6.2 化学反应的速率与限度【能力必到】化学人教版必修第二册
2026-03-21
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修 第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二节 化学反应的速率与限度 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学反应速率,化学平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.46 MB |
| 发布时间 | 2026-03-21 |
| 更新时间 | 2026-04-21 |
| 作者 | 满红 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-03-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56943523.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
6.2 化学反应的速率与限度
考向01 化学反应速率的概念及表示方法
· 理解化学反应速率的定义:单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。
· 掌握化学反应速率的适用范围(溶液或气体,不适用于固体或纯液体)。
· 区分平均速率与瞬时速率的概念,明确中学阶段通常指平均速率。
· 理解同一反应中用不同物质表示速率时,数值与化学计量数成正比。
· 能够识别生活中调控反应速率的实例(如催化剂、温度、隔离空气等)。
· 判断速率相关说法时,注意固体和纯液体的浓度视为定值,不能用其表示速率。
· 反应速率始终取正值,不存在负值。
· 同一反应中,用不同物质表示速率时,速率比等于化学计量数比。
· 联系实际应用时,分析措施是否改变了反应速率的影响因素(温度、浓度、催化剂、接触面积等)。
1.下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.在食品中添加柠檬黄 B.用加酶洗衣粉洗衣去污渍
C.在航空运输的水果箱中放置冰袋 D.在钢铁部件的表面进行发蓝处理
2.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
3.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
考向02 化学反应速率计算与比较
· 掌握化学反应速率的计算公式:v = Δc/Δt。
· 能够根据化学方程式进行不同物质表示速率的换算(速率比=计量数比)。
· 能够将不同时间单位(min、s)的速率进行换算比较。
· 能够比较同一反应用不同物质表示的速率快慢,通过换算为同一物质或统一单位。
· 理解反应速率比较时需保持物质相同、单位相同。
· 速率计算时,注意容器体积,浓度变化=物质的量变化/体积。
· 比较速率快慢时,将所有选项换算为同一物质的速率,并统一单位(如都换算为mol/(L·min))。
· 换算公式:vA/νA = vB/νB(ν为化学计量数)。
· 注意时间单位换算:1 min = 60 s,换算时注意倍数关系。
· 对于固体或纯液体,不参与速率比较。
4.在恒容密闭容器中进行反应,5 min后减少了,则此反应0~5 min内的平均速率为
A. B.
C. D.
5.对于反应,下列表示该反应的化学反应速率最快的是
A. B.
C. D.
6.已知反应在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最慢的是
A.
B.
C.
D.
1.对化学反应速率的理解
2.化学反应速率大小的比较方法
(1)归一法:若单位不统一,则要换算成相同的单位;若为不同物质表示的反应速率,则要换算成同一物质来表示反应速率;再比较数值的大小。
(2)比值法: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。
解题规律
考向03 化学反应速率的影响因素
· 掌握浓度、温度、压强、催化剂对化学反应速率的影响规律。
· 理解碰撞理论:增加有效碰撞频率或提高活化分子百分数可加快反应速率。
· 能够分析条件改变对反应速率的影响,同时考虑是否改变产量(物质的量)。
· 能够设计控制变量的实验方案探究某一因素对速率的影响。
· 理解压强对速率的影响本质是改变气体浓度,不涉及固液体。
· 分析速率变化时,先判断条件改变对浓度、活化分子数的影响。
· 注意“不改变产量”要求条件改变不能影响反应物的总物质的量(如稀释、改变浓度但物质的量不变)。
· 升温对所有反应均加快速率(无论是吸热还是放热)。
· 压强只影响有气体参与的反应,且通过改变体积来改变浓度。
· 催化剂同等程度改变正逆反应速率,不改变平衡状态。
7.过量铁粉与100mL0.01mol/L的稀盐酸发生反应。下列操作可以在不改变H2产量的同时增大该反应的速率的是
①加水;②加入NaOH固体;③滴加几滴浓盐酸;④加入NaCl溶液;
