第二节 化学反应的速率与限度（举一反三专项训练，江苏专用）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、单位及表示方法 题型02 化学反应速率的计算 题型03 化学反应速率的大小比较 题型04 影响化学反应速率的因素 题型05 控制变量法探究外界条件对化学反应速率的影响及应用 题型06 可逆反应及反应限度 题型07 化学平衡状态的判断 题型08 化学反应条件的控制 题型09 化学反应的限度的简单计算 题型01 化学反应速率的含义、单位及表示方法 1、化学反应速率的概念：化学反应速率就是化学反应进行的快慢程度的物理量。化学反应正方向（从左向右）进行的反应速率称为正反应速率；化学反应逆方向（从右向左）进行的反应速率称为逆反应速率。 2、化学反应速率表示方法 （1）定性描述：根据化学反应的实验现象进行描述，如钠、钾与水的反应，前者剧烈反应，后者剧烈反应还发生爆炸，显然钾与水反应的速率快。 （2）定量表示： 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化学反应速率表达式 若浓度用物质的量浓度（c）来表示，单位为mol/L；时间用t来表示，单位为秒（s）或分（min）或小时（h），则化学反应速率的数学表达式为：v = △c/ t。 ③单位：mol/(L·s) 或 mol/(L·min) 或 mol/(L·h)。 3.化学反应速率与化学计量数的关系 同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但表示的意义相同（即快慢程度相同），且反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。 如在反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)中，存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d 【典例1】下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．化学反应速率是指任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加 B．化学反应速率为是指时某物质的浓度为 C．升高温度能使化学反应速率增大 D．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 【变式1-1】下列说法正确的是 A．化学反应速率既有正值，又有负值 B．化学反应速率表示的是瞬时速率 C．对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，其数值可能相同 D．化学反应速率仅适用于可逆反应，不适用于非可逆反应 【变式1-2】下列关于化学反应速率的说法，不正确的是 A．反应速率越快现象越明显 B．纯固体不用浓度来表示化学反应速率 C．是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 D．由反应物质本身的性质决定 【变式1-3】下列说法不正确的是 A．化学反应速率是用来表示一段时间内化学反应快慢的物理量 B．化学反应速率通常用反应物或生成物物质的量浓度随时间的变化表示 C．对于同一时间、同一个反应，化学反应速率用不同物质表示时数值不同 D．用不同物质表示化学反应速率时，其数值之比等于方程式中计量数之比 题型02 化学反应速率的计算 化学反应速率的计算 （1）定义式法：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： ①写出有关反应的化学方程式。 ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 ③根据已知条件列式计算。 　 反应　 　 　　 mA(g)＋　nB(g)pC(g) 　 t0 s时浓度/（mol·L－1 a b c 　 转化浓度/（mol·L－1） x t1 s时浓度/（mol·L－1）a－x b－ c＋ 则v(A)＝ mol·L－1·s－1； v(B)＝ mol·L－1·s－1； v(C)＝ mol·L－1·s－1； 【典例2】（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 【变式2-1】（24-25高一下·江苏连云港·期中）与稀盐酸反应生成的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是 A．依据相同的时间段内生成的量，判断该反应为放热反应 B．反应在内生成的平均反应速率为 C．后，反应速率减小的主要原因是减小 D．反应开始后前内温度比浓度对反应速率的影响大 【变式2-2】（24-25高一下·江苏连云港·期中）与稀盐酸反应生成的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是 A．依据相同的时间段内生成的量，判断该反应为放热反应 B．反应在内生成的平均反应速率为 C．后，反应速率减小的主要原因是减小 D．反应开始后前内温度比浓度对反应速率的影响大 【变式2-3】（23-24高一下·江苏盐城·期中）在一定温度下，溶液与Zn粒发生反应。在不同时刻测定的生成H2的体积(已折算为标准状况)如下表。 t/min 0 1 3 5 7 9 V(H2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) A．0~5min的平均反应速率： B．5~9min的平均反应速率： C．反应到5min时， D．反应到5min时，Zn溶解了32.5mg 题型03 化学反应速率的大小比较 反应速率大小的比较方法 （1）转换法：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（最常用）：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）在不同情况下测得的下列反应速率，其中反应速率最大的是 A． B． C． D． 【答案】C 【变式3-3】（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． 题型04 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，降低反应物浓度，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：催化剂可以改变化学反应速率。 （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。 【注意】对于有气体参加的反应，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导致的。 ①恒温时：体积缩小压强增大浓度增大反应速率加快。 ②恒容时 a.充入气体反应物浓度增大反应速率加快； b.充入惰性气体总压强增大，各物质的浓度不变，反应速率不变。 (注：此处惰性气体指不参加反应的气体) C.恒压时：充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。 （5）固体反应物表面积 在其他条件相同时，增大固体反应物的表面积，化学反应速率增大；减小固体反应物的表面积，化学反应速率减小。 （6）其他 形成原电池，使用合适的溶剂等也能影响化学反应的速率。 【典例4】（2026高一下·江苏·学业考试）一定温度下，在一密闭容器中进行反应：N2+O22NO，下列措施能够增大反应速率的是 A．恒容充入氮气 B．恒压充入氦气 C．恒容充入氦气 D．恒容降低温度 【变式4-1】（2026高一下·江苏·学业考试）NO 和CO都是汽车尾气中的有害物质，二者能缓慢地发生反应，生成N2和CO2，下列对于此反应的有关叙述正确的是 A．使用催化剂不能增大化学反应速率 B．减小压强能增大化学反应速率 C．升高温度能增大化学反应速率 D．改变压强对化学反应速率无影响 【变式4-2】（24-25高一下·江苏淮安·期中）不能加快反应速率的是 A．升高温度 B．