第6章 化学反应速率与化学平衡（复习讲义）化学沪科版必修第二册

第6章 化学反应速率与化学平衡 复习讲义 复习目标 1．知道化学反应平均速率的概念和表示方法，并能进行化学反应速率的简单计算。 2．知道浓度、温度、催化剂等外界条件对化学反应速率的影响。 3．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。 4．了解化学平衡的概念及特征，能判断化学反应是否达到平衡状态，知道条件改变时化学平衡会发生移动。 5．认识化学变化是有条件的，能运用变量控制法探究影响化学反应速率的因素。 6．提出问题和假设、设计实验方案、组装实验仪器，与同伴合作完成实验操作，并客观地记录现象和数据，最终基于现象和数据分析得出结论。 7．运用化学反应原理来讨论和解决跟化工生产相关的实际问题。 8．并具有节约资源、保护环境的可持续发展意识和观念。 8．认识化学反应有一定速率和限度，是可以调控的。 9．了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。 重点和难点 重点： 1．化学反应速率的计算；根据实验探究归纳温度、浓度、催化剂对反应速率的影响。 2．可逆反应的反应限度及化学平衡的特征，了解达到平衡的标志。 3．运用变量控制、定量实验等方法来研究化学反应。 4．了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用，解释反应条件的选择问题。 难点： 1．外因条件对化学反应速率的影响；从微观角度解释压强变化对气体反应速率的影响。 2．理解化学平衡状态是动态平衡，化学平衡状态的判定，能从化学反应速率、化学平衡等角度，动态地分析化学变化。 3．运用化学反应原理来讨论和解决跟化工生产相关的实际问题。 █知识点一 化学反应速率 概念 单位时间内_____________________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 定义式法 v(A)＝ 比值法 根据同一化学反应不同物质的速率之比________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＞，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大 ( 特别提醒 (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， Δ c =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。 ) 效果检测 1．下列关于化学反应速率的说法正确的是( ) A．化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物或生成物的浓度变化量 B．化学反应速率是指某一时刻，某种反应物的瞬时速率 C．在反应过程中，反应物的浓度逐渐减少，所以用反应物表示的化学反应速率为负值 D．同一反应，用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比 2．反应4a(s)+3b(g)=2c(g)+d(g)，经2 min b的浓度减小0.6 mol/L。对此反应速率的正确表示是(　　) A．用a表示的反应速率是0.8 mol/(L·s) B．分别用b、c、d表示反应的速率，其比值是3∶2∶1 C．在2 min末时的反应速率，用反应物b来表示是0.3 mol/(L· min) D．在这2 min内用b和c表示的反应速率的值都是相同的 █知识点二 影响化学反应速率的因素 1．内因：反应物_____________________→起最主要作用(如：F2非常活泼，与H2在阴冷的环境下相遇会发生爆炸，而I2与H2在500℃的条件下才能反应，而且是可逆反应) 2．外因：外界因素(包括________、________、________、催化剂、固体表面积等) 3．实验探究外界条件对化学反应速率的影响 (1)探究温度对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 ①产生气泡速率最______ ②产生气泡速率较____ ③产生气泡速率最____ 实验结论 对于反应2H2O22H2O＋O2↑来说，温度升高，H2O2的分解速率________ (2)催化剂对化学反应速率影响的探究 实验操作 实验现象 ①有________气泡出现 ②能产生________气泡 ③能产生_______气泡 实验结论 MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快 (3)浓度对化学反应速率影响的探究 实验操作 实验现象 装有12% H2O2溶液的试管中先产生气泡 实验结论 增大反应物浓度能使H2O2分解速率________ (4)探究固体反应物表面积对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快，加块状碳酸钙的试管内产生气泡较________ 实验结论 其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越________ 4．规律： 影响因素 结果 反应物本身的性质(主要因素) 反应物越活泼，反应速率________。 温度 升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢。 反应物浓度 (不包括固体、纯液体) 增大反应物浓度，加快反应速率；减小反应物浓度，反应速率________ 催化剂 改变反应速率 反应物的接触面积的大小、固体反应物的颗粒大小 增大反应物的表面积，化学反应速率加快；固体反应物颗粒越小，反应速率越快。 压强 对于有气体参与的化学反应，当其他条件相同时，增大反应体系压强，化学反应速率________。 形成原电池 形成原电池通常可以________反应速率。 溶剂的性质、光、超声波、磁场、固体反应物表面积等也会对化学反应速率产生影响。 5．应用： (1)控制反应条件，提高那些对人类有利的反应速率，降低那些对人类反应不利的反应速率。 (2)食物腐败是因为发生了化学反应，在其他条件相同时，温度越低，化学反应越慢，人们用电冰箱把食物放置在低温下保存，以减缓食物的腐败； (3)做某些化学实验时加热以加快化学反应速率使反应时间缩短反应现象更明显； (4)铁制门窗上涂油漆以减慢生锈的化学反速率； (5)食品包装袋内放干燥剂和吸氧剂降低水和氧气的浓度以减慢食品变质的化学反应速率； (6)工业生产硫酸时，为了增大与空气的接触面积，加快反应速率，要先将黄铁矿矿石(主要成分为FeS2)粉碎后，再投入沸腾炉等。 ( 特别提醒 ( 1 ) 浓度只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应，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。 ( 2 ) 温度对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响，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。 ( 3 ) 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。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 。 ( 4 ) 催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率 。 )效果检测 1．NO和CO都是汽车尾气中的物质，它们能很缓慢地反应生成N2和CO2，对此反应有关的叙述中不正确的是( ) A．升高温度能加快化学反应速率 B．使用适当催化剂可以加快化学反应速率 C．降低压强能降低化学反应速率 D．增大压强对化学反应速率没有影响 2．下列关于化学反应速率的说法中，正确的是( ) A．二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，也能加快其他任何反应的速率 B．决定化学反应速率的最主要因素是温度 C．生铁与稀盐酸的反应速率一般大于纯铁与稀盐酸的反应速率 D．在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g)，保持容器压强不变，充入N2，反应速率不变 █知识点三 可逆反应 1．概念：在相同条件下，既能向________方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。 2．特征：三同：_____________________，________反应同时进行，_____________________同时存在；反应不能进行完全，即任一反应物的转化率均小于100%。 3．表示：化学方程式中用 “______________” 表示。 4．很多化学反应在进行时都有一定的可逆性，不同反应的可逆性不同，有些化学反应在同一条件下可逆程度很小，如 2Na +2H2O ==2 NaOH+H2↑，视为“不可逆”反应。典型的可逆反应有：H2+I22HI ，2SO2+O22SO3，SO2+H2OH2SO3，NH3+H2ONH3﹒H2O等。 ( 特别提醒 定义 在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应 ( 正向反应：由反应物得到生成物的化学反应；逆向反应：由生成物得到反应物的化学反应 ) 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% 表示方法 书写可逆反应的方程式不用“ === ”，而用“ ”连接 )效果检测 1．在同一条件下，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，叫做可逆反应。下列属于可逆反应的是( ) A． B． C． D． 2．下列反应属于可逆反应的是( ) A．H2和O2点燃生成H2O与H2O电解生成H2和O2 B．CuSO4吸水形成晶体与胆矾加热失水生成CuSO4 C．Cl2溶于水 D．CaO在一定条件下和CO2反应生成CaCO3与CaCO3分解生成CaO █知识点四 化学平衡 1．化学平衡的概念及建立 (1)概念：一定条件下的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，反应物和生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。 (2)建立过程： 或 加入反应物，从正反应方向开始 加入生成物，从逆反应方向开始 (3)化学反应的限度：化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度，也就是反应所能进行的最大限度，在该条件下反应物的转化率最大。 2．化学平衡状态的特征 研究对象(逆) 适用于可逆反应 动态特征(动) 建立平衡后，正、逆反应仍在进行，属于动态平衡，可用同位素示踪原子法证明 平衡实质(等) υ(正)＝v(逆)≠0(正、逆反应速率相等，但不等于零。) 平衡结果(定) 达平衡后，反应混合物中各组分的百分含量或浓度保持不变(不可理解为相等) 平衡移动(变) 化学平衡其存在是有条件的、暂时的，浓度、温度、压强条件变化时平衡会发生改变 等效平衡(同) 外界条件同，同一可逆反应从不同方向(正向、逆向、双向)达到的平衡状态相同 ( 教材延伸 化 学平衡状态的判断 ( 1 ) 基本判据：等 [v( 正 ) ＝ v( 逆 )] 、定 ( 各组分含量、浓度保持不变 ) 任何条件下的可逆反应均达到平衡。 ( 2 ) 判断三标志 ①达到化学平衡的本质标志 项目 mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g) 是否平衡 v 正＝ v 逆 在单位时间内消耗了 m mol A 的同时生成了 m mol A 平衡 在单位时间内消耗了 n mol B 的同时消耗了 p mol C 平衡 在单位时间内生成了 p mol C 的同时消耗了 q mol D 平衡 v 正 (A) ∶ v 逆 (B) ＝ m ∶ n 平衡 ②达到化学平衡的等价标志 项目 mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g)[ 假设只有 A 为有色气体 ] 是否平衡 混合体系中各 组分的含量 各物质的物质的量或物质的量的分数一定 平衡 各物质的质量或质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 A 物质断裂的化学键与 A 物质形成的化学键的物质的量相等 平衡 气体的颜色不变 平衡 温度 在其他条件不变时，体系温度一定时 平衡 体系颜色变化 有色气体的颜色不再改变 平衡 ③达到化学平衡状态的特殊标志 项目 mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g) 是否平衡 压强 当 m ＋ n≠p ＋ q 时，总压强一定 ( 其它条件一 定 ) 平衡 当 m ＋ n ＝ p ＋ q 时，总压强一定 ( 其它条件一定 ) 不一定平衡 总物质的量 当 m ＋ n≠p ＋ q 时，总物质的量一定 ( 其它条件一 定 ) 平衡 当 m ＋ n ＝ p ＋ q 时，总物质的量一定 ( 其它条件一定 ) 不一定平衡 体系的密度 密度一定 不一定平衡 ) 效果检测 1．(2025·上海高一开学考试)在一个恒容的密闭容器中模拟工业合成氨的反应，下列说法中能确定该反应已经达到化学平衡的( ) A．2V正(NH3) =V逆(N2) B．容器内气体的密度不变 C．容器气体的平均相对分子质量不变 D．断裂6molN-H键，同时生成3mol H-H键 2．CO和H2在一定条件下可以合成乙醇：2CO(g)＋4H2(g) CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是(　　) A．CO全部转化为乙醇 B．正反应和逆反应的化学反应速率均为零 C．CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇 D．反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化 █知识点五 化学平衡的移动 1．定义：对一个化学平衡状态改变条件时，原来的化学平衡将被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡，即发生化学平衡移动。 2．化学平衡移动原理 (1)外界条件对化学平衡移动的影响 外因的变化 备注 对反应速率的影响 对化学平衡的影响 浓度 增大反应物的浓度 固体物质除外 v正增大，且v正>v逆 向正反应方向移动 减小生成物的浓度 v逆减小，且v正>v逆 减小反应物的浓度 v逆减小，且v正<v逆 向逆反应方向移动 增大生成物的浓度 v逆增大，且v正<v逆 压强 增压引起浓度改变 固体和液体、恒容时充入不反应气体情况除外 v正、v逆均增大，只是增大的倍数不同 向气体体积减小的方向移动 减压引起浓度改变 v正、v逆均减小，只是减小的倍数不同 向气体体积增大的方向移动 恒容时冲入不反应气体 各物质浓度不变，v正、v逆均不变 平衡不移动 恒压时冲入不反应气体 容器体积增大，各物质浓度减小，v正、v逆均减小，按照减压进行思考。 向气体体积增大的方向移动 温度 增大温度 v正、v逆均增大，v吸热>v放热 向吸热方向移动 减小温度 v正、v逆均增大，v吸热＜v放热 向放热方向移动 催化剂 加入(正)催化剂 v正、v逆均增大，且增大程度相同 平衡不移动 (2)化学平衡移动原理(勒沙特列原理)：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 ( 易错提醒 平衡移动与转化率的变化：不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。 反应实例 条件变化与平衡移动方向 达新平衡后转化率变化 2SO 2 (g)+O 2 (g) 2SO 3 (g)+Q 增大 O 2 浓度，平衡正移 O 2 转化率降低， SO 2 转化率增大 增大 SO 3 浓度，平衡逆移 O 2 转化率降低， SO 2 转化率降低 升高温度，平衡逆移 O 2 转化率降低， SO 2 转化率降低 增大压强，平衡正移 O 2 转化率增大， SO 2 转化率增大 2NO 2 (g) N 2 O 4 (g) 体积不变时，加入 NO 2 NO 2 转化率增大 2HI(g) H 2 (g)+I 2 (g) 增大 HI 的浓度，平衡正移 HI 转化率不变 增大压强，平衡不移动 HI 转化率不变 )效果检测 1．在容器中发生反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)，可使其化学反应速率增大的措施有 ①缩小体积；②升高温度；③恒容条件下通入CO2；④增加碳的量；⑤增大体积 A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②③ D．②③④ 2．高温下，炽热的铁与水蒸气在一个体积可变的密闭容器中进行反应：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( ) A．增加铁的量 B．将容器的体积缩小一半 C．压强不变，充入氮气使容器体积增大 D．加入催化剂 █知识点六 工业制硫酸的反应原理和生产过程 1．主要原料： 硫磺或硫铁矿，其中硫磺制酸具有生产流程短，“三废”治理量较少等优势，因而今后以硫磺制取酸为主要发展趋势。 2．制备步骤 (1)造气：4FeS2+11O2_____________________或S+O2SO2(沸腾炉) (2)转化： 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(接触室) (3)吸收：SO3+H2O=H2SO4(吸收塔) 3．工艺流程 (1)沸腾炉中把硫铁矿粉碎，目的是增大固体的表面积，与空气充分接触，燃烧迅速且充分。 (2)原料气要通过除尘、干燥等净化处理，目的是防止催化剂中毒，减少对设备的腐蚀。 (3)转化器(又叫接触室)中有热交换器，使用的催化剂是五氧化二矾(V2O5)。 (4)在转化器中，理论上需高压(既能加快反应速率，又能使化学平衡正向移动)，但实际工业生产上使用的是常压，因为在常压下，该反应的转化率已经很高了，若使用高压，会增加生产成本，所以没有必要使用高压。 (5)吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫，如果用水或稀硫酸吸收，易形成酸雾。 ( 教材延伸 化学工业生产条件的选择，一般从下面几个方面考虑： ( 1 ) 快：选择合适的外界条件，加快 化学反应速率。 ( 2 ) 多：选择合适的外界条件，使 化学平衡向正反应方向移动。 ( 3 ) 合理：结合工业生产的实际，优化生产条件。如：理论上硫酸工业中 SO 2 转化为 SO 3 需要高压，但实际工业生产上使用的是常压，因为常压下该反应的转化率已经很高了，没有必要使用高压。 )效果检测 1．以黄铁矿为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法错误的是( ) A．一定条件下，2 mol SO2与足量O2充分反应转移4 mol 电子 B．将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率 C．煅烧黄铁矿发生的反应为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，FeS2中S的化合价为-1价 D．用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫可避免形成酸雾 2．对于可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) (放热反应)，下列说法中正确的是( ) A．达到平衡时，反应物和生成物的浓度一定相等 B．在工业上，该反应的条件是：高温、高压、催化剂 C．加入催化剂，可以提高SO2的转化率 D．工业生产条件的选择，要综合考虑反应速率、化学平衡和实际情况 █知识点七 硫酸工业生产中热能的合理利用及三废处理 1．反应特点及热能的利用 (1)反应特点：硫酸生产过程中的三个反应都是放热反应。 (2)热能的利用： ①在生产过程中，沸腾炉外设置废热锅炉 回收高温废热； ②把热交换器和转化器合为一体，将二氧化硫转化为三氧化硫时放出的热量及时导出用来，预热进入转化器的原料气。 2．三废的处理 (1)废气：硫酸工业的尾气中含有的有毒气体是 SO2 ，用氨酸法处理尾气的化学方程式分别为： ①NH3+H2O==NH3•H2O； ②SO2+2NH3•H2O==(NH4)2SO3+H2O； ③(NH4)2SO3+SO2+H2O==2NH4HSO3。 (2)废水：没有被污染的冷却水可以被 循环利用；若排出的是酸性废水，一般使用石灰乳等中和处理，反应的离子方程式为 2H++Ca(OH)2==Ca2++2H2O 。 (3)废渣：以硫铁矿为原料生产硫酸，废渣的主要成分是氧化铁、硫化亚铁及少量有害物质。用废渣可以炼制的金属是铁。 3．化工生产中反应条件的控制 (1)目的：①促进有利的化学反应：提高反应速率；提高反应物的转化率，即原料的利用率。 ②抑制有害的化学反应：降低反应速率，控制副反应的发生，减少甚至消除有害物质的产生。 (2)措施：①改变化学反应速率：改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以及催化剂的合理使用等。 ②改变可逆反应进行的限度：改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。 4．绿色化学 (1)核心：利用化学原理从源头上消除和减少工业生产对环境造成的污染。 (2)特征：①采用无毒无害的原料；②在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行；③产品应该是环境友好的；④具有理想的“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。 (3)原子经济性：原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义可表示为： 原子利用率＝×100%。 原子经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。 ( 教材延伸 ( 1 ) 工业 “ 三废 ” 指废气、废水、废渣，若不做处理会造成环境污染。 ( 2 ) 治理工业 “ 三废 ” ，不仅可以防止有害物质的排放，还可以生产出其他有用的产品。 )效果检测 1．有关硫酸工业综合经济效益的说法中正确的是( ) A．甲地有丰富的硫铁矿资源，水源能源充足，交通便利，是风景秀丽的旅游胜地，虽当地使用硫酸的工业不多，但为提高当地经济效益宜建硫酸厂 B．为减少SO2对空气的污染，可以建筑高烟囱，使含SO2的尾气在高空扩散稀释，到达地面时达到安全浓度 C．硫酸生产过程排放的污染物主要是含SO2的尾气、固体残渣、废水等 D．选择硫酸厂厂址时，当经济利益与环保问题有冲突时，为提高人们的物质生活水平，应优先考虑经济利益 2．下列废物处理方法中正确的是( ) A. 化学实验中产生的二氧化硫废气可用浓硫酸吸收 B. 硫酸工业中产生的二氧化硫废气可以直接排入空气 C. 用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废渣可用于提取燃料 D. 用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废气可用于提取漂白剂 █考点一 化学反应速率的定义及表示方法 【例1】下列说法不正确的是( ) A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度变化来表示 B．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 C．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比 D．若某化学反应的反应速率为0.5 mol/(L·s)，就是指在1 s内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol/L ( 解题要点 ) 【变式1-1】一定温度下，在溶液中发生反应：。已知某时刻的浓度为，后变为。下列叙述不正确的是( ) A．20s内v(H2O2)＝0.015 mol·L－1·s－1 B．v(H2O2)：v(HI)=1：2 C．20s内H2O增加了0.6mol D．20s内I2浓度增加0.3mol·L－1 【变式1-2】一定温度下，在某密闭容器中发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，若在0～5s内增加了0.25mol·L－1，保持反应条件不变，继续反应，则其浓度从0.25mol·L－1增加到0.5mol·L－1，需要用时( ) A．5s B．小于5s C．大于5s D．无法判断 █考点二 化学反应速率大小的比较 【例2】(2025·上海高二期末)对于反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中反应速率最快的是( ) A．v(NH3)=0.4 mol·L-1· s-1 B．v(O2)=1.8 mol·L-1· s-1 C．v(NO)=0.8 mol·L-1· s-1 D．v(H2O)=3.6 mol·L-1·min-1 ( 解题要点 1．定性比较 通过明显的实验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。 2．定量比较 同一化学反应中，不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法： (1)归一法 ①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。 ②“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率。 ③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。 (2)比值法：通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率大。 如对于反应 a A(g)＋ b B(g) c C(g)＋ d D(g)，若 ＞ ，则A表示的化学反应速率较大。 3 ．由图像比较反应速率大小的方法：根据图像看反应达到平衡所需的时间，时间越短，对应的反应的温度、浓度或压强就越大，则对应的反应速率越大。 ) 【变式2-1】(2025·浙江省浙东北(ZDB)联盟高一期中联考)在2A(g)+B(g)3C(s)+4D(g)中，表示该反应速率最快的是( ) A． B． C． D． 【变式2-2】对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是( ) A．v(A)=0.3 mol·L-1·s-1 B．v(B)=1.8 mol·L-1·s-1 C．v(D)=0.35mol·L-1·s-1 D．v(C)=1.5 mol·L-1·min-1 █考点三 影响化学反应速率的因素 【例3】(2026·浙江高二期中)采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是( ) A．铁与稀硫酸反应制取H2时，用浓硫酸代替稀硫酸 B．NaOH溶液和稀硫酸反应时，增大反应体系的压强 C．Na与水反应时，增加水的用量 D．大理石与盐酸反应制取CO2时，将块状大理石改为粉末状大理石 ( 解题要点 规律 内因 反应物的性质 在其他条件相同时，反应物的性质越活泼，化学反应速率越快；反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢 外因 反应物的浓度 在其他条件相同时，增加反应物的浓度，可使反应速率加快 反应温度 在其他条件相同时，升高温度，可加快化学反应速率 反应时的压强 对有气体参加的反应，在其他条件相同时，增大压强，可加快化学反应速率 催化剂 在其他条件相同时，使用正催化剂，可极大的加快化学反应速率 固体反应物的表面积 在其他条件相同时，增大固体反应物的表面积，即固体反应物的颗粒越小，化学反应速率越快 其他 光波、超声波、磁场、溶剂等也能改变某些反应的速率 ) 【变式3-1】在密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g)===2CO(g)，下列说法不正确的是( ) A．将炭块磨成粉末可以加快反应速率 B．升高温度可以加快反应速率 C．增加炭的质量可以加快反应速率 D．容器体积不变时，向其中充入N2，反应速率不变 【变式3-2】 (2026·江苏学业水平模拟考试)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 █考点四 控制变量思想在比较反应速率中的应用 【例4】(2025·四川成都高一期末)某小组利用Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应探究反应条件对速率的影响，下列有关说法不正确的是( ) 选项 反应温度 Na2S2O3溶液 稀H2SO4 ① 25 10 0.1 10 0.1 0 ② 25 5 0.1 10 0.1 x ③ 50 10 0.1 5 0.2 5 ④ 50 10 0.1 10 0.1 0 A．该反应的化学方程式为：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓+H2O B．可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢 C．①③两组实验可探究温度对反应速率的影响 D．若x=5，①②两组实验可探究Na2S2O3溶液浓度对反应速率的影响 ( 解题要点 常见变量 外界因素主要有：浓度、压强、温度、催化剂、固体表面积等 确定变量 根据实验目的，研究某个变量对反应速率的影响，需要控制其它外界因素不变，再进行实验 定多变一 探究时，先确定一种变量，保证其它外界因素不变，看这个变量与探究的问题之间存在什么关系，这样依次进行，从而得出每种因素改变的影响结论 数据统一 要注意控制数据，使变量统一，才能得出正确结论 ) 【变式4-1】硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O， 下列各组实验中最先出现浑浊的是( ) 实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 【变式4-2】为了研究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学在4支试管中分别加入3 mL H2O2溶液，并测量收集V mL气体时所需的时间，实验记录如下。 实验序号 H2O2溶液浓度 H2O2溶液温度 催化剂 所用时间 ① 5% 20 ºC 2滴1 mol·L－1 FeCl3 t1 ② 5% 40 ºC 2滴1 mol·L－1 FeCl3 t2 ③ 10% 20 ºC 2滴1 mol·L－1 FeCl3 t3 ④ 5% 20 ºC 不使用 t4 下列说法中，不正确的是 A．实验①②研究温度对反应速率的影响 B．获得相同体积的O2：t1＞t3 C．实验③与④比较：t3＜t4 D．实验②④研究催化剂对反应速率的影响 █考点五 可逆反应的特征及应用 【例5】某实验探究小组模拟汽车尾气催化处理过程，在一定温度下，向5L容积固定的密闭容器中充入2molCO(g)和2molNO(g)，发生反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。下列有关说法一定正确的是( ) A．经过足够长时间，NO的浓度能减小为0 B．CO与CO2的浓度之比为1∶1时，此反应一定达到了化学反应限度 C．在反应过程中，CO与NO物质的量始终相等 D．在反应过程中，容器中气体的压强一直没有变化 ( 解题要点 化学平衡状态的特征概括为：逆、等、动、定、变，即： ) 【变式5-1】对于可逆反应M＋NQ达到平衡时，下列说法正确的是( ) A．M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B．M、N全部变成了Q C．反应混合物中各组分的浓度不再变化 D．反应已经停止 【变式5-2】CO和H2在一定条件下可以合成乙醇：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是( ) A．CO全部转化为乙醇 B．正反应和逆反应的化学反应速率均为0 C．CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇 D．反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化 █考点六 化学平衡状态判断 【例6】一定温度下，可逆反应3X(g)＋Y(g) 2Z(g)达到限度的标志是(　　) A．单位时间内生成3n mol X，同时消耗n mol Y B．X的生成速率与Z的生成速率相等 C．X、Y、Z的浓度相等 D．X、Y、Z的分子数之比为3∶1∶2 ( 解题要点 判断平衡状态的方法——“逆向相等，变量不变” (1)“逆向相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等。 特别注意：同一反应方向的反应速率不能判断反应是否达到平衡状态。 (2)“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否是平衡状态的判断依据。 ) 【变式6-1】(2026·天津滨海新高二期中)在恒容密闭容器中发生反应：2X(g)Y(g)。下列叙述不能说明该反应达到平衡状态的是( ) A．的生成速率与的分解速率相等 B．容器内气体的平均相对分子质量不再变化 C．容器内气体的密度不再变化 D．X的体积分数不再变化 【变式6-2】(2026·山东聊城高二期中)AlN是一种新型无机非金属材料，制备原理是Al2O3(s)＋N2(g)＋3C(s)2AlN(s)＋3CO(g)。1700℃下，在恒容密闭容器中加入一定量的反应物发生该反应，下列情况不能判断反应达到平衡状态的是( ) A．气体密度不再变化 B．Al2O3的物质的量不再变化 C．气体总压强不再变化 D．气体平均摩尔质量不再变化 █考点七 化学反应速率与平衡的计算 【例7】某温度下，在2 L恒容密闭容器中充入1 mol N2和2 mol H2，发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，2 min达平衡，测得容器内N2的质量减少了5．6 g，下列说法正确的是 A．2 min内，用NH3表示的反应速率v(NH3)＝0.2 mol·L－1·min－1 B．2 min时，H2的物质的量为0.7 mol C．平衡时，H2和N2的转化率相同 D．平衡时，NH3的体积分数约为15.4％ ( 解题要点 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、变化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列方程求解，要注意单位的统一。如： 　　　　　 m A(g)+ n B(g) p C(g)+ q D(g) 起始 /mol a b 0 0 转化 /mol mx nx px qx 平衡 /mol 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 各物质的转化量之比等于各物质的化学计量数之比。 (3) 计算模式 ① 关于反应物转化率的计算 A 的转化率 = ×100%( 计算式中 A 的量可以指反应物的物质的量、质量、浓度、体积等 ) ② 关于某气体组分的体积分数的计算 气体 A 的体积分数 = ×100% ③A 的平衡浓度： c (A) ＝ mol·L － 1 。 ④ 平衡压强与起始压强之比： ＝ 。 ⑤ 平衡压强与起始压强之比： ＝ 。 ⑥ 混合气体的平均密度 ( 混 ) ＝ g·L － 1 。 ⑦ 混合气体的平均摩尔质量 ＝ g·mol － 1 。 ) 【变式1-1】在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(s)。2 min末该反应达到平衡，测得生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol·L－1。下列判断不正确的是( ) A．x＝1 B．2 min内A的平均反应速率为0.3 mol·L－1·min－1 C．A与B的转化率相等，均为40% D．平衡时B与C的浓度之比为2∶3 【变式1-2】将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经2 min后测得D的浓度为0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，以C表示的平均速率c(C)＝0.25 mol·L－1·min－1，下列说法正确的是( ) A．反应速率v(B)＝0.25 mol·L－1·min－1 B．该反应方程式中，x＝1 C．2 min时，A的物质的量为1.5 mol D．2 min时，A的转化率为60% █考点七 速率－时间(v­t)图像 【例1】对于反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) (放热反应)，已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图象不相符的是 A．增加氧气的浓度　　　B．增大压强 C．升高温度 D．加入催化剂 ( 解题要点 速率－时间 ( v ­ t ) 图像 是分析化学平衡状态和平衡移动常用的一种图像。 以 m A(g) ＋ n B(g) p C(g) ＋ q D(g) 为例，说明如下： ( 1 ) “ 渐变 ” 类 v ­ t 图像 图像 变化 分析 t 1 时其他条件不变，增大反应物的浓度 t 1 时 v ′ 正 突然增大， v ′ 逆 逐渐增大； v ′ 正 ＞ v ′ 逆 ，平衡向正反应方向移动 t 1 时其他条件不变，减小反应物的浓度 t 1 时 v ′ 正 突然减小， v ′ 逆 逐渐减小； v ′ 逆 ＞ v ′ 正 ，平衡向逆反应方向移动 ( 2 ) “ 断点 ” 类 v ­ t 图像 图像 变化 分析 t 1 时其他条件不变，升高温度 ， 且 该反应为 吸热反应 t 1 时 v ′ 正 、 v ′ 逆 均突然增大，且 v ′ 正 ＞ v ′ 逆 ；平衡向正反应方向进行 t 1 时其他条件不变，降低温度 ， 且 该反应为 放热反应 t 1 时 v ′ 正 、 v ′ 逆 均突然减小，且 v ′ 正 ＞ v ′ 逆 ；平衡向正反应方向进行 ( 3 ) “ 平台 ” 类 v ­ t 图像 图像 变化 分析 t 1 时其他条件不变使用催化剂 t 1 时 v ′ 正 、 v ′ 逆 均突然增大且 v ′ 正 ＝ v ′ 逆 ，平衡不移动 ) 【变式1-1】右图是关于反应A2(g)+3B2(g)2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图象，影响平衡移动的原因可能是 A．升高温度，同时加压 B．降低温度，同时减压 C．增大反应物浓度，同时减小生成物浓度 D．增大反应物浓度，同时使用催化剂 【变式1-2】下图是可逆反应X2(g)＋3Y2(g)2Z2(g)在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是( ) A．t1时刻，v正＞0，v逆=0 B．t1～t2，X2的消耗速率小于X2的生成速率 C．t2～t3，反应不再发生 D．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化 █考点八 化学反应速率与限度图像分析 【例1】(2025·上海高一期末)一定条件下，向容积为1.00L的密闭容器中通入一定量的N2O4和NO2的混合气体，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)(正反应吸热)，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．64s时，反应达到化学平衡状态 B．前100秒内，用NO2浓度的变化表示的化学反应速率是0.008mol·L-1· s-1 C．保持容器体积不变，充入氦气，反应速率增加 D．若该容器与外界无热传递，则反应达到平衡前容器内气体的温度逐渐升高 ( 解题要点 ( 1 ) “ 一看 ”—— 看图像 ① 看面，弄清楚横、纵轴所表示的含义； ② 看线，弄清楚线的走向和变化趋势； ③ 看点，弄清楚曲线上点的含义，特别是曲线上的折点、交点、最高点、最低点等； ④ 看辅助线，作横轴或纵轴的垂直线 ( 如等温线、等压线、平衡线等 ) ； ⑤ 看量的变化，弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化，还是转化率的变化。 ( 2 ) “ 二想 ”—— 想规律 如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反应速率的影响规律以及反应达到平衡时，外界条件的改变对正、逆反应速率的影响规律等。 ( 3 ) “ 三判断 ” 利用有关规律，结合图像，通过对比分析，作出正确判断。 ) 【变式1-1】一定温度下，在2 L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，下列描述不正确的是 A．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g) B．反应开始到10 s，X的物质的量减少了0.79 mol C．反应到10 s时，该反应达到平衡状态 D．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.79 mol·L－1·s－1 【变式1-2】25°C，将Na3AsO3溶液、碘水和NaOH溶液混合，发生反应：AsO33- (aq)+ I2(aq)+ 2OH-AsO43- (aq)+2I- (aq)+ H2O(l)。溶液中c(AsO43-)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是( ) A．