第6章 化学反应速率和化学平衡（期末复习讲义）高一化学下学期沪科版

第6章 化学反应速率和化学平衡 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 化学反应速率的计算 定义式法；比例关系式；三段式法 化学反应速率大小比较 归一法；比值法 化学反应速率的影响因素 温度对速率的影响；浓度对速率的影响；压强对速率的影响；催化剂对速率的影响；其它因素的影响 可逆反应 可逆反应的特点；可逆反应的判断 化学平衡状态的判断 化学平衡状态的特点；直接判据；间接标志；特殊标志 化学平衡移动的影响因素 温度；压强；浓度 化学反应速率及化学平衡图像 速率与温度、压强、浓度、催化剂等的图像；化学平衡与温度、压强、浓度、催化剂等图像 硫酸工业的制备 制备原理；生产过程；三废处理 要点01 化学反应速率的计算 1．化学反应速率计算的三种方法 (1)定义式法：v(B)＝＝ 。 (2)比例关系式：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如mA(g)＋nB(g)===pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p或 ＝ ＝。(这一公式最好用) (3)三段式法： 化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式” 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根据已知条件列方程式计算。 对于反应mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下： 　　　　　　　mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1) a 　　 b 　　0 　　0 转化/(mol·L－1) x 　　 　　 　 t1s时/(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，v(D)＝ mol·L－1·s－1。 要点02 化学反应速率大小比较 1．归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。 如对于反应2SO2＋O22SO3，如果①v(SO2)＝2 mol·L－1·min－1，②v(O2)＝3 mol·L－1·min－1, ③v(SO3)＝4 mol·L－1·min－1，比较反应速率的大小，可以将三者表示的反应速率都转化为O2表示的反应速率再作比较。换算得出①v(O2)＝1 mol·L－1·min－1，③v(O2)＝2 mol·L－1·min－1，则反应速率的大小关系为 。 2．比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，若＞，则反应速率A B。 要点03 化学反应速率的影响因素 规律 注意事项 浓度 在其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率 ；减少反应物的浓度，化学反应速率 ①只适用于 参加或在 中进行的化学反应 ②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 温度 在其他条件相同时，升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢 ①对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响 ②不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能 化学反应速率，降低温度都能 化学反应速率 压强 在其他条件相同时，增大压强，化学反应速率加快；降低压强，化学反应速率减慢 ①压强对化学反应速率的影响实质是通过改变 对化学反应速率的影响实现的 ②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 催化剂 在其他条件相同时，使用催化剂，可以改变化学反应速率 催化剂能 地改变正、逆反应的化学反应速率 固体颗粒的大小 颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快 与固体颗粒的多少无关 其他 光照、搅拌、溶剂、形成原电池 —— 要点04 可逆反应 1.定义： 在__ __条件下既可以向__ __反应方向进行，同时又可以向__ __反应方向进行的化学反应。(双向性) 2.特点——“三同一小”： ①三同：a．相同条件下；b．正逆反应__ __进行；c．反应物与生成物__ __存在。 ②一小：任一组分的转化率都__ __(填“大于”或“小于”)100%。 3.表示方法：在化学方程式中用“”表示。 要点05 化学平衡状态的判断 1．化学平衡状态的特征 逆 研究对象 适用于 反应 动 动态特征 建立平衡后，正、逆反应仍在进行，属于 平衡，可用同位素示踪原子法证明 等 平衡实质 υ(正)＝v(逆)≠0（正、逆反应速率相等，但不等于零） 定 平衡结果 达平衡后，反应混合物中各组分的百分含量或浓度 （不可理解为相等） 变 平衡移动 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 同 等效平衡 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 2．化学平衡状态的判断 对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)[假设只有A为有色气体]。 （1）直接判据——任何条件下的可逆反应均达到平衡 定 各组分含量、浓度保持不变 等 同一物质 生成速率＝消耗速率，即v正(A)＝v逆(A)或在单位时间内消耗了m mol A的同时生成了m mol A 不同物质 速率之比＝化学计量数之比，但必须是 的速率，v正(A)∶v逆(B)＝m∶n （2）间接标志——变量不变 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 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）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 要点06 化学平衡移动的影响因素 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　　　　方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向　　　　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　　　的方向移动 减小压强 向气体分子总数　　　的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡　　　移动 温度 升高温度 向　　　　反应方向移动 降低温度 向　　　　反应方向移动 催化剂 同等程度改变v(正)、v(逆),平衡不移动 要点07 化学反应速率及化学平衡图像 1．v－t图（速率－时间图） 改变反应条件，正、逆反应速率随时间的变化情况与平衡移动方向的关系如表所示[以2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＜0为例]。 改变条件 c（SO2）增大 c（O2）减小 c（SO3）增大 c（SO3）减小 增大压强 v－t图 平衡移动方向 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 改变条件 减小压强 升高温度 降低温度 使用催化剂 v－t图 平衡移动方向 　 　 　 　 　 　 　 　 2．物质参数－时间图[以aA（g）＋bB（g）cC（g）　ΔH为例] 浓度－时间图 （t1时刻反应达到平衡） 含量－时间图 （m用催化剂，n不用催化剂） （T2＞T1，正反应为吸热反应） （T2＞T1，正反应为放热反应） （p1＞p2，正反应为气体分子数减小的反应） （p1＞p2，正反应为气体分子数增大的反应） 3．物质参数－温度（压强）图 常规 类型 特殊 类型 平衡点（拐点）前看反应速率——浓度、压强、温度、催化剂影响反应速率 平衡点（拐点）后看平衡移动——浓度、压强、温度影响平衡移动 曲线甲表示正反应为　 　反应 曲线乙表示正反应为　 　反应 要点08 硫酸工业的制备 1．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）主要设备 、 、 （3）制备原理 （1）造气：4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2或S+O2SO2（沸腾炉） （2）转化： 2 SO2(g)+O2(g)2 SO3(g)（接触室） （3）吸收：SO3+H2O=H2SO4（吸收塔） 2．工艺流程 3．硫酸工业中的“三” 三原料 硫黄或含硫矿石(硫铁矿) 空气 98.3%的浓H2SO4 三阶段 (生成SO2) (生成SO3) (生成H2SO4) 三设备 沸腾炉 接触室 吸收塔 三反应(均放热) 4FeS2+ 11O2==2Fe2O3 + 8SO2 S + O2==SO2 2SO2+ O2 =2SO3 SO3＋H2O==H2SO4 4．硫酸工业中热能的合理利用 （1）反应特点：硫酸生产过程中的三个反应都是 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。 （3）化工生产中反应条件的控制 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。 5．硫酸工业中的三废处理 （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）措施：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： 题型01 化学反应速率的计算 【典例1】一定条件下，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在10L密闭容器中进行，测得2min内，N2的物质的量由2mol减少到0.8mol，则2min内N2的反应速率为 A．0.6mol・L-1・min-1 B．0.12mol・L-1・min-1 C．0.06mol・L-1・min-1 D．0.03mol・L-1・min-1 易｜错｜提｜醒 (1)化学反应速率一般指反应的平均反应速率而不是瞬时反应速率，且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。 (2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。 (3)不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率，因为固体和纯液体物质的浓度可视为常数。 (4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。 【变式1-1】一定温度下，在密闭容器中，、、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．时反应停止 B．a点时， C．反应的化学方程式为 D．反应开始到， 【变式1-2】向2 L恒容密闭容器中通入A、B各10 mol，在一定温度下发生反应：，4 min时达到平衡，生成4 mol D，0-4 min内以A的浓度变化表示的平均反应速率为。下列说法错误的是 A．x=3 B．0~4 min内以D的浓度变化表示的平均反应速率为 C．4 min时C的物质的量为4 mol D．平衡时B的转化率为20% 题型02 化学反应速率大小比较 【典例2】用NH3处理氮氧化物废气涉及如下反应：，下列化学反应速率中最快的是 A． B． C． D． 方｜法｜点｜拨 比较化学反应速率大小的方法 (1)基准法：①看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位 ②换算成同一物质表示的反应速率，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，即对于一般反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，比较与，若＞，则A表示的反应速率比B大 【变式2-1】20℃时，等质量的铁与足量盐酸反应生成氢气，下列条件下反应速率最大的是 选项 A B C D 铁的形状 薄片 薄片 粉末 粉末 盐酸的浓度 A．A B．B C．C D．D 【变式2-2】化学反应：A(g)+3B(g)=C(g)+2D(g)，在4种不同情况下的化学反应速率分别为：①υ(A)=0.2 mol·L-1·s-1； ②υ(B)=0.45 mol·L-1·s-1；③υ(C)=0.3 mol·L-1·s-1；④υ(D)=0.45 mol·L-1·s-1。下列有关化学反应速率的比较中正确的是 A．①＞②＞③＞④ B．②=④＞①＞③ C．①＞②=③＞④ D．③＞④＞①＞② 题型03 化学反应速率的影响因素 【典例3】在带有活塞的密闭容器中发生反应：，只改变一个反应条件时，生成SO3速率会不变的是 A．升高温度 B．使用催化剂 C．充入N2，保持容器内压强不变 D．充入N2，保持容器体积不变 方｜法｜点｜拨 (1)分析外界因素对化学反应速率的影响时3注意： ①催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。 ②升高温度正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢，但减慢的程度不同，吸热反应的反应速率总是受温度影响大。 ③对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。 (2)压强对反应速率的影响情况： 压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。 ①恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。 ②恒温时，对于恒容密闭容器。 a．充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。 b．充入“惰性”气体总压强增大―→反应物浓度未改变―→反应速率不变。 ③恒温恒压时。 充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。 【变式3-1】下列措施能加快化学反应速率的是 A．夏天将食物放入冰箱中 B．煅烧硫铁矿生产SO2时，先将矿石粉碎 C．在食品包装袋内放置小包脱氧剂 D．锌与稀硫酸反应制氢气时，将稀硫酸改为98.3%的浓硫酸 【变式3-2】过量铁粉与一定量稀盐酸反应，若想减慢此反应速率而不改变的产量，可以使用如下方法中的 ①加    ②加固体    ③滴入几滴浓盐酸    ④加固体 ⑤加溶液    ⑥滴入几滴硫酸铜溶液    ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) A．①④⑤ B．③④ C．①⑤ D．⑥⑦ 题型04 可逆反应 【典例4】下列有关可逆反应的说法错误的是 A．可逆反应是指既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的化学反应 B．可逆反应达到平衡状态时，仍有反应物转化为生成物 C．在给定条件下，达到平衡时可逆反应完成程度达到最大 D．通过调控反应条件，可以提高可逆反应进行的程度 方｜法｜点｜拨 （1）平衡时，反应物与生成物同时存在，任一组分的转化率都　小于　100％。 （2）能量转化可逆：若正反应是吸（放）热反应，则逆反应是　放（吸）　热反应。 【变式4-1】下列反应体系中，不属于可逆反应的是 A．溶解于水 B．氨气溶解于水 C．工业合成氨 D．和 【变式4-2】在密闭容器中发生反应：X(g)+3Y(g)2Z(g)， 若X、Y、Z的起始浓度分别为 和 0.4mol·L-1。一定条件下，当反应达到一定限度时，各物质的浓度可能是 A．X为 B．Y为 C．Z为0. D．Z为0.2mol·L-1时， Y为 题型05 化学平衡状态的判断 【典例5】一定温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应2SO2+O22SO3达到化学平衡的标志是 A．SO2的生成速率与O2的生成速率相等 B．混合气体的总物质的量不再发生改变 C．容器内气体的密度不再发生改变 D．SO2、O2与SO3的物质的量之比为2：1：2 解｜题｜模｜板 化学平衡状态的判断 以反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）为例进行说明： 可能的情况举例 是否达到平衡 混合气体的平均相对分子质量（） 当m＋n≠p＋q时，一定 是 当m＋n＝p＋q时，一定 不一定 温度 绝热体系内温度不变 是 气体 密度（ρ） 反应物与生成物均为气体的反应 恒容体系，ρ一定 不一定 恒压体系，当m＋n＝p＋q时，ρ一定 不一定 恒压体系，当m＋n≠p＋q时，ρ一定 是 其他 如体系（反应前后物质的颜色有改变）颜色不再变化 是 【变式5-1】焦炭与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应，化学方程式为：。在一定条件下的密闭容器中发生上述反应，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．CO(g)的质量分数保持不变 C．正反应和逆反应的速率相等 D．消耗的速率与生成的速率相等 【变式5-2】将5.0 g 固体置于恒容密闭真空容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其发生反应：，下列不能判断该反应已经达到平衡状态的是 A． B．密闭容器中总压强不变 C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中NH3的体积分数约为66.7% 题型06 化学平衡移动的影响因素 【典例6】在一定温度下的密闭容器中发生反应：，平衡时测得C的浓度为保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的二倍，再达平衡时，测得C的浓度为。下列有关判断正确的是 A．B的转化率增大 B．平衡向逆反应方向移动 C．m+n>p D．B的体积分数增大 解｜题｜模｜板 解答化学平衡移动题目的思维模型 【变式6-1】温度T℃下，向1L 真空刚性容器中加入 1mol PCl5，反应 达到平衡时， 下列说法不正确的是 A．达平衡后，PCl5和PCl3的浓度保持不变 B．再充入1mol Ar，平衡不发生移动 C．再充入 1mol PCl5， 平衡时 D．再充入 1mol PCl5和 1mol PCl3， 此时 【变式6-2】对于二氧化硫与氧气化合生成三氧化硫的反应，下列说法正确的是 A．升高温度会使逆反应速率减小 B．达到平衡状态时，与浓度相等 C．增大压强能使完全转化为 D．使用合适的催化剂能使反应速率增大 题型07 化学反应速率及化学平衡图像 【典例7】将锌粒投入一定浓度的稀硫酸中，实际反应速率和时间的关系与下图最接近的是 A．B． C． D． 解｜题｜模｜板 化学平衡图像的一般思路 【变式7-1】向绝热恒容的密闭容器中，通入一定量的和，在一定条件下发生反应，反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应，是吸热反应 B．在a，b，c，d四点中，d点生成物的浓度最大 C．在四点中，c点达到了化学平衡 D．若，则HI的生成量：ab段大于bc段 【变式7-2】已知：吸光度与有色气体浓度成正比。图1为氯气的吸光度与压强关系，图2为平衡体系的吸光度与压强关系。 用针管吸取，建立平衡。其中仅时段和时段来回拉动针管活塞，并测得整个过程的吸光率如图3所示。 下列说法错误的是 A．图2中在气体被压缩或体积膨胀时，会存在较大的偏差。原因可能是：存在平衡移动 B．b→c段进行的操作为：向外拉动针管活塞 C．物质的量最大的点为点 D．a、h两点的正向化学反应速率相等 题型08 硫酸工业的制备 【典例8】以黄铁矿为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法正确的是 A．将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高原料的转化率 B．煅烧黄铁矿发生的反应为，还原产物只有 C．硫磺与过量氧气点燃，可直接生成三氧化硫 D．工业上也可以直接用水吸收制取硫酸 方｜法｜点｜拨 硫酸制备过程中的注意事项 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。 【变式8-1】“接触法制硫酸”的核心反应是 该反应是放热反应，因SO2在催化剂表面与O2接触而得名，反应过程示意图如下。下列说法正确的是 A．过程①②中都有极性键、非极性键的断裂和形成 B．接触室里的催化剂常用V2O5 C．一定条件下， 2molSO2与足量氧气反应可生成2molSO3 D．生成的 SO3在吸收塔中用水吸收 【变式8-2】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 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．Zn和稀盐酸反应中，增加Zn的质量能加快反应速率 B．合成氨反应为一个放热反应，则升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢 C．铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的浓硫酸加快生成氢气速率 D．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取，用碳酸钙粉末比块状反应要快 2．反应在四种不同情况下的反应速率分别为： ①   ② ③   ④。 下列有关反应速率的比较中正确的是 A．①>②>③>④ B．①>④>③>② C．④>③>②>① D．①>②>④>③ 3．一定温度下在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： B．时，物质Y的转化率为60% C．时，反应物的正反应速率大于逆反应速率 D．时，反应达到平衡 4．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 5．在T℃的恒温下，向恒容密闭容器中通入3 mol甲烷和2 mol氮气发生反应：3CH4(g)+2N2(g)⇌3C(s)+4NH3(g)，下列能说明该反应达到平衡状态的一组是 ①混合气体的压强保持不变    ②混合气体的密度保持不变    ③氮气与甲烷的物质的量之比保持不变 ④断开1 molC-H键的同时形成1 mol H-N键    ⑤碳的质量保持不变    ⑥v(NH3)=2v(N2) A．①③④ B．③⑤⑥ C．①②⑤ D．②④⑤ 6．在一定条件下，将3mol A和1mol 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)。2min末该反应达到平衡，测得生成0.8mol D，并测得C的浓度为0.2mol·L-1。下列判断不正确的是 A．x=1 B．2min内A的平均反应速率为0.3mol·L-1·min-1 C．A与B的转化率相等，均为40% D．该条件下该反应，A和B的转化率一直相等 7．工业制硫酸中的一步重要反应是在下的催化氧化：，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，下列有关说法错误的是 A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 B．提高反应时的温度，可以实现的完全转化 C．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 D．在上述条件下，不可能100%转化为 8．下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析不正确的是 ①步骤②中“加压”可以加快反应速率 ②步骤②采用的压强是 因为在该压强下铁触媒的活性最大 ③目前，步骤③一般选择控制反应温度为700 ℃左右 ④步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 1．已知反应4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)在不同条件下的化学反应速率如下，则四种情况所表示的化学反应最慢的是 A． B． C． D． 2．在容积为的密闭容器中，发生反应：，内C的浓度增加。对此反应速率表示正确的是 A．用A表示的反应速率是 B．用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是 C．在末用D表示的反应速率为 D．在这内用A表示的速率的值逐渐减小，用C表示的速率的值逐渐增大 3．下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．盐酸与Zn的反应中，加少量的硫酸铜溶液，反应速率不变 B．在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率 C．合成氨时增大气体压强可以加快反应速率 D．分解制取时，添加少量，可增加产生的量 4．在体积均为2 L的恒温恒容密闭容器1、2中，同时充入和，初始反应温度不同的条件下发生反应：。随着反应的进行，与时间的关系如图所示。下列叙述正确的是 A．平衡时压强：容器1>容器2 B．初始反应温度：容器1<容器2 C．容器1中0～3 min内 D．容器1中达到平衡时产率为80%(产率=实际产量/理论产量) 5．反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)  ΔH<0，若在恒压容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是 A．容器内气体的密度不再变化 B．容器内压强保持不变 C．相同时间内，生成N-H键的数目与断开H-H键的数目相等 D．容器内气体的浓度之比c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2 6．化学反应的调控对于工业生产具有积极意义，下列关于调控措施的说法不正确的是 A．炼铁高炉的进风口设置在下端有利于燃料充分利用 B．硫酸工业中，使用催化剂，能使的转化率达到100% C．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火 D．工业合成氨，从生产实际条件考虑，不应盲目增大反应压强 7．某工厂燃煤烟气中含，需进行脱硫处理以减少酸雨污染。常用脱硫方法： 方法一：用浆液吸收，生成，再氧化为 方法二：用氨水吸收，生成，进一步氧化为 方法三：先用吸收生成，再用再生 下列说法错误的是 A．方法一获得的可用来制作各种模型和医疗用的石膏绷带 B．方法二获得的可作氮肥 C．方法三中能循环利用 D．方法一产生的废气污染空气，方法三产生的废渣污染土壤 8．在体积均为2 L的甲、乙两个恒容密闭容器中，分别加入相同质量的一定量炭粉和2.8 mol水蒸气，发生反应：。在不同温度下反应的过程如图所示。下列说法正确的是 A．由图像可知，甲、乙两个恒容密闭容器温度大小：甲<乙 B．甲容器中，A点正反应速率小于B点的逆反应速率 C．乙容器中，C点时，混合气体中CO的物质的量分数为30% D．达平衡时，甲容器内水蒸气的转化率约为42.9% 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 1．一定温度下，在体积为0.5 L的恒容密闭容器中，和之间发生反应：(红棕色)(无色)，反应过程中各物质的物质的量与时间的关系如图所示。回答下列问题： (1)曲线______(填“X”或“Y”)表示的物质的量随时间的变化曲线。 (2)在0～3 min内，用表示的反应速率为______，平衡时的转化率为______。 (3)若在一保温容器中加入一定量，反应一段时间后，混合气体温度升高，说明的能量比的能量______(填“高”或“低”)。 (4)下列措施能增大反应速率的是______(填字母)。 A．升高温度 B．降低压强 C．减小的浓度 D．加入合适的催化剂 (5)反应达到平衡后，若降低温度，v(正)______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，v(逆)______。 2．（24-25高一下·上海·期末）雾霾严重影响人们的生活，汽车尾气排放是造成雾霾天气的重要原因之一。已知汽车尾气排放时发生的反应之一为：。一定条件下，该反应平衡时，的体积分数与反应物起始的物质的量之比()、温度的关系如图所示。 (1)在X、Y、Z三点中，CO的转化率从大到小的顺序是_______。在2L密闭容器中加入NO与CO各3mol，经过5分钟达到平衡状态，根据图像计算平均反应速率_______。 (2)若在另一条件下模拟该反应，NO、CO、，的初始浓度分别为0.2mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L和0.1mol/L，达到平衡时，各物质的浓度可能的是_______。 A． B． C． D． (3)催化还原NO是重要的烟气脱硝技术。研究发现其反应过程如图所示。分析脱硝过程的催化剂是_______。 3．工厂排放的会严重污染环境，CO还原法是治理污染的方法之一，反应原理为。回答下列问题： (1)温度为时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入，在催化剂的作用下发生上述反应，CO和物质a的物质的量与反应时间的关系如图所示。 ①物质a为______（填化学式），反应达到平衡状态时______。 ②点CO的转化率为______，(正)______（填“>”“<”或“=”）v(逆)。 ③反应前3min平均反应速率______。 (2)为探究温度、浓度及催化剂对化学反应速率的影响，某兴趣小组设计如下实验。 实验序号 温度／ 初始浓度（CO）／mol• 初始浓度（） 催化剂 i 160 0.1 0.1 催化剂A ii T 0.1 c 催化剂B iii 200 0.1 0.1 催化剂A iv 160 0.05 0.05 催化剂A ①______，______。 ②研究温度对反应速率影响的实验组为______（填序号，下同）。 ③i、iii、iv三组实验反应开始时，速率最大的是______。 4．在密闭容器内发生反应，时，测得随时间的变化如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)反应达到平衡时，的转化率是_______。 (2)图中表示的变化的曲线是_______(填字母)。 (3)用表示从内该反应的平均速率_______。 (4)下列能说明该反应已达化学平衡状态的是_______。 A．单位时间内生成的同时消耗      B． C．容器中平均相对分子质量保持不变        D．容器中的体积分数保持不变 E．容器中气体的总压强保持不变              F．容器中气体的密度保持不变 (5)能使该反应的反应速率增大的是_______。 A．分离出 B．适当升高温度 C．恒容下充入使压强增大 D．选择更高效的催化剂 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6章 化学反应速率和化学平衡 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 化学反应速率的计算 定义式法；比例关系式；三段式法 化学反应速率大小比较 归一法；比值法 化学反应速率的影响因素 温度对速率的影响；浓度对速率的影响；压强对速率的影响；催化剂对速率的影响；其它因素的影响 可逆反应 可逆反应的特点；可逆反应的判断 化学平衡状态的判断 化学平衡状态的特点；直接判据；间接标志；特殊标志 化学平衡移动的影响因素 温度；压强；浓度 化学反应速率及化学平衡图像 速率与温度、压强、浓度、催化剂等的图像；化学平衡与温度、压强、浓度、催化剂等图像 硫酸工业的制备 制备原理；生产过程；三废处理 要点01 化学反应速率的计算 1．化学反应速率计算的三种方法 (1)定义式法：v(B)＝＝。 (2)比例关系式：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如mA(g)＋nB(g)===pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p或＝＝。(这一公式最好用) (3)三段式法： 化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式” 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根据已知条件列方程式计算。 对于反应mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下： 　　　　　　　mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1) a 　　 b 　　0 　　0 转化/(mol·L－1) x 　　 　　 　 t1s时/(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，v(D)＝ mol·L－1·s－1。 要点02 化学反应速率大小比较 1．归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。 如对于反应2SO2＋O22SO3，如果①v(SO2)＝2 mol·L－1·min－1，②v(O2)＝3 mol·L－1·min－1, ③v(SO3)＝4 mol·L－1·min－1，比较反应速率的大小，可以将三者表示的反应速率都转化为O2表示的反应速率再作比较。换算得出①v(O2)＝1 mol·L－1·min－1，③v(O2)＝2 mol·L－1·min－1，则反应速率的大小关系为②＞③＞①。 2．比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，若＞，则反应速率A＞B。 要点03 化学反应速率的影响因素 规律 注意事项 浓度 在其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减少反应物的浓度，化学反应速率减慢 ①只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应 ②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 温度 在其他条件相同时，升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢 ①对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响 ②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 压强 在其他条件相同时，增大压强，化学反应速率加快；降低压强，化学反应速率减慢 ①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 ②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 催化剂 在其他条件相同时，使用催化剂，可以改变化学反应速率 催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率 固体颗粒的大小 颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快 与固体颗粒的多少无关 其他 光照、搅拌、溶剂、形成原电池 —— 要点04 可逆反应 1.定义： 在__相同__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。(双向性) 2.特点——“三同一小”： 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：任一组分的转化率都__小于__(填“大于”或“小于”)100%。 3.表示方法：在化学方程式中用“”表示。 要点05 化学平衡状态的判断 1．化学平衡状态的特征 逆 研究对象 适用于可逆反应 动 动态特征 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 等 平衡实质 υ(正)＝v(逆)≠0（正、逆反应速率相等，但不等于零） 定 平衡结果 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） 变 平衡移动 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 同 等效平衡 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 2．化学平衡状态的判断 对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)[假设只有A为有色气体]。 （1）直接判据——任何条件下的可逆反应均达到平衡 定 各组分含量、浓度保持不变 等 同一物质 生成速率＝消耗速率，即v正(A)＝v逆(A)或在单位时间内消耗了m mol A的同时生成了m mol A 不同物质 速率之比＝化学计量数之比，但必须是不同方向的速率，v正(A)∶v逆(B)＝m∶n （2）间接标志——变量不变 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 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）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 要点06 化学平衡移动的影响因素 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　　　　方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向　　　　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　　　的方向移动 减小压强 向气体分子总数　　　的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡　　　移动 温度 升高温度 向　　　　反应方向移动 降低温度 向　　　　反应方向移动 催化剂 同等程度改变v(正)、v(逆),平衡不移动 【答案】正反应　逆反应　减小　增大　不　吸热　放热 要点07 化学反应速率及化学平衡图像 1．v－t图（速率－时间图） 改变反应条件，正、逆反应速率随时间的变化情况与平衡移动方向的关系如表所示[以2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＜0为例]。 改变条件 c（SO2）增大 c（O2）减小 c（SO3）增大 c（SO3）减小 增大压强 v－t图 平衡移动方向 　正反应方向　 　逆反应方向　 　逆反应方向　 　正反应方向　 　正反应方向　 改变条件 减小压强 升高温度 降低温度 使用催化剂 v－t图 平衡移动方向 　逆反应方向　 　逆反应方向　 　正反应方向　 　不移动　 2．物质参数－时间图[以aA（g）＋bB（g）cC（g）　ΔH为例] 浓度－时间图 （t1时刻反应达到平衡） 含量－时间图 （m用催化剂，n不用催化剂） （T2＞T1，正反应为吸热反应） （T2＞T1，正反应为放热反应） （p1＞p2，正反应为气体分子数减小的反应） （p1＞p2，正反应为气体分子数增大的反应） 3．物质参数－温度（压强）图 常规 类型 特殊 类型 平衡点（拐点）前看反应速率——浓度、压强、温度、催化剂影响反应速率 平衡点（拐点）后看平衡移动——浓度、压强、温度影响平衡移动 曲线甲表示正反应为　放热　反应 曲线乙表示正反应为　吸热　反应 要点08 硫酸工业的制备 1．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）主要设备 沸腾炉、接触室、吸收塔 （3）制备原理 （1）造气：4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2或S+O2SO2（沸腾炉） （2）转化： 2 SO2(g)+O2(g)2 SO3(g)（接触室） （3）吸收：SO3+H2O=H2SO4（吸收塔） 2．工艺流程 3．硫酸工业中的“三” 三原料 硫黄或含硫矿石(硫铁矿) 空气 98.3%的浓H2SO4 三阶段 造气(生成SO2) 接触氧化(生成SO3) SO3吸收(生成H2SO4) 三设备 沸腾炉 接触室 吸收塔 三反应(均放热) 4FeS2+ 11O2==2Fe2O3 + 8SO2 S + O2==SO2 2SO2+ O2 =2SO3 SO3＋H2O==H2SO4 4．硫酸工业中热能的合理利用 （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。 （3）化工生产中反应条件的控制 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。 5．硫酸工业中的三废处理 （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）措施：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： 题型01 化学反应速率的计算 【典例1】一定条件下，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在10L密闭容器中进行，测得2min内，N2的物质的量由2mol减少到0.8mol，则2min内N2的反应速率为 A．0.6mol・L-1・min-1 B．0.12mol・L-1・min-1 C．0.06mol・L-1・min-1 D．0.03mol・L-1・min-1 【答案】C 【解析】速率为单位时间内物质的量浓度变化量，即，故选C。 易｜错｜提｜醒 (1)化学反应速率一般指反应的平均反应速率而不是瞬时反应速率，且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。 (2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。 (3)不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率，因为固体和纯液体物质的浓度可视为常数。 (4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。 【变式1-1】一定温度下，在密闭容器中，、、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．时反应停止 B．a点时， C．反应的化学方程式为 D．反应开始到， 【答案】C 【解析】A．时，该物质的物质的量不再变化，反应达到动态平衡，不是反应停止，A错误； B．点时，A和B的物质的量相等，但它们物质的量的变化量不相等，则，B错误； C．由图可知，5 min达平衡时，，，参加反应的各物质的化学计量数之比等于其变化的量之比，则反应的化学方程式为，C正确； D．反应开始到，，D错误； 故答案选C。 【变式1-2】向2 L恒容密闭容器中通入A、B各10 mol，在一定温度下发生反应：，4 min时达到平衡，生成4 mol D，0-4 min内以A的浓度变化表示的平均反应速率为。下列说法错误的是 A．x=3 B．0~4 min内以D的浓度变化表示的平均反应速率为 C．4 min时C的物质的量为4 mol D．平衡时B的转化率为20% 【答案】B 【解析】A．0~4min内反应的A的物质的量为，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，即，解得，故A正确； B．D为固体，固体浓度视为常数，不能用固体的浓度变化表示化学反应速率，故B错误； C．反应中C和D的化学计量数均为2，生成4mol D的同时会生成4mol C，故4min时C的物质的量为4mol，故C正确； D．物质的量变化量之比等于化学计量数之比，平衡时生成4mol D，则消耗B的物质的量为，B的转化率为，故D正确； 选B。 题型02 化学反应速率大小比较 【典例2】用NH3处理氮氧化物废气涉及如下反应：，下列化学反应速率中最快的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．将v(NH3)除以对应计量数8，得=，数值较小，反应速率较慢，A不符合题意； B．将v(NO2)除以对应计量数6，得=，速率慢于C、D，B不符合题意； C．先统一单位：v(H2O)==，除以对应计量数12得=，数值最大，反应速率最快，C符合题意； D．先统一单位：v(N2)==，除以对应计量数7得=，速率慢于C，D不符合题意； 故选C。 方｜法｜点｜拨 比较化学反应速率大小的方法 (1)基准法：①看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位 ②换算成同一物质表示的反应速率，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，即对于一般反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，比较与，若＞，则A表示的反应速率比B大 【变式2-1】20℃时，等质量的铁与足量盐酸反应生成氢气，下列条件下反应速率最大的是 选项 A B C D 铁的形状 薄片 薄片 粉末 粉末 盐酸的浓度 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】溶液的浓度越大、固液的接触面积越大，化学反应速率越快，所以反应速率最大的是D。 【变式2-2】化学反应：A(g)+3B(g)=C(g)+2D(g)，在4种不同情况下的化学反应速率分别为：①υ(A)=0.2 mol·L-1·s-1； ②υ(B)=0.45 mol·L-1·s-1；③υ(C)=0.3 mol·L-1·s-1；④υ(D)=0.45 mol·L-1·s-1。下列有关化学反应速率的比较中正确的是 A．①＞②＞③＞④ B．②=④＞①＞③ C．①＞②=③＞④ D．③＞④＞①＞② 【答案】D 【解析】同一化学反应中，化学反应速率单位统一，化学反应速率数值与对应物质化学计量数的比值越大，反应速率越快，计算得各比值为①0.2、②0.15、③0.3、④0.225，排序为③>④>①>②；故选D。 题型03 化学反应速率的影响因素 【典例3】在带有活塞的密闭容器中发生反应：，只改变一个反应条件时，生成SO3速率会不变的是 A．升高温度 B．使用催化剂 C．充入N2，保持容器内压强不变 D．充入N2，保持容器体积不变 【答案】D 【解析】A．升高温度会增大所有化学反应的反应速率，生成的速率加快，A不符合题意； B．使用催化剂会同等程度改变正、逆反应速率，生成的速率发生变化，B不符合题意； C．充入且保持容器内压强不变，容器体积会增大，反应物、的浓度降低，生成的速率减小，C不符合题意； D．充入且保持容器体积不变，参与反应的各物质的物质的量和容器体积均不变，由可知反应物浓度不变，生成的速率不变，D符合题意； 故选D。 方｜法｜点｜拨 (1)分析外界因素对化学反应速率的影响时3注意： ①催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。 ②升高温度正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢，但减慢的程度不同，吸热反应的反应速率总是受温度影响大。 ③对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。 (2)压强对反应速率的影响情况： 压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。 ①恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。 ②恒温时，对于恒容密闭容器。 a．充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。 b．充入“惰性”气体总压强增大―→反应物浓度未改变―→反应速率不变。 ③恒温恒压时。 充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。 【变式3-1】下列措施能加快化学反应速率的是 A．夏天将食物放入冰箱中 B．煅烧硫铁矿生产SO2时，先将矿石粉碎 C．在食品包装袋内放置小包脱氧剂 D．锌与稀硫酸反应制氢气时，将稀硫酸改为98.3%的浓硫酸 【答案】B 【解析】A．夏天将食物放入冰箱会降低环境温度，减慢食物腐败的反应速率，A错误； B．煅烧硫铁矿生产时将矿石粉碎，可增大硫铁矿与氧气的接触面积，加快煅烧反应的速率，B正确； C．在食品包装袋内放置小包脱氧剂，会降低包装袋内氧气浓度，减慢食品氧化变质的反应速率，C错误； D．锌与稀硫酸反应制氢气时，将稀硫酸改为98.3%的浓硫酸，浓硫酸具有强氧化性，与锌反应生成，无法得到，不能加快生成氢气的反应速率，D错误； 故选B。 【变式3-2】过量铁粉与一定量稀盐酸反应，若想减慢此反应速率而不改变的产量，可以使用如下方法中的 ①加    ②加固体    ③滴入几滴浓盐酸    ④加固体 ⑤加溶液    ⑥滴入几滴硫酸铜溶液    ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) A．①④⑤ B．③④ C．①⑤ D．⑥⑦ 【答案】A 【解析】反应速率主要取决于溶液中的氢离子浓度。越大，速率越快；越小，速率越慢。氢气产量取决于氢离子的总物质的量。因为铁粉是过量的，所以生成的氢气量完全由盐酸的量决定。只要不消耗，氢气的总产量就不会变。 ①加： 加水稀释了盐酸，溶液体积变大，导致减小，所以反应速率减慢。溶液中没有改变，所以最终生成的量不变。 ②加固体：会直接中和盐酸 ，导致减小，所以反应速率减慢，减少。因为消耗了氢离子，生成的量会减少。 ③滴入几滴浓盐酸：加入浓盐酸，溶液中增大，反应速率会加快，增大，生成的量会增多。 ④加固体：醋酸钠是强碱弱酸盐，醋酸根离子 () 会结合溶液中的生成弱电解质醋酸 ()。这导致溶液中游离的减小，反应速率减慢。虽然变成了分子，但随着反应进行，铁会继续与醋酸反应置换出氢气，最终生成的总量不变。 ⑤加溶液：溶液中含有大量的水，加入后相当于对盐酸进行了稀释。效果同①，导致减小，速率减慢。 没有消耗 ，总量不变，产量不变。 ⑥ 滴入几滴硫酸铜溶液：铁比铜活泼， 。置换出来的铜附着在铁表面，在酸性溶液中构成了原电池（Fe做负极，Cu做正极），这会大大加快反应速率，总量不变，产量不变。 ⑦升高温度：温度升高，活化分子百分数增加，反应速率会加快，总量不变，产量不变。 故选A。 题型04 可逆反应 【典例4】下列有关可逆反应的说法错误的是 A．可逆反应是指既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的化学反应 B．可逆反应达到平衡状态时，仍有反应物转化为生成物 C．在给定条件下，达到平衡时可逆反应完成程度达到最大 D．通过调控反应条件，可以提高可逆反应进行的程度 【答案】A 【解析】A．可逆反应的定义是同一条件下，同时能向正、逆反应方向进行的化学反应，该选项未提及“同一条件下”的关键前提，A错误； B．可逆反应达到平衡是动态平衡，正、逆反应速率相等但不为0，仍有反应物转化为生成物，同时生成物也等量转化为反应物，B正确； C．给定条件下，可逆反应达到平衡状态时就是该条件下的反应最大限度，反应完成程度达到最大，C正确； D．调控温度、压强等反应条件可以使化学平衡发生移动，从而提高可逆反应的进行程度，D正确； 故答案选A。 方｜法｜点｜拨 （1）平衡时，反应物与生成物同时存在，任一组分的转化率都　小于　100％。 （2）能量转化可逆：若正反应是吸（放）热反应，则逆反应是　放（吸）　热反应。 【变式4-1】下列反应体系中，不属于可逆反应的是 A．溶解于水 B．氨气溶解于水 C．工业合成氨 D．和 【答案】D 【解析】A．溶解于水发生反应+⇌+，同一条件下正逆反应同时进行，属于可逆反应，A不符合题意； B．氨气溶解于水发生反应+⇌，同一条件下正逆反应同时进行，属于可逆反应，B不符合题意； C．工业合成氨发生反应+3⇌2，同一条件下正逆反应同时进行，属于可逆反应，C不符合题意； D．与、反应生成的条件为常温等，分解生成、和的条件为加热，正逆反应条件不同，不属于可逆反应，D符合题意； 故选D。 【变式4-2】在密闭容器中发生反应：X(g)+3Y(g)2Z(g)， 若X、Y、Z的起始浓度分别为 和 0.4mol·L-1。一定条件下，当反应达到一定限度时，各物质的浓度可能是 A．X为 B．Y为 C．Z为0. D．Z为0.2mol·L-1时， Y为 【答案】B 【解析】A．只有反应完全逆向进行时X浓度才能达到，但可逆反应不能进行完全，所以平衡时X浓度应小于0.4mol·L-1，A错误； B．当反应完全逆向进行完全时，Y的浓度为，但是该反应为可逆反应，不能进行完全，所以平衡时Y的浓度范围从0<c(Y)< ，0.5mol·L-1在该范围内，有可能存在，B正确； C．只有反应完全正向进行时Z浓度才能达到0.8mol·L-1，可逆反应不能进行完全，所以平衡时Z浓度应小于0.8mol·L-1，C错误； D．Z为0.2mol·L-1时，Z的浓度相对初始状态减少了0.2mol·L-1，根据反应计量数，此时Y的浓度应增加，Y的浓度应为，不是0.8mol·L-1，D错误； 故答案选B。 题型05 化学平衡状态的判断 【典例5】一定温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应2SO2+O22SO3达到化学平衡的标志是 A．SO2的生成速率与O2的生成速率相等 B．混合气体的总物质的量不再发生改变 C．容器内气体的密度不再发生改变 D．SO2、O2与SO3的物质的量之比为2：1：2 【答案】B 【解析】A．SO2的生成速率和O2的生成速率均为逆反应速率，且二者速率之比应等于化学计量数之比2:1才符合反应规律，仅速率相等不能说明正逆反应速率相等，A错误； B．该反应为反应前后气体总物质的量变化的反应，当混合气体总物质的量不再改变时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，B正确； C．反应体系中全为气体，气体总质量恒定，容器为固定容积，体积不变，根据可知密度始终为定值，不能说明反应达到平衡，C错误； D．三种物质的物质的量之比为2:1:2仅为某一时刻的特殊状态，无法说明各物质的量不再变化，不能作为平衡标志，D错误； 故选B。 解｜题｜模｜板 化学平衡状态的判断 以反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）为例进行说明： 可能的情况举例 是否达到平衡 混合气体的平均相对分子质量（） 当m＋n≠p＋q时，一定 是 当m＋n＝p＋q时，一定 不一定 温度 绝热体系内温度不变 是 气体 密度（ρ） 反应物与生成物均为气体的反应 恒容体系，ρ一定 不一定 恒压体系，当m＋n＝p＋q时，ρ一定 不一定 恒压体系，当m＋n≠p＋q时，ρ一定 是 其他 如体系（反应前后物质的颜色有改变）颜色不再变化 是 【变式5-1】焦炭与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应，化学方程式为：。在一定条件下的密闭容器中发生上述反应，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．CO(g)的质量分数保持不变 C．正反应和逆反应的速率相等 D．消耗的速率与生成的速率相等 【答案】D 【解析】A．可逆反应达到平衡状态的特征之一是各组分浓度保持不变，H2(g)的浓度保持不变可说明反应达到平衡，A不符合题意； B．各组分的质量分数保持不变是平衡状态的特征，CO(g)的质量分数保持不变可说明反应达到平衡，B不符合题意； C．正反应速率与逆反应速率相等是化学平衡的本质标志，可说明反应达到平衡，C不符合题意； D．消耗H2O(g)的速率为正反应速率，生成H2(g)的速率也为正反应速率，根据反应计量数关系，二者速率始终相等，无法体现正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，D符合题意； 故选D。 【变式5-2】将5.0 g 固体置于恒容密闭真空容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其发生反应：，下列不能判断该反应已经达到平衡状态的是 A． B．密闭容器中总压强不变 C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中NH3的体积分数约为66.7% 【答案】D 【解析】A．同一物质的正反应速率等于逆反应速率，是反应达到平衡状态的直接标志，可判断反应达到平衡，A不符合题意； B．该反应为气体总物质的量增大的反应，恒温恒容条件下，总压强与气体总物质的量成正比，总压强不变说明气体总物质的量不再变化，可判断反应达到平衡，B不符合题意； C．混合气体密度，恒容容器体积不变，反应中气体总质量随反应进行发生变化，因此密度为变量，密度不变时可判断反应达到平衡，C不符合题意； D．反应体系中只有和两种气体，二者的物质的量之比始终为，因此无论反应是否达到平衡，的体积分数都约为66.7%，不能据此判断反应达到平衡，D符合题意； 故选D。 题型06 化学平衡移动的影响因素 【典例6】在一定温度下的密闭容器中发生反应：，平衡时测得C的浓度为保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的二倍，再达平衡时，测得C的浓度为。下列有关判断正确的是 A．B的转化率增大 B．平衡向逆反应方向移动 C．m+n>p D．B的体积分数增大 【答案】A 【分析】容器容积扩大为原来2倍时，若平衡不移动，C的浓度应为，实际测得为，说明平衡正向移动。 【解析】A．由分析可知，平衡正向移动，反应消耗更多B，B的转化率增大，A正确； B．根据分析可知，平衡正向移动，B错误； C．减小压强平衡正向移动，说明正反应为气体分子数增大的反应，D为固体不列入压强影响分析，故m+n < p，C错误； D．平衡正向移动，B的物质的量减少，且气体总物质的量增大，因此B的体积分数减小，D错误； 答案选A。 解｜题｜模｜板 解答化学平衡移动题目的思维模型 【变式6-1】温度T℃下，向1L 真空刚性容器中加入 1mol PCl5，反应 达到平衡时， 下列说法不正确的是 A．达平衡后，PCl5和PCl3的浓度保持不变 B．再充入1mol Ar，平衡不发生移动 C．再充入 1mol PCl5， 平衡时 D．再充入 1mol PCl5和 1mol PCl3， 此时 【答案】D 【分析】容器体积为1L，初始时的物质的量为1mol，达到平衡时 ，则生成的的物质的量为0.3mol，列三段式：，平衡常数，据此分析解答。 【解析】A．达到平衡后，各组成成分的浓度恒定不变，A正确； B．在体积恒定容器中通入不参加反应的稀有气体，平衡不移动，B正确； C．在平衡后的容器中继续再充入，假设新平衡状态与原平衡状态一样没有发生改变，因为的量增大了一倍，则达到新平衡时应该等于，但整个反应为气体体积增大的反应，随反应的进行体系压强增大，平衡会向左移动，则实际达到新平衡后是小于的，C正确； D．在平衡后的容器中再充入和，此时的浓度熵为，平衡会向逆反应方向移动，则 ，D错误； 故答案为：D。 【变式6-2】对于二氧化硫与氧气化合生成三氧化硫的反应，下列说法正确的是 A．升高温度会使逆反应速率减小 B．达到平衡状态时，与浓度相等 C．增大压强能使完全转化为 D．使用合适的催化剂能使反应速率增大 【答案】D 【解析】A．升高温度会使活化分子百分数增大，正、逆反应速率均增大，A错误； B．达到平衡状态时，是、的浓度保持不变，而非浓度一定相等，浓度关系与初始投料、转化率有关，B错误； C．该反应为可逆反应，存在反应限度，无论增大压强还是改变其他外界条件，都不能使完全转化为，C错误； D．使用合适的催化剂可降低反应活化能，增大活化分子百分数，使反应速率增大，D正确； 故答案选D。 题型07 化学反应速率及化学平衡图像 【典例7】将锌粒投入一定浓度的稀硫酸中，实际反应速率和时间的关系与下图最接近的是 A．B． C． D． 【答案】D 【解析】锌和稀硫酸反应放热，开始时，浓度比较大，且随反应进行温度升高，所以反应速率逐渐加快，但是随着反应进行到一定程度，浓度对反应速率的影响较大，所以随着硫酸浓度越来越小，反应速率越来越慢，符合的图像为选项D，故选D。 解｜题｜模｜板 化学平衡图像的一般思路 【变式7-1】向绝热恒容的密闭容器中，通入一定量的和，在一定条件下发生反应，反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应，是吸热反应 B．在a，b，c，d四点中，d点生成物的浓度最大 C．在四点中，c点达到了化学平衡 D．若，则HI的生成量：ab段大于bc段 【答案】B 【解析】A．反应起始后，反应物浓度不断降低，但反应速率仍逐渐升高，说明体系温度升高，证明正反应为放热反应，A错误； B． 反应从开始始终正向进行，只要未达到平衡，生成物HI会不断生成，浓度随时间推移逐渐增大。四点中点反应时间最长，生成物积累最多，因此生成物浓度最大，B正确； C．达到化学平衡时，正反应速率保持不变。图中点后反应速率仍在下降，说明反应未达到平衡，C错误； D．相同时间间隔内，生成物的生成量与平均反应速率成正比。段所有时刻的反应速率均小于段，因此时，的生成量：段小于段，D错误； 故选B。 【变式7-2】已知：吸光度与有色气体浓度成正比。图1为氯气的吸光度与压强关系，图2为平衡体系的吸光度与压强关系。 用针管吸取，建立平衡。其中仅时段和时段来回拉动针管活塞，并测得整个过程的吸光率如图3所示。 下列说法错误的是 A．图2中在气体被压缩或体积膨胀时，会存在较大的偏差。原因可能是：存在平衡移动 B．b→c段进行的操作为：向外拉动针管活塞 C．物质的量最大的点为点 D．a、h两点的正向化学反应速率相等 【答案】C 【解析】A．图1中Cl2无化学平衡，吸光度与压强呈线性关系；图2中NO2/N2O4体系存在平衡：压缩或膨胀时平衡会移动，导致 NO2浓度变化与压强变化不成正比，因此吸光度会偏离直线，出现较大偏差，A正确； B．b→c 段吸光度急剧下降，说明 NO2浓度显著降低，向外拉动针管活塞时，气体体积增大、压强减小，平衡向生成 NO2的方向移动，但体积增大的稀释效应占主导，NO2浓度整体降低，吸光度随之下降，B正确； C．b→c段进行的操作为向外拉动针管活塞，使气体体积膨胀，c到e过程中表示向左移动，NO2的物质的量增大，e→f段的操作为向里推动针管活塞，使气体体积压缩，f到h为向右移动，NO2的物质的量减小，故e点NO2的物质的量最大，C错误； D．a、h 两点吸光度相同，说明NO2的浓度相等，因温度不变，可知两点的正向化学反应速率相等，D正确； 故答案选C。 题型08 硫酸工业的制备 【典例8】以黄铁矿为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法正确的是 A．将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高原料的转化率 B．煅烧黄铁矿发生的反应为，还原产物只有 C．硫磺与过量氧气点燃，可直接生成三氧化硫 D．工业上也可以直接用水吸收制取硫酸 【答案】A 【分析】以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程，主要分为三个核心阶段。首先，将黄铁矿粉碎后与空气在高温下煅烧，生成二氧化硫，粉碎操作可增大接触面积，加快反应速率并提高原料利用率。其次，二氧化硫在400~500℃及五氧化二钒催化下，与氧气反应转化为三氧化硫，此为可逆反应，需控制条件以提升转化率。最后，三氧化硫不直接用水吸收，而是采用 98.3%的浓硫酸吸收，避免形成酸雾，确保吸收效率，最终制得硫酸。 【解析】A．将黄铁矿粉碎，能增大其与空气的接触面积，使反应更充分，从而加快反应速率并提高原料的转化率，A正确； B．在煅烧反应中，氧气作为氧化剂，被还原的氧元素存在于Fe2​O3​和SO2​中，故两者也都是还原产物，并非只有SO2​，B错误； C．硫磺与过量氧气点燃，反应生成的是SO2​，SO2​转化为SO3​需要在催化剂和加热条件下进行，不能直接生成，C错误； D．若直接用水吸收SO3​，会形成酸雾，导致吸收效率低，工业上采用 98.3% 的浓硫酸吸收 SO3​，D错误； 故选A。 方｜法｜点｜拨 硫酸制备过程中的注意事项 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。 【变式8-1】“接触法制硫酸”的核心反应是 该反应是放热反应，因SO2在催化剂表面与O2接触而得名，反应过程示意图如下。下列说法正确的是 A．过程①②中都有极性键、非极性键的断裂和形成 B．接触室里的催化剂常用V2O5 C．一定条件下， 2molSO2与足量氧气反应可生成2molSO3 D．生成的 SO3在吸收塔中用水吸收 【答案】B 【解析】A．过程①中只有V-O键（极性键）的断裂和S-O键（极性键）的形成，过程②中有O=O键（非极性键）的断裂和V-O键（极性键）的形成，A错误； B．“接触法制硫酸”接触室里的催化剂常用V2O5，B正确； C． SO2与氧气反应生成SO3为可逆反应，SO2不能完全转化生成SO3，则一定条件下， 2molSO2与足量氧气反应生成的SO3的物质的量小于2mol，C错误； D．为了防止SO3溶于水时反应放出大量热导致酸雾，降低SO3吸收效率，所以在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3，D错误； 故选B。 【变式8-2】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 【分析】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。 【解析】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。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．Zn和稀盐酸反应中，增加Zn的质量能加快反应速率 B．合成氨反应为一个放热反应，则升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢 C．铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的浓硫酸加快生成氢气速率 D．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取，用碳酸钙粉末比块状反应要快 【答案】D 【解析】A．Zn为纯固体，纯固体浓度视为定值，增加Zn的质量不会改变反应物浓度，反应速率不变，A错误； B．升高温度会同时加快正、逆反应速率，与反应的热效应无关，B错误； C．常温下铁片遇98%浓硫酸会发生钝化，且浓硫酸与铁反应不生成氢气，无法加快生成氢气的速率，C错误； D．碳酸钙粉末比块状碳酸钙与盐酸的接触面积更大，可加快反应速率，D正确； 故选D。 2．反应在四种不同情况下的反应速率分别为： ①   ② ③   ④。 下列有关反应速率的比较中正确的是 A．①>②>③>④ B．①>④>③>② C．④>③>②>① D．①>②>④>③ 【答案】C 【解析】同一化学反应中，不同物质表示的反应速率之比等于对应化学计量数之比，将所有速率换算为用A表示的反应速率：①；②；③；④，排序为④>③>②>①，C正确； 故答案选C。 3．一定温度下在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： B．