使用催化剂 C．增大压强 D．降低浓度 【变式4-3】（24-25高一下·江苏扬州·月考）采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是 A．CaCO3与盐酸反应制取CO2时，将块状大理石改为粉末状大理石 B．铁与稀硫酸反应制备氢气，改用浓硫酸 C．Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时，增大压强 D．钾与水反应时，增加水的用量 题型05 控制变量法探究外界条件对化学反应速率的影响及应用 在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变时，再进行实验。因此，常用控制变量思想解决该类问题。 1.控制变量法：控制变量法：影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究改变的条件对反应速率的影响并得出相关的规律或结论，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想。 2.常见考查形式 ①以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。 ②给出影响化学反应速率的几种因素，让考生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。 3.解题策略 ①确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。 ②定多变一：在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。 ③数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。 【特别提醒】（1）由于固体和纯液体的浓度可视为常数，故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。 （2）压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物浓度实现的，所以分析压强的改变对反应速率的影响时，要从反应物浓度是否发生改变的角度来分析。若改变总压强而各物质的浓度不改变，则反应速率不变。 （3）改变温度，使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素的改变，反应速率则不一定发生变化。 （4）其他条件一定，升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率都要增大，只不过正、逆反应速率增加的程度不同。 【典例5】（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5-1】（25-26高一上·江苏苏州·月考）实验小组探究双氧水与KI的反应，实验方案如下表。 ① ② ③ 实验装置及操作 实验现象 溶液无明显变化 溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色 溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色沉淀析出 下列说法不正确的是 A．KI对分解有催化作用 B．对比②和③，酸性条件下与KI的反应速率更快 C．对比①和③，②中的现象可能是因为分解的速率大于与KI反应的速率 D．实验②③中的温度差异说明，与KI的反应放热 【变式5-2】（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 【变式5-3】（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 题型06 可逆反应及反应限度 一、可逆反应 1.可逆反应的概念：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化学反应。 2.表示方法：可逆反应在写化学方程式时不用“”而用“”。如工业制硫酸时，SO2与O2的反应是可逆反应，化学方程式为。 3.可逆反应的特点： ①双向：向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行。 ②双同：由正反应和逆反应2个反应组成，分别用v(正)和v(逆)来衡量各自反应进行的快慢，并同时进行。 ③共存：反应不能进行到底，反应物和生成物同时存在。 ④相反：正反应和逆反应的热效应相反。 ⑤限度：若条件保持一定，最终都会建立一个化学平衡状态，即可逆反应在一定条件下有限度，任一组分的转化率都 小于 100%，即不能全部转化。 【特别提醒】①不管反应方程式如何书写，向右方向进行的反应叫正反应，向左方向进行的反应叫逆反应。一个可逆反应是2个反应组成的体系，含有2个反应速率：v(正)和v(逆)来表示各相应反应的快慢程度，v(正)与v(逆)既相互联系又各自独立。 ②可逆反应的概念中的关键词是同一条件，条件不同的两个反应不可能互为可逆反应。 ③可逆反应的核心是不能进行到底。 二、化学反应的限度 1.概念：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，这就是这个反应所能达到的限度。 2.建立：对于只加入反应物从正向建立的平衡： 以上过程可以用速率－时间图像表示如下 【名师点拨】化学平衡状态既可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立，或者同时从正、逆两方向建立。 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。 综上所述，可知平衡建立的实质是速率相等，可用图像表示为： 　　　　　　　　　　　　　　　 【典例6】（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6-1】（2024高一下·山东·学业考试）工业制硫酸的一步反应是SO2+O2SO3若用标记O2，下列说法错误的是 A．反应过程中，SO2、O2和始终共存 B．达到化学平衡状态时，SO2、O2和中均存在 C．的浓度不再改变，说明该反应达到化学平衡状态 D．SO2和O2的物质的量之比为2：1，说明该反应达到化学平衡状态 【变式6-2】（24-25高一下·江苏·月考）工业利用氮气和氢气合成氨气： ∆H<0，一定温度下，在恒容的密闭容器中加入1mol N2和3mol H2合成NH3，下列有关说法正确的是 A．1 mol N2和3 mol H2中键能总和比2 mol NH3所含键能大 B．反应达到平衡状态时，v(正)=v(逆)= 0 C．升高温度，v(正)和v(逆)都增大 D．反应达到平衡状态时，N2、H2、NH3物质的量浓度之比一定为1∶3∶2 【变式6-3】（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 题型07 化学平衡状态的判断 化学平衡状态的判断 （1）任何情况下均可作为标志的是： ①v(正)=v(逆) 注：v(正)=v(逆)在一个反应中，其含义是指对某一物质而言v(生)=v(消)，必须包含两个方向的速率（即正反应速率和逆反应速率）；同一物质，速率相等，不同物质，速率之比等于化学计量数之比。 ②各组分浓度(百分含量、物质的量、质量)不随时间变化 （2）在一定条件下可作为标志的是： ①对于有色物质参加或生成的可逆反应体系，颜色不再变化。 ②对于反应前后气体体积变化的反应来说，气体的总的物质的量、平均相对分子质量保持不变，以及恒压下体积不再改变，恒容下压强不再改变，都可以成为判断平衡状态的标志。 （3）不能作为判断标志的是： ①各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比。 ②有气态物质参加或生成的反应，若反应前后气体的体积变化为0，则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容) ③对于均为气体参加或生成的体系，恒容时密度不发生变化。 （4）判断方法分析——反应类型分析（如下表所示） 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 【典例7】（24-25高一下·江苏盐城·期中）温度和容积不变，能表明反应达到平衡状态的是 A．容器内压强不再变化 B．反应不再进行 C．v(H2O)=v(H2) D．氢气浓度不再变化 【变式7-1】（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7-2】（24-25高一下·江苏连云港·期中）一定温度下，反应的反应热为。现将充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 A．①② B．②④ C．③④ D．①④ 【变式7-3】（23-24高一下·江苏常州·月考）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(固体试样体积忽略不计)，恒温下使其达到分解平衡：。能判断该反应已经达到化学平衡的是：①v(NH3)正=2v(CO2)逆； ②密闭容器中总压强不变；③密闭容器中混合气体的密度不变；④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变；⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变；⑥密闭容器中CO2的体积分数不变；⑦混合气体总质量不变 A．①②④⑤⑥ B．①②④⑤⑦ C．①②③⑤⑦ D．全部 题型08 化学反应条件的控制 1．控制反应条件的目的 由于化学反应的速率受反应物自身的性质、温度、浓度、气体压强、催化剂、固体表面积等条件的影响，所以人们通常从上述方面考虑，选取适当的条件既可以控制化学反应速率，又可以提高化学反应的限度。 （1）促进有利反应 （2）抑制有害反应 2．控制反应条件的基本措施 （1）控制化学反应速率的措施 通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。 （2）提高转化率的措施 通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。 3．控制反应条件的应用——燃料充分燃烧条件的选择 （1）燃料燃烧的条件：燃料与空气接触；温度达到燃料的着火点。 （2）燃料充分燃烧的条件：要有足够的空气或氧气（助燃剂）；燃料与空气或氧气要有足够大的接触面积。 （3）燃料充分燃烧的意义：使有限的能量发挥最大的作用，节约能源；降低污染的程度。 4．提高燃料燃烧效率的措施 （1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分接触，且空气要适当过量。 （2）尽可能充分利用燃料燃烧所释放的热能，提高热能的利用率。 5．提高燃料燃烧效率的实质和意义 （1）实质：从多方面控制燃烧反应的条件(包括环境)。 （2）意义：节约能源、节省资源、减少污染等。 【典例8】（23-24高一下·江苏盐城·期中）关于下列过程，应加快其速率的是 A．汽车轮胎的老化 B．食物的变质 C．工业合成氨 D．钢铁的腐蚀 【变式8-1】（24-25高一下·江苏连云港·期中）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 【变式8-2】（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8-3】（25-26高一上·江苏苏州·月考）海洋封存是实现“碳中和”的途径之一，其原理是利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2。某小组用排水法、排食盐水法收集100mLCO2后（如图1），移出导管，每隔一段时间观察并记录量筒内CO2的体积，并探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响（如图2）。下列分析错误的是 时间/h 0 0.5 6 12 24 48 排水法时CO2体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59 排食盐水法时CO2体积/mL 100 99 93 90.5 89 88 A．可用排水法收集CO2是因为其溶于水的速度远小于逸出的速度 B．相同条件下，等体积水比等体积食盐水吸收的CO2少 C．植物油可以减缓二氧化碳在水中的溶解速率 D．大气中二氧化碳增加，会使表层海水温度升高，海水吸收二氧化碳的能力降低 题型09 化学反应的限度的简单计算 “三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意清楚条理地列出起始量、转化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。 化学平衡计算模式：对以下反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。 　　　　　　mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量(mol/L) a b 0 0 变化量(mol/L) mx nx px qx 平衡量(mol/L) a－mx b－nx px qx 1．分析三个量：起始量、变化量、平衡量。 2．明确三个关系 （1）对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 （2）对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 （3）各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。 3．计算公式 （1）关于反应物转化率的计算 转化率＝×100%，如α(A)平＝×100%。 （2）关于某气体组分的体积分数的计算 某气体组分的体积分数＝×100%。 即百分含量：φ(A)＝×100%。 （3）关于体系的压强计算 平衡前后的压强之比：＝。 （4）关于体系的平均摩尔质量计算 平均摩尔质量：M＝ g/mol。 （5）关于产率的计算 生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越高，原料利用率越高，产率越高。产率＝×100%。 【典例9】（24-25高一下·江苏扬州·期中）将和充入2L密闭容器中发生如下反应：，2min后达到平衡时生成，测得Q的浓度为，下列叙述正确的是 A．a的值为3 B．Y的转化率为60% C．反应速率 D．平衡时X的浓度为 【变式9-1】（24-25高一下·江苏扬州·期中）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面发生反应：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下NH3浓度(单位：)随时间的变化如下表所示，根据下表数据分析，下列说法不正确的是 编号 催化剂表面积 时间/min 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② a 1.20 0.80 0.40 0.19 0.19 ③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A．实验②中，反应体系压强不变时，反应达平衡状态 B．实验③中，达到平衡时，NH3的转化率约为83.3% C．其他条件不变时，增大氨气浓度，化学反应速率一定增大 D．其他条件不变时，0～40min，增大催化剂的表面积，化学反应速率增大 【变式9-2】（23-24高一下·江苏南京·期末）在一定条件下，将和两种气体混合于固定容积为的密闭容器中，发生如下反应：。末该反应达到平衡，生成，并测得C的浓度为。下列判断不正确的是 A． B．内D的反应速率为 C．A的转化率为40％ D．若混合气体的平均相对分子质量不变，则表明该反应达到平衡状态 【变式9-3】（23-24高一下·江苏盐城·期中）在恒温恒容密闭容器中充入一定量的，测得其中和的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．内的平均反应速率约为 B．生成的平均速率比慢 C．P点时反应达到平衡状态，此时 D．时，容器内压强为反应开始时的倍 / 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、单位及表示方法 题型02 化学反应速率的计算 题型03 化学反应速率的大小比较 题型04 影响化学反应速率的因素 题型05 控制变量法探究外界条件对化学反应速率的影响及应用 题型06 可逆反应及反应限度 题型07 化学平衡状态的判断 题型08 化学反应条件的控制 题型09 化学反应的限度的简单计算 题型01 化学反应速率的含义、单位及表示方法 1、化学反应速率的概念：化学反应速率就是化学反应进行的快慢程度的物理量。化学反应正方向（从左向右）进行的反应速率称为正反应速率；化学反应逆方向（从右向左）进行的反应速率称为逆反应速率。 2、化学反应速率表示方法 （1）定性描述：根据化学反应的实验现象进行描述，如钠、钾与水的反应，前者剧烈反应，后者剧烈反应还发生爆炸，显然钾与水反应的速率快。 （2）定量表示： 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化学反应速率表达式 若浓度用物质的量浓度（c）来表示，单位为mol/L；时间用t来表示，单位为秒（s）或分（min）或小时（h），则化学反应速率的数学表达式为：v = △c/ t。 ③单位：mol/(L·s) 或 mol/(L·min) 或 mol/(L·h)。 3.化学反应速率与化学计量数的关系 同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但表示的意义相同（即快慢程度相同），且反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。 如在反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)中，存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d 【典例1】下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．化学反应速率是指任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加 B．化学反应速率为是指时某物质的浓度为 C．升高温度能使化学反应速率增大 D．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 【答案】C 【解析】A．化学反应速率不适用于固体或纯液体，因其浓度不变，A错误；B．化学反应速率是平均速率，而非瞬时浓度，B错误；C．升高温度增加活化分子百分数，所有反应速率均增大，C正确；D．反应现象是否明显与反应本身有关，并非速率大就明显，如酸碱中和反应几乎无现象，D错误；故选C。 【变式1-1】下列说法正确的是 A．化学反应速率既有正值，又有负值 B．化学反应速率表示的是瞬时速率 C．对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，其数值可能相同 D．化学反应速率仅适用于可逆反应，不适用于非可逆反应 【答案】C 【解析】A．化学反应速率是单位时间内物质浓度的变化量，无论是反应物浓度减的少还是生成物浓度的增加均取正值，不存在负值，A错误；B．化学反应速率通常指平均速率，而非某一时刻的瞬时速率，B错误；C．同一反应中，各物质的速率与其化学计量数成正比，若不同物质的计量数相同，则用它们表示的速率数值相同，C正确；D．化学反应速率适用于所有反应，与是否为可逆反应无关，D错误；故选C。 【变式1-2】下列关于化学反应速率的说法，不正确的是 A．反应速率越快现象越明显 B．纯固体不用浓度来表示化学反应速率 C．是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 D．由反应物质本身的性质决定 【答案】A 【解析】A．反应速率大，不一定有明显的现象，如酸碱中和反应，A错误；B．纯固体的浓度视为是常数，不能表示化学反应速率，B正确；C．化学反应有的快，有的慢，则使用化学反应速率来定量表示化学反应进行的快慢，C正确；D．反应物本身的性质是决定反应速率的主要因素，如火药爆炸瞬间完成、食物腐败速率缓慢，D正确；故答案选A。 【变式1-3】下列说法不正确的是 A．化学反应速率是用来表示一段时间内化学反应快慢的物理量 B．化学反应速率通常用反应物或生成物物质的量浓度随时间的变化表示 C．对于同一时间、同一个反应，化学反应速率用不同物质表示时数值不同 D．用不同物质表示化学反应速率时，其数值之比等于方程式中计量数之比 【答案】C 【解析】A．化学反应速率是用来表示一段时间内化学反应快慢的物理量，A正确；B．化学反应速率通常用反应物或生成物物质的量浓度随时间的变化表示，B正确；C．对于同一时间、同一个反应，化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，用不同物质表示化学反应速率时，其数值之比等于方程式中对应物质的化学计量数之比，若化学计量数相同，也可能出现用不同物质表示化学反应速率，而速率数值相同的情况，C错误；D．用不同物质表示化学反应速率时，其数值之比等于方程式中对应物质的化学计量数之比，D正确；故选C。 题型02 化学反应速率的计算 化学反应速率的计算 （1）定义式法：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： ①写出有关反应的化学方程式。 ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 ③根据已知条件列式计算。 　 反应　 　 　　 mA(g)＋　nB(g)pC(g) 　 t0 s时浓度/（mol·L－1 a b c 　 转化浓度/（mol·L－1） x t1 s时浓度/（mol·L－1）a－x b－ c＋ 则v(A)＝ mol·L－1·s－1； v(B)＝ mol·L－1·s－1； v(C)＝ mol·L－1·s－1； 【典例2】（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 【解析】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。 【变式2-1】（24-25高一下·江苏连云港·期中）与稀盐酸反应生成的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是 A．依据相同的时间段内生成的量，判断该反应为放热反应 B．反应在内生成的平均反应速率为 C．后，反应速率减小的主要原因是减小 D．反应开始后前内温度比浓度对反应速率的影响大 【答案】B 【解析】A．随着反应的进行，盐酸浓度减小，由图可知，相同的时间段内生成的量，是先增大，后减小，但是盐酸浓度是一直减小，故可判断该反应为放热反应，A正确；B．没有给出体积，无法计算，B错误；C．后，由图可知反应速率逐渐减小，此时温度较高，则反应速率减小的原因是c(H＋)减小，C正确；D．随反应进行氢离子浓度降低，氢离子浓度变化使反应速率降低。由图象可知，开始生成的二氧化碳的反应速率是增大的，说明反应为放热反应，即反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，D正确；故选B。 【变式2-2】（24-25高一下·江苏连云港·期中）与稀盐酸反应生成的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是 A．依据相同的时间段内生成的量，判断该反应为放热反应 B．反应在内生成的平均反应速率为 C．后，反应速率减小的主要原因是减小 D．反应开始后前内温度比浓度对反应速率的影响大 【答案】B 【解析】A．随着反应的进行，盐酸浓度减小，由图可知，相同的时间段内生成的量，是先增大，后减小，但是盐酸浓度是一直减小，故可判断该反应为放热反应，A正确；B．没有给出体积，无法计算，B错误；C．后，由图可知反应速率逐渐减小，此时温度较高，则反应速率减小的原因是c(H＋)减小，C正确；D．