c(AsO43-)/c(I-)= 1：2时不一定是平衡状态 B．平衡时c(I-)=y mol·L-1 C．tm时，正＜逆 D．tm时逆＞ tn时逆 █考点七 工业制硫酸的原理及生产过程 【例1】在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是 A．硫铁矿燃烧前要粉碎，因为大块的硫铁矿在沸腾炉中不能燃烧 B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中SO2会与杂质反应 C．SO2氧化为SO3时需使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率 D．SO3用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3吸收完全 ( 解题要点 五个三 三原料 黄铁矿或硫、空气、 98.3%H 2 SO 4 三阶段 造气、催化氧化、 SO 3 吸收 三反应 ① 4FeS 2 ＋ 11O 2 2Fe 2 O 3 ＋ 8SO 2 ； ② 2SO 2 ＋ O 2 2SO 3 ； ③ SO 3 ＋ H 2 O ＝ H 2 SO 4 三设备 沸腾炉、接触室、吸收塔 三净化 除尘、洗涤、干燥 六原理 ①增大接触面积；②增大反应物浓度；③热交换原理；④逆流原理；⑤催化原理；⑥连续生产原理 尾气处理 SO 2 ＋ 2NH 3 · H 2 O ＝ (NH 4 ) 2 SO 3 、 (NH 4 ) 2 SO 3 ＋ H 2 SO 4 ＝ (NH 4 ) 2 SO 4 ＋ SO 2 ↑ ＋ H 2 O (NH 4 ) 2 SO 4 作肥料， SO 2 返回车间作原料 废渣利用 制水泥、炼铁 工业计算 用关系式法： FeS 2 ～ 2H 2 SO 4 ； S ～ H 2 SO 4 ) 【变式1-1】硫酸是一种重要的化工产品，目前主要采用“接触法”进行生产。有关反应： 2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) △H<0的说法不正确的是( ) A．实际生产中，SO2、O2再循环使用提高原料利用率 B．实际生产中，为了降低成本，提高生成效益，通常采用常压、和较高的反应温度 C．实际生产中，选定400—500℃作为反应温度，主要原因是该温度范围催化剂的活性最高 D．实际生产中，通常通入过量SO2来提高O2的转化率 【变式1-2】工业上制硫酸涉及的三个装置如图，下列有关说法错误的是( ) A．沸腾炉的进料口a加黄铁矿，进料口b通空气，发生的化学方程式3FeS2+8SO2Fe3O4+6SO2 B．接触室中的反应主要为2SO2+O22SO3 C．吸收塔中不用水吸收SO3的原因是SO3溶于水时放出大量的热，从而形成酸雾，降低吸收效率 D．常温下，铁粒与足量浓硫酸混合会发生化学反应，但最终铁粒仍有剩余 █考点九 环境保护及绿色化学 【例1】(2025·上海高二期末)在接触法产生H2SO4的过程中，对“废气、废水、废渣、余热”的处理不当的是( ) A．把烟囱加高，将废气直接排放 B．污水用石灰乳处理 C．废渣用来造水泥或炼铁 D．设置“废热”锅炉产生蒸气来供热或发电 ( 解题要点 1．绿色化学的核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。绿色化学的理想在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学。 2．绿色化学的特征： ( 1 ) 采用无毒、无害的原料； ( 2 ) 在无毒、无害的条件 ( 包括催化剂、溶剂 ) 下进行； ( 3 ) 产品应该是环境友好的； ( 4 ) 具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。 ) 【变式1-1】下列废物处理方法中正确的是( ) A．化学实验中产生的二氧化硫废气可用浓硫酸吸收 B．硫酸工业中产生的二氧化硫废气可以直接排入空气 C．用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废渣可用于提取燃料 D．用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废气可用于提取漂白剂 【变式1-2】在接触法产生H2SO4的过程中,对“废气、废水、废渣、废热”的处理正确的是( ) ①废气用氨水处理　②污水用石灰乳处理　③废渣用来造水泥或炼铁　④设置“废热”锅炉产生蒸气来供热或发电 A．只有①② B．只有①③④ C．只有①②③ D．全部 █考点十四 化学反应条件的控制 【例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，下面说法错误的是( ) 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 ( 解题要点 (1) 目的：促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应。 (2) 基本措施 ① 改变化学反应速率：改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以及催化剂的合理使用等。 ② 改变可逆反应进行的限度：改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。 (3) 考虑因素：控制反应条件的成本和实际可能性。 ) 【变式1-1】(2026·辽宁营口高二期中)下列做法不属于调控化学反应速率的是( ) A．合成SO3时使用V2O5作催化剂 B．将食物储存在冰箱中 C．用水溶解氯化钠时用玻璃棒搅拌 D．合成氨气时增大反应物浓度 【变式1-2】 (2025·贵州学业水平模拟考试)合成CH3OH的一步重要反应为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，则下列有关说法不正确的是( ) A．提高反应时的温度，可以实现CO2的完全转化 B．在上述条件下，CO2不可能100%地转化为CH3OH C．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 D．通过调控反应条件，可能提高该反应进行的程度 基础应用 1． (2025·浙江省温州新力量联高一期中联考)反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋4H2O(g)，在不同情况下测得反应速率，反应最快的是( ) A． B． C． D． 2．化学反应速率的调控被广泛应用于生活、生产中。下列操作可减慢化学反应速率的是( ) A．用冰箱冷藏保鲜食物 B．向炉膛内鼓风可以使炉火更旺 C．工业制硫酸时采用400～500℃高温 D．工业合成氨使用催化剂 3．对SO2、NOx、CO2和CO进行回收利用是节能减排的重要课题。某温度下，向恒容密闭容器中充入NO2、SO2发生反应：NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)。只改变下列某一反应条件时，能使上述反应速率加快的是( ) A．向容器中充入氩气使压强增大 B．使用催化剂 C．降低温度 D．移除产生的NO 4．(2025·四川成都高一期末)某小组利用Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应探究反应条件对速率的影响，下列有关说法不正确的是( ) 选项 反应温度 Na2S2O3溶液 稀H2SO4 ① 25 10 0.1 10 0.1 0 ② 25 5 0.1 10 0.1 x ③ 50 10 0.1 5 0.2 5 ④ 50 10 0.1 10 0.1 0 A．该反应的化学方程式为：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓+H2O B．可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢 C．①③两组实验可探究温度对反应速率的影响 D．若x=5，①②两组实验可探究Na2S2O3溶液浓度对反应速率的影响 5．T ℃时，在恒容的密闭容器中通入一定量的NO和CO，发生反应：2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)；测得NO和CO的浓度如表： 时间/s 0 2 4 6 c/mol·L-1 NO 1.00 0.25 0.10 0.10 CO 3.60 2.85 2.70 2.70 下列说法中，正确的是( ) A．0~2 s内，用NO表示的平均速率为0.125 mol·L-1·s-1 B．若使用催化剂，2 s时的c(NO)将大于0.25 mol·L-1 C．若升高温度，反应达到平衡的时间将缩短 D．4 s时，反应恰好达到该条件下的最大限度，且气体压强不再变化 6．工业上利用黄铁矿(FeS2)制取硫酸，其反应流程如下： 下列说法错误的是( ) A．反应①矿石粉碎的目的是提高反应速率 B．反应②中即使通入过量的氧气，也不能将SO2全部转化成SO3 C．接触室选择500℃左右的温度是因为比常温更有利于合成SO3 D．过量的氨水吸收SO2的化学方程式：2NH3·H2O+SO2==(NH4)2SO3+H2O 7．T ℃时，在恒容的密闭容器中通入一定量的NO和CO，发生反应：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)；测得NO和CO的浓度如表： 时间/s 0 2 4 6 c/mol·L-1 NO 1.00 0.25 0.10 0.10 CO 3.60 2.85 2.70 2.70 下列说法中，正确的是( ) A．0~2 s内，用NO表示的平均速率为0.125 mol·L-1·s-1 B．若使用催化剂，2 s时的c(NO)将大于0.25 mol·L-1 C．若升高温度，反应达到平衡的时间将缩短 D．4 s时，反应恰好达到该条件下的最大限度，且气体压强不再变化 8．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应产生黄色沉淀导致溶液变浑浊，实验可以根据溶液变浑浊为时间进行定性探讨化学反应速率快慢。下列各组中最先出现浑浊的是( ) 选项 反应温度(℃) Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O V(mL)/c(mol·L－1) V(mL)/c(mol·L－1) V(mL) A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.15 5 0.15 5 D 35 5 0.2 5 0.2 20 9．工业制硫酸的一步重要反应是SO2在400~600℃下的催化氧化：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述有关说法正确的是( ) A．使用催化剂可加快反应速率，提高SO3产率 B．其它条件保持不变，温度越高，速率越快，生产效益越好 C．实际生产中选定400～600℃作为操作温度，其原因是在此温度下催化剂的活性最高，SO2能100%转化为SO3 D．增大压强可以提高SO3产率，但高压对动力和设备要求太高，会增加生产成本 10．工业合成氨是重要的人工固氮的方式，在一个恒容容器中充入N2(g)和H2(g)，一定条件下发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，若温度保持不变，下列说法正确的是( ) A．当充入足够N2(g)后，H2(g)会全部转化 B．升温可以加快化学反应速率故工业合成氨时温度越高越好 C．正、逆反应速率相等时，N2与H2浓度比一定是1：3 D．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 11．在某一容积为5 L的密闭容器内，加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)。反应中CO2的浓度随时间变化情况如图： (1)根据图中数据，反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为________________________，反应达平衡时，c(H2)＝____________。 (2)判断该反应达到平衡的依据是______________(填序号)。 ①CO减少的速率和CO2减少的速率相等 ②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等 ③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 12．(2026·云南曲靖高一期中)化学反应速率是表示化学反应进行快慢的物理量，调控化学反应速率对日常生活和工农业生产都具有非常重要的意义。 (1)下列措施的目的主要是减缓化学反应速率的是 (填标号)。 A．水果和蔬菜放在冰箱中 B．燃煤炉中鼓入空气 C．食品采用真空包装 D．工业合成氨使用铁触媒作催化剂 E．用锌片代替铁片与稀硫酸反应制取氢气 F．在月饼的包装袋中放入盛有碱石灰的干燥包 (2)某同学为了研究锌与硫酸反应中硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应容器中，记录获得相同体积的氢气所需的时间。 混合溶液 A B C D E F 4mol/LH2SO4溶液/mL 30 30 V1 30 30 30 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V2 15 H2O/mL V3 V4 17.5 V5 10 5 生成200mLH2所需时间 t1 t2 t3 t4 t5 t6 ①完成此实验设计：V3= mL。 ②t1 t2(填“>”“=”或“<”)，理由是 。 ③该同学发现t6> t5，得出结论：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高；但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因： 。 (3)T℃下，在2L的恒容密闭容器中，加入气态物质X、Y、Z、W，测得一段时间内它们的物质的量(单位：mol)并记录如下： 物质 0min 5min 10min 15min 20min X 2 1.8 0.9 0.5 0.5 Y 2 1.8 0.9 0.5 0.5 Z 0 0.4 2.2 3 3 W 1 0.8 0.9 1 1 ①该反应的化学方程式是 。 ②5~10min内用Z表示的平均反应速率为 。 ③反应进行到5min时v正(X) (填“>”“<”或“=”)10min时v逆(Y)。 ④如该反应改为在恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器中进行，该反应达到平衡状态的标志是 (填标号)。 A．混合气体的总质量保持不变 B．X、Z的反应速率之比为1：2 C．容器内混合气体的压强保持不变 D．容器内混合气体的密度保持不变 E．容器内温度保持不变 能力提升 1．在恒温恒容条件下，发生反应2A(g)+xB(g)2C(g)，反应体系中某物质的浓度c随时间的变化如图中曲线甲、乙所示，已知x为整数。下列说法不正确的是( ) A．x=3 B．曲线甲表示的是物质B在反应进程中的浓度变化 C．10~30min内v(C)=0.05mol·L-1·min-1 D．当混合气体的密度不再随时间的变化而变化，不能说明该反应达到平衡 2．硫酸是十分重要的化工原料。工业上用黄铁矿又称为二硫化亚铁(FeS2)制备硫酸的工艺如下图所示。 (1)FeS2中硫元素的化合价是___________。 (2)写出过程Ⅱ发生反应的化学方程式___________。 (3)过程Ⅲ用98.3%的浓硫酸吸收SO3后再稀释为各种浓度的稀硫酸，写出浓硫酸稀释为稀硫酸的操作过程：___________。 下图是模拟工业过程Ⅱ来探究SO2的催化氧化过程。 (4)装置甲的作用是___________。 (5)装置丙中盛放的是18.4mol/L的浓硫酸，目的是___________。反应结束后取1.0mL丙中的流液稀释为10.0mL的稀硫酸，滴加几滴酚酞试剂、缓慢加入1.0mol/L 的NaOH溶液，当混合溶液变红时，认为硫酸恰好完全反应，此时所用NaOH溶液体积大于___________mL，说明SO2催化氧化时有SO3生成。 (6)装置丁的作用是吸收并检验SO2已除净，现象时酸性高锰酸钾红色变浅，写出反应的离子方程式___________。 (7)装置戊中的现象是___________，说明SO2催化氧化时有O2剩余。 3．某化学兴趣小组同学依据反应ClO+3HSO==Cl-+3SO+3H+，探究影响化学反应速率的部分因素并测定其化学反应速率，请回答下列问题： 该小组同学设计了3组实验，探究影响化学反应速率的部分因素，具体情况如下表所示。 实验编号 加入0.1mol/LKClO3溶液的体积/mL 加入0.3mol/LNaHSO3溶液的体积/mL 加入水的体积/mL 反应温度 1 10 10 0 25℃ 2 10 5 a 25℃ 3 10 10 0 60℃ (1)表中a= __________，通过实验1和实验3可探究___________对化学反应速率的影响。 (2)该小组同学依据实验1条件进行反应并测定其化学反应速率，所得数据如图所示。 分析实验数据发现，反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。该反应在0～7min的化学反应速率v v(SO) =______________。 设计以下方案，通过测定随时间变化的情况，探究化学反应速率先增大的原因，具体情况如下表所示。 方案 假设 实验操作 1 该反应放热，使溶液温度升高，化学反应速率提高 向烧杯中加入10mL0.1mol/LKClO3溶液和10mL0.3mol/LNaHSO3溶液，测量反应体系温度的变化。 2 反应生成的Cl-是该反应的催化剂，使反应加快。 取10mL0.1mol/LKClO3溶液加入烧杯中，向其中加入_______，再加入10mL0.3mol/LNaHSO3溶液。 3 溶液酸性增强，加快了化学反应速率。 分别向标号为①②的两只烧杯中加入10mL：向烧杯①中加入1mL0.2mol/LNaCl溶液，向烧杯②中加入1mL0,2mol/L盐酸；然后分别向这两只烧杯中加入10mL0.3mol/LNaHSO3溶液。 ①除方案1、2、3中的假设外，还可提出的假设是_____________。 ②补全方案2中的实验操作：加入_________________。 ③反应后期化学反应速率减小的原因是_____________。 4．工业制硫酸的反应之一为：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，在2 L恒温恒容密闭容器中投入2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应，下图是SO2和SO3随时间的变化曲线。 (1)前10 min SO3的平均反应速率为___________；平衡时，SO2转化率为___________。 (2)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是___________。 ①容器中压强不再改变；②容器中气体密度不再改变；③SO3的质量不再改变；④O2的物质的量浓度不再改变；⑤容器内气体原子总数不再发生变化； (3)以下操作会引起化学反应速率变快的是______。 A．向容器中通入氦气 B．升高温度 C．扩大容器的体积 D．向容器中通入O2 E．使用正催化剂 (4)反应达平衡时，体系的压强与开始时的压强之比为________；容器内混合气体的平均相对分子质量和起始投料时相比________(填“增大”“减小”或“不变”)。 5．(2026·山西高二开学考试)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 (1)实验1组为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)： 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620 ①各时间段反应速率最大的是 (填“0～1”、“1~2”、“2～3”、“3～4”或“4～5”)min。 ②为控制反应速率，防止反应过快难以测量氢气体积，该小组事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为可行的是 (填字母)。 A．蒸馏水     B．KCl溶液    C．KNO3溶液     D．CuSO4溶液 (2)实验2组在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。下图表示一定量的锌与足量的稀硫酸反应生成氢气的关系，若在反应液中加入少量硫酸铜固体，请在下图中用虚线表示这一关系的变化 。 (3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，实验3组设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到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。 