⑤升高温度(忽略盐酸挥发);⑥改用10mL0.1mol/L的盐酸
A.⑤ B.③⑤⑥ C.⑤⑥ D.④⑤⑥
8.为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是
A. B.
C. D.
9.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
10.为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验,不正确的是
A.将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者速率一样大
B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应,大理石粉反应快
C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D.向两支试管中分别加入等体积等浓度的溶液,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热两支试管,产生氧气的快慢不同
压强对反应速率的影响
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。
(1)压缩体积或充入气态反应物,使压强增大,都能加快化学反应速率。
(2)充入非反应气体对化学反应速率的影响
①恒容时:充入非反应气体→压强增大,但各物质浓度不变→反应速率不变。
②恒压时:充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。
解题规律
考向04 化学反应速率探究
· 掌握控制变量法在反应速率探究实验中的应用。
· 能够根据实验目的设计对比实验,识别自变量、因变量和控制变量。
· 能够分析实验数据(如分解百分率、反应时间)得出影响规律的结论。
· 理解催化剂的选择性及不同催化剂的催化效果比较。
· 能够根据实验现象(颜色变化、气泡产生、沉淀出现)判断反应快慢。
· 探究某一因素时,确保其他条件完全相同,只改变该因素。
· 分析表格数据时,横向比较可看出催化剂效果,纵向比较可看出温度、pH、浓度的影响。
· 注意实验结论的严谨性:两组实验若有两个变量不同,则不能得出单一因素的结论。
· 根据反应特征选择判断速率的方法:如生成沉淀可用浑浊时间,生成气体可用气泡速率或气体体积。
· 对于多因素实验,注意控制总体积相等以保持浓度一致。
11.H2O2是一种绿色的氧化剂和漂白剂,不稳定,受热易分解。研究不同条件对同体积同浓度的H2O2分解速率的影响,得到如图结果:
序号
I
II
III
pH
7
7
11
温度/℃
95
95
50
反应时间/h
1
3
1
催化剂(等量)
无
Cu2+
Fe3+
无
Cu2+
Fe3+
无
Cu2+
Fe3+
分解百分率(%)
0.8
57.4
2.6
1.1
96.3
4.8
35.5
100
95.0
由此不能得出的结论是
A.Cu2+与Fe3+对H2O2分解都有催化作用,但Cu2+催化效果更好
B.由I与Ⅱ可知其他条件相同时,浓度越大,H2O2分解越快
C.由I与III可知其他条件相同时,pH越大,H2O2分解越快
D.由I与III可知其他条件相同时,温度越高,H2O2分解越快
12.下列实验方案不能达到相应目的的是
A
B
C
D
目的
比较CO与HCO水解程度
研究浓度对化学平衡的影响
比较不同催化剂对化学反应速率的影响
比较碳酸、醋酸和硼酸的酸性强弱
实
验
方
案
13.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
14.某课外兴趣小组用浓度均为的溶液和稀硫酸探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下表。下列说法不正确的是
实验编号
反应温度/℃
液体体积/mL
Na2S2O3
稀硫酸
H2O
①
25
10
20
0
②
25
V
20
5
③
50
10
20
0
A.该实验的化学方程式为
B.该实验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.实验①和③是探究温度对反应速率的影响,③的反应速率更快
D.实验①和②是探究溶液浓度对反应速率的影响,V=10
化学反应速率影响因素探究的指导思想——变量控制
解题规律
考向05 化学平衡的建立
· 理解可逆反应的特点:正逆反应同时进行,反应物不能完全转化。
· 掌握化学平衡状态的建立过程:从开始到平衡,正逆反应速率变化趋势。
· 理解平衡时各组分浓度、百分含量保持不变的动态平衡特征。
· 能够根据平衡时浓度数据反推起始浓度范围(极值法)。
· 理解平衡时反应物转化率与起始投料比的关系。
· 可逆反应中,反应物转化率不可能达到100%,平衡时反应物和产物共存。
· 利用极值法确定起始浓度范围:假设反应完全正向进行或完全逆向进行。
· 平衡时各物质浓度保持不变,但不一定相等,取决于起始投料。
· 平衡时正逆反应速率相等,但不等于零。
· 投料比等于化学计量数比时,各反应物转化率相等。
15.一定条件下,对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若N2、H2、NH3的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达平衡时,N2、H2、NH3浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1和0.08 mol·L-1,则下列判断合理的是
①平衡时,H2和NH3的生成速率之比为2∶3 ②c1∶c2=1∶3
③c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L-1 ④N2和H2的转化率(转化量与起始量比值)不相等
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
16.在密闭容器中进行反应,下列说法不正确的是
A.升温可增大反应速率 B.平衡时反应达到最大限度
C.平衡时A的转化率达 D.平衡时A、B、C同时存在该容器中
17.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,其反应为。若该反应已达到化学平衡状态,则下列叙述正确的是
A.、完全转化为 B.、、的浓度一定相等
C.反应物和生成物浓度不再发生变化 D.正、逆反应速率相等且等于零
考向06 化学平衡状态的判断
· 掌握化学平衡状态的判断标志:直接标志(各组分浓度、百分含量不变)和间接标志(压强、平均分子量、密度、温度等不变)。
· 能够区分“变量不变”和“恒量不变”的判断方法。
· 理解不同反应类型(气体分子数变化、反应热效应)对平衡标志的影响。
· 能够根据正逆反应速率关系判断平衡(如v正(A):v逆(B)=计量数比)。
· 理解颜色变化对有色气体反应平衡的判断意义。
· 判断平衡时,先分析该量在反应过程中是否变化:若恒为定值,则不能作为平衡标志;若变化,则不变时达到平衡。
· 压强不变作为平衡标志的前提:反应前后气体分子数不相等。
· 密度不变作为平衡标志的前提:恒容条件下,气体总质量不变,密度始终不变,不能判断平衡;恒压条件下,若气体分子数变化,密度可变。
· 正逆反应速率关系:必须体现正反应和逆反应两个方向,且速率比等于计量数比。
· 颜色不变对于有色气体反应是直接标志。
18.已知(红色气体)和(无色气体)存在平衡:(放热反应),将一定量置于恒容容器中,下列分析错误的是
A.气体颜色不再改变是达到化学平衡状态的标志
B.反应过程中,生成的同时生成,能说明反应达到了限度
C.气体的密度不再改变不能判断该反应已达到平衡状态
D.反应过程中,与的浓度比为是达到化学平衡状态的标志
19.在一个不传热的固定容积的密闭容器中,可逆反应,当m、n、p、q为任意整数时,达到平衡的标志是
①体系的压强不再改变 ②体系的温度不再改变
③各组分的浓度不再改变 ④各组分的质量分数不再改变
⑤反应速率
⑥单位时间内m mol A发生断键反应,同时p mol C也发生断键反应
A.③④⑤⑥ B.②③④⑥ C.①③④⑤ D.①③④⑥
20.在一定温度下,反应达到平衡的标志是
A.单位时间内生成,同时生成
B.容器内的压强不随时间而变化
C.单位时间内生成,同时生成
D.、、的速率之比为
考向07 化学平衡相关计算
· 掌握“三段式”法进行化学平衡计算:起始量、变化量、平衡量。
· 能够计算反应物的转化率、生成物的产率、平衡时各组分的浓度或体积分数。
· 理解反应前后气体物质的量变化与压强、平均分子量的关系。
· 能够根据平衡数据反推化学计量数或反应方程式。
· 能够进行多组数据综合分析,判断平衡状态及反应速率。
· 三段式步骤:①写方程式;②列起始量;③根据已知变化量列变化量;④求平衡量。
· 转化率 = (反应物起始量 - 平衡量)/起始量 × 100%。
· 体积分数 = 某气体平衡物质的量/平衡时总物质的量 × 100%。
· 根据反应前后总物质的量变化可判断反应方向及计量数关系。
· 注意容器体积,浓度计算时用物质的量除以体积。
21.在2 L密闭容器中,控制不同温度,分别充入和发生反应:。测得随时间变化的有关实验数据如下表。下列说法错误的是
组别
温度
时间/min
0
10
20
40
50
①
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
0.50
0.30
0.18
0.15
0.15
A.