随反应进行氢离子浓度降低，氢离子浓度变化使反应速率降低。由图象可知，开始生成的二氧化碳的反应速率是增大的，说明反应为放热反应，即反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，D正确；故选B。 【变式2-3】（23-24高一下·江苏盐城·期中）在一定温度下，溶液与Zn粒发生反应。在不同时刻测定的生成H2的体积(已折算为标准状况)如下表。 t/min 0 1 3 5 7 9 V(H2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) A．0~5min的平均反应速率： B．5~9min的平均反应速率： C．反应到5min时， D．反应到5min时，Zn溶解了32.5mg 【答案】D 【解析】A．5min时，生成氢气22.4 mL，即10-3mol，根据Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2知，硫酸反应了10-3mol，则，A正确；B．反应过程中，硫酸浓度越来越小，则反应速率越来越慢，则5~9min的平均反应速率：，B正确；C．反应到5min时，，C正确；D．5min时，生成氢气22.4 mL，即10-3mol，根据Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2知，Zn溶解了10-3mol ，即=65mg，D错误；故选D。 题型03 化学反应速率的大小比较 反应速率大小的比较方法 （1）转换法：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（最常用）：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； 【解析】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 【解析】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）在不同情况下测得的下列反应速率，其中反应速率最大的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】反应速率的单位相同时，用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，数值大的反应速率快。 【解析】A．；B．≈；C．；D．；故反应速率最大的是C。 【变式3-3】（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。 【解析】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。 题型04 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，降低反应物浓度，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：催化剂可以改变化学反应速率。 （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。 【注意】对于有气体参加的反应，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导致的。 ①恒温时：体积缩小压强增大浓度增大反应速率加快。 ②恒容时 a.充入气体反应物浓度增大反应速率加快； b.充入惰性气体总压强增大，各物质的浓度不变，反应速率不变。 (注：此处惰性气体指不参加反应的气体) C.恒压时：充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。 （5）固体反应物表面积 在其他条件相同时，增大固体反应物的表面积，化学反应速率增大；减小固体反应物的表面积，化学反应速率减小。 （6）其他 形成原电池，使用合适的溶剂等也能影响化学反应的速率。 【典例4】（2026高一下·江苏·学业考试）一定温度下，在一密闭容器中进行反应：N2+O22NO，下列措施能够增大反应速率的是 A．恒容充入氮气 B．恒压充入氦气 C．恒容充入氦气 D．恒容降低温度 【答案】A 【解析】A．恒容充入氮气，增加反应物N2的浓度，反应速率增大，A正确；B．恒压充入氦气，容器体积增大，反应物N2和O2浓度减小，反应速率降低，B错误；C．恒容充入氦气，反应物浓度不变，反应速率不变，C错误；D．恒容降低温度，反应速率常数减小，反应速率降低，D错误；故选A。 【变式4-1】（2026高一下·江苏·学业考试）NO 和CO都是汽车尾气中的有害物质，二者能缓慢地发生反应，生成N2和CO2，下列对于此反应的有关叙述正确的是 A．使用催化剂不能增大化学反应速率 B．减小压强能增大化学反应速率 C．升高温度能增大化学反应速率 D．改变压强对化学反应速率无影响 【答案】C 【解析】A．催化剂能降低反应活化能，加快反应速率，A错误； B．减小压强会降低气体反应物的浓度，从而减慢反应速率，B错误； C．升高温度可增加分子平均动能和有效碰撞频率，从而增大化学反应速率，C正确； D．该反应涉及气体，改变压强会改变气体浓度，进而影响反应速率，D错误；故答案选C。 【变式4-2】（24-25高一下·江苏淮安·期中）不能加快反应速率的是 A．升高温度 B．使用催化剂 C．增大压强 D．降低浓度 【答案】D 【解析】A．升高温度，增加了活化分子数，能加快反应速率，A不符题意；B．使用催化剂，能降低活化能，加快反应速率，B不符题意；C．增大压强，可看成减小体积，增加了单位体积内的活化分子数，能加快反应速率，C不符题意；D．降低浓度，会减慢速率，不能加快，故D符合题意；故选D。 【变式4-3】（24-25高一下·江苏扬州·月考）采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是 A．CaCO3与盐酸反应制取CO2时，将块状大理石改为粉末状大理石 B．铁与稀硫酸反应制备氢气，改用浓硫酸 C．Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时，增大压强 D．钾与水反应时，增加水的用量 【答案】A 【解析】A．CaCO3与盐酸反应制取CO2时，将块状大理石改为粉末状大理石，增大了反应物的接触面积，对增大化学反应速率有明显效果，A符合题意；B．常温下，若改用浓硫酸，因浓硫酸与铁发生钝化现象，两者不能制备氢气，B不符合题意；C．Na2SO4与BaCl2的反应在溶液中进行，没有气体参加反应，则增大压强，对增大化学反应速率没有效果，C不符合题意；D．水为纯液体，增加水的用量，因其浓度不变，所以对增大钾与水的化学反应速率没有效果，D不符合题意；故选A。 题型05 控制变量法探究外界条件对化学反应速率的影响及应用 在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变时，再进行实验。因此，常用控制变量思想解决该类问题。 1.控制变量法：控制变量法：影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究改变的条件对反应速率的影响并得出相关的规律或结论，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想。 2.常见考查形式 ①以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。 ②给出影响化学反应速率的几种因素，让考生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。 3.解题策略 ①确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。 ②定多变一：在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。 ③数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。 【特别提醒】（1）由于固体和纯液体的浓度可视为常数，故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。 （2）压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物浓度实现的，所以分析压强的改变对反应速率的影响时，要从反应物浓度是否发生改变的角度来分析。若改变总压强而各物质的浓度不改变，则反应速率不变。 （3）改变温度，使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素的改变，反应速率则不一定发生变化。 （4）其他条件一定，升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率都要增大，只不过正、逆反应速率增加的程度不同。 【典例5】（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 【解析】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5-1】（25-26高一上·江苏苏州·月考）实验小组探究双氧水与KI的反应，实验方案如下表。 ① ② ③ 实验装置及操作 实验现象 溶液无明显变化 溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色 溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色沉淀析出 下列说法不正确的是 A．KI对分解有催化作用 B．对比②和③，酸性条件下与KI的反应速率更快 C．对比①和③，②中的现象可能是因为分解的速率大于与KI反应的速率 D．实验②③中的温度差异说明，与KI的反应放热 【答案】D 【分析】实验①无明显现象，实验②溶液立即变为黄色，产生大量无色气体，说明碘化钾是过氧化氢分解的催化剂；实验②溶液立即变为黄色，实验③溶液立即变为棕黄色，说明酸性条件下生成的I2的量更多，过氧化氢溶液氧化碘化钾的反应速率更大。 【解析】A．对比实验①②的实验现象，实验①无明显现象，实验②溶液立即变为黄色，产生大量无色气体，说明碘化钾是过氧化氢分解的催化剂，A正确；B．实验②溶液立即变为黄色，产生大量无色气体，说明实验②主要发生KI催化H2O2分解的反应，实验③溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体，说明实验③主要发生H2O2氧化KI的反应，则酸性条件下过氧化氢氧化碘化钾的反应速率明显大于过氧化氢催化分解的速率，B正确；C．由实验②和③的实验现象可知，实验②溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；实验③溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；可能是因为分解的速率大于与KI反应的速率，C正确；D．实验②中主要发生H2O2分解，温度明显升高，而实验③中主要发生H2O2氧化KI的反应，温度无明显变化，说明H2O2催化分解是一个放热反应，不能说明H2O2氧化KI的反应放热，D错误；故选D。 【变式5-2】（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 【解析】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；答案选D。 【变式5-3】（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 【答案】C 【解析】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。 题型06 可逆反应及反应限度 一、可逆反应 1.可逆反应的概念：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化学反应。 2.表示方法：可逆反应在写化学方程式时不用“”而用“”。如工业制硫酸时，SO2与O2的反应是可逆反应，化学方程式为。 3.可逆反应的特点： ①双向：向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行。 ②双同：由正反应和逆反应2个反应组成，分别用v(正)和v(逆)来衡量各自反应进行的快慢，并同时进行。 ③共存：反应不能进行到底，反应物和生成物同时存在。 ④相反：正反应和逆反应的热效应相反。 ⑤限度：若条件保持一定，最终都会建立一个化学平衡状态，即可逆反应在一定条件下有限度，任一组分的转化率都 小于 100%，即不能全部转化。 【特别提醒】①不管反应方程式如何书写，向右方向进行的反应叫正反应，向左方向进行的反应叫逆反应。一个可逆反应是2个反应组成的体系，含有2个反应速率：v(正)和v(逆)来表示各相应反应的快慢程度，v(正)与v(逆)既相互联系又各自独立。 ②可逆反应的概念中的关键词是同一条件，条件不同的两个反应不可能互为可逆反应。 ③可逆反应的核心是不能进行到底。 二、化学反应的限度 1.概念：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，这就是这个反应所能达到的限度。 2.建立：对于只加入反应物从正向建立的平衡： 以上过程可以用速率－时间图像表示如下 【名师点拨】化学平衡状态既可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立，或者同时从正、逆两方向建立。 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。 综上所述，可知平衡建立的实质是速率相等，可用图像表示为： 　　　　　　　　　　　　　　　 【典例6】（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 【解析】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6-1】（2024高一下·山东·学业考试）工业制硫酸的一步反应是SO2+O2SO3若用标记O2，下列说法错误的是 A．反应过程中，SO2、O2和始终共存 B．达到化学平衡状态时，SO2、O2和中均存在 C．的浓度不再改变，说明该反应达到化学平衡状态 D．SO2和O2的物质的量之比为2：1，说明该反应达到化学平衡状态 【答案】D 【解析】A．反应是可逆反应，故反应物与生成物共存，反应过程中，、和始终共存，故A正确；B．反应是可逆反应，正逆反应方向同时进行，达到化学平衡状态时，、和中均存在，故B正确；C．的浓度不再改变，则正逆反应速率相等，说明该反应达到化学平衡状态，故C正确；D．和的物质的量之比为，但是下一秒是否会变化无法确定，所以不能说明反应达到平衡，故D错误；答案选D。 【变式6-2】（24-25高一下·江苏·月考）工业利用氮气和氢气合成氨气： ∆H<0，一定温度下，在恒容的密闭容器中加入1mol N2和3mol H2合成NH3，下列有关说法正确的是 A．1 mol N2和3 mol H2中键能总和比2 mol NH3所含键能大 B．反应达到平衡状态时，v(正)=v(逆)= 0 C．升高温度，v(正)和v(逆)都增大 D．反应达到平衡状态时，N2、H2、NH3物质的量浓度之比一定为1∶3∶2 【答案】C 【解析】A．焓变=反应物总键能-生成物总键能，该反应为放热反应，说明1 mol N2和3 mol H2中键能总和比2 mol NH3所含键能小，A错误；B．可逆反应达平衡状态时，v(正)=v(逆)，但反应速率不为0，B错误；C．温度升高，正逆反应速率均增大，C正确；D．达到平衡状态时，N2、H2物质的量浓度之比一定为1∶3，但二者与NH3物质的量浓度之比不一定为1∶3∶2，D错误；答案选C。 【变式6-3】（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 【解析】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。 题型07 化学平衡状态的判断 化学平衡状态的判断 （1）任何情况下均可作为标志的是： ①v(正)=v(逆) 注：v(正)=v(逆)在一个反应中，其含义是指对某一物质而言v(生)=v(消)，必须包含两个方向的速率（即正反应速率和逆反应速率）；同一物质，速率相等，不同物质，速率之比等于化学计量数之比。 ②各组分浓度(百分含量、物质的量、质量)不随时间变化 （2）在一定条件下可作为标志的是： ①对于有色物质参加或生成的可逆反应体系，颜色不再变化。 ②对于反应前后气体体积变化的反应来说，气体的总的物质的量、平均相对分子质量保持不变，以及恒压下体积不再改变，恒容下压强不再改变，都可以成为判断平衡状态的标志。 （3）不能作为判断标志的是： ①各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比。 ②有气态物质参加或生成的反应，若反应前后气体的体积变化为0，则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容) ③对于均为气体参加或生成的体系，恒容时密度不发生变化。 （4）判断方法分析——反应类型分析（如下表所示） 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 【典例7】（24-25高一下·江苏盐城·期中）温度和容积不变，能表明反应达到平衡状态的是 A．容器内压强不再变化 B．反应不再进行 C．v(H2O)=v(H2) D．氢气浓度不再变化 【答案】D 【解析】A．反应前后气体物质的量相等（4mol H2O生成4mol H2），总物质的量不变，因此压强始终不变，无法作为平衡标志，A错误；B．化学平衡是动态平衡，正逆反应速率相等但反应仍在进行，因此“反应不再进行”表述错误，B错误；C．v(H2O)和v(H2)的速率关系需明确方向。根据反应系数，正反应中H2O的消耗速率等于H2的生成速率，但选项未区分正逆反应速率，此等式在任意时刻均成立，不能判断平衡，C错误；D．H2是气体，其浓度由物质的量决定。当浓度不再变化时，说明反应达到平衡，D正确；故选D。 【变式7-1】（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 【解析】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7-2】（24-25高一下·江苏连云港·期中）一定温度下，反应的反应热为。现将充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 A．①② B．②④ C．③④ D．①④ 【答案】D 【解析】图①为气体密度随时间变化，反应体系气体总质量m守恒（均为气体），恒压下，反应N2O4(g)⇌2NO2(g)正向进行时气体分子数增多，体积V增大，密度ρ=m/V减小；平衡时n不变，V不变，ρ恒定，所以密度不变说明反应达到平衡状态，①正确；图②为ΔH随时间变化，ΔH是反应的固有属性，只与始态和终态有关，反应过程中始终不变，不能说明达到平衡，②错误；图③为v正随时间变化，反应开始时只有N2O4，正反应速率应从初始值逐渐减小（因反应物浓度降低），逆反应速率从0逐渐增大，平衡时正逆速率相等。图中v正（NO2、N2O4）均增大，与实际不符，③错误；D．图④为N2O4转化率随时间变化，反应进行时转化率增大，平衡时转化量不再变化，转化率恒定，能说明达到平衡，④正确；综上所述，①④符合题意，故选D。 【变式7-3】（23-24高一下·江苏常州·月考）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(固体试样体积忽略不计)，恒温下使其达到分解平衡：。能判断该反应已经达到化学平衡的是：①v(NH3)正=2v(CO2)逆； ②密闭容器中总压强不变；③密闭容器中混合气体的密度不变；④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变；⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变；⑥密闭容器中CO2的体积分数不变；⑦混合气体总质量不变 A．①②④⑤⑥ B．①②④⑤⑦ C．①②③⑤⑦ D．全部 【答案】C 【分析】H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)的正反应为气体体积增大的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化。 【解析】①v(NH3)正=2v(CO2)逆，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，①正确；②该反应的正反应为气体物质的量增大的反应，当密闭容器中总压强不变时，表明达到平衡状态，②正确；③H2NCOONH4(s)为固体，混合气体的质量为变量，混合气体的体积不变，则密闭容器中混合气体的密度为变量，当容器内混合气体的密度不变时，表明达到平衡状态，③正确；④只有NH3(g)、CO2(g)为气体,且二者的物质的量之比始终为2∶1，则混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能据此判断反应是否达到平衡状态，④错误；⑤H2NCOONH4(s)为固体，NH3(g)、CO2(g)为气体，混合气体的总物质的量为变量，当密闭容器混合气体的总物质的量不变时，表明反应达到平衡状态，⑤正确；⑥只有生成物NH3(g)、CO2(g)为气体，且二者的物质的量之比始终为2∶1，故密闭容器中CO2的体积分数始终不变，不能据此判断反应是否达到平衡状态，⑥错误；⑦H2NCOONH4(s)为固体，混合气体总质量为变量，当混合气体的总质量不变时，表明气体的质量不再发生改变，表明达到平衡状态，⑦正确；综上所述可知：可判断反应是否达到平衡状态的叙述是①②③⑤⑦，故合理选项是C。 题型08 化学反应条件的控制 1．控制反应条件的目的 由于化学反应的速率受反应物自身的性质、温度、浓度、气体压强、催化剂、固体表面积等条件的影响，所以人们通常从上述方面考虑，选取适当的条件既可以控制化学反应速率，又可以提高化学反应的限度。 （1）促进有利反应 （2）抑制有害反应 2．控制反应条件的基本措施 （1）控制化学反应速率的措施 通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。 （2）提高转化率的措施 通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。 3．控制反应条件的应用——燃料充分燃烧条件的选择 （1）燃料燃烧的条件：燃料与空气接触；温度达到燃料的着火点。 （2）燃料充分燃烧的条件：要有足够的空气或氧气（助燃剂）；燃料与空气或氧气要有足够大的接触面积。 （3）燃料充分燃烧的意义：使有限的能量发挥最大的作用，节约能源；降低污染的程度。 4．提高燃料燃烧效率的措施 （1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分接触，且空气要适当过量。 （2）尽可能充分利用燃料燃烧所释放的热能，提高热能的利用率。 5．提高燃料燃烧效率的实质和意义 （1）实质：从多方面控制燃烧反应的条件(包括环境)。 （2）意义：节约能源、节省资源、减少污染等。 【典例8】（23-24高一下·江苏盐城·期中）关于下列过程，应加快其速率的是 A．汽车轮胎的老化 B．食物的变质 C．工业合成氨 D．钢铁的腐蚀 【答案】C 【解析】A．汽车轮胎的老化消耗人类生活中使用的塑料产品，应降低反应速率，A错误；B．食物腐败消耗人类需要的食物，应降低反应速率，A错误；C．氨气是人类需要的重要化工原料，需要增大反应速率，C正确；D．钢铁的腐蚀会消耗金属，影响生产、生活，因此应降低反应速率，D错误；故合理选项是C。 【变式8-1】（24-25高一下·江苏连云港·期中）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 【解析】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。 【变式8-2】（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 【解析】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8-3】（25-26高一上·江苏苏州·月考）海洋封存是实现“碳中和”的途径之一，其原理是利用CO2在水等溶剂中的溶解性来吸收CO2。某小组用排水法、排食盐水法收集100mLCO2后（如图1），移出导管，每隔一段时间观察并记录量筒内CO2的体积，并探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响（如图2）。下列分析错误的是 时间/h 0 0.5 6 12 24 48 排水法时CO2体积/mL 100 98.5 85.5 77 66 59 排食盐水法时CO2体积/mL 100 99 93 90.5 89 88 A．可用排水法收集CO2是因为其溶于水的速度远小于逸出的速度 B．相同条件下，等体积水比等体积食盐水吸收的CO2少 C．植物油可以减缓二氧化碳在水中的溶解速率 D．大气中二氧化碳增加，会使表层海水温度升高，海水吸收二氧化碳的能力降低 【答案】B 【解析】A．由表中数据可知，二氧化碳溶于水的速率较慢，48h才溶解了41mL，故能用排水法收集的理由是溶于水的速率远小于逸出的速率，A正确；B．48h时，水中剩余59mL，食盐水中剩余二氧化碳88mL，说明相同条件下，等体积水和食盐水吸收更多的是水，B错误；C．不溶于植物油，则植物油可以减缓二氧化碳在水中的溶解速率，C正确；D．大气中增加，会引起温室效应，会使表层海水温度升高，的溶解度随温度的升高而减小，则海水吸收的能力降低，D正确；故选B。 题型09 化学反应的限度的简单计算 “三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意清楚条理地列出起始量、转化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。 化学平衡计算模式：对以下反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。 　　　　　　mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量(mol/L) a b 0 0 变化量(mol/L) mx nx px qx 平衡量(mol/L) a－mx b－nx px qx 1．分析三个量：起始量、变化量、平衡量。 2．明确三个关系 （1）对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 （2）对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 （3）各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。 3．计算公式 （1）关于反应物转化率的计算 转化率＝×100%，如α(A)平＝×100%。 （2）关于某气体组分的体积分数的计算 某气体组分的体积分数＝×100%。 即百分含量：φ(A)＝×100%。 （3）关于体系的压强计算 平衡前后的压强之比：＝。 （4）关于体系的平均摩尔质量计算 平均摩尔质量：M＝ g/mol。 （5）关于产率的计算 生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越高，原料利用率越高，产率越高。产率＝×100%。 【典例9】（24-25高一下·江苏扬州·期中）将和充入2L密闭容器中发生如下反应：，2min后达到平衡时生成，测得Q的浓度为，下列叙述正确的是 A．a的值为3 B．Y的转化率为60% C．反应速率 D．平衡时X的浓度为 【答案】B 【分析】列三段式有，据此分析； 【解析】A．参加反应的不同物质的浓度变化之比等于化学计量数之比，Z与Q的浓度变化相同，所以a=2，故A错误；B．Y的转化率为，故B正确；C．反应速率，故C错误；D．平衡时X的浓度为，故D错误；故选B。 【变式9-1】（24-25高一下·江苏扬州·期中）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面发生反应：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下NH3浓度(单位：)随时间的变化如下表所示，根据下表数据分析，下列说法不正确的是 编号 催化剂表面积 时间/min 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② a 1.20 0.80 0.40 0.19 0.19 ③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A．实验②中，反应体系压强不变时，反应达平衡状态 B．实验③中，达到平衡时，NH3的转化率约为83.3% C．其他条件不变时，增大氨气浓度，化学反应速率一定增大 D．其他条件不变时，0～40min，增大催化剂的表面积，化学反应速率增大 【答案】C 【解析】A．由于反应是气体分子数增大的反应，当气体压强不变，说明反应达到了平衡，A正确；B．实验③达到平衡时，c(NH3)=0.4×10-3mol/L，则有，平衡时c(NH3)=0.4×10-3mol/L，c(N2)=1×10-3mol/L，c(H2)=3×10-3mol/L，则NH3的转化率约为，B正确；C．实验①、实验②中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是4.00×10-4mol/L，实验②中60min时反应达到平衡状态，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，实验①60min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，C错误；D．结合①③的数据，催化剂表面积越大，反应速率越快，则相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确；故选C。 【变式9-2】（23-24高一下·江苏南京·期末）在一定条件下，将和两种气体混合于固定容积为的密闭容器中，发生如下反应：。末该反应达到平衡，生成，并测得C的浓度为。下列判断不正确的是 A． B．内D的反应速率为 C．A的转化率为40％ D．若混合气体的平均相对分子质量不变，则表明该反应达到平衡状态 【答案】B 【解析】A．2min内生成n(C)=0.2mol/L×2L=0.4mol，同一个方程式中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比，则C、D计量数之比x:2=0.4mol:0.8mol=1:2，x=1，故A项正确；B．2min内反应D的物质的量为0.8mol，D的平均反应速率：0.8mol÷2L÷2min=0.2mol/(L/min)-1，故B项错误；C．2min内生成0.8molD同时消耗n(A)=n(D)=×0.8mol=1.2mol，则A的转化率，故C项正确；D．恒温恒容条件下气体物质的量与其压强成正比，根据A知，x＝1，该反应前后气体计量数之和减小，则反应前后气体物质的量减小，若混合气体的平均相对分子质量不变，反应达到平衡状态，故D项正确；故本题选B。 【变式9-3】（23-24高一下·江苏盐城·期中）在恒温恒容密闭容器中充入一定量的，测得其中和的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．内的平均反应速率约为 B．生成的平均速率比慢 C．P点时反应达到平衡状态，此时 D．时，容器内压强为反应开始时的倍 【答案】D 【解析】A．内的平均反应速率约为，A错误；B．初始反应物浓度大，则反应速率快，结合图可知，生成的平均速率比快，B错误；C．P点之后，物质的量仍在变化，没有达到平衡状态，C错误；D．结合化学方程式可知，时，三氧化硫、二氧化硫、氧气浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.15mol/L，总浓度为0.55mol/L，容器内压强为反应开始时的倍，D正确；故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $