第6章 第2节 化学反应的速率与限度 阶段综合-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

第二节 阶段综合 黑题 阶段强化 限时：35min 1.对于可逆反应X(s)+3Y(g)=2Z(g),下列 平衡状态 叙述正确的是 ( B.实验表明温度低于50℃时，催化剂I的效 A.当X、Y和Z的物质的量之比为1：3：2 果优于催化剂Ⅱ 时，反应一定达到化学平衡 C.适当延长反应时间，可以缩小图中阴影部 B.通过控制反应条件，可以提高该反应进行 分的面积 的程度 D.2s时，测得容器中02和C02的浓度相等， C.若Y的反应速率为0.3mol.L1·s1,则X 则C0的转化率为66.7% 的反应速率为0.1mol.L1·s1 4. 研究反应2X(g)=Y(g)+Z(g)的反应速率 D.若容器体积不变，向容器中充入氩气，压强 影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z 增大，反应速率增大 起始物质的量浓度为0，反应物X的物质的量 2.向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定 浓度随反应时间的变化情况如图所示。 量的S02和02，开始反应时： c(X)/mol·L-） 甲：500℃，10molS02和5mol02的反应 1.20 1800℃ 1.00 2800℃ 乙：500℃，用V20,作催化剂，10molS02和 0.80 <3800℃ 0.60 5mol02的反应 0.40 4820 ℃ 0.20 丙：450℃，8molS02和5mol02的反应 0 20 30405060时间min 丁：500℃，8molS02和5mol02的反应 下列说法不正确的是 ( ) 按反应速率由大到小顺序排列正确的是( A.比较实验②④得出：升高温度，化学反应速 A.甲>乙>丙>丁 B.乙>甲>丙>丁 率加快 C.乙>甲>丁>丙 D.丁>丙>乙>甲 B.比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学 3.(2024·安徽合肥高一期中)为了模拟汽车尾 反应速率加快 气的净化原理，向密闭容器中投入一定量的 C.若实验②③只有一个条件不同，则实验③ C0和02，发生反应：2C0(g）+02(g) 使用了催化剂 一2C02(g)。在不同催化剂(I型、Ⅱ型)下 D.在0~10min内，实验②的平均反应速率 均反应2s,测得C0转化率与温度的关系如 v(Y)=0.04mol·L1·minl 图中实线所示，虚线表示C0的平衡转化率和 5.(2024·陕西宝鸡高一期末)一定温度下，在 温度的关系。下列说法不正确的是( 容积固定的密闭容器中发生可逆反应X(g)+ +C0转化率 3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别 为c1c2c(均不为零)，达到平衡时X、Y、Z 型 Ⅱ型 的浓度分别为0.1mol·L1、0.3mol·L1 50 温度/C 0.08mol·L1,则下列判断正确的是() A.50℃时，两种催化剂下的反应均达到化学 A.c1与c2的比值无法确定 必修第二册·RJ黑白题054 B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为2：3 B点（填“>”“<”或“=”）。 C.充入一定量的氦气，反应速率加快 ②从反应开始至刚达到平衡，HⅡ的平均反应 D.c1的取值范围为0<c,<0.14mol·L- 速率为 6.(2024·河北石家庄高一期末)以C0,制备甲 ③起始时L,的物质的量为 mol. 醇是实现“双碳”目标的重要途径。在容积为 ④下列能说明反应已达平衡状态的是 5L的密闭容器中，充入1molC02和 a.氢气的生成速率等于碘化氢的消耗速率 0.5molH2,180℃下反应得甲醇（沸点为 b.单位时间内断裂H一H键的数目与断 64.7℃)和物质X,测得各物质的物质的量随 裂H一I键的数目相等 时间的部分变化如图。下列有关说法不正确 c.c(H2):c(L2):c(H)=1:1:2 的是 ( d.2正(L2)=v逆(HI) n/mol n/mol 69 e.