B.、温度下,40 min时均已达到化学平衡状态
C.温度下,平衡时的体积分数约为7.3%
D.温度下,0~20 min内的反应速率为
22.在4 L恒容密闭容器中充入6 mol A气体和6 mol B气体,在一定条件下发生反应:,达到平衡时,生成了2 mol C,经测定D的浓度为,下列判断正确的是
A.
B.平衡时A的浓度为
C.B的转化率为20%
D.达到平衡时,在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的85%
利用“变量不变”的方法判断化学平衡状态——变量不变,平衡出现
(1)选变量
选定反应中“变量”,即随反应进行而变化的量,当变量不再变化时,反应已达平衡。
(2)常见的变量
①气体的颜色;②对于气体体积有变化的反应来说,恒压反应时的体积、恒容反应时的压强;③对于反应体系中全部为气体,且反应前后气体物质的量有变化的反应来说,混合气体的平均相对分子质量;④对于反应体系中不全部为气体的反应来说,恒容时混合气体的密度等。
(3)说明
在利用、ρ、n(总)、p(总)判断时要注意反应物状态和容器的体积变化问题。
解题规律
考向08 化学反应速率与平衡图像
· 能够识别常见的速率-时间图、物质的量(浓度)-时间图、转化率-条件图。
· 能够根据图像判断反应物、生成物及反应方程式。
· 能够从图像中读取关键点(起始点、变化点、平衡点)的数据。
· 理解图像中斜率变化反映速率变化,平台反映平衡状态。
· 能够根据图像判断外界条件改变对平衡的影响(温度、压强、催化剂等)。
· 物质的量-时间图:根据曲线变化趋势判断反应物(减少)和生成物(增加)。
· 根据变化量之比等于化学计量数之比确定反应方程式。
· 平衡点:曲线变为水平直线,此时各物质浓度(物质的量)不再变化。
· 注意图像中时间的分段对应反应的不同阶段(未平衡、平衡、条件改变等)。
· 速率-时间图:v正、v逆的相对大小可判断平衡移动方向。
· 比较不同温度或压强下的曲线,可判断反应的热效应和气体分子数变化。
23.某温度时,在容积为的恒容密闭容器中发生、两种气体间的转化反应,、物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A.反应开始时,逆反应速率为0
B.时容器压强小于时对应压强
C.时间段内,的平均反应速率为
D.时间段内,反应生成a mol A同时生成2a mol B
24.一定温度下在2L密闭容器中进行着某一反应,X气体、Y气体的物质的量随时间变化的曲线如图,下列叙述正确的是
A.反应的化学方程式为:3Y=2X
B.t1min时,物质Y的转化率为40%
C.t2min时,反应物的正反应速率等于逆反应速率
D.t3min时,反应停止
25.一定温度下,向容积为2 L的密闭容器通入两种气体发生化学反应,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.反应进行到1 s时,
C.反应进行到6 s时,B的平均反应速率为
D.此反应达到平衡时,升高温度,化学平衡不会发生移动
(1)“一看”——看图像
①看面:理解各坐标轴所代表量的意义及曲线所示的是哪些量之间的关系。
②看线:分清正反应和逆反应,分清突变和渐变、小变和大变;理解曲线“平”与“陡”即斜率大小的意义;理解曲线的变化趋势并归纳出规律。若图中有拐点,可按照先拐先平的规律,即较早出现拐点的曲线所表示的反应先达到平衡,对应的温度高、压强大。
③看点:理解曲线上点的意义,特别是某些特殊点,如坐标轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点、转折点等。分清反应物和生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物。
④看辅助线:做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的影响以及对正、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,做出正确判断。
解题规律
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6.2 化学反应的速率与限度
考向01 化学反应速率的概念及表示方法
· 理解化学反应速率的定义:单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。
· 掌握化学反应速率的适用范围(溶液或气体,不适用于固体或纯液体)。
· 区分平均速率与瞬时速率的概念,明确中学阶段通常指平均速率。
· 理解同一反应中用不同物质表示速率时,数值与化学计量数成正比。
· 能够识别生活中调控反应速率的实例(如催化剂、温度、隔离空气等)。
· 判断速率相关说法时,注意固体和纯液体的浓度视为定值,不能用其表示速率。
· 反应速率始终取正值,不存在负值。
· 同一反应中,用不同物质表示速率时,速率比等于化学计量数比。
· 联系实际应用时,分析措施是否改变了反应速率的影响因素(温度、浓度、催化剂、接触面积等)。
1.下列做法与调控化学反应速率无关的是
A.在食品中添加柠檬黄 B.用加酶洗衣粉洗衣去污渍
C.在航空运输的水果箱中放置冰袋 D.在钢铁部件的表面进行发蓝处理
【答案】A
【解析】A.柠檬黄属于食品着色剂,作用是改善食品色泽,不涉及改变化学反应速率,A符合题意;B.酶是催化剂,加酶洗衣粉中的酶可以加快污渍分解的反应速率,与调控化学反应速率有关,B不符合题意;C.放置冰袋可以降低环境温度,减慢水果的呼吸等反应速率,延长保鲜时间,与调控化学反应速率有关,C不符合题意;D.钢铁表面发蓝处理会生成致密的氧化物保护膜,隔绝水和氧气,减慢钢铁的腐蚀速率,与调控化学反应速率有关,D不符合题意;故选A。
2.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。
3.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。
考向02 化学反应速率计算与比较
· 掌握化学反应速率的计算公式:v = Δc/Δt。
· 能够根据化学方程式进行不同物质表示速率的换算(速率比=计量数比)。
· 能够将不同时间单位(min、s)的速率进行换算比较。
· 能够比较同一反应用不同物质表示的速率快慢,通过换算为同一物质或统一单位。
· 理解反应速率比较时需保持物质相同、单位相同。
· 速率计算时,注意容器体积,浓度变化=物质的量变化/体积。
· 比较速率快慢时,将所有选项换算为同一物质的速率,并统一单位(如都换算为mol/(L·min))。
· 换算公式:vA/νA = vB/νB(ν为化学计量数)。
· 注意时间单位换算:1 min = 60 s,换算时注意倍数关系。
· 对于固体或纯液体,不参与速率比较。
4.在恒容密闭容器中进行反应,5 min后减少了,则此反应0~5 min内的平均速率为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.根据平均反应速率公式,容器体积,,X的物质的量变化,计算得,A错误;B.同一反应中,反应速率之比等于化学计量数之比,Z与X的化学计量数之比为,因此,B正确;C.Y为固体,反应中固体浓度视为定值,不能用浓度变化表示平均反应速率,C错误;D.根据速率之比等于化学计量数之比,W与X的化学计量数之比为,可得,换算为秒单位后为,D错误;故选B。
5.对于反应,下列表示该反应的化学反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.将v(NH3)=0.4 mol/(L·min)换算为总反应速率为0.4 mol/(L·min)=0.1 mol/(L·min),对应其他物质速率较小,A不符合题意;B.将v(O2)=0.6 mol/(L·min)换算为总反应速率为0.6 mol/(L·min)=0.12 mol/(L·min),比A快但不如D,B不符合题意;C.将v(NO)=0.3 mol/(L·min)换算为总反应速率为0.3 mol/(L·min)=0.075 mol/(L·min),为最慢选项,C不符合题意;D.将v(H2O)=0.96 mol/(L·min)换算为总反应速率为0.96 mol/(L·min)=0.16 mol/(L·min),是各选项中的最大值,D符合题意;答案选D。
6.已知反应在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最慢的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】同一化学反应中,同一时间段内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比,把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较,数值越小的反应速率越慢,同时注意单位的统一,据此分析。A.;B.;C.;D.;反应速率大小顺序是B>A>C>D,反应速率最慢的是D;故答案选择D。
1.对化学反应速率的理解
2.化学反应速率大小的比较方法
(1)归一法:若单位不统一,则要换算成相同的单位;若为不同物质表示的反应速率,则要换算成同一物质来表示反应速率;再比较数值的大小。
(2)比值法: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。
解题规律
考向03 化学反应速率的影响因素
· 掌握浓度、温度、压强、催化剂对化学反应速率的影响规律。
· 理解碰撞理论:增加有效碰撞频率或提高活化分子百分数可加快反应速率。
· 能够分析条件改变对反应速率的影响,同时考虑是否改变产量(物质的量)。
· 能够设计控制变量的实验方案探究某一因素对速率的影响。
· 理解压强对速率的影响本质是改变气体浓度,不涉及固液体。
· 分析速率变化时,先判断条件改变对浓度、活化分子数的影响。
· 注意“不改变产量”要求条件改变不能影响反应物的总物质的量(如稀释、改变浓度但物质的量不变)。
· 升温对所有反应均加快速率(无论是吸热还是放热)。
· 压强只影响有气体参与的反应,且通过改变体积来改变浓度。
· 催化剂同等程度改变正逆反应速率,不改变平衡状态。
7.过量铁粉与100mL0.01mol/L的稀盐酸发生反应。下列操作可以在不改变H2产量的同时增大该反应的速率的是
①加水;②加入NaOH固体;③滴加几滴浓盐酸;④加入NaCl溶液;
⑤升高温度(忽略盐酸挥发);⑥改用10mL0.1mol/L的盐酸
A.⑤ B.③⑤⑥ C.⑤⑥ D.④⑤⑥
【答案】C
【解析】①加水稀释,盐酸浓度降低,导致反应速率减慢,但HCl物质的量不变,故H2产量不变,不符合题意;②加入NaOH固体,NaOH与HCl反应,消耗HCl,导致H2产量减少,盐酸浓度降低导致反应速率减慢,不符合题意;③滴加几滴浓盐酸,盐酸浓度增大,反应速率加快,加入浓盐酸使HCl物质的量增加,H2产量增加,不符合题意;④加入NaCl溶液,相当于稀释盐酸,导致反应速率减慢,HCl物质的量不变,H2产量不变,不符合题意;⑤升高温度(忽略盐酸挥发),反应速率加快,忽略盐酸挥发,HCl物质的量不变,H2产量不变,符合题意;⑥改用10mL0.1mol/L的盐酸,原HCl物质的量:0.1 L×0.01 mol/L=0.001 mol,新HCl物质的量:0.01 L×0.1 mol/L=0.001 mol ,HCl物质的量不变,H2产量不变,但盐酸浓度增大(从0.01 mol/L到0.1 mol/L),反应速率加快,符合题意;综上,⑤⑥符合题意,故选C。
