原的过程可描述为纳米Fe失去电子生成Fe2+，在纳米铁表面 ，在纳米铁表面 。 题型03 化学反应速率大小比较 1.化学反应速率大小的比较 （1）定性比较：根据明显的实验现象（如反应的剧烈程度、出现颜色或颜色退去快慢、产生气泡或沉淀的快慢、收集一定体积气体所需时间等），定性判断反应速率快慢； （2）定量比较法 ①归一法：将统一反应中不同物质的反应速率转化为同一单位、同一物质的反应速率，再进行比较； ②比值法：在单位统一情况下，用各物质的反应速率除以对应各物质的化学计量数，然后比较数值大小，数值大，反应速率快，即对任意一个化学反应，比较与，若＞，则A表示的反应速率比B大。 【典例3】（24-25高一下·江苏连云港·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3-1】（24-25高一下·江苏淮安·期中）、、、均为气体，对于的反应来说，以下化学反应速率的表示中反应速率最快的是 A． B． C． D． 【变式3-2】（24-25高一下·江苏扬州·期中）A、B、C、D均为气体，对于的反应来说，以下化学反应速率的表示中反应速率最快的是 A． B． C． D． 【变式3-3】（24-25高一下·江苏·期中）A、B、C、D均为气体，对于的反应来说，以下化学反应速率的表示中反应速率最快的是 A． B． C． D． 题型04 影响化学反应速率的因素 影响化学反应速率的因素： 1.催化剂：其他条件相同时，加入催化剂能显著地增大反应速率； 2.温度：反应的温度越高，反应速率越大； 3.浓度：反应物的浓度越大，反应速率越大； 3.压强：对于有气体参加的反应，反应体系的压强越大，反应速率越大； 4.增大反应物的接触面积,能增大反应速率； 5.光照等条件对一些化学反应的速率也有一定影响。 【典例4】（24-25高一下·江苏·期末）探究化学反应速率的影响因素。控制其他条件相同，下列选择的试剂不能达到实验目的的是 选项 选择的试剂 实验目的 A 表面积相同的镁条、铁片，1mol·L-1盐酸 反应物本身的性质对反应速率的影响 B 块状碳酸钙，碳酸钙粉末，1mol·L-1盐酸 反应物接触面积对反应速率的影响 C 3%H2O2+MnO2，8%H2O2 催化剂对反应速率的影响 D 3%H2O2，8%H2O2 浓度对反应速率的影响 A．A B．B C．C D．D 【变式4-1】（24-25高一下·江苏无锡·期末）下列实验方案与实验目的相匹配的是 选项 实验方案 实验目的 A 将两块相同的铁片分别浸入稀硫酸和浓硫酸中，观察是否产生气泡 验证浓度对反应速率的影响 B 向蔗糖溶液中加入稀硫酸并加热，冷却，加入银氨溶液，水浴加热，观察是否生成银镜 检验蔗糖是否水解生成葡萄糖 C 向两支试管中加入等体积、等浓度的溶液，分别滴入等体积、等浓度的溶液和溶液，观察气泡产生的快慢 比较和对分解的催化效率 D 将打磨除去氧化膜的镁条和铝片用导线连接后插入稀硫酸溶液中，观察铝片表面是否有气泡 比较镁和铝的金属活动性强弱 A．A B．B C．C D．D 【变式4-2】（24-25高一下·江苏·期末）铁的合金具有广泛用途。为研究铁合金对一定浓度О3去除制药废水中有机物R的影响，取九份等量的废水，控制其他条件相同，分别进行实验：①向废水中加入铁合金；②向废水中通入O3；③向废水中加入铁合金并通入O3；④向废水中加入铁合金和少量NaHCO3固体并通入O3；⑤在实验③条件下，将铁合金重复使用，测第五次R的去除率。测得0~60min内五个实验废水中R的去除率(去除率=1―×100%)随时间的变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．实验①说明铁合金对R的去除能力极弱 B．实验②、⑤说明铁合金重复使用五次仍对R的去除有效 C．实验①、②、④说明废水中含NaHCO3能加快R的去除 D．铁合金对O3去除R有催化作用 【变式4-3】（24-25高一下·江苏宿迁·期末）某课外实验小组利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，探究镁与不同浓度盐酸的反应速率。两组实验所用试剂、设备和实验结果如下。下列说法正确的是 序号 镁条的质量/g 盐酸 物质的量浓度/() 体积/mL 1 0.01 1.00 2.00 2 0.01 0.50 a A．表格中a=4.00 B．镁与盐酸的反应属于吸热反应 C．X曲线表示的是镁与0.50盐酸反应 D．Y曲线300s后反应速率降低，主要原因是盐酸浓度降低 题型05反应速率的调控作用 反应速率的调控作用： （1）加快有益反应速率：硫酸生产中，通过加压、升温、加催化剂等手段提升反应速率，提高生产效率；实验室里用二氧化锰催化过氧化氢分解，快速制取氧气； （2）减慢有害反应速率：比如金属防腐中，通过涂漆、电镀隔绝空气和水，减慢锈蚀速率；食品保鲜时，低温冷藏降低微生物代谢和食物氧化的速率，延长保质期。 【典例5】（23-24高一下·江苏淮安·期中）下列过程中，应加快其速率的是 A．水体变臭 B．橡胶老化 C．铁窗锈蚀 D．工业合成氨 【变式5-1】（23-24高一下·江苏徐州·阶段练习）下列过程中，通常需要增大化学反应速率的是 A．工业合成氨 B．钢铁的腐蚀 C．食物腐败 D．塑料老化 【变式5-2】（2024高三·江苏·专题练习）硫酸是重要的化工原料。以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备硫酸的流程如图所示。 (1)为了提高黄铁矿的燃烧效率，可采取的措施是 。 (2)已知：98%的浓硫酸的密度为1.84g/mL，则该浓硫酸的物质的量浓度为 。 (3)硫酸厂产生的尾气中含有少量SO2，如图为双碱法脱硫的原理示意图。 ①可以循环使用的物质是 。 ②理论上，过程Ⅲ中消耗1mol氧气时，过程Ⅰ中吸收SO2的物质的量是 mol。 【变式5-3】（24-25高一下·江苏徐州·阶段练习）工业生产过程中产生的含硫化合物会造成环境问题，可用多种方法脱除。 Ⅰ．由次氯酸钠碱性废水(含有杂质Ca2+)处理硫酸工业尾气的流程如下： 控制合适的条件有利于提高SO2的吸收率(脱硫率)。 (1)脱硫时需保持溶液呈碱性，此过程的主要反应之一为：；另一个为氧化还原反应，请写出该反应的离子方程式： 。 (2)提高脱硫率的可行措施有 (填序号)。 a．加快通入尾气的速率    b．吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触   c．提高碱液pH (3)脱硫时需温度控制在40-60℃之间，原因是 。 Ⅱ．一种铁基脱硫剂脱除硫化氢(H2S)的方法包括吸收和再生两个阶段，其工艺流程原理如下： (4)写出“吸收”反应的离子方程式： 。 (5)当吸收224mL(标准状况) H2S时，若要保持脱硫液中Fe3+的物质的量不变，则所通入的氧气的物质的量为 mol。 题型06可逆反应及反应限度 1.可逆反应：在一定条件下，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.可逆反应的特点 (1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在。 (2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。 (3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系。 (4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。 3.反应限度：可逆反应在一定条件下的最大反应程度； 【典例6】（24-25高一下·江苏徐州·期中）根据下列实验操作和现象所得结论正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 将灼热的木炭加入浓硝酸中，有红棕色气体产生 木炭在加热条件下能与浓硝酸反应 B 向溶液X中滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝 溶液X中无NH C 用铂丝蘸取溶液进行焰色试验，火焰呈黄色 溶液中可能有K＋ D 将0.2mol·L-1FeCl3溶液与0.1mol·L-1KI溶液等体积混合，取少量混合液滴加KSCN溶液，溶液变血红色 与I-的反应有一定限度 A．A B．B C．C D．D 【变式6-1】（24-25高一下·江苏连云港·期中）根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入5mL5盐酸，用手触摸试管的外壁，试管温度升高 镁与盐酸的反应属于放热反应 B 将少量放在研钵中，加入熟石灰，用研杵研磨，闻到刺激性气味 易分解 C 取溶液，向其中滴加溶液，充分反应后，静置取上层清液滴加溶液，溶液变成血红色 与的反应属于可逆反应 D 向两支试管中分别加入、溶液，再各加入2滴溶液。加的试管气泡生成的快 是分解的催化剂 A．A B．B C．C D．