实验混合溶液 A B C D E F 4 mol·L-1H2SO4/mL 40 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 V6 15 30 H2O/mL V7 V8 V9 22.5 V10 0 ①请完成此实验设计，其中：V4= ，V8= 。 ②综上所述，结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析生成氢气速率下降的主要原因是： 。 (4)一定温度下，向体积为10L的恒容密闭容器中加入一定量的X、Y、Z三种气体，发生反应：mX(g)Y+2Z，各物质的浓度随时间变化情况如图所示［0~t1阶段c(Y)变化未画出］。则m= ，0~t1阶段，Y的平均消耗速率为： 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6章 化学反应速率与化学平衡 复习讲义 复习目标 1．知道化学反应平均速率的概念和表示方法，并能进行化学反应速率的简单计算。 2．知道浓度、温度、催化剂等外界条件对化学反应速率的影响。 3．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。 4．了解化学平衡的概念及特征，能判断化学反应是否达到平衡状态，知道条件改变时化学平衡会发生移动。 5．认识化学变化是有条件的，能运用变量控制法探究影响化学反应速率的因素。 6．提出问题和假设、设计实验方案、组装实验仪器，与同伴合作完成实验操作，并客观地记录现象和数据，最终基于现象和数据分析得出结论。 7．运用化学反应原理来讨论和解决跟化工生产相关的实际问题。 8．并具有节约资源、保护环境的可持续发展意识和观念。 8．认识化学反应有一定速率和限度，是可以调控的。 9．了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。 重点和难点 重点： 1．化学反应速率的计算；根据实验探究归纳温度、浓度、催化剂对反应速率的影响。 2．可逆反应的反应限度及化学平衡的特征，了解达到平衡的标志。 3．运用变量控制、定量实验等方法来研究化学反应。 4．了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用，解释反应条件的选择问题。 难点： 1．外因条件对化学反应速率的影响；从微观角度解释压强变化对气体反应速率的影响。 2．理解化学平衡状态是动态平衡，化学平衡状态的判定，能从化学反应速率、化学平衡等角度，动态地分析化学变化。 3．运用化学反应原理来讨论和解决跟化工生产相关的实际问题。 █知识点一 化学反应速率 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 定义式法 v(A)＝ 比值法 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＞，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大 ( 特别提醒 (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， Δ c =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。 ) 效果检测 1．下列关于化学反应速率的说法正确的是( ) A．化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物或生成物的浓度变化量 B．化学反应速率是指某一时刻，某种反应物的瞬时速率 C．在反应过程中，反应物的浓度逐渐减少，所以用反应物表示的化学反应速率为负值 D．同一反应，用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比 【答案】D 【解析】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的浓度增加量来表示。固体和纯液体的浓度为常数，不用来表示速率，所以A错；反应物浓度的减少量或生成物的浓度增加量，都为正值，所以反应速率都为正值，C错；化学反应速率是指某一时间段内的平均反应速率，所以B错。 2．反应4a(s)+3b(g)=2c(g)+d(g)，经2 min b的浓度减小0.6 mol/L。对此反应速率的正确表示是(　　) A．用a表示的反应速率是0.8 mol/(L·s) B．分别用b、c、d表示反应的速率，其比值是3∶2∶1 C．在2 min末时的反应速率，用反应物b来表示是0.3 mol/(L· min) D．在这2 min内用b和c表示的反应速率的值都是相同的 【答案】B 【解析】反应物a是固体，浓度视为常数，不用其表示反应的速率，A不正确；化学反应速率之比等于其相应的化学计量数之比，故分别用b、c、d表示反应的速率，其比值是3∶2∶1，B正确；v(b)==0.3 mol/(L·min)是2 min内的平均反应速率，而不是2 min末时的反应速率，C不正确；反应中b和c的化学计量数不同，用b和c表示的反应速率的值不同，D不正确。 █知识点二 影响化学反应速率的因素 1．内因：反应物本身的性质→起最主要作用(如：F2非常活泼，与H2在阴冷的环境下相遇会发生爆炸，而I2与H2在500℃的条件下才能反应，而且是可逆反应) 2．外因：外界因素(包括浓度、压强、温度、催化剂、固体表面积等) 3．实验探究外界条件对化学反应速率的影响 (1)探究温度对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 ①产生气泡速率最慢 ②产生气泡速率较快 ③产生气泡速率最快 实验结论 对于反应2H2O22H2O＋O2↑来说，温度升高，H2O2的分解速率加快 (2)催化剂对化学反应速率影响的探究 实验操作 实验现象 ①有少量气泡出现 ②能产生大量气泡 ③能产生大量气泡 实验结论 MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快 (3)浓度对化学反应速率影响的探究 实验操作 实验现象 装有12% H2O2溶液的试管中先产生气泡 实验结论 增大反应物浓度能使H2O2分解速率加快 (4)探究固体反应物表面积对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快，加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢 实验结论 其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越快 4．规律： 影响因素 结果 反应物本身的性质(主要因素) 反应物越活泼，反应速率越快。 温度 升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢。 反应物浓度 (不包括固体、纯液体) 增大反应物浓度，加快反应速率；减小反应物浓度，反应速率减慢 催化剂 改变反应速率 反应物的接触面积的大小、固体反应物的颗粒大小 增大反应物的表面积，化学反应速率加快；固体反应物颗粒越小，反应速率越快。 压强 对于有气体参与的化学反应，当其他条件相同时，增大反应体系压强，化学反应速率增大。 形成原电池 形成原电池通常可以加快反应速率。 溶剂的性质、光、超声波、磁场、固体反应物表面积等也会对化学反应速率产生影响。 5．应用： (1)控制反应条件，提高那些对人类有利的反应速率，降低那些对人类反应不利的反应速率。 (2)食物腐败是因为发生了化学反应，在其他条件相同时，温度越低，化学反应越慢，人们用电冰箱把食物放置在低温下保存，以减缓食物的腐败； (3)做某些化学实验时加热以加快化学反应速率使反应时间缩短反应现象更明显； (4)铁制门窗上涂油漆以减慢生锈的化学反速率； (5)食品包装袋内放干燥剂和吸氧剂降低水和氧气的浓度以减慢食品变质的化学反应速率； (6)工业生产硫酸时，为了增大与空气的接触面积，加快反应速率，要先将黄铁矿矿石(主要成分为FeS2)粉碎后，再投入沸腾炉等。 ( 特别提醒 ( 1 ) 浓度只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应，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。 ( 2 ) 温度对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响，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。 ( 3 ) 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。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 。 ( 4 ) 催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率 。 )效果检测 1．NO和CO都是汽车尾气中的物质，它们能很缓慢地反应生成N2和CO2，对此反应有关的叙述中不正确的是( ) A．升高温度能加快化学反应速率 B．使用适当催化剂可以加快化学反应速率 C．降低压强能降低化学反应速率 D．增大压强对化学反应速率没有影响 【答案】D 【解析】升高温度，加入催化剂，能加快化学反应速率，降低压强，对有气体参加的反应其反应速率降低，而增大压强，可增大有气体参加的反应的反应速率。 2．下列关于化学反应速率的说法中，正确的是( ) A．二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，也能加快其他任何反应的速率 B．决定化学反应速率的最主要因素是温度 C．生铁与稀盐酸的反应速率一般大于纯铁与稀盐酸的反应速率 D．在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g)，保持容器压强不变，充入N2，反应速率不变 【答案】C 【解析】A．二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，但不一定能加快其他化学反应的速率，A错误；B．决定化学反应速率的最主要因素是参加反应的物质本身的性质，而温度是影响化学反应速率的外部因素，B错误；C．生铁中含有的杂质C与Fe及盐酸构成原电池，Fe为原电池的负极，因而能够加快反应速率，所以生铁与稀盐酸的反应速率一般大于纯铁与稀盐酸的反应速率，C正确；D．在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g)，保持容器压强不变，充入N2，则容器的容积扩大，气体反应混合物的浓度减小，反应速率变慢，D错误；故合理选项是C。 █知识点三 可逆反应 1．概念：在相同条件下，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．特征：三同：相同条件，正、逆反应同时进行，反应物、生成物同时存在；反应不能进行完全，即任一反应物的转化率均小于100%。 3．表示：化学方程式中用 “” 表示。 4．很多化学反应在进行时都有一定的可逆性，不同反应的可逆性不同，有些化学反应在同一条件下可逆程度很小，如 2Na +2H2O ==2 NaOH+H2↑，视为“不可逆”反应。典型的可逆反应有：H2+I22HI ，2SO2+O22SO3，SO2+H2OH2SO3，NH3+H2ONH3﹒H2O等。 ( 特别提醒 定义 在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应 ( 正向反应：由反应物得到生成物的化学反应；逆向反应：由生成物得到反应物的化学反应 ) 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% 表示方法 书写可逆反应的方程式不用“ === ”，而用“ ”连接 )效果检测 1．在同一条件下，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，叫做可逆反应。下列属于可逆反应的是( ) A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A项，水电解生成H2和O2的条件是电解，而逆反应(H2和O2生成水)通常需要点燃或高温，条件不同，不属于可逆反应，A不符合题意；B项，SO2与O2在催化剂和加热条件下生成SO3，同时SO3在相同条件下也能分解为SO2和O2，正逆反应条件相同，属于可逆反应，B正确；C项，NaOH与HCl中和生成NaCl和H2O的反应是强酸强碱的中和反应，其逆反应不能在该条件下进行，C不符合题意；D项，CaCO3高温分解为CaO和CO2，CO2逸出，其逆反应不能在该条件下进行，D不符合题意；故选B。 2．下列反应属于可逆反应的是( ) A．H2和O2点燃生成H2O与H2O电解生成H2和O2 B．CuSO4吸水形成晶体与胆矾加热失水生成CuSO4 C．Cl2溶于水 D．CaO在一定条件下和CO2反应生成CaCO3与CaCO3分解生成CaO 【答案】C 【解析】A项，反应不是在同一条件下进行，不属于可逆反应，A不符合题意；B项，反应不是在同一条件下进行，不属于可逆反应，B不符合题意；C项，Cl2溶于水：Cl2与水反应生成HCl和HClO，同时，HCl和HClO反应生成Cl2与水，属于可逆反应，C符合题意；D项，高温时碳酸钙会分解成CaO和CO2；在潮湿的环境中CaO和CO2反应生成碳酸钙，反应条件不一样，不属于可逆反应，D不符合题意；故选C。 █知识点四 化学平衡 1．化学平衡的概念及建立 (1)概念：一定条件下的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，反应物和生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。 (2)建立过程： 或 加入反应物，从正反应方向开始 加入生成物，从逆反应方向开始 (3)化学反应的限度：化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度，也就是反应所能进行的最大限度，在该条件下反应物的转化率最大。 2．化学平衡状态的特征 研究对象(逆) 适用于可逆反应 动态特征(动) 建立平衡后，正、逆反应仍在进行，属于动态平衡，可用同位素示踪原子法证明 平衡实质(等) υ(正)＝v(逆)≠0(正、逆反应速率相等，但不等于零。) 平衡结果(定) 达平衡后，反应混合物中各组分的百分含量或浓度保持不变(不可理解为相等) 平衡移动(变) 化学平衡其存在是有条件的、暂时的，浓度、温度、压强条件变化时平衡会发生改变 等效平衡(同) 外界条件同，同一可逆反应从不同方向(正向、逆向、双向)达到的平衡状态相同 ( 教材延伸 化 学平衡状态的判断 ( 1 ) 基本判据：等 [v( 正 ) ＝ v( 逆 )] 、定 ( 各组分含量、浓度保持不变 ) 任何条件下的可逆反应均达到平衡。 ( 2 ) 判断三标志 ①达到化学平衡的本质标志 项目 mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g) 是否平衡 v 正＝ v 逆 在单位时间内消耗了 m mol A 的同时生成了 m mol A 平衡 在单位时间内消耗了 n mol B 的同时消耗了 p mol C 平衡 在单位时间内生成了 p mol C 的同时消耗了 q mol D 平衡 v 正 (A) ∶ v 逆 (B) ＝ m ∶ n 平衡 ②达到化学平衡的等价标志 项目 mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g)[ 假设只有 A 为有色气体 ] 是否平衡 混合体系中各 组分的含量 各物质的物质的量或物质的量的分数一定 平衡 各物质的质量或质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 A 物质断裂的化学键与 A 物质形成的化学键的物质的量相等 平衡 气体的颜色不变 平衡 温度 在其他条件不变时，体系温度一定时 平衡 体系颜色变化 有色气体的颜色不再改变 平衡 ③达到化学平衡状态的特殊标志 项目 mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g) 是否平衡 压强 当 m ＋ n≠p ＋ q 时，总压强一定 ( 其它条件一 定 ) 平衡 当 m ＋ n ＝ p ＋ q 时，总压强一定 ( 其它条件一定 ) 不一定平衡 总物质的量 当 m ＋ n≠p ＋ q 时，总物质的量一定 ( 其它条件一 定 ) 平衡 当 m ＋ n ＝ p ＋ q 时，总物质的量一定 ( 其它条件一定 ) 不一定平衡 体系的密度 密度一定 不一定平衡 ) 效果检测 1．(2025·上海高一开学考试)在一个恒容的密闭容器中模拟工业合成氨的反应，下列说法中能确定该反应已经达到化学平衡的( ) A．2V正(NH3) =V逆(N2) B．容器内气体的密度不变 C．容器气体的平均相对分子质量不变 D．断裂6molN-H键，同时生成3mol H-H键 【答案】C 【解析】A项，反应速率比等于系数比，2V正(NH3) =V逆(N2)则正逆反应速率不相同，没有平衡，A错误； B项，容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，B错误； C项，混合气体的平均摩尔质量，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，C正确；D项，断裂6molN-H键，同时生成3mol H-H键，描述的都是逆反应，不能说明达到平衡，D错误；故选C。 2．CO和H2在一定条件下可以合成乙醇：2CO(g)＋4H2(g) CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是(　　) A．CO全部转化为乙醇 B．正反应和逆反应的化学反应速率均为零 C．CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇 D．反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化 【答案】D 【解析】可逆反应的最大限度即化学平衡，对于可逆反应，反应不能进行到底，所以A不正确；化学平衡为动态平衡，正逆反应速率相等且不为零，B项不正确；C项不能说明正逆反应速率相等，不正确。 █知识点五 化学平衡的移动 1．定义：对一个化学平衡状态改变条件时，原来的化学平衡将被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡，即发生化学平衡移动。 2．化学平衡移动原理 (1)外界条件对化学平衡移动的影响 外因的变化 备注 对反应速率的影响 对化学平衡的影响 浓度 增大反应物的浓度 固体物质除外 v正增大，且v正>v逆 向正反应方向移动 减小生成物的浓度 v逆减小，且v正>v逆 减小反应物的浓度 v逆减小，且v正<v逆 向逆反应方向移动 增大生成物的浓度 v逆增大，且v正<v逆 压强 增压引起浓度改变 固体和液体、恒容时充入不反应气体情况除外 v正、v逆均增大，只是增大的倍数不同 向气体体积减小的方向移动 减压引起浓度改变 v正、v逆均减小，只是减小的倍数不同 向气体体积增大的方向移动 恒容时冲入不反应气体 各物质浓度不变，v正、v逆均不变 平衡不移动 恒压时冲入不反应气体 容器体积增大，各物质浓度减小，v正、v逆均减小，按照减压进行思考。 向气体体积增大的方向移动 温度 增大温度 v正、v逆均增大，v吸热>v放热 向吸热方向移动 减小温度 v正、v逆均增大，v吸热＜v放热 向放热方向移动 催化剂 加入(正)催化剂 v正、v逆均增大，且增大程度相同 平衡不移动 (2)化学平衡移动原理(勒沙特列原理)：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 ( 易错提醒 平衡移动与转化率的变化：不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。 反应实例 条件变化与平衡移动方向 达新平衡后转化率变化 2SO 2 (g)+O 2 (g) 2SO 3 (g)+Q 增大 O 2 浓度，平衡正移 O 2 转化率降低， SO 2 转化率增大 增大 SO 3 浓度，平衡逆移 O 2 转化率降低， SO 2 转化率降低 升高温度，平衡逆移 O 2 转化率降低， SO 2 转化率降低 增大压强，平衡正移 O 2 转化率增大， SO 2 转化率增大 2NO 2 (g) N 2 O 4 (g) 体积不变时，加入 NO 2 NO 2 转化率增大 2HI(g) H 2 (g)+I 2 (g) 增大 HI 的浓度，平衡正移 HI 转化率不变 增大压强，平衡不移动 HI 转化率不变 )效果检测 1．在容器中发生反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)，可使其化学反应速率增大的措施有 ①缩小体积；②升高温度；③恒容条件下通入CO2；④增加碳的量；⑤增大体积 A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②③ D．②③④ 【答案】C 【解析】①该反应有气体参与反应，缩小体积，气态物质的浓度增大，速率增大，①符合题意；②升高温度，反应速率增大，②符合题意；③恒容条件下通入CO2，CO2浓度增大，速率增大，③符合题意；④增加碳的量，碳是固体，浓度不变，速率不变，④不符合题意；⑤增大体积，气态物质的浓度减小，速率减小，⑤不符合题意；因此①②③符合题意，选C项。 2．高温下，炽热的铁与水蒸气在一个体积可变的密闭容器中进行反应：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( ) A．增加铁的量 B．将容器的体积缩小一半 C．压强不变，充入氮气使容器体积增大 D．加入催化剂 【答案】A 【解析】铁是固体，固体和纯液体的浓度视为常数，增加铁的量对化学反应速率无影响，故A正确；容器的体积缩小一半，增大压强，化学反应速率增大，故B错误；恒压下，充入非反应气体，体积增大，个组分的浓度减小，反应速率减小，故C错误；加入催化剂，加快反应反应速率，故D错误。 █知识点六 工业制硫酸的反应原理和生产过程 1．主要原料： 硫磺或硫铁矿，其中硫磺制酸具有生产流程短，“三废”治理量较少等优势，因而今后以硫磺制取酸为主要发展趋势。 2．制备步骤 (1)造气：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2或S+O2SO2(沸腾炉) (2)转化： 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(接触室) (3)吸收：SO3+H2O=H2SO4(吸收塔) 3．工艺流程 (1)沸腾炉中把硫铁矿粉碎，目的是增大固体的表面积，与空气充分接触，燃烧迅速且充分。 (2)原料气要通过除尘、干燥等净化处理，目的是防止催化剂中毒，减少对设备的腐蚀。 (3)转化器(又叫接触室)中有热交换器，使用的催化剂是五氧化二矾(V2O5)。 (4)在转化器中，理论上需高压(既能加快反应速率，又能使化学平衡正向移动)，但实际工业生产上使用的是常压，因为在常压下，该反应的转化率已经很高了，若使用高压，会增加生产成本，所以没有必要使用高压。 (5)吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫，如果用水或稀硫酸吸收，易形成酸雾。 ( 教材延伸 化学工业生产条件的选择，一般从下面几个方面考虑： ( 1 ) 快：选择合适的外界条件，加快 化学反应速率。 ( 2 ) 多：选择合适的外界条件，使 化学平衡向正反应方向移动。 ( 3 ) 合理：结合工业生产的实际，优化生产条件。如：理论上硫酸工业中 SO 2 转化为 SO 3 需要高压，但实际工业生产上使用的是常压，因为常压下该反应的转化率已经很高了，没有必要使用高压。 )效果检测 1．以黄铁矿为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法错误的是( ) A．一定条件下，2 mol SO2与足量O2充分反应转移4 mol 电子 B．将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率 C．煅烧黄铁矿发生的反应为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，FeS2中S的化合价为-1价 D．用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫可避免形成酸雾 【答案】A 【解析】黄铁矿粉碎，通入空气煅烧反应生成氧化铁和二氧化硫，4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，二氧化硫在催化剂作用下加热，发生反应：2SO2+O22SO3，三氧化硫被98.3%的浓硫酸吸收生成硫酸，SO3+H2O=H2SO4。A．二氧化硫在催化剂作用下加热，发生反应：2SO2+O22SO3是可逆反应，故2 mol SO2与足量O2反应转移电子少于4 mol，故A错误；B．将黄铁矿粉碎，可增大固体表面积，使固体充分反应，且加快反应速率，提高原料利用率，故B正确；C．煅烧黄铁矿发生的反应为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，FeS2中Fe为+2价，S的化合价为-1价，故C正确；D．用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫得到发烟硫酸，可避免形成酸雾，故D正确；故选：A。 2．对于可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) (放热反应)，下列说法中正确的是( ) A．达到平衡时，反应物和生成物的浓度一定相等 B．在工业上，该反应的条件是：高温、高压、催化剂 C．加入催化剂，可以提高SO2的转化率 D．工业生产条件的选择，要综合考虑反应速率、化学平衡和实际情况 【答案】D 【解析】选项A，平衡时各物质的浓度不再变化，不一定相等，A错。选项B，工业生产时的压强为常压，B错。选项C，催化剂只能改变反应速率，不影响平衡转化率，C错。答案为D。 █知识点七 硫酸工业生产中热能的合理利用及三废处理 1．反应特点及热能的利用 (1)反应特点：硫酸生产过程中的三个反应都是放热反应。 (2)热能的利用： ①在生产过程中，沸腾炉外设置废热锅炉 回收高温废热； ②把热交换器和转化器合为一体，将二氧化硫转化为三氧化硫时放出的热量及时导出用来，预热进入转化器的原料气。 2．三废的处理 (1)废气：硫酸工业的尾气中含有的有毒气体是 SO2 ，用氨酸法处理尾气的化学方程式分别为： ①NH3+H2O==NH3•H2O； ②SO2+2NH3•H2O==(NH4)2SO3+H2O； ③(NH4)2SO3+SO2+H2O==2NH4HSO3。 (2)废水：没有被污染的冷却水可以被 循环利用；若排出的是酸性废水，一般使用石灰乳等中和处理，反应的离子方程式为 2H++Ca(OH)2==Ca2++2H2O 。 (3)废渣：以硫铁矿为原料生产硫酸，废渣的主要成分是氧化铁、硫化亚铁及少量有害物质。用废渣可以炼制的金属是铁。 3．化工生产中反应条件的控制 (1)目的：①促进有利的化学反应：提高反应速率；提高反应物的转化率，即原料的利用率。 ②抑制有害的化学反应：降低反应速率，控制副反应的发生，减少甚至消除有害物质的产生。 (2)措施：①改变化学反应速率：改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以及催化剂的合理使用等。 ②改变可逆反应进行的限度：改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。 4．绿色化学 (1)核心：利用化学原理从源头上消除和减少工业生产对环境造成的污染。 (2)特征：①采用无毒无害的原料；②在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行；③产品应该是环境友好的；④具有理想的“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。 (3)原子经济性：原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义可表示为： 原子利用率＝×100%。 原子经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。 ( 教材延伸 ( 1 ) 工业 “ 三废 ” 指废气、废水、废渣，若不做处理会造成环境污染。 ( 2 ) 治理工业 “ 三废 ” ，不仅可以防止有害物质的排放，还可以生产出其他有用的产品。 )效果检测 1．有关硫酸工业综合经济效益的说法中正确的是( ) A．甲地有丰富的硫铁矿资源，水源能源充足，交通便利，是风景秀丽的旅游胜地，虽当地使用硫酸的工业不多，但为提高当地经济效益宜建硫酸厂 B．为减少SO2对空气的污染，可以建筑高烟囱，使含SO2的尾气在高空扩散稀释，到达地面时达到安全浓度 C．硫酸生产过程排放的污染物主要是含SO2的尾气、固体残渣、废水等 D．选择硫酸厂厂址时，当经济利益与环保问题有冲突时，为提高人们的物质生活水平，应优先考虑经济利益 【答案】C 【解析】选项A，硫酸工业会产生SO2污染，硫酸厂不宜建在旅游景区，A错。选项B，SO2在高空排放，依然会污染大气，B错。选项C正确。选项D，环境因素优先于经济利益，D错。答案选C。 2．下列废物处理方法中正确的是( ) A. 化学实验中产生的二氧化硫废气可用浓硫酸吸收 B. 硫酸工业中产生的二氧化硫废气可以直接排入空气 C. 用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废渣可用于提取燃料 D. 用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废气可用于提取漂白剂 【答案】D 【解析】选项A，二氧化硫废气是用氨水吸收的，A错。选项B，二氧化硫废气直接排入空气，既造成空气污染，也浪费了原料，B错。选项C，硫酸工业的废渣是氧化铁，是不能燃烧的，C错。选项D，硫酸工业的尾气中含SO2，SO2有漂白性，分离出来后可作漂白剂，D正确。答案为D。 █考点一 化学反应速率的定义及表示方法 【例1】下列说法不正确的是( ) A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度变化来表示 B．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 C．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比 D．若某化学反应的反应速率为0.5 mol/(L·s)，就是指在1 s内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol/L 【答案】D 【解析】A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度变化(均取正值)来表示，A正确；B.化学反应有快有慢，化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的一个物理量，B正确；C.用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比，C正确；D.若某化学反应的反应速率为0.5 mol/(L·s)，是指用某一物质表示的平均反应速率，与其他物质的速率不一定相等，D错误；故选D。 ( 解题要点 ) 【变式1-1】一定温度下，在溶液中发生反应：。已知某时刻的浓度为，后变为。下列叙述不正确的是( ) A．20s内v(H2O2)＝0.015 mol·L－1·s－1 B．v(H2O2)：v(HI)=1：2 C．20s内H2O增加了0.6mol D．20s内I2浓度增加0.3mol·L－1 【答案】C 【解析】已知某时刻H2O2的浓度为0.9mol·L－1，20s后变为0.6mol·L－1，则20s内v(H2O2)＝(0.9-0.6)/20mol·L－1·s－1=0.015 mol·L－1·s－1；A．由解析可知，20s内v(H2O2)＝0.015 mol·L－1·s－1，故A正确；B．反应速率比等于系数比，v(H2O2)：v(HI)=1：2，故B正确；C．20s内过氧化氢浓度变化为0.3mol/L，反应的过氧化氢为0.3mol/L×0.1L=0.03mol，根据化学方程式可知，20s内H2O增加了0.06mol，故C错误；D．20s内过氧化氢浓度变化为0.3mol/L，则20s内I2浓度增加0.3mol·L－1，故D正确；故选C。 【变式1-2】一定温度下，在某密闭容器中发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，若在0～5s内增加了0.25mol·L－1，保持反应条件不变，继续反应，则其浓度从0.25mol·L－1增加到0.5mol·L－1，需要用时( ) A．5s B．小于5s C．大于5s D．无法判断 【答案】C 【解析】随着反应的不断进行，反应物浓度降低，反应速率减慢，保持反应条件不变，继续反应，则其浓度从0.25mol·L－1增加到0.5mol·L－1，需要用时大于5s，答案选C。 █考点二 化学反应速率大小的比较 【例2】(2025·上海高二期末)对于反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中反应速率最快的是( ) A．v(NH3)=0.4 mol·L-1· s-1 B．v(O2)=1.8 mol·L-1· s-1 C．v(NO)=0.8 mol·L-1· s-1 D．v(H2O)=3.6 mol·L-1·min-1 【答案】B 【解析】化学反应速率之比等于化学计量数之比，要比较在不同条件下的化学反应速率快慢，比较速率和化学计量数的比值大小即可，比值越大，反应速率越大。A项，，；B项，，；C项，，；D项，，。综上，反应速率最快的是B，故选B。 ( 解题要点 1．定性比较 通过明显的实验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。 2．定量比较 同一化学反应中，不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法： (1)归一法 ①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。 ②“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率。 ③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。 (2)比值法：通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率大。 如对于反应 a A(g)＋ b B(g) c C(g)＋ d D(g)，若 ＞ ，则A表示的化学反应速率较大。 3 ．由图像比较反应速率大小的方法：根据图像看反应达到平衡所需的时间，时间越短，对应的反应的温度、浓度或压强就越大，则对应的反应速率越大。 ) 【变式2-1】(2025·浙江省浙东北(ZDB)联盟高一期中联考)在2A(g)+B(g)3C(s)+4D(g)中，表示该反应速率最快的是( ) A． B． C． D． 【答案】B 【解析】根据反应速率比=化学计量数之比，均用B物质表示速率：A项，v(B)=v(A)=0.2mol/(L⋅s)；B项，v(B)=0.3mol/(L⋅s)；C项，C是固体，无法用浓度变化表示速率；D项，统一单位，v(B)=v(D)=0.0083mol/(L⋅s)；根据计算可知B选项最快，故选B。 【变式2-2】对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是( ) A．v(A)=0.3 mol·L-1·s-1 B．v(B)=1.8 mol·L-1·s-1 C．v(D)=0.35mol·L-1·s-1 D．v(C)=1.5 mol·L-1·min-1 【答案】A 【解析】A项中v(A)=0.3 mol·L-1·s-1，B项中物质B是固体，不能用其来表示化学反应速率，C项中换算成用A物质来表示化学反应速率为v(A)=0.25 mol·L-1·s-1，D项中换算成用A物质来表示化学反应速率为v(A)=0.0125 mol·L-1·s-1，所以A项表示的反应速率最快，故A正确；故选A。 █考点三 影响化学反应速率的因素 【例3】(2026·浙江高二期中)采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是( ) A．铁与稀硫酸反应制取H2时，用浓硫酸代替稀硫酸 B．NaOH溶液和稀硫酸反应时，增大反应体系的压强 C．Na与水反应时，增加水的用量 D．大理石与盐酸反应制取CO2时，将块状大理石改为粉末状大理石 【答案】D 【解析】A项，浓硫酸有强氧化性，无法与铁反应生成H2，A错误；B项，NaOH与稀硫酸反应为溶液中的离子反应，增大压强不影响该反应速率，B错误；C项，水为纯液体，增加用量不改变浓度，反应速率不变，C错误；D项，将块状大理石改为粉末，增大固液接触面积，反应速率加快，D正确；故选D。 ( 解题要点 规律 内因 反应物的性质 在其他条件相同时，反应物的性质越活泼，化学反应速率越快；反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢 外因 反应物的浓度 在其他条件相同时，增加反应物的浓度，可使反应速率加快 反应温度 在其他条件相同时，升高温度，可加快化学反应速率 反应时的压强 对有气体参加的反应，在其他条件相同时，增大压强，可加快化学反应速率 催化剂 在其他条件相同时，使用正催化剂，可极大的加快化学反应速率 固体反应物的表面积 在其他条件相同时，增大固体反应物的表面积，即固体反应物的颗粒越小，化学反应速率越快 其他 光波、超声波、磁场、溶剂等也能改变某些反应的速率 ) 【变式3-1】在密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g)===2CO(g)，下列说法不正确的是( ) A．将炭块磨成粉末可以加快反应速率 B．升高温度可以加快反应速率 C．增加炭的质量可以加快反应速率 D．容器体积不变时，向其中充入N2，反应速率不变 【答案】C 【解析】A.将炭块磨成粉末，增大接触面积，可以加快反应速率，故A正确；B.升高温度，可以加快反应速率，故B正确；C.炭是固体，增加炭的质量，对浓度没有影响，所以不能加快反应速率，故C错误；D.容器体积不变时，向其中充入N2，氮气不参加反应，反应物的浓度保持不变，所以反应速率不变，故D正确。 【变式3-2】 (2026·江苏学业水平模拟考试)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项，催化剂能降低反应活化能，加快反应速率，A错误；B项，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项，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项，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；故选C。 █考点四 控制变量思想在比较反应速率中的应用 【例4】(2025·四川成都高一期末)某小组利用Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应探究反应条件对速率的影响，下列有关说法不正确的是( ) 选项 反应温度 Na2S2O3溶液 稀H2SO4 ① 25 10 0.1 10 0.1 0 ② 25 5 0.1 10 0.1 x ③ 50 10 0.1 5 0.2 5 ④ 50 10 0.1 10 0.1 0 A．该反应的化学方程式为：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓+H2O B．可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢 C．①③两组实验可探究温度对反应速率的影响 D．若x=5，①②两组实验可探究Na2S2O3溶液浓度对反应速率的影响 【答案】B 【解析】探究反应条件对速率的影响需控制单一变量。A项，S2O32-在酸性条件下分解生成S、SO2，该反应的化学方程式正确，各元素原子守恒，符合反应事实，A正确；B项，SO2在水中溶解度较大，受温度和酸度影响显著，无法准确通过气体体积判断反应快慢，但产生浑浊的时间可以反映速率，因此“单位时间内产生气体体积判断反应的快慢”的说法不准确，B错误；C项，①(25℃)和③(50℃)温度不同，其他条件(Na2S2O3 浓度、H+浓度)相同，可探究温度对反应速率的影响，C正确；D项，若x=5，①②两组温度(25℃)相同，Na2S2O3 浓度不同(①为0.05 mol·L-1，②为0.025 mol·L-1)，其他条件(H+浓度)相同，可探究Na2S2O3 浓度对反应速率的影响，D正确；故选B。 ( 解题要点 常见变量 外界因素主要有：浓度、压强、温度、催化剂、固体表面积等 确定变量 根据实验目的，研究某个变量对反应速率的影响，需要控制其它外界因素不变，再进行实验 定多变一 探究时，先确定一种变量，保证其它外界因素不变，看这个变量与探究的问题之间存在什么关系，这样依次进行，从而得出每种因素改变的影响结论 数据统一 要注意控制数据，使变量统一，才能得出正确结论 ) 【变式4-1】硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O， 下列各组实验中最先出现浑浊的是( ) 实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 【答案】D 【解析】影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和温度两个因素考查，非常忠实于必修2，只要抓住浓度越大，温度越高，反应速率越大，便可以选出正确答案D。 【变式4-2】为了研究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学在4支试管中分别加入3 mL H2O2溶液，并测量收集V mL气体时所需的时间，实验记录如下。 实验序号 H2O2溶液浓度 H2O2溶液温度 催化剂 所用时间 ① 5% 20 ºC 2滴1 mol·L－1 FeCl3 t1 ② 5% 40 ºC 2滴1 mol·L－1 FeCl3 t2 ③ 10% 20 ºC 2滴1 mol·L－1 FeCl3 t3 ④ 5% 20 ºC 不使用 t4 下列说法中，不正确的是 A．实验①②研究温度对反应速率的影响 B．获得相同体积的O2：t1＞t3 C．实验③与④比较：t3＜t4 D．实验②④研究催化剂对反应速率的影响 【答案】D 【解析】A项，实验①②中只有温度不同，可研究温度对反应速率的影响，正确，B项，比较①和③，只有浓度不同，浓度大反应速率快，③中过氧化氢的浓度大，反应速率快，若获得相同体积的氧气，①的用时长，正确；C项，实验③与④比较，③中过氧化氢的浓度大，且使用催化剂，故反应速率快，时间短，即t3＜t4，正确；D项，实验②④中反应温度、催化剂不同，两个变量，不能研究催化剂对反应速率的影响，错误。 █考点五 可逆反应的特征及应用 【例5】某实验探究小组模拟汽车尾气催化处理过程，在一定温度下，向5L容积固定的密闭容器中充入2molCO(g)和2molNO(g)，发生反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。下列有关说法一定正确的是( ) A．经过足够长时间，NO的浓度能减小为0 B．CO与CO2的浓度之比为1∶1时，此反应一定达到了化学反应限度 C．在反应过程中，CO与NO物质的量始终相等 D．在反应过程中，容器中气体的压强一直没有变化 【答案】C 【解析】A．该反应是可逆反应，反应物不能完全转化，则NO的浓度不可能减小为0，A错误；B．由变化的浓度与系数成正比，起始投入2molCO(g)和2molNO(g)，当转化率为50%时，生成1molCO2，剩余1molCO，此时浓度之比为1:1，由于该反应转化率未知，CO与CO2的浓度之比为1∶1时，此反应不一定达到平衡，反应不一定达到了化学反应限度，B错误；C．起始投入2molCO(g)和2molNO(g)，由变化的浓度与系数成正比，变化的CO与NO物质的量相同，则在反应过程中，CO与NO物质的量始终相等，C正确；D．在恒温恒容下，物质的量与压强成正比，该反应前后气体分子数不相等，则在反应过程中，容器中气体的压强会变化，至平衡时压强不变，D错误；故选C。 ( 解题要点 化学平衡状态的特征概括为：逆、等、动、定、变，即： ) 【变式5-1】对于可逆反应M＋NQ达到平衡时，下列说法正确的是( ) A．M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B．M、N全部变成了Q C．反应混合物中各组分的浓度不再变化 D．反应已经停止 【答案】C 【解析】可逆反应不会进行到底，是动态平衡，B、D两项均错误；M、N、Q三种物质的浓度不一定相等，A项错误。 【变式5-2】CO和H2在一定条件下可以合成乙醇：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是( ) A．CO全部转化为乙醇 B．正反应和逆反应的化学反应速率均为0 C．CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇 D．反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化 【答案】D 【解析】A项，可逆反应中反应物不可能完全转化为生成物，错误；B项，可逆反应在一定条件下达到反应的限度即达到化学平衡状态，此时正、逆反应速率相等，都大于0，是动态平衡，错误；C项，只要反应发生，CO和H2就以1∶2的物质的量之比反应生成甲醇，错误；D项，反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化，说明正、逆反应速率相等，正确。 █考点六 化学平衡状态判断 【例6】一定温度下，可逆反应3X(g)＋Y(g) 2Z(g)达到限度的标志是(　　) A．单位时间内生成3n mol X，同时消耗n mol Y B．X的生成速率与Z的生成速率相等 C．X、Y、Z的浓度相等 D．X、Y、Z的分子数之比为3∶1∶2 【答案】A 【解析】A项，单位时间内生成3nmolX时也生成nmolY，同时消耗nmolY，所以Y的正逆反应速率相等，故A正确；B项，正逆反应速率相等指同一种物质的正逆反应速率相等，故B错误；C项，X、Y、Z的浓度与反应的初始物质的量以及反应的转化程度有关，不能确定是否达到平衡，故C错误；D项，达平衡时，X、Y、Z三种物质的分子数之比可能是3：1：2，也可能不是3：1：2，这要看反应开始时加入的A、B、C三种物质是否按3：1：2比例而定，故D错误；故选A。 ( 解题要点 判断平衡状态的方法——“逆向相等，变量不变” (1)“逆向相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等。 特别注意：同一反应方向的反应速率不能判断反应是否达到平衡状态。 (2)“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否是平衡状态的判断依据。 ) 【变式6-1】(2026·天津滨海新高二期中)在恒容密闭容器中发生反应：2X(g)Y(g)。下列叙述不能说明该反应达到平衡状态的是( ) A．的生成速率与的分解速率相等 B．容器内气体的平均相对分子质量不再变化 C．容器内气体的密度不再变化 D．X的体积分数不再变化 【答案】C 【解析】A项，X的生成速率与分解速率相等，即有，已达到平衡状态，A正确；B项，气体的平均相对分子质量，该反应过程中不变，但随反应变化，仅有平衡时达到定值，B正确；C项，气体密度，总质量守恒且容器体积恒容，密度始终不变，无法判断平衡，C错误；D项，随着反应的进行X的体积分数发生变化，达平衡时变为定值，D正确；故选C。 【变式6-2】(2026·山东聊城高二期中)AlN是一种新型无机非金属材料，制备原理是Al2O3(s)＋N2(g)＋3C(s)2AlN(s)＋3CO(g)。1700℃下，在恒容密闭容器中加入一定量的反应物发生该反应，下列情况不能判断反应达到平衡状态的是( ) A．气体密度不再变化 B．Al2O3的物质的量不再变化 C．气体总压强不再变化 D．气体平均摩尔质量不再变化 【答案】D 【解析】A项，由质量守恒定律可知，该反应是气体质量增大的反应，反应时，恒容密闭容器中混合气体的密度增大，则气体密度不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，A正确；B项，反应中氧化铝的物质的量减少，则氧化铝的物质的量不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，B正确；C项，该反应是气体体积增大的反应，反应中气体压强增大，则气体总压强不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，C正确；D项，氮气和一氧化碳的摩尔质量均为28g/mol，反应中气体平均摩尔质量始终为28g/mol，不会变化，则气体平均摩尔质量不再变化不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，D错误；故选D。 █考点七 化学反应速率与平衡的计算 【例7】某温度下，在2 L恒容密闭容器中充入1 mol N2和2 mol H2，发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，2 min达平衡，测得容器内N2的质量减少了5．6 g，下列说法正确的是 A．2 min内，用NH3表示的反应速率v(NH3)＝0.2 mol·L－1·min－1 B．2 min时，H2的物质的量为0.7 mol C．平衡时，H2和N2的转化率相同 D．平衡时，NH3的体积分数约为15.4％ 【答案】D 【解析】A项，2 min时达到平衡，测得溶液内氮气的质量减少了5．6 g，减少氮气物质的量为0.2 mol，生成氨气的物质的量为0.2 mol×2＝0.4 mol，根据化学反应速率的数学表达式，v(NH3)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，错误；B项，根据B选项分析，达到平衡时消耗氮气的物质的量为0.2 mol，同时消耗氢气的物质的量为0.6 mol，因此2 min时，氢气的物质的量为(2-0.6) mol＝1．4 mol，错误；C项，达到平衡时，氮气的转化率为×100%＝20%，氢气的转化率为×100%＝30%，两者转化率不相等，错误；D项，达到平衡时，n(N2)＝(1-0.2) mol＝0.8 mol，氢气的物质的量为(2-0.6) mol＝1．4mol，n(NH3)＝0.4 mol，氨气的体积分数等于物质的量分数，即氨气的体积分数为×100%＝15．4%，正确。 ( 解题要点 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、变化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列方程求解，要注意单位的统一。如： 　　　　　 m A(g)+ n B(g) p C(g)+ q D(g) 起始 /mol a b 0 0 转化 /mol mx nx px qx 平衡 /mol 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 各物质的转化量之比等于各物质的化学计量数之比。 (3) 计算模式 ① 关于反应物转化率的计算 A 的转化率 = ×100%( 计算式中 A 的量可以指反应物的物质的量、质量、浓度、体积等 ) ② 关于某气体组分的体积分数的计算 气体 A 的体积分数 = ×100% ③A 的平衡浓度： c (A) ＝ mol·L － 1 。 ④ 平衡压强与起始压强之比： ＝ 。 ⑤ 平衡压强与起始压强之比： ＝ 。 ⑥ 混合气体的平均密度 ( 混 ) ＝ g·L － 1 。 ⑦ 混合气体的平均摩尔质量 ＝ g·mol － 1 。 ) 【变式1-1】在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(s)。2 min末该反应达到平衡，测得生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol·L－1。下列判断不正确的是( ) A．x＝1 B．2 min内A的平均反应速率为0.3 mol·L－1·min－1 C．A与B的转化率相等，均为40% D．平衡时B与C的浓度之比为2∶3 【答案】D 【解析】A项，2 min末该反应达到平衡，测得生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol·L－1，生成C的物质的量是0.2 mol·L－1×2 L＝0.4 mol，变化量之比是化学计量数之比，＝，x＝1，正确；B项，根据三段式可知 3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(s) 始/mol 3 1 0 变/mol 1.2 0.4 0.4 平/mol 1.8 0.6 0.4 因此2 min内A的平均反应速率为＝0.3 mol·L－1·min－1，正确；C项，由于A和B是按照化学计量数之比通入的，因此A与B的转化率相等，均为×100%＝40%，正确；D项，平衡时B与C的浓度之比为0.6∶0.4＝3∶2，错误。 【变式1-2】将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经2 min后测得D的浓度为0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，以C表示的平均速率c(C)＝0.25 mol·L－1·min－1，下列说法正确的是( ) A．反应速率v(B)＝0.25 mol·L－1·min－1 B．该反应方程式中，x＝1 C．2 min时，A的物质的量为1.5 mol D．2 min时，A的转化率为60% 【答案】C 【解析】A项，根据题意得v(D)＝0.5 mol·L－1÷2 min＝0.25 mol·L－1·min－1，则根据化学反应速率之比等于方程式中化学计量数之比可知v(B)＝v(D)＝0.125 mol·L－1·min－1，错误；B项，根据题意得v(D)＝＝0.25 mol·L－1·min－1，以C表示的平均速率v(C)＝0.25 mol·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于方程式中化学计量数之比可知：＝，＝，x＝2，错误；C项，2 min时，D的物质的量是0.5 mol·L－1×2 L＝1 mol，所以消耗A、B的物质的量分别是1.5 mol、0.5 mol，设A、B起始物质的量均为y，则剩余A、B的物质的量分别是(y－1.5)mol、(y－0.5)mol，根据＝，解得＝，解得y＝3 mol，所以2 min时，A的物质的量为3 mol－1.5 mol＝1.5 mol，正确；D项，A的转化率为×100%＝50％，错误。 █考点七 速率－时间(v­t)图像 【例1】对于反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) (放热反应)，已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图象不相符的是 A．增加氧气的浓度　　　B．增大压强 C．升高温度 D．加入催化剂 【答案】C 【解析】升高温度，正、逆反应速率都会增大，平衡也会发生移动，但选项中没有这样的图像。答案为C。 ( 解题要点 速率－时间 ( v ­ t ) 图像 是分析化学平衡状态和平衡移动常用的一种图像。 以 m A(g) ＋ n B(g) p C(g) ＋ q D(g) 为例，说明如下： ( 1 ) “ 渐变 ” 类 v ­ t 图像 图像 变化 分析 t 1 时其他条件不变，增大反应物的浓度 t 1 时 v ′ 正 突然增大， v ′ 逆 逐渐增大； v ′ 正 ＞ v ′ 逆 ，平衡向正反应方向移动 t 1 时其他条件不变，减小反应物的浓度 t 1 时 v ′ 正 突然减小， v ′ 逆 逐渐减小； v ′ 逆 ＞ v ′ 正 ，平衡向逆反应方向移动 ( 2 ) “ 断点 ” 类 v ­ t 图像 图像 变化 分析 t 1 时其他条件不变，升高温度 ， 且 该反应为 吸热反应 t 1 时 v ′ 正 、 v ′ 逆 均突然增大，且 v ′ 正 ＞ v ′ 逆 ；平衡向正反应方向进行 t 1 时其他条件不变，降低温度 ， 且 该反应为 放热反应 t 1 时 v ′ 正 、 v ′ 逆 均突然减小，且 v ′ 正 ＞ v ′ 逆 ；平衡向正反应方向进行 ( 3 ) “ 平台 ” 类 v ­ t 图像 图像 变化 分析 t 1 时其他条件不变使用催化剂 t 1 时 v ′ 正 、 v ′ 逆 均突然增大且 v ′ 正 ＝ v ′ 逆 ，平衡不移动 ) 【变式1-1】右图是关于反应A2(g)+3B2(g)2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图象，影响平衡移动的原因可能是 A．升高温度，同时加压 B．降低温度，同时减压 C．增大反应物浓度，同时减小生成物浓度 D．增大反应物浓度，同时使用催化剂 【答案】C 【解析】图像显示，改变条件下，正反应速率增大，逆反应速率减小，结合选项，C符合。 【变式1-2】下图是可逆反应X2(g)＋3Y2(g)2Z2(g)在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是( ) A．t1时刻，v正＞0，v逆=0 B．t1～t2，X2的消耗速率小于X2的生成速率 C．t2～t3，反应不再发生 D．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化 【答案】D 【解析】A项，t1时，v正＞v逆＞0，A项错误；B项，由于t1～t2时，反应物X2与Y2物质的量逐渐减少至t2时刻保持不变，X2的消耗速率大于X2的生成速率，B项错误；C项，t2～t3达平衡状态，v正=v逆≠0，C项错误；D项，t2～t3达平衡状态，各物质的浓度不再发生变化，D项正确；故选D。 █考点八 化学反应速率与限度图像分析 【例1】(2025·上海高一期末)一定条件下，向容积为1.00L的密闭容器中通入一定量的N2O4和NO2的混合气体，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)(正反应吸热)，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．64s时，反应达到化学平衡状态 B．前100秒内，用NO2浓度的变化表示的化学反应速率是0.008mol·L-1· s-1 C．保持容器体积不变，充入氦气，反应速率增加 D．若该容器与外界无热传递，则反应达到平衡前容器内气体的温度逐渐升高 【答案】B 【解析】A项，64s后，各物质浓度仍在改变，故64s时反应没有达到化学平衡状态，A错误；B项，由图可知，前100秒内，用NO2浓度的变化表示的化学反应速率是：，B正确；C项，保持容器体积不变，充入氦气后各物质浓度不变，反应速率不变，C错误；D项，由图可知，反应过程中N2O4浓度减小，NO2浓度增大，说明反应N2O4(g)2NO2(g)正向进行，该反应正向为吸热反应，若该容器与外界无热传递，则反应达到平衡前容器内气体的温度逐渐降低，D错误；故选B。 ( 解题要点 ( 1 ) “ 一看 ”—— 看图像 ① 看面，弄清楚横、纵轴所表示的含义； ② 看线，弄清楚线的走向和变化趋势； ③ 看点，弄清楚曲线上点的含义，特别是曲线上的折点、交点、最高点、最低点等； ④ 看辅助线，作横轴或纵轴的垂直线 ( 如等温线、等压线、平衡线等 ) ； ⑤ 看量的变化，弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化，还是转化率的变化。 ( 2 ) “ 二想 ”—— 想规律 如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反应速率的影响规律以及反应达到平衡时，外界条件的改变对正、逆反应速率的影响规律等。 ( 3 ) “ 三判断 ” 利用有关规律，结合图像，通过对比分析，作出正确判断。 ) 【变式1-1】一定温度下，在2 L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，下列描述不正确的是 A．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g) B．反应开始到10 s，X的物质的量减少了0.79 mol C．反应到10 s时，该反应达到平衡状态 D．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.79 mol·L－1·s－1 【答案】D 【解析】A项，X、Y为反应物、Z为生成物，且化学计量数之比为等于变化的物质的量之比，则Ｘ减少1．20 mol－0.41 mol＝0.79 mol，Y减少1．00 mol－0.21 mol＝0.79 mol，Z增加1．58 mol，0.79 mol∶0.79 mol∶1．58 mol＝1∶1∶2，且10 s达到平衡，则反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)，正确；B项，反应开始到10 s时，X的物质的量减少了1．20 mol－0.41 mol＝0.79 mol，正确；C项，在10 s后各物质的浓度不再发生变化，说明反应到10 s时，该反应达到平衡状态，正确；D项，反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为v(Z)＝＝＝0.079 mol·L－1·s－1，错误。 【变式1-2】25°C，将Na3AsO3溶液、碘水和NaOH溶液混合，发生反应：AsO33- (aq)+ I2(aq)+ 2OH-AsO43- (aq)+2I- (aq)+ H2O(l)。溶液中c(AsO43-)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是( ) A．c(AsO43-)/c(I-)= 1：2时不一定是平衡状态 B．平衡时c(I-)=y mol·L-1 C．tm时，正＜逆 D．tm时逆＞ tn时逆 【答案】A 【解析】A．化学平衡的特征之一为各组分的浓度保持不变，而不是相等或呈比例，且在达到平衡的过程中，体系内c(AsO43-)/c(I-)的比值一直等于 1：2，则c(AsO43-)/c(I-)= 1：2时不一定是平衡状态，A正确；B．由题干图象可知，平衡时c(AsO43-)=y mol·L-1，根据化学方程式可知c(I-)=2y mol·L-1，B错误；C．由题干图象可知，m点后AsO43-的浓度还在增大，说明tm时反应还在向正向进行，则正＞逆，C错误；D．由题干图象可知，m点到n点，AsO43-的浓度在增大，即生成物浓度在增大，逆反应速率在增大，即tm时逆＜ tn时逆，D错误；故答案为：A。 █考点七 工业制硫酸的原理及生产过程 【例1】在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是 A．硫铁矿燃烧前要粉碎，因为大块的硫铁矿在沸腾炉中不能燃烧 B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中SO2会与杂质反应 C．SO2氧化为SO3时需使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率 D．SO3用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3吸收完全 【答案】D 【解析】选项A，大块硫铁矿也能被燃烧，只不过速率慢一些，A错。选项B，杂质能使催化剂中毒以及腐蚀设备，与SO2是不反应的，B错。选项C，催化剂不能提高转化率，C错。答案为D。 ( 解题要点 五个三 三原料 黄铁矿或硫、空气、 98.3%H 2 SO 4 三阶段 造气、催化氧化、 SO 3 吸收 三反应 ① 4FeS 2 ＋ 11O 2 2Fe 2 O 3 ＋ 8SO 2 ； ② 2SO 2 ＋ O 2 2SO 3 ； ③ SO 3 ＋ H 2 O ＝ H 2 SO 4 三设备 沸腾炉、接触室、吸收塔 三净化 除尘、洗涤、干燥 六原理 ①增大接触面积；②增大反应物浓度；③热交换原理；④逆流原理；⑤催化原理；⑥连续生产原理 尾气处理 SO 2 ＋ 2NH 3 · H 2 O ＝ (NH 4 ) 2 SO 3 、 (NH 4 ) 2 SO 3 ＋ H 2 SO 4 ＝ (NH 4 ) 2 SO 4 ＋ SO 2 ↑ ＋ H 2 O (NH 4 ) 2 SO 4 作肥料， SO 2 返回车间作原料 废渣利用 制水泥、炼铁 工业计算 用关系式法： FeS 2 ～ 2H 2 SO 4 ； S ～ H 2 SO 4 ) 【变式1-1】硫酸是一种重要的化工产品，目前主要采用“接触法”进行生产。有关反应： 2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) △H<0的说法不正确的是( ) A．实际生产中，SO2、O2再循环使用提高原料利用率 B．实际生产中，为了降低成本，提高生成效益，通常采用常压、和较高的反应温度 C．实际生产中，选定400—500℃作为反应温度，主要原因是该温度范围催化剂的活性最高 D．实际生产中，通常通入过量SO2来提高O2的转化率 【答案】D 【解析】A．SO2、O2制取SO3的反应是可逆反应，循环使用SO2、O2，可以提高原料利用率，A正确；B．常压下，接触法制硫酸的原料利用率已经达到95%左右，增大压强，反应物的转化率提高不大，但对设备的要求提高，压缩气体需要提供动力，从而增加生产成本，所以工业生产中采用常压；虽然反应为放热反应，温度低对提高转化率有利，但较高反应温度下催化剂活性较高，反应速率较快，可以提高生产效益；因此，实际生产中，通常采用常压、和较高的反应温度，B正确；C．虽然反应为放热反应，温度低对提高转化率有利，但催化剂在400～500 ℃时活性最高，所以选定400～500 ℃，C正确；D．工业制硫酸的反应为可逆反应，实际生产中，O2直接从空气中获得，所以是通入过量O2来提高SO2的转化率，D错误；选D。 【变式1-2】工业上制硫酸涉及的三个装置如图，下列有关说法错误的是( ) A．沸腾炉的进料口a加黄铁矿，进料口b通空气，发生的化学方程式3FeS2+8SO2Fe3O4+6SO2 B．接触室中的反应主要为2SO2+O22SO3 C．吸收塔中不用水吸收SO3的原因是SO3溶于水时放出大量的热，从而形成酸雾，降低吸收效率 D．常温下，铁粒与足量浓硫酸混合会发生化学反应，但最终铁粒仍有剩余 【答案】A 【解析】A．沸腾炉的进料口b加黄铁矿，进料口a通空气，A错误； B．接触室内发生的反应为二氧化硫和氧气发生催化氧化反应生成三氧化硫，该反应为可逆反应，反应的化学方程式为2SO2+O22SO3，B正确；C．三氧化硫与水反应放出大量的热，若用蒸馏水吸收三氧化硫会形成酸雾，降低吸收效率，所以吸收塔内用98.3%的浓硫酸，C正确；D．常温下，铁粒与足量浓硫酸混合会发生钝化，故最终铁粒有剩余，D正确； █考点九 环境保护及绿色化学 【例1】(2025·上海高二期末)在接触法产生H2SO4的过程中，对“废气、废水、废渣、余热”的处理不当的是( ) A．把烟囱加高，将废气直接排放 B．污水用石灰乳处理 C．废渣用来造水泥或炼铁 D．设置“废热”锅炉产生蒸气来供热或发电 【答案】A 【解析】A项，烟囱加高，不能减少废气中有害物质，因此烟囱加高，不能将废气直接排放，故A符合题意；B项，排放的污水中含有H2SO4，可用石灰乳处理，故B不符合题意；C项，废渣中含有SiO2、Fe2O3等物质，可用于制造水泥、炼铁，实现废物再利用，故C不符合题意；D项，硫酸工业的反应都是放热反应，不但可以自行提供能量，还可以向外界提供能量，以降低成本，故D不符合题意；故选A。 ( 解题要点 1．绿色化学的核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。绿色化学的理想在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学。 2．绿色化学的特征： ( 1 ) 采用无毒、无害的原料； ( 2 ) 在无毒、无害的条件 ( 包括催化剂、溶剂 ) 下进行； ( 3 ) 产品应该是环境友好的； ( 4 ) 具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。 ) 【变式1-1】下列废物处理方法中正确的是( ) A．化学实验中产生的二氧化硫废气可用浓硫酸吸收 B．硫酸工业中产生的二氧化硫废气可以直接排入空气 C．用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废渣可用于提取燃料 D．用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废气可用于提取漂白剂 【答案】D 【解析】A．二氧化硫废气是用氨水吸收的，A错误；B．二氧化硫废气不能直接排入空气，否则既造成空气污染，又浪费了原料，B错误；C．硫酸工业的废渣的主要成分是氧化铁，是不能燃烧的，C错误；D．硫酸工业的尾气中含SO2，SO2有漂白性，分离出来后可作漂白剂，D正确；故选D。 【变式1-2】在接触法产生H2SO4的过程中,对“废气、废水、废渣、废热”的处理正确的是( ) ①废气用氨水处理　②污水用石灰乳处理　③废渣用来造水泥或炼铁　④设置“废热”锅炉产生蒸气来供热或发电 A．只有①② B．只有①③④ C．只有①②③ D．全部 【答案】D 【解析】①SO2等废气可以用氨水吸收制得化肥硫酸铵等，①正确；②污水显酸性，可以用石灰乳处理，②正确；③炉渣和矿灰可作为炼铁的原料，③正确；④硫酸工业的反应都是放热反应，不但可以自行提供能量，还可以向外界提供能量，以降低成本，④正确；综上所述，正确的是①②③④，故选D。 █考点十四 化学反应条件的控制 【例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，下面说法错误的是( ) 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 【答案】D 【解析】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。 ( 解题要点 (1) 目的：促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应。 (2) 基本措施 ① 改变化学反应速率：改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以及催化剂的合理使用等。 ② 改变可逆反应进行的限度：改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。 (3) 考虑因素：控制反应条件的成本和实际可能性。 ) 【变式1-1】(2026·辽宁营口高二期中)下列做法不属于调控化学反应速率的是( ) A．合成SO3时使用V2O5作催化剂 B．将食物储存在冰箱中 C．用水溶解氯化钠时用玻璃棒搅拌 D．合成氨气时增大反应物浓度 【答案】C 【解析】A项，使用催化剂可以显著加快反应速率，A正确；B项，食物放在冰箱冷藏存放，温度较低，反应速率减慢，B正确；C项，氯化钠溶解过程不是化学反应，C错误；D项，增大反应物浓度可以加快化学反应速率，D正确；故选C。 【变式1-2】 (2025·贵州学业水平模拟考试)合成CH3OH的一步重要反应为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，则下列有关说法不正确的是( ) A．提高反应时的温度，可以实现CO2的完全转化 B．在上述条件下，CO2不可能100%地转化为CH3OH C．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 D．通过调控反应条件，可能提高该反应进行的程度 【答案】A 【解析】A项，该反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以提高反应时的温度，不可能实现二氧化碳的完全转化，A错误；B项，该反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以在上述条件下，二氧化碳不可能100%地转化为甲醇，B正确；C项，催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，缩短达到平衡的时间，从而提高生产效率，C正确；D项，该反应为可逆反应，通过调控反应条件，使平衡向正反应方向移动，从而提高反应进行的程度，D正确；故选A。 基础应用 1． (2025·浙江省温州新力量联高一期中联考)反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋4H2O(g)，在不同情况下测得反应速率，反应最快的是( ) A． B． C． D． 【答案】D 【解析】根据物质反应的速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，都转化为NH3的浓度变化表示的反应速率，而且单位相同，然后再比较大小。A项，；B项，，则v(NH3)=×0.6 mol/(L·s)=0.48 mol/(L·s)；C项，，则v(NH3)=v(NO)=0.8 mol/(L·min)=0.013 mol/(L·s)；D项，，v(NH3)=v(H2O)=×0.9 mol/(L·s)=0.6 mol/(L·s)；可见：用NH3浓度变化表示的化学反应速率最大值是0.6 mol/(L·s)，故选D。 2．化学反应速率的调控被广泛应用于生活、生产中。下列操作可减慢化学反应速率的是( ) A．用冰箱冷藏保鲜食物 B．向炉膛内鼓风可以使炉火更旺 C．工业制硫酸时采用400～500℃高温 D．工业合成氨使用催化剂 【答案】A 【解析】A．用冰箱冷藏保鲜食物，温度降低，可减缓食物腐败的速率，A符合题意；B．向炉膛内鼓风，增加氧气的浓度，反应速率加快，炉火更旺，B不符合题意；C．工业制硫酸时采用400～500℃高温，使催化剂保持较高的活性，加快反应速率，C不符合题意；D．工业合成氨使用催化剂可加快反应速率，D不符合题意；故选A。 3．对SO2、NOx、CO2和CO进行回收利用是节能减排的重要课题。某温度下，向恒容密闭容器中充入NO2、SO2发生反应：NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)。只改变下列某一反应条件时，能使上述反应速率加快的是( ) A．向容器中充入氩气使压强增大 B．使用催化剂 C．降低温度 D．移除产生的NO 【答案】B 【解析】A．向恒容密闭容器中充入氩气使压强增大，各物质的浓度不变，化学反应速率不变，故A不选；B．使用催化剂能使上述反应速率加快，故B选；C．降低温度，反应速率减慢，故C不选；D．移除产生的NO，生成物浓度减小，反应速率减慢，故D不选；正确答案是B。 4．(2025·四川成都高一期末)某小组利用Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应探究反应条件对速率的影响，下列有关说法不正确的是( ) 选项 反应温度 Na2S2O3溶液 稀H2SO4 ① 25 10 0.1 10 0.1 0 ② 25 5 0.1 10 0.1 x ③ 50 10 0.1 5 0.2 5 ④ 50 10 0.1 10 0.1 0 A．该反应的化学方程式为：Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓+H2O B．可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢 C．①③两组实验可探究温度对反应速率的影响 D．若x=5，①②两组实验可探究Na2S2O3溶液浓度对反应速率的影响 【答案】B 【解析】探究反应条件对速率的影响需控制单一变量。A项，S2O32-在酸性条件下分解生成S、SO2，该反应的化学方程式正确，各元素原子守恒，符合反应事实，A正确；B项，SO2在水中溶解度较大，受温度和酸度影响显著，无法准确通过气体体积判断反应快慢，但产生浑浊的时间可以反映速率，因此“单位时间内产生气体体积判断反应的快慢”的说法不准确，B错误；C项，①(25℃)和③(50℃)温度不同，其他条件(Na2S2O3 浓度、H+浓度)相同，可探究温度对反应速率的影响，C正确；D项，若x=5，①②两组温度(25℃)相同，Na2S2O3 浓度不同(①为0.05 mol·L-1，②为0.025 mol·L-1)，其他条件(H+浓度)相同，可探究Na2S2O3 浓度对反应速率的影响，D正确；故选B。 5．T ℃时，在恒容的密闭容器中通入一定量的NO和CO，发生反应：2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)；测得NO和CO的浓度如表： 时间/s 0 2 4 6 c/mol·L-1 NO 1.00 0.25 0.10 0.10 CO 3.60 2.85 2.70 2.70 下列说法中，正确的是( ) A．0~2 s内，用NO表示的平均速率为0.125 mol·L-1·s-1 B．若使用催化剂，2 s时的c(NO)将大于0.25 mol·L-1 C．若升高温度，反应达到平衡的时间将缩短 D．4 s时，反应恰好达到该条件下的最大限度，且气体压强不再变化 【答案】C 【解析】A．0~2s内，用NO表示的平均速率为mol·L‾1·s‾1，A项错误；B．使用催化剂，反应速率加快，NO为反应物，则2s时的c(NO)将小于0.25mol/L，B项错误；C．升高温度，反应速率加快，则反应到达平衡的时间将缩短，C项正确；D．由图示数据知，4s时反应物的浓度不在改变，达到了平衡状态，则反应达到该条件下的最大限度，但不能说明恰好此刻达到，D项错误；答案选C。 6．工业上利用黄铁矿(FeS2)制取硫酸，其反应流程如下： 下列说法错误的是( ) A．反应①矿石粉碎的目的是提高反应速率 B．反应②中即使通入过量的氧气，也不能将SO2全部转化成SO3 C．接触室选择500℃左右的温度是因为比常温更有利于合成SO3 D．过量的氨水吸收SO2的化学方程式：2NH3·H2O+SO2==(NH4)2SO3+H2O 【答案】C 【解析】由图可知，黄铁矿粉碎后，通入空气高温煅烧生成二氧化硫，二氧化硫催化氧化转化为三氧化硫，三氧化硫被吸收生成硫酸；A．将黄铁矿粉碎，增大反应物的接触面积，煅烧时可加快反应速率，A正确； B．SO2转化为SO3是可逆反应，即使通入过量的氧气，SO2不能完全转化为SO3，B正确；C．接触室选择500℃左右的温度是因为此时催化剂活性最大，C错误；D．过量的氨水吸收SO2生成亚硫酸铵和水，故D正确；故选C。 7．T ℃时，在恒容的密闭容器中通入一定量的NO和CO，发生反应：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)；测得NO和CO的浓度如表： 时间/s 0 2 4 6 c/mol·L-1 NO 1.00 0.25 0.10 0.10 CO 3.60 2.85 2.70 2.70 下列说法中，正确的是( ) A．0~2 s内，用NO表示的平均速率为0.125 mol·L-1·s-1 B．若使用催化剂，2 s时的c(NO)将大于0.25 mol·L-1 C．若升高温度，反应达到平衡的时间将缩短 D．4 s时，反应恰好达到该条件下的最大限度，且气体压强不再变化 【答案】C 【解析】A．0~2s内，用NO表示的平均速率为mol·L‾1·s‾1，A项错误；B．使用催化剂，反应速率加快，NO为反应物，则2s时的c(NO)将小于0.25mol/L，B项错误；C．升高温度，反应速率加快，则反应到达平衡的时间将缩短，C项正确；D．由图示数据知，4s时反应物的浓度不在改变，达到了平衡状态，则反应达到该条件下的最大限度，但不能说明恰好此刻达到，D项错误； 答案选C。 8．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应产生黄色沉淀导致溶液变浑浊，实验可以根据溶液变浑浊为时间进行定性探讨化学反应速率快慢。下列各组中最先出现浑浊的是( ) 选项 反应温度(℃) Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O V(mL)/c(mol·L－1) V(mL)/c(mol·L－1) V(mL) A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.15 5 0.15 5 D 35 5 0.2 5 0.2 20 【答案】C 【解析】温度对速率的影响幅度大，对比四个选项，C项、D项温度高，速率比A项、B项快，C选项混合时浓度为：c(Na2S2O3)＝c(H2SO4)＝＝0.05 mol·L－1，D选项混合时浓度为：c(Na2S2O3)＝c(H2SO4)＝＝0.033 mol·L－1，C选项温度高，浓度大，速率最大，C项符合题意。 9．工业制硫酸的一步重要反应是SO2在400~600℃下的催化氧化：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述有关说法正确的是( ) A．使用催化剂可加快反应速率，提高SO3产率 B．其它条件保持不变，温度越高，速率越快，生产效益越好 C．实际生产中选定400～600℃作为操作温度，其原因是在此温度下催化剂的活性最高，SO2能100%转化为SO3 D．增大压强可以提高SO3产率，但高压对动力和设备要求太高，会增加生产成本 【答案】D 【解析】A．使用催化剂可加快反应速率，但催化剂不能影响平衡的移动，不能提高SO3的产率，A错误；B．温度超过400~600℃时，催化剂的活性降低；且该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，SO3产率的产率降低，故温度超过400~600℃时，升高温度，生产效益降低，B错误；C．实际生产中选定400～600℃作为操作温度，其原因是在此温度下催化剂的活性最高；但该反应是可逆反应，SO2的转化率小于100%，C错误；D．该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，SO3产率升高，但高压对动力和设备要求太高，会增加生产成本，D正确；故选D。 10．工业合成氨是重要的人工固氮的方式，在一个恒容容器中充入N2(g)和H2(g)，一定条件下发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，若温度保持不变，下列说法正确的是( ) A．当充入足够N2(g)后，H2(g)会全部转化 B．升温可以加快化学反应速率故工业合成氨时温度越高越好 C．正、逆反应速率相等时，N2与H2浓度比一定是1：3 D．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 【答案】D 【解析】A．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是可逆反应，当充入足够N2(g)后，H2(g)不会全部转化，故A错误；B．升温可以加快化学反应速率，但温度过高催化剂活性降低，反应速率会减慢，且正反应放热，升高温度不利于氨气生成，故B错误；C．正、逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，但N2与H2浓度比不一定是1：3，故C错误；D．增大压强，平衡正向移动，反应进行程度增大，故D正确；选D。 11．在某一容积为5 L的密闭容器内，加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)。反应中CO2的浓度随时间变化情况如图： (1)根据图中数据，反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为________________________，反应达平衡时，c(H2)＝____________。 (2)判断该反应达到平衡的依据是______________(填序号)。 ①CO减少的速率和CO2减少的速率相等 ②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等 ③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 【答案】(1)0.003 mol·(L·min)－1　 0.03 mol·L－1 (2)①③ 【解析】(1)由图分析10 min达到平衡，CO2的浓度增加了0.03 mol·L－1，则CO浓度减小0.03 mol·L－1，所以v(CO)＝＝0.003 mol·(L·min)－1，由于起始时，H2浓度为0，所以达到平衡时c(H2)＝0.03 mol·L－1；(2)CO减少的速率是正反应速率，CO2减小速率是逆反应速率，可作为判断化学平衡的依据。 