反应混合体系的颜色不再发生变化 CO 1.0 (2)某小组同学在室温下进行“碘钟实验”：将 0.5 0.5 浓度均为0.01mol·L1的H202、H2S04、 CH,OH KI、Na2S203溶液及淀粉混合，一定时间后溶 2 101112 t/min 液变为蓝色。 A.0~1min内，氢气的平均反应速率为 已知：“碘钟实验”的总反应的离子方程式 0.04mol·L-1·min1 为H202+2S203+2H=S40%+2H20反应 B.t=6min时，正反应速率=逆反应速率 分两步进行： C.上述体系达到平衡时，混合气体中甲醇的 第1步：… 体积分数约为7.69% 第2步：L2+2S20号=2+S,0%。 D.其他条件不变，将该恒容容器改为体积可 ①第1步的离子方程式是 变的恒压容器，初始体积为V。某时刻，测 ,对于总反应，I厂的作用是 得H2的转化率为60%，此时容器体积 为V2,则V1:V2=13:15 ②为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实 7.（2024·广东广州高一月考)碘及其化合物在 验I、Ⅱ（溶液浓度均为0.01mol·L1)。 生产、生活中有重要作用。 序号 实验I 实验Ⅱ (1)一定温度下 ↑c/mol·L') H202溶液 在2L的密闭容器0.5 试剂和 H2S04溶液 内发生反应： 0.4 0.3 用量 Na2S203溶液 H,(g）+12(g) /mL KI溶液（含淀粉） 3 y =→2HΠ(g),开始时0.05 10 t/min H20 0 通人0.8molH,(g) 和一定量的1，(g),各物质的浓度随时间的变 溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验 化情况如图所示，其中2(g)的浓度变化曲线 I是30min、实验Ⅱ是40min。实验Ⅱ 前半部分已略去。 中，z= ；对比实验I、Ⅱ，可得出的实 ①比较正反应速率（同一物质）的大小：A点 验结论是 第六章黑白题055黑题■ 应用提优 题号12345 答案CA D DD 1.C解析：该反应为可逆反应，氮气不能完全转化为氨气，A错误；达 到化学平衡时，氮气、氢气和氨气的物质的量浓度不再变化，但三者 的比值不一定为1：3：2，B错误：达到化学平衡状态时，正、逆反应 速率相等，氨气、氢气和氨气的物质的量浓度不再变化，消耗 a mol N2的同时一定消耗2 mol NH3,C正确；达到化学平衡时，正、 逆反应速率相等，但反应不停止，则反应速率不为零，D错误。 2.A解析：物质D是固体，其浓度不变，因此不能使用D物质浓度变 化表示反应速率，A错误；T1温度下，10~15min,△n(A)=1.25mol- 1.15mol=0.10mal,(A)=)0-10mo=0.010m0l.L1·nmin';在第 2L×5min l5min时，温度调整到T2,T2温度下，15~20min中，An(A)= 0.15 mol 1.15mol-1.00mol=0.15mol,"（A）=2Lx5min 0.015mol.L1·minl:反应物浓度减小，但反应速率快，说明反应 温度：T2>T1,B正确；反应在2L恒容密闭容器中进行，气体的体积 不变，D(s)+2A(g)=B(g)+C(g),反应中D为固体，其余物质都 是气体，气体的质量会发生改变，若平衡发生移动时，气体质量变化， 若气体物质的量不变，即混合气的平均相对分子质量不变，说明反应 达到平衡状态，C正确：从反应开始至20min时，A物质的物质的量 减小1.00mol,根据物质反应转化关系可知反应会生成0.5molB,由 于容器的容积是2L,故20min时，B的物质的量浓度为c(B)= 0,5ml=0.25mlL1,D正确。 2L 3.D解析：过量的KI溶液和FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2+ 和L2,反应的离子方程式为2Fe3++2I一2Fe2++L2,反应后的溶液 中加入CCl4,若有机层呈紫红色，则说明生成L2,向上层清液滴加 KSCN溶液，若溶液显红色，则说明在KI溶液过量的情况下Fe3+没有 反应完，FcCl2与KI的反应存在反应限度，综上所述，故选D。 