D 【变式6-2】（25-26高一上·江苏苏州·月考）探究卤族元素单质及其化合物的性质，下列方案设计，现象和结论都正确的是 实验方案 现象 结论 A 往碘的溶液中加入等体积浓溶液，振荡 分层，下层由紫红色变为浅红色，上层呈棕黄色 碘在浓溶液中的溶解能力大于在中的溶解能力 B 用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上 试纸变红 新制氯水呈酸性 C 向溶液中滴入淀粉，再滴加溶液 溶液变蓝 氧化性： D 取两份新制氯水，分别滴加溶液和淀粉溶液 前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色 氯气与水的反应是可逆反应 A．A B．B C．C D．D 【变式6-3】（24-25高一下·江苏南京·期中）室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论不正确的是 选项 实验操作和现象 实验目的或结论 A 向PbO2中滴加浓盐酸，出现黄绿色气体 PbO2具有氧化性 B 向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X，出现白色沉淀 气体X一定具有氧化性 C 向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入5mL 5mol·L-1盐酸，用手触摸试管的外壁，试管温度升高 镁与盐酸的反应属于放热反应 D 取5mL 0.1 mol·L-1 KI溶液，向其中滴加1mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液，充分反应后，静置取上层清液滴加KSCN溶液，溶液变成红色，再滴加淀粉溶液后变蓝色 FeCl3与KI的反应属于可逆反应 A．A B．B C．C D．D 题型07 化学平衡状态本质及特征 1.化学平衡状态 （1）用速率—时间(v－t)图像可表示为： ； （2）化学平衡：在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态。也就是在给定条件下，反应达到了“限度”，这种状态称为化学平衡状态，简称为化学平衡。 化学平衡的特征：逆、等、动、定、变； 【典例7】（24-25高一下·江苏淮安·期中）对反应，下列说法不正确的是 A．增大的浓度能加快反应速率 B．与足量的反应达到化学平衡时，可生成 C．在一定条件下，该反应达到平衡状态时，各成分浓度保持不变 D．达到平衡状态时， 【变式7-1】（2026高一·江苏·专题练习）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 【变式7-2】（24-25高一下·江苏·期末）H2与N2在催化剂表面生成NH3，反应历程及能量变化如图所示。下列说法正确的是     A．该反应为吸热反应 B．①→②：断开H—H和N≡N时需要放出能量 C．选择不同的催化剂不会改变此反应ΔH的数值 D．反应达到平衡状态时，反应停止 【变式7-3】（24-25高一下·江苏扬州·期末）用CH4催化法可制取C2H4，发生反应：2CH4(g) C2H4(g)＋2H2(g)   ΔH>0。T℃，向体积为2 L的密闭容器中充入1 mol CH4，测得反应过程中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的ΔS<0 B．20 min后，反应停止 C．0~20 min内，v(H2)=0.02 mol·L−1·min−1 D．反应在14 min时达到化学平衡 题型08化学平衡状态及其判断方法 1.化学平衡状态判断方法：化学平衡状态的判断 （1）判断依据 (1)正反应速率与逆反应速率相等，v正＝v逆 ①对同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率。 ②对不同物质，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。 (2)反应混合物中各组分的百分含量保持不变。 可逆反应具备这两个依据之一(同时另一条件肯定也满足)，则就达到了化学平衡状态，否则就没达到。 （2）判断方法 (1)对于纯气体反应，如mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)： ①若m＋n≠p＋q，恒温恒容下气体的总物质的量不变、总压强不变、平均相对分子质量不变和恒温恒压下气体的密度不变都可以说明反应达到了平衡状态。 ②若m＋n＝p＋q，不管是否达到平衡状态，气体总体积、总压强、总物质的量始终保持不变，从而平均摩尔质量(相对分子质量)、气体密度总保持不变(r＝m/n，ρ＝m/V)，因此这五项都不能作为判断反应是否达到平衡的依据。 (2)对于有固体或液体物质参与的反应，如aA(s)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)： ①气体质量不变⇒达到平衡； ②若a+b≠c＋d，则n气、气、p总、ρ不变均说明已达到平衡； ③若a+b=c＋d，则n气、p总不变不能判断是否达到平衡状态，气、ρ不变能说明已达到平衡。 (3)对于有色物质参加的反应，体系的颜色保持不变，说明已达到平衡状态。 (4)对于隔热反应，体系温度保持不变，说明已达到平衡状态。 【典例8】（24-25高一下·江苏扬州·期末）二氧化硫和氮氧化物是常用的化工原料，但也是大气主要污染物，综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。 (1)和在一定条件下可以发生反应：  能量变化如图所示。 ① 0(填“>”、“<”或“=”)。 ②T℃时，将等物质的量的和充入一定体积的密闭容器中发生上述反应，下列事实能判断反应达到平衡状态的是 。 A．混合气体的密度不再变化 B．密闭容器中混合气体的总压强不再变化 C．混合气体颜色不再发生变化 D．比值不再变化 (2)一定条件下，将物质的量之比为的和的混合气体通入容积为5L的恒容密闭容器，再加入催化剂，发生如下反应：，下图表示该反应过程中的物质的量随反应时间(t)的变化。 ①0~10s内的平均反应速率为 。 ②30s时， (填“>”“<”或“=”)。 ③平衡时，的转化率为 。 (3)的氧化吸收。 ①用NaClO溶液吸收气体，可提高尾气中的去除率。在酸性NaClO溶液中，HClO氧化生成和，其离子方程式为 。 ②工业上常用石灰乳吸收硫酸工业的尾气(主要含)可获得，下列措施中一定能提高的吸收率的有 。 A．水浴加热石灰乳        B．加快搅拌速率 C．减慢通入气体的速率        D．通过多孔球泡向石灰乳中通气体 【变式8-1】（24-25高一下·江苏连云港·期中）循环再利用制备甲烷、甲醇等有机燃料，变废为宝历来是化学重要的研究领域。为了减少的排放，可用下列方法把转化成燃料，试回答下列问题： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   (1)，时，完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出热量。写出该反应的热化学反应方程式： 。 (2)某温度下，在固定容积为的密闭容器中充入的和的，按反应I进行反应，测得和的物质的量随时间变化如图： ①内，用表示的反应速率为 ；该反应达到平衡时的转化率为 ，此时在平衡混合物中的体积分数为 。 ②下列措施可以提高该化学反应速率的是 （填选项序号）。 A．升高温度        B．降低温度 C．容器体积不变，充入更多的    D．增大容器的体积 ③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。 A．容器中的浓度保持不变 B． C．混合气体的压强不随时间的变化而变化 D．混合气体的密度不再改变 (3)与反应制备甲醇（甲醇中元素化合价为-2价）（见反应Ⅲ）的工作原理如图所示：电池工作过程中通过质子膜向 （填“左”或者“右”）移动，通入的电极为电池的 （填“正极”或“负极”），通入的一端发生的电极反应式为 。 【变式8-2】（24-25高一下·江苏·期中）下列能说明反应，已达平衡状态的是 A．，，的浓度相等 B．分别用，，表示的速率比为 C．每生成，同时消耗 D．的浓度不再发生变化 【变式8-3】（24-25高一下·江苏连云港·期末）阅读下列材料，回答下列小题： 氮气及含氮化合物应用广泛。安全气囊内的叠氮化钠在汽车猛烈撞击时会分解产生大量充满气囊，从而保护驾驶员和乘客的安全。工业合成氨反应为。能与多种物质发生反应，强碱条件下能被NaClO氧化生成水合肼，其制备的反应原理为。 1．反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应属于放热反应 B．断开能放出能量 C．完全分解生成 D．该反应的热化学方程式为   2．下列有关水合肼的制备说法正确的是 A．装置甲用于实验室制备氨气 B．装置乙作为安全瓶 C．装置丙中应从b管通入 D．装置丁用于吸收多余的尾气 3．下列有关合成氨反应的说法错误的是 A．适当升高温度能加快化学反应速率 B．达到化学平衡状态时，仍有与反应生成 C．当物质的量不再发生变化时，反应达到了化学平衡状态 D．向容器中充入和，达平衡状态时放出92.4kJ的能量 30 / 32 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $