考点18 化学反应的速率与限度 -【学考·复习攻略】2026年高中化学学业水平考试复习资料(真题回顾+考点梳理+模拟预测)
2026-05-12
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | - |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-学业考试 |
| 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 | 1.85 MB |
| 发布时间 | 2026-05-12 |
| 更新时间 | 2026-05-12 |
| 作者 | 拓思创作中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57817971.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦“化学反应的速率与限度”核心考点,涵盖速率计算、影响因素、平衡状态判断及移动等内容,按“概念-计算-应用”逻辑架构梳理,通过真题回顾、考点梳理、模拟预测环节,帮助学生构建知识网络,突破重难点。
讲义采用分层训练与方法指导结合模式,如用“控制变量法”探究速率影响因素,通过“动态标志+变量不变”模型培养科学思维,设置基础到综合练习,保障复习效率,提升学生分析解决问题能力,为教师把控复习节奏提供实用参考。
内容正文:
考点18 化学反应的速率与限度
本讲义包含:
真题回顾(20题)→考点梳理→模拟预测(20题)
真题回顾
1.(2025高一下·浙江杭州·学业考试)反应A2(g)+3B2(g)⇌2AB3(g),已知该反应放热,A2、B2、AB3三种物质均以单键结合形成对应分子,若在恒压绝热容器中发生,下列说法表明反应一定已达平衡状态的是
A.容器内的温度不再变化
B.容器内的压强不再变化
C.相同时间内,断开B-B键的数目和生成A-B键的数目相等
D.容器内气体的浓度c(A2):c(B2):c(AB3)=1:3:2
【答案】A
【详解】A.该反应为放热反应,且在绝热容器中进行,反应开始时,正反应放出热量使容器温度升高,随着反应进行,正反应速率逐渐减小逆反应速率逐渐增大,当达到平衡状态时正逆反应放出和吸收的热量相等,体系温度不再变化,因此,温度不变是平衡状态的标志,A正确;
B.反应在“恒压”容器中进行,即整个反应过程中容器压强始终保持不变,因此压强不再变化不能作为平衡状态的判断依据,B错误;
C.断开B-B键表示正反应(B2分解为B原子),生成A-B键也表示正反应(A与B结合生成AB3),两者均为正反应速率,无法体现正逆反应速率相等,C错误;
D.平衡状态下各组分浓度之比与起始浓度和转化率有关,不一定等于化学计量数之比(1:3:2),浓度比为1:3:2仅为一种可能的特殊情况,不能作为平衡状态的标志,D错误;
故选A。
2.(25-26高一上·吉林·学业考试真题)可逆反应达到平衡状态的重要特征是
A.正、逆反应的速率均为零 B.正、逆反应的速率相等
C.正逆反应继续进行 D.反应停止
【答案】B
【详解】A.化学平衡是动态平衡,达到平衡时正、逆反应速率相等但不为零,A错误;
B.可逆反应达到平衡状态的重要特征是正、逆反应的速率相等且不为0,B正确;
C.正、逆反应继续进行是动态平衡的特点,但未达到平衡时正逆反应也在持续进行,不是平衡状态的独有特征,C错误;
D.平衡状态下反应并未停止,只是正逆反应速率相等,反应物和生成物浓度不再改变,实际上反应仍在进行,D错误;
故选B。
3.(2025高一下·四川·学业考试)下列过程中,增大化学反应速率对人类有益的是
A.食物变质 B.塑料老化 C.金属腐蚀 D.工业合成氨
【答案】D
【详解】A.食物变质会造成资源浪费,危害人类利益,我们需要减慢该过程的速率,因此增大化学反应速率对人类无益,A不符合题意;
B.塑料老化会缩短塑料制品使用寿命,危害人类利益,我们需要减慢该过程的速率,因此增大化学反应速率对人类无益,B不符合题意;
C.金属腐蚀会损坏金属器械、建筑金属结构等,危害人类利益,我们需要减慢该过程的速率,因此增大化学反应速率对人类无益,C不符合题意;
D.氨是重要的工业原料,工业合成氨中增大反应速率可以提升生产效率、缩短生产周期,对人类有益,D符合题意;
故选D。
4.(2025高一下·海南·学业考试)下列方法中,通过调控温度改变反应速率的是
A.瓜子包装袋抽真空 B.冰箱冷藏鲜牛奶
C.糕点包装内放置除氧剂 D.保鲜膜包裹水果
【答案】B
【详解】A.瓜子包装袋抽真空是通过降低袋内氧气浓度,减慢瓜子氧化变质的速率,不属于调控温度,A错误;
B.冰箱冷藏鲜牛奶是通过降低储存温度,减慢牛奶变质的反应速率,属于调控温度改变反应速率,B正确;
C.糕点包装内放置除氧剂是通过消耗氧气降低氧气浓度,减慢糕点氧化速率,不属于调控温度,C错误;
D.保鲜膜包裹水果是通过隔绝氧气、减少反应物接触,减慢水果腐败速率,不属于调控温度,D错误;
故选B。
5.(2025高二下·河南·学业考试)实验室若用碳酸钙粉末和稀盐酸来制取二氧化碳,下列措施可降低其反应速率的是
A.加热 B.加入浓盐酸 C.加入蒸馏水 D.加入碳酸钠固体
【答案】C
【详解】A.加热可以升高反应温度,反应生成二氧化碳的反应速率加快,A不符合题意;
B.加入浓盐酸,溶液中氢离子浓度增大,反应生成二氧化碳的反应速率加快,B不符合题意;
C.加入蒸馏水会稀释稀盐酸,溶液中氢离子浓度减小,反应生成二氧化碳的反应速率减慢,C符合题意;
D.碳酸钠溶于水,则加入碳酸钠固体,会使溶液中碳酸根离子浓度增大,反应生成二氧化碳的反应速率加快,D不符合题意;
故选C。
6.(2024高一下·广东·学业考试)一定条件下,在密闭容器中进行反应。下列情况不能说明该反应达到化学平衡的是
A.的浓度保持不变 B.的质量保持不变
C.的含量保持不变 D.、与的物质的量之比为
【答案】D
【详解】A.的浓度先变小,当达到平衡时保持不变,因此浓度保持不变可作为反应平衡标志,A不符合题意;
B.的质量先变小,当达到平衡时保持不变,因此当其物质的量保持不变可作为反应平衡标志,B不符合题意;
C.的含量先增大,当达到平衡时保持不变,因此的含量保持不变可作为反应平衡标志,C不符合题意;
D.、与的物质的量之比为仅描述某一时刻的比例,未体现“动态不变”,因此不能说明平衡,D符合题意;
故选D。
7.(2025高二上·贵州·学业考试)合成的一步重要反应为,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,可以实现的完全转化
B.在上述条件下,不可能100%地转化为
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
【详解】A.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.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.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.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。
8.(2024高一下·浙江·学业考试)恒温、恒容条件下,向密闭容器中加入1mol N2和3mol H2,发生反应,能说明反应一定处于化学平衡状态的是(反应方程:N2+3H22NH3)
A.c(N2):c(H2)=1:3 B.容器内压强保持不变
C.混合气体的密度保持不变 D.v(H2)=3v(N2)
【答案】B
【详解】A.由于初始投料比为1:3且与化学计量比一致,反应过程中c(N2):c(H2)始终为1:3,该比值不变不能说明平衡,A不符合题意;
B.反应前后气体分子数减少,恒温恒容下压强随反应进行而变化,压强保持不变说明反应达到平衡,B符合题意;
C.气体总质量不变且容器体积恒定,密度始终不变,不能作为平衡标志,C不符合题意;
D.v(H2)=3v(N2)仅表示反应速率之比等于其化学计量数之比,此关系在反应过程中始终成立,未体现正逆反应速率相等,不能说明平衡,D不符合题意;
故选B。
9.(25-26高一下·北京·学业考试真题)加氢转化成是综合利用实现“碳中和”的重要方式之一、一定温度下,在恒容、密闭容器中发生可逆反应:。当反应达到化学平衡状态时,下列说法正确的是
A.正、逆反应速率相等且等于零
B.的浓度不再变化
C.和全部转化为和
D.的浓度一定相等
【答案】B
【详解】A.化学平衡是动态平衡,反应达到平衡时正、逆反应速率相等但不等于零,A错误;
B.各组分浓度不再改变是反应达到化学平衡状态的典型特征,因此反应达到平衡时的浓度不再变化,B正确;
C.该反应为可逆反应,反应物无法完全转化为生成物,因此平衡时和不可能全部转化为和,C错误;
D.反应达到平衡时仅能说明各组分浓度不再变化,浓度是否相等与初始投料、反应转化率有关,因此的浓度不一定相等,D错误;
答案选B。
10.(2025高二上·江苏泰州·学业考试)对于放热反应,下列说法正确的是
A.升高温度,增大,减小
B.减小的浓度,能加快化学反应速率
C.选择合适的催化剂,能加快化学反应速率
D.反应达到化学平衡时,能全部转化为
【答案】C
【详解】A.升高温度时,正反应速率和逆反应速率都会增大,A错误;
B.减小的浓度,会使反应速率减小,B错误;
C.合适的催化剂通过降低反应的活化能,加快化学反应速率,C正确;
D.该反应是可逆反应,反应物和生成物会同时存在于体系中,因此不可能全部转化为,D错误;