4.D解析：达到化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实 质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在 改变，故一定未达到平衡状态，A错误；a点到b点时正反应速率增 大，反应物浓度不断减小，B错误；从a点到c点正反应速率增大，之 后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影 响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反 应物的总能量高于生成物的总能量，C错误；转化率=c×1O0%= C起 △x10%,当△出1=A2,0越大，4c越大，所以S02的转化率△，段更 C起 大，D正确。 5.D解析：0~10min内，生成NH3的物质的量为0.1mol,浓度为 0.05mlL,则以NH,表示的平均反应速率为4c(NH) △t 0.05mol·L- -=0.005mol·L-1·min-1,A正确；l0min时改变条件 10 min 的瞬间各物质的物质的量不变，10~20min内反应速率加快，则 10~20min内，NH?浓度变化的原因可能是加入催化剂或缩小容器体 积，B正确：由图可知，该反应从20min开始各物质浓度不变，说明反 应达到化学平衡状态，C正确；反应达到平衡时，N2的平衡转化率为 04mol-0.25mol×100%=37.5%,H,的平衡转化率为 0.4 mol 0.6m0l-0.15m0lx100%=75%,两者转化率不同，D错误。 0.6 mol 6.（1)4FeS,+110,高温2Fe,0,+8s0,(2)065% ②0.015mol·L1·s1③AB(3)常压下二氧化硫的转化率已经 正本参考答案 很高了，选择高压S0,的转化率增加有限而对设备要求很高，增加成 本(4)40℃增加吸收速率 解析：(1)焙烧时FeS2全部转化为Fe203和一种具有刺激性气味的 气体X,根据质量守恒可知，氧气参与反应将硫元素氧化为二氧化 硫。(2)①由表中数据可知，反应达到平衡状态时，S02的转化率是 02mol-0.07mo×100%=65%:②结合化学反应方程式及表格数据 0.2 mol 可知，0~2s内氧气的物质的量变化量为0.06mol,用02表示0~2s 内该反应的平均速率，(0，)-906m=0.015ml·L1·g;③该 2L×2s 反应是气体分子数改变的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合 气体的压强不随时间的变化而变化，说明反应达到平衡状态，A正 确：反应速率之比等于反应物的化学计量数之比，说明正、逆反应速 率相等，反应达到平衡状态，B正确；容器内气体的浓度c(S02): c(02):c(S03)=2:1:2,不能说明正、逆反应速率相等，不确定反 应达到平衡状态，C错误：容器体积和气体总质量始终不变，则混合 气体的密度始终不变，不能说明反应已达平衡状态，D错误。(4)由 图可知，适宜温度为40℃，而工业生产中一般采用60℃的可能原因 是增加吸收速率，提高单位时间内物质产率。 压轴挑战 7.(1)2~3min该反应是放热反应，2~3min时溶液温度较高(2)不 变不变(3)02②小于32(PPx100% Po 解析：(1)单位时间内反应产生H2的体积越大，反应速率越快。根 据表格数据可知：在前5min内每1分钟产生H2的体积分别为 50mL、70mL、112mL、58mL、20mL,可见反应速率最快的是第 2~3min;Zn与盐酸的反应为放热反应，2~3min时溶液温度较高，盐 酸的浓度也较大，因此反应速率最快。(2)Fe是固体，增加固体的 量，物质的浓度不变，因此反应达到平衡后，增加Fe的量，化学反应 速率不变：保持容器容积不变，充人Ar使体系压强增大，由于反应混 合物中各物质的浓度不变，因此其逆反应速率不变。(3)①根据化 学方程式可知，每有3molA反应，会产生x mol C,现在反应消耗A 的物质的量为△n(A)=(3-1.8)mol=1.2mol,反应产生C的物质的 量为△n(C)=0.4mol·L-1×2L=0.8mol,△n(A):△n(C)= 1.2mol:0.8mol=3:2,所以x=2;②若3molA完全反应转化为生 成物C,则会产生2molC,由于容器的容积是2L,则C的浓度 是c(C)=2,m0三1mol·,可逆反应的反应物不能完全转化为生 成物，所以反应经2min达到平衡，平衡时C的浓度小于1mol·L1; ③假设反应达到平衡时消耗B的物质的量为y,则同时消耗A的物 质的量为3y,反应产生C的物质的量为2y,平衡时总物质的量 n平=(3mol-3y)+(1mol-y)+2y=(4mol-2y),在恒容密闭容器中气 体的压强之比等于气体的物质的量之比。