8.为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】探究温度对化学反应速率的影响,要求在催化剂相同、浓度相同、温度不同的条件下作对比实验。通过产生气泡的快慢来体现温度对化学反应速率的影响。A.缺少对比实验,无法探究温度对化学反应速率的影响,A错误;B.未控制催化剂相同,B错误;C.未控制有无催化剂的一致,C错误;D.满足在催化剂相同、浓度相同、温度不同的条件下作对比实验,D正确;故选D。
9.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。
10.为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验,不正确的是
A.将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者速率一样大
B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应,大理石粉反应快
C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D.向两支试管中分别加入等体积等浓度的溶液,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热两支试管,产生氧气的快慢不同
【答案】A
【解析】A.镁的金属活动性强于铝,大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度盐酸反应时,镁条反应速率更快,A符合题意;B.大理石粉比大理石块的接触面积大,与相同浓度盐酸反应时速率更快,B不符合题意;C.光照可以加快浓硝酸的分解速率,C不符合题意;D.二氧化锰为分解的催化剂,加入催化剂的试管产生氧气更快,D不符合题意;故选A。
压强对反应速率的影响
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。
(1)压缩体积或充入气态反应物,使压强增大,都能加快化学反应速率。
(2)充入非反应气体对化学反应速率的影响
①恒容时:充入非反应气体→压强增大,但各物质浓度不变→反应速率不变。
②恒压时:充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。
解题规律
考向04 化学反应速率探究
· 掌握控制变量法在反应速率探究实验中的应用。
· 能够根据实验目的设计对比实验,识别自变量、因变量和控制变量。
· 能够分析实验数据(如分解百分率、反应时间)得出影响规律的结论。
· 理解催化剂的选择性及不同催化剂的催化效果比较。
· 能够根据实验现象(颜色变化、气泡产生、沉淀出现)判断反应快慢。
· 探究某一因素时,确保其他条件完全相同,只改变该因素。
· 分析表格数据时,横向比较可看出催化剂效果,纵向比较可看出温度、pH、浓度的影响。
· 注意实验结论的严谨性:两组实验若有两个变量不同,则不能得出单一因素的结论。
· 根据反应特征选择判断速率的方法:如生成沉淀可用浑浊时间,生成气体可用气泡速率或气体体积。
· 对于多因素实验,注意控制总体积相等以保持浓度一致。
11.H2O2是一种绿色的氧化剂和漂白剂,不稳定,受热易分解。研究不同条件对同体积同浓度的H2O2分解速率的影响,得到如图结果:
序号
I
II
III
pH
7
7
11
温度/℃
95
95
50
反应时间/h
1
3
1
催化剂(等量)
无
Cu2+
Fe3+
无
Cu2+
Fe3+
无
Cu2+
Fe3+
分解百分率(%)
0.8
57.4
2.6
1.1
96.3
4.8
35.5
100
95.0
由此不能得出的结论是
A.Cu2+与Fe3+对H2O2分解都有催化作用,但Cu2+催化效果更好
B.由I与Ⅱ可知其他条件相同时,浓度越大,H2O2分解越快
C.由I与III可知其他条件相同时,pH越大,H2O2分解越快
D.由I与III可知其他条件相同时,温度越高,H2O2分解越快
【答案】D
【解析】A.根据表中数据可知在其它条件相同时分解百分率越高,催化效果越好,因此Cu2+与Fe3+对H2O2分解都有催化作用,但Cu2+催化效果更好,故A正确;B.由I与II可知其它条件相同时,浓度越大,反应时间越少,H2O2分解越快,故B正确;C.由I与III可知其它条件相同时,pH越大,反应时间越少,H2O2分解越快,故C正确;D.由I与III可知温度和pH均不相同,因此不能说明温度越高,H2O2分解越快,故D错误;故选:D。
12.下列实验方案不能达到相应目的的是
A
B
C
D
目的
比较CO与HCO水解程度
研究浓度对化学平衡的影响
比较不同催化剂对化学反应速率的影响
比较碳酸、醋酸和硼酸的酸性强弱
实
验
方
案
【答案】C
【解析】根据实验目的,改变条件观察实验现象判断,注意控制变量,研究外界条件的改变可以控制其它条件不变,只改变一种条件。A.根据溶液颜色的深浅可以判断出水解程度的大小,碳酸根离子和碳酸氢根离浓度相同,水解程度大的离子水解出氢氧根离子的浓度,溶液颜色深,故A能达到实验目的,不符合题意;B.所加试剂会导致溶液的浓度会发生变化,故加入相同体积的溶液,保持离子浓度相同,只改变KSCN的浓度,根据颜色的变化判断平衡的移动,能达到实验目的,故B不符合题意。C.比较不同催化剂对反应速率的影响,但加入的阳离子和阴离子都不同,不能确定比较的催化剂是谁,故不能达到实验目的,符合题意;D.根据醋酸的酸性比碳酸强,碳酸的酸性比硼酸酸性强,根据强酸制弱酸的原理,观察是否有气体产生从而能比较酸性强弱。
13.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
【解析】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。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。
14.某课外兴趣小组用浓度均为的溶液和稀硫酸探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下表。下列说法不正确的是
实验编号
反应温度/℃
液体体积/mL
Na2S2O3
稀硫酸
H2O
①
25
10
20
0
②
25
V
20
5
③
50
10
20
0
A.该实验的化学方程式为
B.该实验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.实验①和③是探究温度对反应速率的影响,③的反应速率更快
D.实验①和②是探究溶液浓度对反应速率的影响,V=10
【答案】D
【解析】A.化学方程式为,反应前后原子守恒,方程式正确,A正确;B.反应生成S沉淀(浑浊)和SO₂气体,可通过浑浊出现时间或气体体积变化判断速率,B正确;C.实验①和③温度不同,其他条件相同,③温度更高,反应速率更快,C正确;D.实验①总液体体积为30mL(10+20+0),实验②需保持总体积30mL,因此V=5(V+20+5=30),而非V=10,D错误;综上答案为D。
化学反应速率影响因素探究的指导思想——变量控制
解题规律
考向05 化学平衡的建立
· 理解可逆反应的特点:正逆反应同时进行,反应物不能完全转化。
· 掌握化学平衡状态的建立过程:从开始到平衡,正逆反应速率变化趋势。
· 理解平衡时各组分浓度、百分含量保持不变的动态平衡特征。
· 能够根据平衡时浓度数据反推起始浓度范围(极值法)。
· 理解平衡时反应物转化率与起始投料比的关系。
· 可逆反应中,反应物转化率不可能达到100%,平衡时反应物和产物共存。
· 利用极值法确定起始浓度范围:假设反应完全正向进行或完全逆向进行。
· 平衡时各物质浓度保持不变,但不一定相等,取决于起始投料。
· 平衡时正逆反应速率相等,但不等于零。
· 投料比等于化学计量数比时,各反应物转化率相等。
15.一定条件下,对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若N2、H2、NH3的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达平衡时,N2、H2、NH3浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1和0.08 mol·L-1,则下列判断合理的是
①平衡时,H2和NH3的生成速率之比为2∶3 ②c1∶c2=1∶3
③c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L-1 ④N2和H2的转化率(转化量与起始量比值)不相等
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
【答案】D
【解析】①平衡状态下,反应速率之比等于对应化学计量数之比,H2和NH3的生成速率之比为3:2,错误;②平衡时氮气和氢气的物质的量浓度比等于系数数,则其投料比也等于系数比,故c1∶c2=1∶3,正确;③反应为可逆反应,逆推,若0.08mol/L氨气完全转化为氮气,则氮气浓度为0.14mol/L,故c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L-1,正确;④结合②分析,N2和H2起始浓度比为1∶3,反应中二者消耗浓度比也为1∶3,则二者转化率相等, 错误;故选D。
16.在密闭容器中进行反应,下列说法不正确的是
A.升温可增大反应速率 B.平衡时反应达到最大限度
C.平衡时A的转化率达 D.平衡时A、B、C同时存在该容器中
【答案】C
【解析】A.升温可增大活化分子百分数,使有效碰撞次数增加,加快反应速率,A正确;B.化学平衡状态是可逆反应在给定条件下进行到正、逆反应速率相等,反应物和生成物浓度不再变化的状态,此时反应达到了该条件下的最大限度,B正确;C.因为该反应为可逆反应,平衡时反应物和产物共存,A的转化率不可能达到100%,C错误;D.因为该反应为可逆反应,平衡时反应物和产物共存,则平衡时A、B、C同时存在该容器中,D正确;故选C。
17.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,其反应为。若该反应已达到化学平衡状态,则下列叙述正确的是
A.、完全转化为 B.、、的浓度一定相等
C.反应物和生成物浓度不再发生变化 D.正、逆反应速率相等且等于零
【答案】C
【解析】A.合成氨反应为可逆反应,可逆反应不可能完全进行,因此氮气和氢气不可能完全转化为氨气,A错误;B.反应达到平衡时,氮气、氢气和氨气的浓度保持不变,但三者的浓度不一定相等,取决于初始投料和反应条件,B错误;C.化学平衡状态的特征是各物质的浓度不再随时间变化,因此反应物和生成物浓度不再发生变化符合平衡定义,C正确;D.化学平衡为动态平衡,正、逆反应速率相等,但速率不等于零(反应仍在进行),D错误;故选C。
考向06 化学平衡状态的判断
· 掌握化学平衡状态的判断标志:直接标志(各组分浓度、百分含量不变)和间接标志(压强、平均分子量、密度、温度等不变)。
· 能够区分“变量不变”和“恒量不变”的判断方法。
· 理解不同反应类型(气体分子数变化、反应热效应)对平衡标志的影响。
· 能够根据正逆反应速率关系判断平衡(如v正(A):v逆(B)=计量数比)。
· 理解颜色变化对有色气体反应平衡的判断意义。
· 判断平衡时,先分析该量在反应过程中是否变化:若恒为定值,则不能作为平衡标志;若变化,则不变时达到平衡。