12．(2026·云南曲靖高一期中)化学反应速率是表示化学反应进行快慢的物理量，调控化学反应速率对日常生活和工农业生产都具有非常重要的意义。 (1)下列措施的目的主要是减缓化学反应速率的是 (填标号)。 A．水果和蔬菜放在冰箱中 B．燃煤炉中鼓入空气 C．食品采用真空包装 D．工业合成氨使用铁触媒作催化剂 E．用锌片代替铁片与稀硫酸反应制取氢气 F．在月饼的包装袋中放入盛有碱石灰的干燥包 (2)某同学为了研究锌与硫酸反应中硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应容器中，记录获得相同体积的氢气所需的时间。 混合溶液 A B C D E F 4mol/LH2SO4溶液/mL 30 30 V1 30 30 30 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V2 15 H2O/mL V3 V4 17.5 V5 10 5 生成200mLH2所需时间 t1 t2 t3 t4 t5 t6 ①完成此实验设计：V3= mL。 ②t1 t2(填“>”“=”或“<”)，理由是 。 ③该同学发现t6> t5，得出结论：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高；但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因： 。 (3)T℃下，在2L的恒容密闭容器中，加入气态物质X、Y、Z、W，测得一段时间内它们的物质的量(单位：mol)并记录如下： 物质 0min 5min 10min 15min 20min X 2 1.8 0.9 0.5 0.5 Y 2 1.8 0.9 0.5 0.5 Z 0 0.4 2.2 3 3 W 1 0.8 0.9 1 1 ①该反应的化学方程式是 。 ②5~10min内用Z表示的平均反应速率为 。 ③反应进行到5min时v正(X) (填“>”“<”或“=”)10min时v逆(Y)。 ④如该反应改为在恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器中进行，该反应达到平衡状态的标志是 (填标号)。 A．混合气体的总质量保持不变 B．X、Z的反应速率之比为1：2 C．容器内混合气体的压强保持不变 D．容器内混合气体的密度保持不变 E．容器内温度保持不变 【答案】(1)AC (2) 20 ＞ 锌置换出硫酸铜中的铜，锌、铜和硫酸形成原电池加快了反应速率 当加入CuSO4溶液超过一定量时，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，减小了Zn与稀硫酸的接触面积，导致生成H2的速率下降 (3) X(g)+Y(g)2Z(g) 0.18 mol·L－1·min－1 ＞ CE 【解析】锌和硫酸铜发生置换反应置换出铜单质，要对比试验效果，那么除了反应的物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同。 (1)A项，水果和蔬菜放在冰箱中，温度降低，化学反应速率减缓，A正确；B项，燃煤炉中鼓入空气，增大了氧气的浓度，加快了煤燃烧的化学反应速率，B错误；C项，食品采用真空包装，隔绝了氧气等反应物，减小了反应物的浓度，减缓了食品变质的化学反应速率，C正确；D项，工业合成氨使用铁触媒作催化剂，加快了合成氨的化学反应速率，D错误；E项，用锌片代替铁片与稀硫酸反应制取氢气，锌比铁活泼，反应速率加快，E错误；F项，在月饼的包装袋中放入盛有碱石灰的干燥包是为了防止月饼受潮，F错误；故选AC； (2)①要研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，应保证除硫酸铜的量不同外，其他条件相同。每组实验中硫酸的量要相同，所以V1=30mL，六组实验溶液的总体积应相同，A组中溶液总体积为30+V3，F组中溶液总体积为30+15+5=50mL，所以30+V3=50，解得V3=20mL；②B组中加入了硫酸铜溶液，锌会先与硫酸铜发生置换反应Zn + CuSO4=ZnSO4+Cu，生成的铜附着在锌表面，形成铜锌原电池，加快了反应速率，所以，当加入30+V3，溶液超过一定量时，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，减小了Zn与稀硫酸的接触面积，导致生成H2的速率下降； (3)①首先，根据化学反应中物质的量的变化量之比等于化学计量数之比。从表格数据可知，X、Y的物质的量减少，是反应物；Z的物质的量增加，是生成物。0 - 15min内， ，，，，W的物质的量在反应前后先减少后增加，最终不变，说明W是催化剂，所以该反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)；②根据化学反应速率的计算公式，5 -10min内， ，则；③反应进行到5min时，反应正向进行，；反应进行到15min时，反应达到平衡状态，， 随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小，所以5min时的大于10min时的(因为15min时达到平衡， ，且正反应速率在减小)，所以>(10min时) ；④A项，根据质量守恒定律，混合气体的总质量始终保持不变，所以不能作为平衡状态的标志，A错误；B项，X、Z的反应速率之比为1:2，没有说明是正反应速率还是逆反应速率，不能确定正逆反应速率是否相等，不能作为平衡状态的标志，B错误；C项，该反应是气体分子数不变的反应，但在恒容绝热容器中，反应过程中温度会变化，导致压强改变，当容器内混合气体的压强保持不变时，说明温度不再变化，反应达到平衡状态，C正确；D项，混合气体的质量不变，容器体积不变，则容器内混合气体的密度始终保持不变，不能作为平衡状态的标志，D错误；E项，在恒容绝热容器中，当容器内温度保持不变时，说明反应的热量变化不再发生，反应达到平衡状态，E正确；故选CE。 能力提升 1．在恒温恒容条件下，发生反应2A(g)+xB(g)2C(g)，反应体系中某物质的浓度c随时间的变化如图中曲线甲、乙所示，已知x为整数。下列说法不正确的是( ) A．x=3 B．曲线甲表示的是物质B在反应进程中的浓度变化 C．10~30min内v(C)=0.05mol·L-1·min-1 D．当混合气体的密度不再随时间的变化而变化，不能说明该反应达到平衡 【答案】C 【解析】A．根据分析可知，x=3，A正确；B．根据分析可知，曲线甲表示的是物质B在反应进程中的浓度变化情况，B正确；C．曲线乙表示C物质，10-30min内v(B)=，则v(C)=0.033mol·L-1·min-1，C错误；D．反应在恒容密闭容器中进行，且反应物和生成物都是气体，无论是否达到平衡，混合气体的密度始终不变，D正确；故答案选C。 2．硫酸是十分重要的化工原料。工业上用黄铁矿又称为二硫化亚铁(FeS2)制备硫酸的工艺如下图所示。 (1)FeS2中硫元素的化合价是___________。 (2)写出过程Ⅱ发生反应的化学方程式___________。 (3)过程Ⅲ用98.3%的浓硫酸吸收SO3后再稀释为各种浓度的稀硫酸，写出浓硫酸稀释为稀硫酸的操作过程：___________。 下图是模拟工业过程Ⅱ来探究SO2的催化氧化过程。 (4)装置甲的作用是___________。 (5)装置丙中盛放的是18.4mol/L的浓硫酸，目的是___________。反应结束后取1.0mL丙中的流液稀释为10.0mL的稀硫酸，滴加几滴酚酞试剂、缓慢加入1.0mol/L 的NaOH溶液，当混合溶液变红时，认为硫酸恰好完全反应，此时所用NaOH溶液体积大于___________mL，说明SO2催化氧化时有SO3生成。 (6)装置丁的作用是吸收并检验SO2已除净，现象时酸性高锰酸钾红色变浅，写出反应的离子方程式___________。 (7)装置戊中的现象是___________，说明SO2催化氧化时有O2剩余。 【答案】(1)-1 (2)2SO2+O2 2SO3 (3)将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌 (4)干燥气体、混合气体、调节气体比例 (5)吸收SO3 36.8 (6)5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+ (7)出现浅黄色沉淀或变浑浊 【解析】黄铁矿与空气在高温下煅烧，反应产生Fe2O3、SO2；在催化剂、加热的条件下，SO2与O2发生反应产生SO3；SO3被98.3%的浓硫酸吸收得到硫酸。在模拟工业过程Ⅱ来探究SO2的催化氧化过程时，装置甲的浓硫酸的作用是干燥气体、混合气体，并通过观察气泡来判断两种气体的混合比例；在装置乙中SO2、O2发生催化氧化反应产生SO3，装置丙中盛放的是18.4mol/L的浓硫酸，目的是吸收SO3气体；在装置丁中，用酸性KMnO4溶液氧化除去未反应的SO2；O2具有氧化性，会氧化戊装置中的Na2S，产生黄色的S沉淀而使溶液变浑浊，据此判断SO2催化氧化时有O2剩余。 (1)在FeS2中Fe为+2价，根据化合物中元素化合价代数和为0，可知S元素化合价为-1价。 (2)在反应过程Ⅱ中SO2、O2催化氧化反应产生SO3，该反应的化学方程式为：2SO2+O2 2SO3。 (3)由于浓硫酸的密度比水大，溶于水时会放出大量热量，所以浓硫酸稀释为稀硫酸的操作过程为将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使热量迅速扩散，防止酸滴飞溅。 (4)装置甲中浓硫酸的作用是干燥气体、混合气体，通过观察气泡来调节气体混合比例。 (5)装置丙中盛放的是18.4mol/L的浓硫酸，目的是吸收SO3气体，防止形成酸雾；SO3与浓硫酸中的水反应生成H2SO4，1.0mL的18.4mol/L的浓硫酸中，n(H2SO4)= 18.4mol/L×0.001L=0.0184mol，若这些硫酸和NaOH完全反应，则n(NaOH)=2n(H2SO4)=2×18.4mol/L×0.001L=0.0368mol，V(NaOH)== 0.0368L=36.8mL，所若用NaOH溶液体积大于36.8 mL，则n(H2SO4)＞0.0184mol，说明SO2催化氧化生成SO3。 (6)SO2被氧化为，被还原为Mn2+，根据电子数守恒及原子守恒，可得出离子方程式：5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+。 (7)O2具有氧化性，会氧化戊装置中的Na2S，产生黄色的S沉淀而使溶液变浑浊，据此判断SO2催化氧化时有O2剩余。 3．某化学兴趣小组同学依据反应ClO+3HSO==Cl-+3SO+3H+，探究影响化学反应速率的部分因素并测定其化学反应速率，请回答下列问题： 该小组同学设计了3组实验，探究影响化学反应速率的部分因素，具体情况如下表所示。 实验编号 加入0.1mol/LKClO3溶液的体积/mL 加入0.3mol/LNaHSO3溶液的体积/mL 加入水的体积/mL 反应温度 1 10 10 0 25℃ 2 10 5 a 25℃ 3 10 10 0 60℃ (1)表中a= __________，通过实验1和实验3可探究___________对化学反应速率的影响。 (2)该小组同学依据实验1条件进行反应并测定其化学反应速率，所得数据如图所示。 分析实验数据发现，反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。该反应在0～7min的化学反应速率v v(SO) =______________。 设计以下方案，通过测定随时间变化的情况，探究化学反应速率先增大的原因，具体情况如下表所示。 方案 假设 实验操作 1 该反应放热，使溶液温度升高，化学反应速率提高 向烧杯中加入10mL0.1mol/LKClO3溶液和10mL0.3mol/LNaHSO3溶液，测量反应体系温度的变化。 2 反应生成的Cl-是该反应的催化剂，使反应加快。 取10mL0.1mol/LKClO3溶液加入烧杯中，向其中加入_______，再加入10mL0.3mol/LNaHSO3溶液。 3 溶液酸性增强，加快了化学反应速率。 分别向标号为①②的两只烧杯中加入10mL：向烧杯①中加入1mL0.2mol/LNaCl溶液，向烧杯②中加入1mL0,2mol/L盐酸；然后分别向这两只烧杯中加入10mL0.3mol/LNaHSO3溶液。 ①除方案1、2、3中的假设外，还可提出的假设是_____________。 ②补全方案2中的实验操作：加入_________________。 ③反应后期化学反应速率减小的原因是_____________。 【答案】(1)5 温度 (2) 0.015mol·L-1·min-1 生成的加快了化学反应速率 NaCl固体(或KCl固体) 反应物浓度降低，反应速率减慢 【解析】(1)根据分析，实验1和2比较的是反应物浓度对反应速率的影响，应控制溶液总体积相同，则实验2应加入5mL水，即a=5；实验1和3反应温度不同，反应物浓度相同，则实验1和3可探究温度对反应速率的影响； (2)根据题目所给图分析，计算氯离子在的化学反应速率为，根据反应化学计量数之比，；为探究化学反应速率先增大的原因，除了温度、氯离子作催化剂以及溶液的酸性对反应速率的影响外，还可能有硫酸根离子作催化剂，加快了反应速率；方案2中假设氯离子是该反应的催化剂，为了验证该假设，可以在反应前加入含氯离子的钠盐或钾盐；反应速率先增大后减小，随着反应的进行，反应物浓度减小，降低了该反应的速率。 4．工业制硫酸的反应之一为：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，在2 L恒温恒容密闭容器中投入2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应，下图是SO2和SO3随时间的变化曲线。 (1)前10 min SO3的平均反应速率为___________；平衡时，SO2转化率为___________。 (2)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是___________。 ①容器中压强不再改变；②容器中气体密度不再改变；③SO3的质量不再改变；④O2的物质的量浓度不再改变；⑤容器内气体原子总数不再发生变化； (3)以下操作会引起化学反应速率变快的是______。 A．向容器中通入氦气 B．升高温度 C．扩大容器的体积 D．向容器中通入O2 E．使用正催化剂 (4)反应达平衡时，体系的压强与开始时的压强之比为________；容器内混合气体的平均相对分子质量和起始投料时相比________(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1)0.05 mol·L－1·min－1 70% (2)②⑤ (3)BDE (3)23∶30 增大 【解析】(1)前10 min SO3的物质的量增加1.0 mol，v(SO3)＝＝0.05 mol·L－1·min－1，25 min后反应达到平衡，二氧化硫由2.0 mol减少至0.6 mol，其转化率为：×100%＝70%；(2)①反应前后气体分子数不相等，反应过程中压强不断减小，当达到平衡时容器中压强不再改变，故压强不变可判断反应达到平衡状态，①不符合题意；②容器中各物质均为气体，气体的总质量不变，容器体积恒定，则容器中气体密度不变，因此密度不变不能判断反应达到平衡状态，②符合题意；③SO3的质量不再改变说明反应达到平衡状态，③不符合题意；④各组分浓度不变是平衡的基本特征，因此O2的物质的量浓度不再改变说明反应达到平衡状态，④不符合题意；⑤根据元素守恒可知，容器内气体原子总数始终恒定不变，因此原子数不再发生变化不能判断反应达到平衡，⑤符合题意；(3)A项，向容器中通入氦气，各组分的浓度不变，反应速率不变，不符合题意；B项，升高温度可以加来反应速率，符合题意；C项，扩大容器的体积，使各物质的浓度减小，反应速率减小，不符合题意；D项，向容器中通入O2 ，增大了反应物的浓度，反应速率加快，符合题意；E项，使用正催化剂可以加快反应速率，符合题意；(4)由图像可知平衡时二氧化硫的物质的量为0.6 mol，三氧化硫的物质的量为1.4 mol，结合反应可知消耗的氧气为0.7 mol，则平衡时剩余的氧气为1 mol－0.7 mol＝0.3 mol，平衡时总气体物质的量为：n(SO2)＋n(O2)＋n(SO3)＝0.6 mol＋0.3 mol＋1.4 mol＝2.3 mol，平衡时，体系的压强与开始时的压强之比等于气体的物质的量之比，即2.3 mol∶3 mol=23∶30，由反应可知，反应前后气体的总质量保持不变，气体的物质的量减小，因此反应达平衡时气体的平均相对分子质量增大。 5．(2026·山西高二开学考试)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 (1)实验1组为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)： 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620 ①各时间段反应速率最大的是 (填“0～1”、“1~2”、“2～3”、“3～4”或“4～5”)min。 ②为控制反应速率，防止反应过快难以测量氢气体积，该小组事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为可行的是 (填字母)。 A．蒸馏水     B．KCl溶液    C．KNO3溶液     D．CuSO4溶液 (2)实验2组在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。下图表示一定量的锌与足量的稀硫酸反应生成氢气的关系，若在反应液中加入少量硫酸铜固体，请在下图中用虚线表示这一关系的变化 。 (3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，实验3组设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到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。 实验混合溶液 A B C D E F 4 mol·L-1H2SO4/mL 40 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 V6 15 30 H2O/mL V7 V8 V9 22.5 V10 0 ①请完成此实验设计，其中：V4= ，V8= 。 ②综上所述，结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析生成氢气速率下降的主要原因是： 。 (4)一定温度下，向体积为10L的恒容密闭容器中加入一定量的X、Y、Z三种气体，发生反应：mX(g)Y+2Z，各物质的浓度随时间变化情况如图所示［0~t1阶段c(Y)变化未画出］。则m= ，0~t1阶段，Y的平均消耗速率为： 。 【答案】(1) 2～3 AB (2) (3) 40 29.5 生成的铜覆盖在锌粒表面，减小反应接触面积，速率下降 (4) 3 0.03/t1 mol·L-1·s-1 【解析】(1)①相同条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多，由表中数据可知，反应速率最大的时间段是2～3 min，原因是该反应是放热反应，温度越高，且盐酸浓度较大，反应速率越大；②A项，加入蒸馏水，H+浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A可行；B项，加入KCl溶液，H+浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故B可行；C项，加入KNO3溶液，H+浓度减小，因酸性溶液中有NO3-，具有强氧化性，与Zn反应无氢气生成，故C不可行；D项，加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，形成Zn-Cu原电池，加快反应速率，故D不可行；故选AB。 (2)锌置换出硫酸铜中的铜，构成铜锌原电池，加快反应速率，锌的量变少，产生氢气量变少，故图像为：； (3)①为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，需要控制变量，使溶液总体积相同，确保硫酸铜浓度不同，硫酸浓度相同，根据表格数据可知，硫酸浓度相同，则硫酸溶液体积均为40mL，溶液总体积为70mL，则V4=40mL，V8=29.5mL；②当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，原因是锌置换铜形成锌铜原电池，加快反应速率；但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降，主要原因：生成的铜覆盖在锌粒表面，减小反应接触面积，速率下降； (4)由图可知，，，浓度变化量之比等于化学计量数之比，则m=3，。 / 学科网（北京）股份有限公司 $