故答案选C。
11.(25-26高一下·福建厦门·学业考试)在一定条件下发生反应:,该反应的正反应为放热反应,下列有关说法不正确的是
A.升高温度能加快反应速率 B.达到平衡时,
C.鼓入过量的,容器内仍含有 D.使用催化剂不能改变该反应限度
【答案】B
【详解】A.无论反应放热或吸热,升高温度都能加快反应速率,因为温度升高会增加活化分子百分数和有效碰撞次数,故A正确;
B.根据化学方程式,达到平衡时有,故B错误;
C.鼓入过量,由于反应可逆,根据勒夏特列原理平衡会向右移动,但不会被完全消耗,容器内仍有存在,故C正确;
D.使用催化剂能加快反应速率,但不改变反应限度(即化学平衡状态),故D正确;
答案选B。
12.(2026高一下·江苏·学业考试)NO 和CO都是汽车尾气中的有害物质,二者能缓慢地发生反应,生成N2和CO2,下列对于此反应的有关叙述正确的是
A.使用催化剂不能增大化学反应速率
B.减小压强能增大化学反应速率
C.升高温度能增大化学反应速率
D.改变压强对化学反应速率无影响
【答案】C
【详解】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。
13.(2026高一下·江苏·学业考试)一定温度下,在一密闭容器中进行反应:N2+O22NO,下列措施能够增大反应速率的是
A.恒容充入氮气 B.恒压充入氦气
C.恒容充入氦气 D.恒容降低温度
【答案】A
【详解】A.恒容充入氮气,增加反应物N2的浓度,反应速率增大,A正确;
B.恒压充入氦气,容器体积增大,反应物N2和O2浓度减小,反应速率降低,B错误;
C.恒容充入氦气,反应物浓度不变,反应速率不变,C错误;
D.恒容降低温度,反应速率常数减小,反应速率降低,D错误;
故选A。
14.(25-26高一下·北京·学业考试真题)已知:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。在不同温度下,将不同浓度的Na2S2O3溶液和0.1 mol·L−1 H2SO4溶液等体积混合,最先出现浑浊的是
选项
A
B
C
D
温度/℃
20
20
40
40
Na2S2O3溶液的浓度/(mol·L−1)
0.05
0.1
0.05
0.1
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】化学反应速率与温度、反应物浓度正相关:①温度越高,反应速率越快,因此40℃的C、D组速率整体快于20℃的A、B组;②等体积混合后反应物浓度均稀释为原浓度的二分之一,原浓度越大混合后浓度也越大,因此D组混合后Na2S2O3浓度大于C组,速率最快,最先出现硫单质浑浊;
故选D。
15.(25-26高一上·吉林·学业考试真题)工业制硫酸中的一步重要反应是:,下列措施能够加快反应速率的是
A.通入大量氧气 B.降低温度 C.扩大容器容积 D.恒容下充入Ne气
【答案】A
【详解】A.通入大量氧气,增大了反应物的浓度,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞频率升高,反应速率加快,A正确;
B.降低温度会使活化分子百分数减小,有效碰撞频率降低,反应速率减慢,B错误;
C.扩大容器容积会导致体系压强减小,各物质的浓度降低,反应速率减慢,C错误;
D.恒容下充入Ne气,容器容积不变,各物质的浓度均不发生变化,反应速率不变,D错误;
故选A。
16.(2025高一下·浙江杭州·学业考试)在温度和时,分别将和充入体积为的恒温密闭容器中,发生如下反应 ,测得随时间变化数据如下表,下列说法正确的是
时间温度
0
10
20
40
50
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
0.50
0.30
0.18
…
0.15
A.时的平均反应速率为
B.反应达平衡时,和转化率相等
C.温度
D.反应达到平衡时,吸收或放出热量为
【答案】C
【详解】A.时0-10minCH4减少0.15mol,则NO2减少0.30mol,的平均反应速率为,故A错误;
B.甲烷、二氧化氮的投料比不等于化学计量数之比,反应达平衡时,和转化率不相等,故B错误;
C.T2下反应速率更快,说明T2>T1,故C正确;
D.根据C选项,可知T2>T1,升高温度,平衡体系中甲烷物质的量增多,说明升高温度平衡逆向移动,正反应放热;时,反应达到平衡消耗0.40mol CH4,放出热量为0.40a kJ,故D错误;
选C。
17.(2025高一下·浙江·学业考试)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
【详解】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。
18.(2025高一下·浙江杭州·学业考试)下列有关化学反应速率或限度的说法中不正确的是
A.常温下,将Al片分别插入浓硝酸和稀硝酸中一段时间后,稀硝酸中收集到的气体要多一些
B.制取乙酸乙酯的过程中,通过酒精灯加热来提高反应速率
C.将肝脏研磨液加入双氧水中,发现有气泡产生,加热后气泡产生的速率可能减慢
D.工业合成氨时,使用过量的,可使的转化率达到100%
【答案】D
【详解】A.常温下Al在浓硝酸中发生钝化,几乎不产生气体,Al与稀硝酸反应会产生NO气体,因此稀硝酸中收集到的气体更多,A正确;
B.制取乙酸乙酯时,加热可提高反应体系的温度,从而提高反应速率,B正确;
C.肝脏研磨液中含有过氧化氢酶,能催化过氧化氢分解产生氧气,酶的活性受温度影响,加热可能使酶变性,导致催化效率降低,气泡产生速率减慢,C正确;
D.工业合成氨的反应是可逆反应,可逆反应中反应物的转化率不可能达到100%,即使使用过量的,也只能提高的转化率,而无法达到100%,D错误;
故答案选D。
19.(2025高二下·河南·学业考试)在容积不变的密闭容器中,发生反应,生成的COS(羰基硫)是一种粮食熏蒸剂,能够防止某些害虫和真菌的危害。下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是
A.正、逆反应速率都等于零
B.容器中气体的总质量不发生变化
C.消耗CO的速率与生成的速率相等
D.和的浓度均不再发生变化
【答案】D
【详解】A.化学平衡为动态平衡,达到平衡时正、逆反应速率相等但不为零,A错误;
B.该反应中所有反应物、生成物均为气体,根据质量守恒,反应过程中气体总质量始终不变,因此总质量不变无法说明反应达到平衡,B错误;
C.消耗CO和生成COS均对应正反应方向,二者速率相等仅能体现正反应的速率关系,无法说明正、逆反应速率相等,C错误;
D.反应体系中各组分的浓度不再发生变化是化学平衡状态的特征标志,可说明反应一定达到平衡,D正确;
故选D。
20.(2025高一下·湖南·学业考试)海洋是一个巨大的化学资源宝库。一种工业上从海水中提取溴的工艺流程如下图所示:
已知:吸收环节发生的主要离子反应为。
请回答下列问题:
(1)氧化过程中发生反应的离子方程式为______。
(2)吸收过程中作______(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(3)该工艺通过氧化、吹出、吸收、蒸馏等环节获得(溴元素经历了“”的转化),而不是在氧化环节后直接蒸馏得到,其原因是______(填字母)。
a.海水中浓度较低,需富集 b.海水中浓度很高,需稀释
(4)工业制硫酸中的一步重要反应:。一定条件下,将和充入体积为1 L的密闭容器中,5 min后测得的物质的量为0.16 mol,则:
①用的浓度变化表示反应的速率为______。
②其他条件不变时,将密闭容器的体积变为2L,该反应的速率将______(填“增大”或“减小”)。
【答案】
(1)
(2)还原剂
(3)a
(4)0.016 减小
【详解】氧化是利用氧化生成,再利用空气吹出溴蒸气,吸收步骤是、和溴单质反应生成HBr和H2SO4,最后再次使用氧化生成,并蒸馏收集液溴,据此分析。
(1)氧化是利用氧化生成,发生反应的离子方程式为;
(2)吸收环节发生的主要离子反应为,中S元素化合价从+4变为+6,化合价升高被氧化,作还原剂;
(3)该工艺通过氧化、吹出、吸收、蒸馏等环节获得(溴元素经历了“”的转化),而不是在氧化环节后直接蒸馏得到,其原因是海水中浓度较低,需富集;
(4)①根据已知条件列出三段式
容器体积为1 L,反应时间5 min,用的浓度变化表示反应的速率为;
②其他条件不变时,将密闭容器的体积变为2L,容器体积增大,各物质的浓度减小,该反应的速率将减小。
考点梳理
【知识点1】化学反应速率及计算
1.含义:化学反应速率是用来衡量化学反应快慢的物理量。
2.常用表示方法及计算
(1)表达式:v(A)==
单位为mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1、mol·L-1·h-1。
例如,在密闭容器中,合成氨的反应N2+3H22NH3,开始时c(N2)=8 mol·L-1,2 min后c(N2)=4 mol·L-1,则用N2表示的反应速率为2mol·L-1·min-1。
(2)注意事项:
①浓度变化只适用于气体和液体中的溶质,不适用于固体和纯液体,因为纯固体或纯液体的浓度视为常数;
②v指某段时间内的平均反应速率,而不是瞬时速率,且计算时取正值;
(3)与化学计量数的关系
同一化学反应在相同条件下可以用不同物质的浓度变化来表示反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同,故表示化学反应速率时要指明具体物质。用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时,反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。例如,对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
例:一定温度下,在密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。已知v(O2)=0.5 mol·L-1·s-1,则v(SO2)=1 mol·L-1·s-1,v(SO3)=1 mol·L-1·s-1
3.化学反应速率计算的方法——“三段式法”
①写出有关反应的化学方程式。
②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
③根据已知条件列式计算。
例如:反应 mA + nBpC
t0 s/(mol·L-1) a b 0
转化/(mol·L-1) x
t1 s/(mol·L-1) a-x b-
则v(A)= mol·L-1·s-1,v(B)= mol·L-1·s-1,v(C)= mol·L-1·s-1。
4.化学反应速率大小的比较方法
由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。
(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。
(2)单位统一后,换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。
(3)也可以直接比较化学反应速率与化学计量数的比值。
即对于一般反应aA+bB===cC+dD,比较与,若>,则A表示的反应速率比B的大。
【知识点2】化学反应速率的影响因素
1、内因(主要因素):反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。如卤素单质与H2反应的速率大小关系为F2>Cl2>Br2>I2,镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为Mg>Al>Zn>Fe。
2、外因(只改变一个条件,其他条件不变)
浓度
增大反应物浓度,反应速率加快,反之减慢。
注意:固体和纯液体的浓度可视为常数,改变其物质的量,对反应速率无影响,但要注意水对溶液的稀释作用。
压强
对于有气体参加的反应,增大压强,反应速率加快,反之减慢。
注意:压强改变反应速率的实质是通过改变物质浓度引起的,若压强的改变没有导致浓度发生变化,则反应速率不变。
温度
升高温度,反应速率加快,反之减慢。
催化剂
使用催化剂,能改变化学反应速率,且正、逆反应速率的改变程度相同。
其他因素
①固体表面积:固体颗粒越小,其单位质量的表面积越大,与其他反应物的接触面积越大,化学反应速率越大。
②形成原电池:可以增大氧化还原反应的反应速率。
3、全程速率—时间图
(1)Zn与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化如图所示
AB段:Zn与盐酸的反应是放热反应,使溶液的温度升高,化学反应速率逐渐增大
BC段:随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,化学反应速率逐渐减小
(2)H2C2O4溶液中加入酸性KMnO4溶液,随着反应的进行,反应速率随时间的变化如图所示
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
AB段:反应产生的Mn2+对该反应起催化作用
BC段:随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,化学反应速率逐渐减小
【知识点3】利用“控制变量法”探究化学反应速率的影响因素
1.探究流程
2.注意事项
(1)要选择合适的化学反应,所选择的反应不能太灵敏也不能太迟钝。
(2)反应物的浓度要适当,不能太大,而探索浓度变量时,浓度间的差别也不能太大。
(3)要有规律地设计不同的反应体系的温度,也要注意物质的相应性质,不能选择会引起反应体系发生变化的温度。
(4)对变量要进行适当的组合,组合的一般原则是“变一定多”,即保持其他变量不变,改变其中一个变量的值进行实验,测定数据,通过系列实验,找出变量对反应的影响。
【知识点4】可逆反应与化学平衡状态的建立
1.化学平衡研究的对象——可逆反应
(1)定义:在同一条件下,既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点
①三同:a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行;c.反应物与生成物同时存在。
②一小:反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率都小于100%。
(3)表示:在方程式中用“”表示。
2.化学平衡状态
一定条件下的可逆反应,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变,这时的状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。
化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大限度,化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率。
3、化学平衡状态的特征
①逆:化学平衡状态研究的对象是可逆反应。
②等:平衡时,同一物质的正、逆反应速率相等,即:v正=v逆≠0(实质)。
③动:平衡时,反应仍在不断进行,是一种动态平衡。
④定:平衡时,各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)、混合气体的平均摩尔质量()、混合气体的密度(ρ)、压强(P)等所有物理量全部恒定。
⑤变:外界条件改变时,平衡可能被破坏,并在新的条件下建立新的化学平衡,即发生化学平衡移动。
【知识点5】化学平衡状态的判断
1、动态标志:v正=v逆≠0
(1)同一物质(两种表述):v正=v逆、断键数=成键数。
(2)不同物质:必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA+bBcC+dD,=时,反应达到平衡状态。
2、“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的(即变量),当其“不变”时反应就达到平衡状态。
以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例
类型
判断依据
是否是平衡状态
混合物体系中各成分的含量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定
平衡
②各物质的质量或各物质质量分数一定
平衡
③各气体的体积或体积分数一定
平衡
④总体积、总压强、总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反应速率的关系
①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v(正)=v(逆)
平衡
②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC,则v(正)=v(逆)
平衡
③在单位时间内生成n molB,同时消耗了q molD,因均指v(逆)
不一定平衡
④v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q,v(正)不一定等于v(逆)
不一定平衡
压强
①m+n≠p+q时,总压强一定 (其他条件一定)
平衡
②m+n=p+q时,总压强一定 (其他条件一定)
不一定平衡
混合气体平均相对分子质量
①一定时,只有当m+n≠p+q时
平衡
②一定时,但m+n=p+q时
不一定平衡
温度
任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时
平衡
颜色
反应体系内有色物质的颜色一定
平衡
体系的密度
恒温恒容时,密度一定
不一定平衡
恒温恒压时,若m+n≠p+q,则密度一定时
平衡
恒温恒压时,若m+n=p+q,则密度一定时
不一定平衡
【知识点6】化学平衡的移动
1.化学平衡移动的过程
一定条件下,可逆反应达到平衡状态以后,若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化,平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变,从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。
2.化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)v正>v逆:平衡向正反应方向移动。
(2)v正=v逆:反应达到平衡状态,不发生平衡移动。
(3)v正<v逆:平衡向逆反应方向移动。
3.影响化学平衡的因素
若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响,结果如下:
改变的条件(其他条件不变)
化学平衡移动的方向
浓度
增大反应物浓度或减小生成物浓度
向正反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度
向逆反应方向移动
压强
(对有气体参加的反应)
反应前后气体体积改变
增大压强
向气体分子总数减小的方向移动
减小压强
向气体分子总数增大的方向移动
反应前后气体体积不变
改变压强
平衡不移动
温度
升高温度
向吸热反应方向移动
降低温度
向放热反应方向移动
催化剂
同等程度改变v正、v逆,平衡不移动
模拟预测
1.(2025高二上·吉林·学业考试)工业上利用氮气和氢气在一定条件下合成氨气。下列条件中,能减慢该化学反应速率的是
A.增加氮气浓度 B.升高温度 C.减小压强 D.加入催化剂
【答案】C
【详解】A.合成氨反应N2 (g)+ 3H2 (g)⇌ 2NH3(g),增加氮气浓度,反应物浓度增大,反应速率加快,故不选A;
B.合成氨反应N2 (g)+ 3H2 (g)⇌ 2NH3(g),升高温度,反应速率加快,故不选B;
C.合成氨反应N2 (g)+ 3H2 (g)⇌ 2NH3(g),减小压强,反应速率减慢,故选C;
D.合成氨反应N2 (g)+ 3H2 (g)⇌ 2NH3(g),加入催化剂,反应速率加快,故不选D;
选C。
2.(25-26高一·福建三明·学业考试)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
【详解】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。
3.(2025高一下·浙江·学业考试)一定温度下,在2L恒容密闭容器中,A、B、C三种气体的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.反应进行到5min时,该反应还未达到平衡
B.反应的化学方程式为
C.0~5min内,C的平均反应速率为0.02
D.在该条件下,5min时充入少量氦气使压强增大,正、逆反应速率均变快
【答案】C
【详解】A.反应进行到5min时及之后,各物质的量不再改变,则该反应达到平衡,A错误;
B.由分析,反应的化学方程式为,B错误;
C.0~5min内,C的平均反应速率为,C正确;
D.温度、体积不变,5min时充入少量氦气,反应中各物质的浓度不变,正、逆反应速率都不变,D错误;
故选C。
4.(25-26高二上·湖北武汉·学业考试)在一个绝热的固定容积的密闭容器中,发生可逆反应,当m、n、p、q为任意整数时,反应达到平衡的标志是(注:绝热体系指不与外界进行热量交换的体系)
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各组分质量分数不再改变
⑤反应速率v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q
⑥单位时间内消耗m mol A,同时消耗p mol C
⑦体系的密度不再变化
A.②③④⑥ B.①②③④⑥ C.①③④⑤ D.③④⑥⑦
【答案】B
【详解】①压强与总物质的量和温度均有关。在绝热定容条件下,平衡时和均恒定,故恒定,因此①是平衡标志,正确;
②温度不变表明反应热效应抵消,正逆反应速率相等,正确;
③浓度不变是平衡的直接标志,正确;
④质量分数不变说明各物质含量稳定,正确;
⑤速率比例仅体现反应方向,未体现正逆速率相等,错误;
⑥消耗m mol A,(正反应)与消耗p mol C(逆反应)速率相等,符合平衡条件,正确;
⑦反应物生成物全是气体,反应前后气体总质量不变,密度始终不变,无法作为普遍标志,错误。
综上,①②③④⑥正确,选B。
5.(2025高一下·海南·学业考试)一定条件下,密闭容器中发生可逆反应:。该反应达到化学平衡状态时,下列说法正确的是
A.、、三种物质的浓度一定相等
B.正反应速率和逆反应速率均为零
C.100%转化为
D.的含量保持不变
【答案】D
【详解】A.化学平衡状态的特征是各物质浓度保持不变,并非浓度一定相等,浓度大小与初始投料、反应转化率有关,A错误;
B.化学平衡是动态平衡,正、逆反应速率相等但不为0,反应并未停止,B错误;
C.该反应为可逆反应,反应不能进行到底,反应物不可能100%转化为生成物,C错误;
D.化学平衡状态下,各组分的含量、浓度等参数保持恒定,因此的含量保持不变,D正确;
故选D。
6.(25-26高二上·北京·学业考试真题)一定温度下,在恒容、密闭容器中发生反应:。当反应达到化学平衡状态时,下列说法正确的是
A.和全部转化为 B.的浓度不再变化
C.正、逆反应速率相等且等于零 D.的浓度一定相等
【答案】B
【详解】A.该反应为可逆反应,反应物无法完全转化为生成物,因此和不可能全部转化为,A错误;
B.化学平衡状态的特征之一是各组分的含量保持不变,因此达到平衡时、、的浓度不再变化,B正确;
C.化学平衡是动态平衡,达到平衡时正、逆反应速率相等但不为零,反应仍在持续进行,C错误;
D.平衡时各物质浓度仅保持不变,不一定相等,浓度是否相等与初始投料、转化率等因素有关,D错误;
故答案选B。
7.(2025高二上·西藏·学业考试)对于反应:,保持其他条件不变,改变下列选项中的条件,生成HI的反应速率减小的是
A.升高温度 B.增大I2(g)的浓度 C.降低温度 D.增大H2(g)的浓度
【答案】C
【详解】A.升高温度,反应速率加快,故不选A;
B.增大I2 (g)的浓度,反应速率加快,故不选B;
C.降低温度,反应速率减小,故选C;
D.增大H2 (g)的浓度,反应速率加快,故不选D;
选C。
8.(2025高一下·福建·学业考试)实验室用锌和盐酸反应制氢气。为探究反应物浓度对氢气生成速率的影响,设计实验方案时,应改变的实验条件是
A.盐酸浓度 B.锌粒大小 C.实验温度 D.是否使用催化剂
【答案】A
【详解】A.探究反应物浓度对氢气生成速率的影响,需采用控制变量法,实验中应仅改变目标变量,即盐酸的浓度,而保持其他条件不变,以避免干扰,A符合题意;
B.锌粒大小不属于浓度因素,B不符合题意;
C.实验温度不属于浓度因素,C不符合题意;
D.是否使用催化剂不属于浓度因素,D不符合题意;
故选A。
9.(2025高二上·贵州·学业考试)下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A.与稀硫酸反应产生时,加入大量蒸馏水进行稀释
B.硫在空气中燃烧时,用氧气代替空气
C.分解制取时,添加少量
D.碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳时,适当升高温度
【答案】A
【详解】A.加入大量蒸馏水稀释溶液,氢离子浓度减小,反应速率减小,因此不能增大反应速率,A正确;
B.用氧气代替空气,增加氧气浓度,反应速率加快,因此能增大反应速率,B错误;
C.添加少量MnO2作为催化剂,降低反应活化能,反应速率加快,因此能增大反应速率,C错误;
D.适当升高温度,反应速率加快,因此能增大反应速率,D错误;
故答案选A。
10.(2025高二上·江苏泰州·学业考试)已知反应:A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g),在一定温度下达到平衡。下列措施中,一定不能使平衡向正反应方向移动的是
A.增大A的浓度 B.增大压强 C.升高温度 D.使用合适的催化剂
【答案】D
【详解】A.增大A的浓度会增加反应物浓度,根据勒夏特列原理,平衡向正反应方向移动以减弱这种改变,A不符合题意;
B.该反应为气体分子数减少的反应,增大压强,平衡向气体分子数减少的正反应方向移动,B不符合题意;
C.若该反应为吸热反应,则升高温度,平衡向正反应方向移动,C不符合题意;
D.使用催化剂只加快反应速率,不能使平衡移动,D符合题意;
故选D。
11.(2025高一下·广东·学业考试)在一定条件下,将和充入容积为4L的恒温密闭容器中,发生如下反应:。2min末该反应达到平衡,测得生成D,。下列判断正确的是
A.通过计算可得出
B.0~2min内,A的平均反应速率为
C.开始时与平衡时容器内的压强之比为10:9
D.平衡时A与B的转化率相等,均为30%
【答案】C
【详解】2min末该反应达到平衡,测得生成1.6molD,,c(C)=0.2mol⋅L−1,C、D的物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比,则x=1,n(C)=0.8mol,根据三段式得到:,A的转化率为:,B的转化率为:,据此分析回答。
A.2min末该反应达到平衡,测得生成1.6molD,,c(C)=0.2mol⋅L−1,C、D的物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比,则x=1,故A错误;
B.A的浓度变化为,反应速率为:,故B错误;
C.初始总物质的量8mol,平衡时总物质的量7.2mol,压强比为8:7.2=10:9,故C正确;
D.由分析可知,A和B的转化率均为40%,故D错误;
故选C。
(2025高二上·贵州·学业考试)阅读下列材料,回答下列小题。
汽车尾气已经是大气污染和碳排放的主要物质,为了进一步减少汽车尾气对环境和人体健康的影响,2023年7月1日开始,我国对燃油车执行国六B标准,新标准对CO、非甲烷烃、氮氧化物、PM细颗粒物等物质的排放更加严苛。
12.下列有关汽车尾气排放涉及的化学知识中,说法不正确的是
A.通过排气管加装催化装置,可以有效地减少和氮氧化物的排放
B.汽车尾气中产生的氮氧化物来源于使用的汽油中含有元素
C.PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物,PM2.5在空气中有可能形成胶体
D.推广使用乙醇汽油有利于燃油车尾气排放达到国六B排放标准,对于改善城市空气质量、缓解气候变化具有重要意义
13.已知汽车尾气处理中涉及反应,若在一定条件下反应体系中,的浓度在2min内由变化为,则用的浓度变化表示该反应在这段时间内的平均速率是
A. B.
C. D.
14.碳中和最常见的路径就是将二氧化碳还原为甲醇,一定条件下,在体积为的恒容密闭容器中,充和,发生反应。能说明该反应达到平衡状态的是
A.反应中与的物质的量浓度相等时 B.
C.单位时间内每消耗,同时消耗 D.混合气体的密度保持不变
【答案】12.B 13.B 14.C
【解析】12.A.通过排气管加装催化装置,可以将一氧化碳和一氧化氮转化为无害的二氧化碳和氮气,有效地减少CO和氮氧化物的排放,A正确;
B.汽车尾气中产生的氮氧化物来源于使用的汽油时空气中的氮气和氧气在高温或放电条件下反应,B错误;
C.是指大气中小于或等于2.5微米(2500纳米)的颗粒物,分散质粒子直径在1纳米到100纳米的分散系为胶体,故胶体在空气中有可能形成胶体,C正确;
D.推广使用乙醇汽油减少有害物质的排放,对改善空气质量或缓解气候变化具有重要意义,D正确;
故选B。
13.根据题中信息可知,,
故选B。
14.A.反应中与的物质的量浓度相等时,不能说明正逆反应速率相等,平衡的标志是各物质的浓度不变,A不符合题意;
B.没有指明是正反应速率还是逆反应速率,不能判断反应是否达到平衡,B不符合题意;
C.单位时间内每消耗,同时消耗,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C符合题意;
D.该反应在恒容密闭容器中进行,混合气体的质量始终不变,容器体积不变,则混合气体的密度始终保持不变,所以密度不变不能说明反应达到平衡状态,D不符合题意;
故选C。
(2026高二上·江苏南通·学业考试)阅读下列材料,完成下面小题:
将高温水蒸气通过灼热的铁粉,会发生反应:,该反应为放热反应。
15.关于该反应,下列说法正确的是
A.是氧化剂 B.发生氧化反应 C.铁元素被还原 D.氧元素化合价降低
16.关于该反应过程中的能量变化,说法正确的是
A.反应将热能转化为化学能 B.可以用如图所示的转化表示该反应
C.反应过程中有键的断裂和键的形成 D.断裂化学键会释放能量
17.若在密闭容器中发生该反应,下列说法正确的是
A.升高温度,反应速率会加快 B.减小压强,反应速率会加快
C.减小水蒸气的浓度,反应速率会加快 D.反应足够长的时间,水蒸气能转化
【答案】15.A 16.C 17.A
【解析】15.,在反应产物中,可将铁元素化合价看作+2价和+3价,因此反应中铁元素的化合价从0价升高,被氧化,发生氧化反应,水分子中氢元素从+1价下降至0价,氢元素被还原,发生还原反应;
A.水分子中氢元素从+1价下降至0价,所以是氧化剂,A正确;
B.水分子中氢元素从+1价下降至0价,所以发生还原反应,B错误;
C.铁元素化合价上升,铁元素被氧化,C错误;
D.水分子中氢元素从+1价下降至0价,氧元素化合价不变,D错误。
故答案选A。
16.A.反应将化学能转化为热能,A错误;
B.,该反应为放热反应,该图为吸热反应,不可以表示该反应,B错误;
C.反应过程中反应物中键的断裂,产物中有键的形成, C正确;
D.化学键断裂会吸收能量,形成化学键会释放能量,D错误;
故答案选C。
17.A.反应速率随温度升高而加快,A正确;
B.该反应有气体参与,反应速率随压强增大而加快,B错误;
C.减小水蒸气的浓度,正反应速率下降,逆反应速率不变,C错误;
D.该反应为可逆反应,反应足够长的时间,水蒸气不能100%转化,D错误;
故答案选A。
18.(2025高二下·陕西·学业考试)一定温度下,在4L的恒容密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间变化如图:
(1)该反应的化学方程式为_____;
(2)用气体B的浓度变化表示0~10min内反应的平均速率v(B)=_____mol/(L·min);
(3)0~10min,容器内气体的平均相对分子质量_____(填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是_____。
A.v(A)=2v(B) B.气体A的消耗速率等于气体C的消耗速率
C.容器内压强不再发生变化 D.容器内气体密度不再发生变化
【答案】
(1)2A+B2C
(2)0.02
(3)增大
(4)BC
【详解】(1)从图中可以看出,随着反应进行A、B的物质的量减少,C的物质的量增加,故A、B为反应物,C为产物;同一反应中各物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之比,达平衡后A、B、C物质的量变化量之比为,则反应方程式为2A+B2C;
(2)0~10min中,参加反应B的物质的量为0.8mol,则B的反应速率为0.02 mol/(L·min);
(3)反应2A+B2C是气体物质的量减小,平均相对分子质量,因反应前后都是气体,则m不变,n减小,所以M增大,0~10min,容器内气体的平均相对分子质量增大;
(4)A.v(A)=2v(B)未体现正、逆反应速率关系,不能说明达到平衡,A错误;
B.气体A的消耗速率(正反应方向)等于气体C的消耗速率(逆反应方向),且符合化学计量数关系,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,B 正确;
C.反应前后气体物质的量变化,恒容条件下,压强与物质的量成正比,容器内压强不再变化,说明气体物质的量不再变化,反应达到平衡,C正确;
D.反应中气体质量不变,容器体积不变,根据,密度始终不变,不能说明达到平衡,D 错误;
故选BC。
19.(2025高一下·江苏连云港·学业考试)我国力争于2060年前实现碳中和。研发利用的技术成为研究热点。
(1)、催化剂条件下,以和为原料,在恒容密闭容器中制备甲醇()过程的能量变化如图所示。
①写出制备的化学方程式__________。
②判断上述反应已经达到化学平衡状态的标志是_______(填字母)。
A.的物质的量浓度保持不变
B.每消耗的同时消耗
C.混合气体的密度保持不变
(2)在一定条件下,向1L恒容密闭的容器中,充入和,发生反应:,测得和的浓度随时间变化如图所示。
①从到,________,平衡时的转化率为________。
②时,________(填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)分解产生的CO和可作为燃料电池的原料,题图为燃料电池的构造示意图。向________极迁移(填“X”或“Y”)。
【答案】
(1) AB
(2)0.2 75% 大于
(3)Y
【详解】(1)①由图知,制备的化学方程式;
②A.当反应未达到平衡时,H2的物质的量会处于变化,H2的物质的量浓度保持不变,即达到平衡,A正确;
B.消耗1mol CO2代表的是正反应,消耗1mol CH3OH代表逆反应,且两者变化量与化学计量数成正比,则每消耗1mol CO2的同时消耗1mol CH3OH即达到平衡状态,B正确;
C.混合气体的质量保持不变,体积保持不变,则密度一直保持不变,但无法确定是平衡状态,C错误;
故选AB;
(2)①向1L恒容密闭的容器中,充入1mol CO2和4mol H2,发生反应:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g),则减少的为反应物,增加的为生成物,达到平衡时,c(CH4)=0.75mol/L,所以c(CO2)=0.25mol/L,根据起始投料,CO2为lmol,H2为4mol,消耗的CO2和H2的物质的量之比为1:4,;8min时达到平衡,平衡时CO2的转化率为;
②3min时,未达到平衡,3min之后CO2持续在减少,平衡正向移动,则大于;
(3)由图示可知,电子由X电极流出经过外电路,进入Y电极,则X电极失去电子、发生氧化反应为负极;Y电极得到电子、发生还原反应为正极,X为电池负极,电极反应为,根据阳离子移向正极,阴离子移向负极可知,K+移向正极(Y极)。
20、(2025高二下·上海静安·学业考试)氢能被定位为碳中和战略的必要一环。用硫化氢和甲烷混合气体制备氢气的研究具有重要的现实意义,其反应原理为。
(1)反应的能量变化示意图如下,则其正反应为______反应。
A.放热 B.吸热 C.条件不足,无法确定
(2)恒温恒容时,判断反应达平衡的依据是______。(双选)
A.混合气体密度不变 B.
C.容器内压强不变 D.的物质的量不变
(3)一定条件下,研究人员将与充入2.5L的空钢瓶中,进行反应。反应经2min达到平衡,测得氢气的物质的量为0.02mol。则0~2min内的反应速率______。
【答案】(1)B (2)CD (3)0.002
【解析】(1)由图可知,相同条件下,反应物总能量低于生成物总能量,故该正反应为吸热反应;
(2)A.体系内,气体总质量不变,容器体积恒定,则气体密度始终恒定,不能据此判断平衡状态,故A错误;
B.平衡时正反应速率等于逆反应速率,不同物质的速率比应满足化学计量数之比,则时反应达到平衡状态,故B错误;
C.反应前后气体分子数不相等,则随反应进行,体系内压强逐渐增大,当压强恒定时反应达到平衡状态,故C正确;
D.各组分浓度不变是平衡的特征,则的物质的量不变时,反应达到平衡状态,故D正确;
故选:CD。
(3)。
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考点18 化学反应的速率与限度
本讲义包含:
真题回顾(20题)→考点梳理→模拟预测(20题)
真题回顾
1.(2025高一下·浙江杭州·学业考试)反应A2(g)+3B2(g)⇌2AB3(g),已知该反应放热,A2、B2、AB3三种物质均以单键结合形成对应分子,若在恒压绝热容器中发生,下列说法表明反应一定已达平衡状态的是
A.容器内的温度不再变化
B.容器内的压强不再变化
C.相同时间内,断开B-B键的数目和生成A-B键的数目相等
D.容器内气体的浓度c(A2):c(B2):c(AB3)=1:3:2
2.(25-26高一上·吉林·学业考试真题)可逆反应达到平衡状态的重要特征是
A.正、逆反应的速率均为零 B.正、逆反应的速率相等
C.正逆反应继续进行 D.反应停止
3.(2025高一下·四川·学业考试)下列过程中,增大化学反应速率对人类有益的是
A.食物变质 B.塑料老化 C.金属腐蚀 D.工业合成氨
4.(2025高一下·海南·学业考试)下列方法中,通过调控温度改变反应速率的是
A.瓜子包装袋抽真空 B.冰箱冷藏鲜牛奶
C.糕点包装内放置除氧剂 D.保鲜膜包裹水果
5.(2025高二下·河南·学业考试)实验室若用碳酸钙粉末和稀盐酸来制取二氧化碳,下列措施可降低其反应速率的是
A.加热 B.加入浓盐酸 C.加入蒸馏水 D.加入碳酸钠固体
6.(2024高一下·广东·学业考试)一定条件下,在密闭容器中进行反应。下列情况不能说明该反应达到化学平衡的是
A.的浓度保持不变 B.的质量保持不变
C.的含量保持不变 D.、与的物质的量之比为
7.(2025高二上·贵州·学业考试)合成的一步重要反应为,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,可以实现的完全转化
B.在上述条件下,不可能100%地转化为
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
8.(2024高一下·浙江·学业考试)恒温、恒容条件下,向密闭容器中加入1mol N2和3mol H2,发生反应,能说明反应一定处于化学平衡状态的是(反应方程:N2+3H22NH3)
A.c(N2):c(H2)=1:3 B.容器内压强保持不变
C.混合气体的密度保持不变 D.v(H2)=3v(N2)
9.(25-26高一下·北京·学业考试真题)加氢转化成是综合利用实现“碳中和”的重要方式之一、一定温度下,在恒容、密闭容器中发生可逆反应:。当反应达到化学平衡状态时,下列说法正确的是
A.正、逆反应速率相等且等于零
B.的浓度不再变化
C.和全部转化为和
D.的浓度一定相等
10.(2025高二上·江苏泰州·学业考试)对于放热反应,下列说法正确的是
A.升高温度,增大,减小
B.减小的浓度,能加快化学反应速率
C.选择合适的催化剂,能加快化学反应速率
D.反应达到化学平衡时,能全部转化为
11.(25-26高一下·福建厦门·学业考试)在一定条件下发生反应:,该反应的正反应为放热反应,下列有关说法不正确的是
A.升高温度能加快反应速率 B.达到平衡时,
C.鼓入过量的,容器内仍含有 D.使用催化剂不能改变该反应限度
12.(2026高一下·江苏·学业考试)NO 和CO都是汽车尾气中的有害物质,二者能缓慢地发生反应,生成N2和CO2,下列对于此反应的有关叙述正确的是
A.使用催化剂不能增大化学反应速率
B.减小压强能增大化学反应速率
C.升高温度能增大化学反应速率
D.改变压强对化学反应速率无影响
13.(2026高一下·江苏·学业考试)一定温度下,在一密闭容器中进行反应:N2+O22NO,下列措施能够增大反应速率的是
A.恒容充入氮气 B.恒压充入氦气
C.恒容充入氦气 D.恒容降低温度
14.(25-26高一下·北京·学业考试真题)已知:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。在不同温度下,将不同浓度的Na2S2O3溶液和0.1 mol·L−1 H2SO4溶液等体积混合,最先出现浑浊的是
选项
A
B
C
D
温度/℃
20
20
40
40
Na2S2O3溶液的浓度/(mol·L−1)
0.05
0.1
0.05
0.1
A.A B.B C.C D.D
15.(25-26高一上·吉林·学业考试真题)工业制硫酸中的一步重要反应是:,下列措施能够加快反应速率的是
A.通入大量氧气 B.降低温度 C.扩大容器容积 D.恒容下充入Ne气
16.(2025高一下·浙江杭州·学业考试)在温度和时,分别将和充入体积为的恒温密闭容器中,发生如下反应 ,测得随时间变化数据如下表,下列说法正确的是
时间温度
0
10
20
40
50
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
0.50
0.30
0.18
…
0.15
A.时的平均反应速率为
B.反应达平衡时,和转化率相等
C.温度
D.反应达到平衡时,吸收或放出热量为
17.(2025高一下·浙江·学业考试)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
18.(2025高一下·浙江杭州·学业考试)下列有关化学反应速率或限度的说法中不正确的是
A.常温下,将Al片分别插入浓硝酸和稀硝酸中一段时间后,稀硝酸中收集到的气体要多一些
B.制取乙酸乙酯的过程中,通过酒精灯加热来提高反应速率
C.将肝脏研磨液加入双氧水中,发现有气泡产生,加热后气泡产生的速率可能减慢
D.工业合成氨时,使用过量的,可使的转化率达到100%
19.(2025高二下·河南·学业考试)在容积不变的密闭容器中,发生反应,生成的COS(羰基硫)是一种粮食熏蒸剂,能够防止某些害虫和真菌的危害。下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是
A.正、逆反应速率都等于零
B.容器中气体的总质量不发生变化
C.消耗CO的速率与生成的速率相等
D.和的浓度均不再发生变化
20.(2025高一下·湖南·学业考试)海洋是一个巨大的化学资源宝库。一种工业上从海水中提取溴的工艺流程如下图所示:
已知:吸收环节发生的主要离子反应为。
请回答下列问题:
(1)氧化过程中发生反应的离子方程式为______。
(2)吸收过程中作______(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(3)该工艺通过氧化、吹出、吸收、蒸馏等环节获得(溴元素经历了“”的转化),而不是在氧化环节后直接蒸馏得到,其原因是______(填字母)。
a.海水中浓度较低,需富集 b.海水中浓度很高,需稀释
(4)工业制硫酸中的一步重要反应:。一定条件下,将和充入体积为1 L的密闭容器中,5 min后测得的物质的量为0.16 mol,则:
①用的浓度变化表示反应的速率为______。
②其他条件不变时,将密闭容器的体积变为2L,该反应的速率将______(填“增大”或“减小”)。
考点梳理
【知识点1】化学反应速率及计算
1.含义:化学反应速率是用来衡量化学反应快慢的物理量。
2.常用表示方法及计算
(1)表达式:v(A)==
单位为mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1、mol·L-1·h-1。
例如,在密闭容器中,合成氨的反应N2+3H22NH3,开始时c(N2)=8 mol·L-1,2 min后c(N2)=4 mol·L-1,则用N2表示的反应速率为2mol·L-1·min-1。
(2)注意事项:
①浓度变化只适用于气体和液体中的溶质,不适用于固体和纯液体,因为纯固体或纯液体的浓度视为常数;
②v指某段时间内的平均反应速率,而不是瞬时速率,且计算时取正值;
(3)与化学计量数的关系
同一化学反应在相同条件下可以用不同物质的浓度变化来表示反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同,故表示化学反应速率时要指明具体物质。用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时,反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。例如,对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
例:一定温度下,在密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。已知v(O2)=0.5 mol·L-1·s-1,则v(SO2)=1 mol·L-1·s-1,v(SO3)=1 mol·L-1·s-1
3.化学反应速率计算的方法——“三段式法”
①写出有关反应的化学方程式。
②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
③根据已知条件列式计算。
例如:反应 mA + nBpC
t0 s/(mol·L-1) a b 0
转化/(mol·L-1) x
t1 s/(mol·L-1) a-x b-
则v(A)= mol·L-1·s-1,v(B)= mol·L-1·s-1,v(C)= mol·L-1·s-1。
4.化学反应速率大小的比较方法
由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。
(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。
(2)单位统一后,换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。
(3)也可以直接比较化学反应速率与化学计量数的比值。
即对于一般反应aA+bB===cC+dD,比较与,若>,则A表示的反应速率比B的大。
【知识点2】化学反应速率的影响因素
1、内因(主要因素):反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。如卤素单质与H2反应的速率大小关系为F2>Cl2>Br2>I2,镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为Mg>Al>Zn>Fe。
2、外因(只改变一个条件,其他条件不变)
浓度
增大反应物浓度,反应速率加快,反之减慢。
注意:固体和纯液体的浓度可视为常数,改变其物质的量,对反应速率无影响,但要注意水对溶液的稀释作用。
压强
对于有气体参加的反应,增大压强,反应速率加快,反之减慢。
注意:压强改变反应速率的实质是通过改变物质浓度引起的,若压强的改变没有导致浓度发生变化,则反应速率不变。
温度
升高温度,反应速率加快,反之减慢。
催化剂
使用催化剂,能改变化学反应速率,且正、逆反应速率的改变程度相同。
其他因素
①固体表面积:固体颗粒越小,其单位质量的表面积越大,与其他反应物的接触面积越大,化学反应速率越大。
②形成原电池:可以增大氧化还原反应的反应速率。
3、全程速率—时间图
(1)Zn与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化如图所示
AB段:Zn与盐酸的反应是放热反应,使溶液的温度升高,化学反应速率逐渐增大
BC段:随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,化学反应速率逐渐减小
(2)H2C2O4溶液中加入酸性KMnO4溶液,随着反应的进行,反应速率随时间的变化如图所示
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
AB段:反应产生的Mn2+对该反应起催化作用
BC段:随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,化学反应速率逐渐减小
【知识点3】利用“控制变量法”探究化学反应速率的影响因素
1.探究流程
2.注意事项
(1)要选择合适的化学反应,所选择的反应不能太灵敏也不能太迟钝。
(2)反应物的浓度要适当,不能太大,而探索浓度变量时,浓度间的差别也不能太大。
(3)要有规律地设计不同的反应体系的温度,也要注意物质的相应性质,不能选择会引起反应体系发生变化的温度。
(4)对变量要进行适当的组合,组合的一般原则是“变一定多”,即保持其他变量不变,改变其中一个变量的值进行实验,测定数据,通过系列实验,找出变量对反应的影响。
【知识点4】可逆反应与化学平衡状态的建立
1.化学平衡研究的对象——可逆反应
(1)定义:在同一条件下,既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点
①三同:a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行;c.反应物与生成物同时存在。
②一小:反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率都小于100%。
(3)表示:在方程式中用“”表示。
2.化学平衡状态
一定条件下的可逆反应,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变,这时的状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。
化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大限度,化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率。
3、化学平衡状态的特征
①逆:化学平衡状态研究的对象是可逆反应。
②等:平衡时,同一物质的正、逆反应速率相等,即:v正=v逆≠0(实质)。
③动:平衡时,反应仍在不断进行,是一种动态平衡。
④定:平衡时,各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)、混合气体的平均摩尔质量()、混合气体的密度(ρ)、压强(P)等所有物理量全部恒定。
⑤变:外界条件改变时,平衡可能被破坏,并在新的条件下建立新的化学平衡,即发生化学平衡移动。
【知识点5】化学平衡状态的判断
1、动态标志:v正=v逆≠0
(1)同一物质(两种表述):v正=v逆、断键数=成键数。
(2)不同物质:必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA+bBcC+dD,=时,反应达到平衡状态。
2、“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的(即变量),当其“不变”时反应就达到平衡状态。
以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例
类型
判断依据
是否是平衡状态
混合物体系中各成分的含量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定
平衡
②各物质的质量或各物质质量分数一定
平衡
③各气体的体积或体积分数一定
平衡
④总体积、总压强、总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反应速率的关系
①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v(正)=v(逆)
平衡
②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC,则v(正)=v(逆)
平衡
③在单位时间内生成n molB,同时消耗了q molD,因均指v(逆)
不一定平衡
④v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q,v(正)不一定等于v(逆)
不一定平衡
压强
①m+n≠p+q时,总压强一定 (其他条件一定)
平衡
②m+n=p+q时,总压强一定 (其他条件一定)
不一定平衡
混合气体平均相对分子质量
①一定时,只有当m+n≠p+q时
平衡
②一定时,但m+n=p+q时
不一定平衡
温度
任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时
平衡
颜色
反应体系内有色物质的颜色一定
平衡
体系的密度
恒温恒容时,密度一定
不一定平衡
恒温恒压时,若m+n≠p+q,则密度一定时
平衡
恒温恒压时,若m+n=p+q,则密度一定时
不一定平衡
【知识点6】化学平衡的移动
1.化学平衡移动的过程
一定条件下,可逆反应达到平衡状态以后,若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化,平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变,从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。
2.化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)v正>v逆:平衡向正反应方向移动。
(2)v正=v逆:反应达到平衡状态,不发生平衡移动。
(3)v正<v逆:平衡向逆反应方向移动。
3.影响化学平衡的因素
若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响,结果如下:
改变的条件(其他条件不变)
化学平衡移动的方向
浓度
增大反应物浓度或减小生成物浓度
向正反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度
向逆反应方向移动
压强
(对有气体参加的反应)
反应前后气体体积改变
增大压强
向气体分子总数减小的方向移动
减小压强
向气体分子总数增大的方向移动
反应前后气体体积不变
改变压强
平衡不移动
温度
升高温度
向吸热反应方向移动
降低温度
向放热反应方向移动
催化剂
同等程度改变v正、v逆,平衡不移动
模拟预测
1.(2025高二上·吉林·学业考试)工业上利用氮气和氢气在一定条件下合成氨气。下列条件中,能减慢该化学反应速率的是
A.增加氮气浓度 B.升高温度 C.减小压强 D.加入催化剂
2.(25-26高一·福建三明·学业考试)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
3.(2025高一下·浙江·学业考试)一定温度下,在2L恒容密闭容器中,A、B、C三种气体的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.反应进行到5min时,该反应还未达到平衡
B.反应的化学方程式为
C.0~5min内,C的平均反应速率为0.02
D.在该条件下,5min时充入少量氦气使压强增大,正、逆反应速率均变快
4.(25-26高二上·湖北武汉·学业考试)在一个绝热的固定容积的密闭容器中,发生可逆反应,当m、n、p、q为任意整数时,反应达到平衡的标志是(注:绝热体系指不与外界进行热量交换的体系)
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各组分质量分数不再改变
⑤反应速率v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q
⑥单位时间内消耗m mol A,同时消耗p mol C
⑦体系的密度不再变化
A.②③④⑥ B.①②③④⑥ C.①③④⑤ D.③④⑥⑦
5.(2025高一下·海南·学业考试)一定条件下,密闭容器中发生可逆反应:。该反应达到化学平衡状态时,下列说法正确的是
A.、、三种物质的浓度一定相等
B.正反应速率和逆反应速率均为零
C.100%转化为
D.的含量保持不变
6.(25-26高二上·北京·学业考试真题)一定温度下,在恒容、密闭容器中发生反应:。当反应达到化学平衡状态时,下列说法正确的是
A.和全部转化为 B.的浓度不再变化
C.正、逆反应速率相等且等于零 D.的浓度一定相等
7.(2025高二上·西藏·学业考试)对于反应:,保持其他条件不变,改变下列选项中的条件,生成HI的反应速率减小的是
A.升高温度 B.增大I2(g)的浓度 C.降低温度 D.增大H2(g)的浓度
8.(2025高一下·福建·学业考试)实验室用锌和盐酸反应制氢气。为探究反应物浓度对氢气生成速率的影响,设计实验方案时,应改变的实验条件是
A.盐酸浓度 B.锌粒大小 C.实验温度 D.是否使用催化剂
9.(2025高二上·贵州·学业考试)下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A.与稀硫酸反应产生时,加入大量蒸馏水进行稀释
B.硫在空气中燃烧时,用氧气代替空气
C.分解制取时,添加少量
D.碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳时,适当升高温度
10.(2025高二上·江苏泰州·学业考试)已知反应:A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g),在一定温度下达到平衡。下列措施中,一定不能使平衡向正反应方向移动的是
A.增大A的浓度 B.增大压强 C.升高温度 D.使用合适的催化剂
11.(2025高一下·广东·学业考试)在一定条件下,将和充入容积为4L的恒温密闭容器中,发生如下反应:。2min末该反应达到平衡,测得生成D,。下列判断正确的是
A.通过计算可得出
B.0~2min内,A的平均反应速率为
C.开始时与平衡时容器内的压强之比为10:9
D.平衡时A与B的转化率相等,均为30%
(2025高二上·贵州·学业考试)阅读下列材料,回答下列小题。
汽车尾气已经是大气污染和碳排放的主要物质,为了进一步减少汽车尾气对环境和人体健康的影响,2023年7月1日开始,我国对燃油车执行国六B标准,新标准对CO、非甲烷烃、氮氧化物、PM细颗粒物等物质的排放更加严苛。
12.下列有关汽车尾气排放涉及的化学知识中,说法不正确的是
A.通过排气管加装催化装置,可以有效地减少和氮氧化物的排放
B.汽车尾气中产生的氮氧化物来源于使用的汽油中含有元素
C.PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物,PM2.5在空气中有可能形成胶体
D.推广使用乙醇汽油有利于燃油车尾气排放达到国六B排放标准,对于改善城市空气质量、缓解气候变化具有重要意义
13.已知汽车尾气处理中涉及反应,若在一定条件下反应体系中,的浓度在2min内由变化为,则用的浓度变化表示该反应在这段时间内的平均速率是
A. B.
C. D.
14.碳中和最常见的路径就是将二氧化碳还原为甲醇,一定条件下,在体积为的恒容密闭容器中,充和,发生反应。能说明该反应达到平衡状态的是
A.反应中与的物质的量浓度相等时 B.
C.单位时间内每消耗,同时消耗 D.混合气体的密度保持不变
(2026高二上·江苏南通·学业考试)阅读下列材料,完成下面小题:
将高温水蒸气通过灼热的铁粉,会发生反应:,该反应为放热反应。
15.关于该反应,下列说法正确的是
A.是氧化剂 B.发生氧化反应 C.铁元素被还原 D.氧元素化合价降低
16.关于该反应过程中的能量变化,说法正确的是
A.反应将热能转化为化学能 B.可以用如图所示的转化表示该反应
C.反应过程中有键的断裂和键的形成 D.断裂化学键会释放能量
17.若在密闭容器中发生该反应,下列说法正确的是
A.升高温度,反应速率会加快 B.减小压强,反应速率会加快
C.减小水蒸气的浓度,反应速率会加快 D.反应足够长的时间,水蒸气能转化
18.(2025高二下·陕西·学业考试)一定温度下,在4L的恒容密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间变化如图:
(1)该反应的化学方程式为_____;
(2)用气体B的浓度变化表示0~10min内反应的平均速率v(B)=_____mol/(L·min);
(3)0~10min,容器内气体的平均相对分子质量_____(填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是_____。
A.v(A)=2v(B) B.气体A的消耗速率等于气体C的消耗速率
C.容器内压强不再发生变化 D.容器内气体密度不再发生变化
19.(2025高一下·江苏连云港·学业考试)我国力争于2060年前实现碳中和。研发利用的技术成为研究热点。
(1)、催化剂条件下,以和为原料,在恒容密闭容器中制备甲醇()过程的能量变化如图所示。
①写出制备的化学方程式__________。
②判断上述反应已经达到化学平衡状态的标志是_______(填字母)。
A.的物质的量浓度保持不变
B.每消耗的同时消耗
C.混合气体的密度保持不变
(2)在一定条件下,向1L恒容密闭的容器中,充入和,发生反应:,测得和的浓度随时间变化如图所示。
①从到,________,平衡时的转化率为________。
②时,________(填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)分解产生的CO和可作为燃料电池的原料,题图为燃料电池的构造示意图。向________极迁移(填“X”或“Y”)。
20、(2025高二下·上海静安·学业考试)氢能被定位为碳中和战略的必要一环。用硫化氢和甲烷混合气体制备氢气的研究具有重要的现实意义,其反应原理为。
(1)反应的能量变化示意图如下,则其正反应为______反应。
A.放热 B.吸热 C.条件不足,无法确定
(2)恒温恒容时,判断反应达平衡的依据是______。(双选)
A.混合气体密度不变 B.
C.容器内压强不变 D.的物质的量不变
(3)一定条件下,研究人员将与充入2.5L的空钢瓶中,进行反应。反应经2min达到平衡,测得氢气的物质的量为0.02mol。则0~2min内的反应速率______。
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