· 压强不变作为平衡标志的前提:反应前后气体分子数不相等。
· 密度不变作为平衡标志的前提:恒容条件下,气体总质量不变,密度始终不变,不能判断平衡;恒压条件下,若气体分子数变化,密度可变。
· 正逆反应速率关系:必须体现正反应和逆反应两个方向,且速率比等于计量数比。
· 颜色不变对于有色气体反应是直接标志。
18.已知(红色气体)和(无色气体)存在平衡:(放热反应),将一定量置于恒容容器中,下列分析错误的是
A.气体颜色不再改变是达到化学平衡状态的标志
B.反应过程中,生成的同时生成,能说明反应达到了限度
C.气体的密度不再改变不能判断该反应已达到平衡状态
D.反应过程中,与的浓度比为是达到化学平衡状态的标志
【答案】D
【解析】A.NO2为红色气体,气体颜色不再改变时,说明NO2浓度不再发生变化,能说明反应达到化学平衡状态,A正确;B.生成2mol NO2属于逆反应方向,生成1mol N2O4属于正反应方向,正、逆反应速率满足化学计量数关系,说明正、逆反应速率相等,反应达到了反应限度,B正确;C.反应前后气体总质量不变,恒容容器的体积也不变,由可知,混合气体的密度始终不变,因此密度不再改变不能判断该反应达到平衡状态,C正确;D.NO2与N2O4的浓度比为,该比例与起始投料、反应转化率有关,不能说明正、逆反应速率相等或浓度不再改变,不是达到化学平衡状态的标志,D错误;故选D。
19.在一个不传热的固定容积的密闭容器中,可逆反应,当m、n、p、q为任意整数时,达到平衡的标志是
①体系的压强不再改变 ②体系的温度不再改变
③各组分的浓度不再改变 ④各组分的质量分数不再改变
⑤反应速率
⑥单位时间内m mol A发生断键反应,同时p mol C也发生断键反应
A.③④⑤⑥ B.②③④⑥ C.①③④⑤ D.①③④⑥
【答案】B
【解析】①压强不变:若 m + n = p + q,反应前后气体物质的量不变,压强始终不变,无法判断平衡;仅 m + n ≠ p + q 时压强不变才是平衡标志,故①不一定是平衡标志。②温度不变:容器不传热,反应有热效应,温度不变说明正逆反应速率相等,达到平衡,②是平衡标志。③各组分浓度不变:浓度不变是化学平衡的直接标志,③是平衡标志。④各组分质量分数不变:质量分数不变说明各物质的量不再变化,达到平衡,④是平衡标志。⑤速率比 v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q:反应任何阶段速率比都等于化学计量数比,无法说明正逆速率相等,⑤不是平衡标志。⑥ m mol A 断键(正反应)、p mol C 断键(逆反应):速率比等于化学计量数比,说明正逆反应速率相等,⑥是平衡标志。综上,达到平衡的标志为②③④⑥,对应选项B。
20.在一定温度下,反应达到平衡的标志是
A.单位时间内生成,同时生成
B.容器内的压强不随时间而变化
C.单位时间内生成,同时生成
D.、、的速率之比为
【答案】C
【解析】A.根据方程式中的化学计量数可知,反应达到平衡状态时,单位时间内生成n mol A2(逆反应)的同时生成2n mol AB(正反应);选项中两物质的物质的量与计量数不成正比,反应未达到平衡状态,A不符合题意;B.该反应前后气体系数和相等,总物质的量不变,压强始终不随时间变化,不能作为判断平衡的标志,B不符合题意;C.单位时间内生成2n mol AB(正反应)的同时生成n mol B2(逆反应),说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C符合题意;D.A2、B2、AB的速率之比为1:1:2仅反映反应化学计量比,不表示正逆反应速率相等,不能作为判断平衡的标志,D不符合题意;故答案选C。
考向07 化学平衡相关计算
· 掌握“三段式”法进行化学平衡计算:起始量、变化量、平衡量。
· 能够计算反应物的转化率、生成物的产率、平衡时各组分的浓度或体积分数。
· 理解反应前后气体物质的量变化与压强、平均分子量的关系。
· 能够根据平衡数据反推化学计量数或反应方程式。
· 能够进行多组数据综合分析,判断平衡状态及反应速率。
· 三段式步骤:①写方程式;②列起始量;③根据已知变化量列变化量;④求平衡量。
· 转化率 = (反应物起始量 - 平衡量)/起始量 × 100%。
· 体积分数 = 某气体平衡物质的量/平衡时总物质的量 × 100%。
· 根据反应前后总物质的量变化可判断反应方向及计量数关系。
· 注意容器体积,浓度计算时用物质的量除以体积。
21.在2 L密闭容器中,控制不同温度,分别充入和发生反应:。测得随时间变化的有关实验数据如下表。下列说法错误的是
组别
温度
时间/min
0
10
20
40
50
①
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
0.50
0.30
0.18
0.15
0.15
A.
B.、温度下,40 min时均已达到化学平衡状态
C.温度下,平衡时的体积分数约为7.3%
D.温度下,0~20 min内的反应速率为
【答案】D
【解析】A.温度下反应速率更快,如10 min时消耗量更大,说明,因此,A不符合题意;B.和温度下,40 min时不再变化,:0.10 mol保持至50 min;:0.15 mol保持至50 min,表明已达到化学平衡状态,B不符合题意;C.温度下平衡时,物质的量为0.15 mol,根据反应计量比计算总物质的量为2.05 mol,体积分数为,C不符合题意;D.温度下0~20 min内,消耗0.25 mol,根据,则消耗0.50 mol,浓度变化为,反应速率,不等于 ,D符合题意;故选D。
22.在4 L恒容密闭容器中充入6 mol A气体和6 mol B气体,在一定条件下发生反应:,达到平衡时,生成了2 mol C,经测定D的浓度为,下列判断正确的是
A.
B.平衡时A的浓度为
C.B的转化率为20%
D.达到平衡时,在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的85%
【答案】B
【解析】A.根据生成2 mol C和4 mol D(1 mol/L×4 L=4 mol),反应式中C与D的系数比为2:x,故2:x=2:4,解得x=4,故A错误;B.A的初始量为6 mol,消耗3 mol(按3A生成2C的比例),平衡时A为3 mol,浓度=0.75 mol/L,故B正确;C.B的初始量为6 mol,消耗1 mol,转化率为≈16.67%,故C错误;D.反应后总物质的量为3(A)+5(B)+2(C)+4(D)=14 mol,初始为12 mol,在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的≈116.7%,故D错误;故选B。
利用“变量不变”的方法判断化学平衡状态——变量不变,平衡出现
(1)选变量
选定反应中“变量”,即随反应进行而变化的量,当变量不再变化时,反应已达平衡。
(2)常见的变量
①气体的颜色;②对于气体体积有变化的反应来说,恒压反应时的体积、恒容反应时的压强;③对于反应体系中全部为气体,且反应前后气体物质的量有变化的反应来说,混合气体的平均相对分子质量;④对于反应体系中不全部为气体的反应来说,恒容时混合气体的密度等。
(3)说明
在利用、ρ、n(总)、p(总)判断时要注意反应物状态和容器的体积变化问题。
解题规律
考向08 化学反应速率与平衡图像
· 能够识别常见的速率-时间图、物质的量(浓度)-时间图、转化率-条件图。
· 能够根据图像判断反应物、生成物及反应方程式。
· 能够从图像中读取关键点(起始点、变化点、平衡点)的数据。
· 理解图像中斜率变化反映速率变化,平台反映平衡状态。
· 能够根据图像判断外界条件改变对平衡的影响(温度、压强、催化剂等)。
· 物质的量-时间图:根据曲线变化趋势判断反应物(减少)和生成物(增加)。
· 根据变化量之比等于化学计量数之比确定反应方程式。
· 平衡点:曲线变为水平直线,此时各物质浓度(物质的量)不再变化。
· 注意图像中时间的分段对应反应的不同阶段(未平衡、平衡、条件改变等)。
· 速率-时间图:v正、v逆的相对大小可判断平衡移动方向。
· 比较不同温度或压强下的曲线,可判断反应的热效应和气体分子数变化。
23.某温度时,在容积为的恒容密闭容器中发生、两种气体间的转化反应,、物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A.反应开始时,逆反应速率为0
B.时容器压强小于时对应压强
C.时间段内,的平均反应速率为
D.时间段内,反应生成a mol A同时生成2a mol B
【答案】B
【解析】A.反应开始时,生成物B的物质的量为0.2 mol,逆反应速率为大于0,故A错误;B.0~4 min 内A减少0.4 mol、B增加0.2 mol,反应方程式为2A⇌B,正反应气体物质的量减少,时容器压强小于时对应压强,故B正确;C.0~4 min内,B的物质的量从0.2增加到0.4 mol,浓度变化Δc(B)=0.2 mol/2 L=0.1 mol/L,平均反应速率v(B)=0.1 mol/L÷4 min=0.025 mol/(L·min),故C错误;D.反应方程式为2A⇌B,12~16min反应达平衡,正逆反应速率比等于化学计量数之比,生成2a mol A的同时应生成a mol B,故D错误;选B。
24.一定温度下在2L密闭容器中进行着某一反应,X气体、Y气体的物质的量随时间变化的曲线如图,下列叙述正确的是
A.反应的化学方程式为:3Y=2X
B.t1min时,物质Y的转化率为40%
C.t2min时,反应物的正反应速率等于逆反应速率
D.t3min时,反应停止
【答案】B
【解析】A.根据图像可发现,反应足够长时间后,体系中X和Y同时存在,且物质的量不变,说明这是一个可逆反应,反应开始至t1时间段内,,则反应方程式应为,A错误;B.t1 min时,,则,B正确;C.t2 min时,X、Y物质的量相等,但是还未达到平衡,接下来X的物质的量仍会增加,反应朝正反应方向移动,即,C错误;D.t3 min时,X、Y物质的量不再发生变化,反应达到平衡状态,正反应速率等于逆反应速率,是动态平衡,反应并未停止,D错误;故选B。
25.一定温度下,向容积为2 L的密闭容器通入两种气体发生化学反应,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.反应进行到1 s时,
C.反应进行到6 s时,B的平均反应速率为
D.此反应达到平衡时,升高温度,化学平衡不会发生移动
【答案】C
【解析】A.由题中图示可知,B、C为反应物,A、D为生成物,根据各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中系数之比可得, ,所以化学方程式为,A错误;B.由反应方程式可知,A和D的化学计量系数不相等,所以任何时刻不可能出现,B错误;C.由图可知,6s时,,C正确;D.此反应达到平衡时,升高温度,化学平衡一定会向吸热方向发生移动,D错误;故选C。
(1)“一看”——看图像
①看面:理解各坐标轴所代表量的意义及曲线所示的是哪些量之间的关系。
②看线:分清正反应和逆反应,分清突变和渐变、小变和大变;理解曲线“平”与“陡”即斜率大小的意义;理解曲线的变化趋势并归纳出规律。若图中有拐点,可按照先拐先平的规律,即较早出现拐点的曲线所表示的反应先达到平衡,对应的温度高、压强大。
③看点:理解曲线上点的意义,特别是某些特殊点,如坐标轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点、转折点等。分清反应物和生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物。
④看辅助线:做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的影响以及对正、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,做出正确判断。
解题规律
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