在反应开始时气体的物质 的量为m始=4ml,气体压强为po,在平衡时压强为p,故4m0l-2y 4 mol 0,解得y=2 (Po P mol,故平衡时A的转化率为 Po 3×2 Po-P mol -×100%= 2(P0-p） ×100%。 3 mol Po 第二节 1 阶段综合 黑题阶段强化 题号1 2 3 4 56 答案BCDDDD 1.B解析：各物质的物质的量之比等于化学方程式中对应物质的化学 计量数之比时，正、逆反应速率不一定相等，反应不一定达到化学平 衡，A错误；通过控制反应条件，可以提高该反应进行的程度，如增大 黑白题21 压强，可以使平衡正向移动，提高了反应进行的程度，B正确：X为固 体，浓度为常数，不能用其浓度变化表示反应速率，C错误：容器体积 不变，向容器中充入氩气，压强虽然增大，但容器体积不变，则各物质 浓度不变，反应速率不变，D错误。 2.C解析：乙中，反应条件为500℃，用V,05作催化剂，10molS02和 5mol02,反应温度最高、浓度最大，且使用了催化剂，所以乙的反应 速率最大：甲与丁相比，温度相同、甲中反应物浓度大于丁中反应物 浓度，所以反应速率甲比丁大；丁与丙相比，浓度相同，但丁的温度比 丙高，所以反应速率丁比丙大。综合以上分析，反应速率由大到小顺 序为乙>甲>丁>丙，故选C。 3.D解析：由题目图像可知，虚线表示C0的平衡转化率和温度的关 系，50℃时，三条曲线重合，即两种催化剂下的反应均达到化学平衡 状态，A正确：在温度低于50℃时，2s时催化剂I条件下二氧化碳 转化率大于催化剂Ⅱ，则I型催化剂的效率优于Ⅱ型，B正确：b点 前未达到化学平衡状态，适当延长反应时间，可提高这段时间内C0 的转化率，可以缩小图中阴影部分的面积，C正确；C0和02的起始 投料未知，不能计算2s时C0的转化率，D错误。 4.D解析：实验②④中，X的起始物质的量浓度相等，实验②的温度为 800℃，实验④的温度为820℃，实验④的反应速率明显较快，说明 温度升高，化学反应速率加快，A正确：从图像可以看出，实验①②的 温度相同，①比②的X的起始物质的量浓度大，①的反应速率快，B正确； 实验②③中，X的起始物质的量浓度相等，温度相同，平衡状态也相同，但 是实验③反应速率较快，达到平衡状态所需的时间短，说明实验③使用了 催化剂，C正确：从图像可以直接求得0~10min内实验②的平均反应速 率(X)=(1.0-0.80)ml·L -=0.02mol·L-1·min-1,根据化学方程 10 min 式的计量数关系可知v(Y)=0.01mol·L1·min1,D错误。 5.D解析：设达到平衡时，参与反应X的物质的量浓度为a,则根据题 意可写出三段式： X(g)+3Y(g)=2Z(g) 起始/(mol·L-1)a+0.13a+0.3 0.08-2a 转化/(mol·L-1) a 3a 2a 平衡/(mol·L1)0.1 0.3 0.08 c1=a+0.1、c2=3a+0.3、c3=0.08-2a。根据三段式可得：c1=a+ 0.1、c2=3a+0.3,c1:c2=1:3,A错误；当Y和Z的生成速率之比 为3：2时可说明反应达到平衡，B错误；该装置容积固定，充入一定 量的氦气，物质的分压及浓度不会发生变化，故反应速率不变，C错 误；c3=0.08-2a,且c3不为0，则a<0.04,又c1=a+0.1,则c1的取值 范围为0<c1<0.14mol·L1,D正确。 6.D解析：0-1min内，氢气的平均反应速率u(H,）=△ 0.5 mol-0.3 mol 5L -=0.04mol·L1·min1,A正确；由图像可知，t 1 min =3min时，C02消耗0.1mol,则生成的甲醇为0.1mol,与10min时 甲醇的量一样，表示已达平衡，故t=6min时，正反应速率=逆反应速 率，B正确：达到平衡时n(CH,OH)=0.1mol,反应物总物质的量为 1.5mol,反应为C02+3H2-一CH30H+H20,则混合气体的变化量 △n=2△n(CH30H)=0.2mol,则混合气体的总物质的量为1.5mol 02mol1.3ml,甲醇的体积分数为3W一100%-7.69%，C正确： 起始时反应物总物质的量为1.5mol,某时刻，测得H2的转化率为 60%,即4n(H2)=0.5mol×60%=0.3mol,反应为C02+3H2-一 CH,0HH,0,则混合气体的变化量△=子△n(H,)=子×03m= 2 0.2mol,则混合气体的总物质的量为1.5mol-0.2mol=1.3mol,恒温 恒压条件下气体的体积之比等于其物质的量之比，所以V1：V,= 1.5mol:1.3mol=15:13,D错误。 7.(1)①>②0.05mol·L1·min1③0.6④de(2)①H,02 必修第二册·RJ +2I厂+2H一2+2H20催化剂②2其他条件不变，增大氢离 子（或硫酸）浓度可以加快反应速率 解析：(1)①随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，所以A点的正 反应速率大于B点；②从反应开始至刚达到平衡状态，△c(HⅡ)= 0.5 mol(HI)=0.5 mal .L -=0.05mol·L-1·min-1; 10 min ③Ac(H)=0.5mol·L1,则△c(2)=0.25mol·L1,且平衡时 c(12)=0.05mol·L-1,则起始时碘的浓度为0.25mol·L1+ 0.05mol·L1=0.3mol·L-1,起始物质的量为0.3mol·L-1×2L= 0.6mol;④氢气的生成速率、碘化氢的消耗速率都只表示逆反应速 率，a错误：单位时间内断裂H一H键的数目与断裂H一I键的数目相 等，正、逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，b错误；达到平 衡时各物质的浓度保持不变，但不一定等于化学计量数之比， c(H2):c(L2):c(HI)=1:1:2时反应不一定处于平衡状态，c错 误；2正(L2)=(Ⅲ)说明正、逆反应速率相等，是反应达到平衡状 态的标志，d正确；L2(g)呈紫红色，反应混合体系的颜色不再发生变 化说明碘蒸气的浓度不再变化，反应达到平衡状态，e正确。 (2)①“碘钟实验”的总反应的离子方程式为H202+2S20?+2H+ —S40后+2H20,反应第2步为L2+2S203—2I厂+S40名，反应第 1步=总反应-反应第2步，反应第1步的离子方程式为H202+ 2+2H一L2+2H20;厂在反应前后质量、化学性质未发生变化，为 催化剂；②实验I、Ⅱ中所用H2S04溶液的体积不同，故实验I、Ⅱ 是探究硫酸溶液浓度（或H*的浓度）对溶液变蓝速率的影响，采用 控制变量法，实验I、Ⅱ中H202、Na2S203、KI溶液的浓度应分别对 应相等，则x=8、y=3、z=4-2=2;实验I中H2S04溶液的浓度大于 实验Ⅱ中，溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验I是30min、 实验Ⅱ是40min,对比实验I、Ⅱ，可得出的实验结论是其他条件不 变，增大氢离子（或硫酸）浓度可以加快反应速率。 第六章章末检测 题号12 3 456 7 8 答案BA A D B A B C 题号91011 12131415 答案DCDBACD 1.B 2.A解析：根据题干描述，碘化氢分解的总反应是吸热的，而第二 步2I·(g)→L2(g)是成键过程，一定放热，故第一步反应必然 吸热。 3.A 4.D解析：改变条件后，正、逆反应速率增大且相等，可能是加了催化 剂：对反应前后气体分子数相等的化学反应，也可能是加压，A正确； 已知生成物的百分含量随温度的升高而增大，m点为曲线的最高点， 生成物的百分含量达到最大值，即建立了相应温度下的平衡状态， B正确；曲线上B点表示在此温度下反应达到平衡时所能达到的最大 转化率，A位于曲线以上，表示超过该温度下的最大转化率，此时平衡 会向逆反应方向移动，”逆>正；C点位于曲线以下，表示未达到该温度 下的最大转化率，此时平衡会向正反应方向移动，”逆<正，C正确；A点 时c(反应物)=c(生成物)，不一定达到平衡状态，D错误。 5.B6.A 7.B解析：Zn+H2S04一ZnS04+H2↑是放热反应，则反应物的总能 量大于生成物的总能量，A正确；加人少许CuS0,溶液，Zn置换出 Cu,形成Zn、Cu、硫酸原电池，使Zn与稀硫酸的反应速率加快，B错 误；Zn+H2S04一ZnS04+H2↑的反应中锌失去电子，化合价升高， 作原电池的负极，C正确；在反应Zn+H2S04=ZnS04+H2↑中，每 转移2mol电子，参加反应的Zn为1mol,现转移4mol电子，参加反 应的Zn为2mol,则反应释放出2QkJ热量，D正确。 黑白题22