时，物质Y的转化率为60% C．时，反应物的正反应速率大于逆反应速率 D．时，反应达到平衡 【答案】C 【解析】A．由图可知，物质的量减小的Y为反应的反应物，物质的量增大的X为生成物，Y和X的物质的量之比为(10-3)mol：(5.5-2)mol=2：1，t3min时，X、Y的物质的量不变说明反应达到平衡，该反应为可逆反应，则反应的化学方程式为2Y⇌X，故A错误； B．由图可知，t1min时，物质Y的物质的量为6mol，则Y的转化率为×100%=40%，故B错误； C．由图可知，t2min时，X、Y的物质的量相等，但反应未达到平衡，是平衡的形成过程，所以反应物的正反应速率大于逆反应速率，故C正确； D．同一化学反应用不同物质表达的反应速率与物质的化学计量数成正比，故2v正(X)=2v逆(Y)时，反应达到平衡，D错误； 故选C。 4．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 【解析】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。 5．在T℃的恒温下，向恒容密闭容器中通入3 mol甲烷和2 mol氮气发生反应：3CH4(g)+2N2(g)⇌3C(s)+4NH3(g)，下列能说明该反应达到平衡状态的一组是 ①混合气体的压强保持不变    ②混合气体的密度保持不变    ③氮气与甲烷的物质的量之比保持不变 ④断开1 molC-H键的同时形成1 mol H-N键    ⑤碳的质量保持不变    ⑥v(NH3)=2v(N2) A．①③④ B．③⑤⑥ C．①②⑤ D．②④⑤ 【答案】C 【解析】①恒容密闭容器中进行反应，反应为气体分子数改变的反应，当压强不变，说明平衡不再移动，达到平衡状态； ②容器体积始终不变，而反应中气体的质量为变量，则混合气体的密度不变，说明反应已达平衡； ③恒容密闭容器中通入3mol甲烷和2mol氮气发生反应，投料比等于反应中物质系数比，氮气与甲烷的物质的量之比为定值，氮气与甲烷的物质的量之比保持不变，不能说明反应达到平衡； ④断开1molC-H键的同时形成1molH-N键，描述的都是正反应，不能说明反应达到平衡； ⑤碳的质量保持不变，说明平衡不再移动，达到平衡状态； ⑥v(NH3)=2v(N2)，没有说明为正反应还是逆反应，不能确定反应是否平衡； 故选C。 6．在一定条件下，将3mol A和1mol 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)。2min末该反应达到平衡，测得生成0.8mol D，并测得C的浓度为0.2mol·L-1。下列判断不正确的是 A．x=1 B．2min内A的平均反应速率为0.3mol·L-1·min-1 C．A与B的转化率相等，均为40% D．该条件下该反应，A和B的转化率一直相等 【答案】D 【分析】发生反应，2min末该反应达到平衡，测得生成0.8mol D和0.4mol C，则得，计算得出，列三段式： ，由此解题。 【解析】A．根据生成D的物质的量0.8mol和C的浓度0.2mol/L，计算得x=1，A正确； B．A的消耗量为1.2mol，反应速率为 mol/(L·min)=0.3mol/(L·min)，B正确； C．A和B的转化率均为×100%=40%，C正确； D．只有当初始物质的量之比等于化学计量数之比（3:1）时，转化率才始终相等，而选项D断言“该条件下该反应”中转化率一直相等，未限定初始量，表述绝对化，D错误； 故选D。 7．工业制硫酸中的一步重要反应是在下的催化氧化：，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，下列有关说法错误的是 A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 B．提高反应时的温度，可以实现的完全转化 C．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 D．在上述条件下，不可能100%转化为 【答案】B 【解析】A．催化剂能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，提高单位时间内的生产效率，A正确； B．该反应是可逆反应，提高温度会使平衡逆向移动，SO2的转化率降低，无法完全转化，B错误； C．通过调节温度、压强等条件，可使平衡正向移动，提高反应程度（如降低温度或增大压强），C正确； D．可逆反应中反应物无法100%转化，SO2必然存在剩余，D正确； 故选B。 8．下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析不正确的是 ①步骤②中“加压”可以加快反应速率 ②步骤②采用的压强是 因为在该压强下铁触媒的活性最大 ③目前，步骤③一般选择控制反应温度为700 ℃左右 ④步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 【答案】B 【分析】氮气和氢气催化合成氨，液化分离出氨气，剩余氮气和氢气循环利用； 【解析】①步骤②中“加压”使得压强增大，反应速率增大，正确； ②步骤②采用的压强是 只是为了加快反应速率，并不是该压强下催化剂的活性最大，错误； ③工业合成氨反应一般采用500℃左右，因为催化剂在500℃时活性最强，而不是700℃左右，错误； ④合成氨反应是可逆反应，反应物不能反应完全，步骤④⑤将未反应完全的氢气和氮气通过液化和氨气分离开来，循环使用，有利于提高原料的利用率，能节约生产成本，正确； 故选B。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 1．已知反应4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)在不同条件下的化学反应速率如下，则四种情况所表示的化学反应最慢的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】用不同物质表示的化学反应速率，化学反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越大。A、B、C、D对应的比值分别为：、、、，化学反应速率最慢的是D，故选D。 2．在容积为的密闭容器中，发生反应：，内C的浓度增加。对此反应速率表示正确的是 A．用A表示的反应速率是 B．用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是 C．在末用D表示的反应速率为 D．在这内用A表示的速率的值逐渐减小，用C表示的速率的值逐渐增大 【答案】A 【解析】A．内C的浓度增加，则用C表示的反应速率是，根据化学计量数，用A表示的速率是用C表示的2倍，故用A表示的反应速率为，A正确； B．B为固体，其浓度视为常数，无法用其浓度变化量来表示反应速率，B错误； C．用D表示的速率是用C表示的一半，内，用C表示的平均速率为0.2mol/(L·min)，则用D表示的平均速率为0.1mol/(L·min)，故2min末用D表示的瞬时速率应小于0.1mol/(L·min)，C错误； D．随着反应进行，A的浓度降低，正反应速率逐渐减小，用A表示和用C表示的速率值均逐渐减小，D错误； 答案选A。 3．下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．盐酸与Zn的反应中，加少量的硫酸铜溶液，反应速率不变 B．在金属钠与足量水反应中，增加水的量能加快反应速率 C．合成氨时增大气体压强可以加快反应速率 D．分解制取时，添加少量，可增加产生的量 【答案】C 【解析】A．加入少量硫酸铜溶液时，会置换出形成原电池，加快反应速率，A错误； B．水是纯液体，浓度视为常数，增加水的量不会改变反应物浓度，反应速率不变，B错误； C．合成氨的反应物均为气体，增大压强会提高气体反应物浓度，加快反应速率，C正确； D．是分解反应的催化剂，只改变化学反应速率，不改变生成的总量，D错误； 故选C。 4．在体积均为2 L的恒温恒容密闭容器1、2中，同时充入和，初始反应温度不同的条件下发生反应：。随着反应的进行，与时间的关系如图所示。下列叙述正确的是 A．平衡时压强：容器1>容器2 B．初始反应温度：容器1<容器2 C．容器1中0～3 min内 D．容器1中达到平衡时产率为80%(产率=实际产量/理论产量) 【答案】A 【分析】先整理题干信息，两个容器均为体积的恒温恒容密闭容器，初始均充入和，反应为，图像中浅灰色柱对应容器1不同时间的，深灰色柱对应容器2不同时间的， 【解析】A．由图可知，容器1先达到平衡，反应速率更快，故温度，平衡时，容器1中气体总物质的量，容器2中气体总物质的量，根据，由于相同，且，故平衡时压强，A正确； B．由图可知，容器1中反应在时就达到平衡状态，可知容器1中反应速率较快，故温度是容器1>容器2，B错误； C．容器1中生成，根据反应计量关系，消耗的物质的量也为，则反应速率 ，C错误； D．理论上完全反应最多生成，容器1平衡时实际生成，则 ，D错误； 答案选A。 5．反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)  ΔH<0，若在恒压容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是 A．容器内气体的密度不再变化 B．容器内压强保持不变 C．相同时间内，生成N-H键的数目与断开H-H键的数目相等 D．容器内气体的浓度之比c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2 【答案】A 【解析】A．反应中所有物质均为气体，气体总质量恒定，恒压条件下反应未达平衡时气体总物质的量会变化，导致容器体积变化，根据密度公式，密度会随反应进行改变，当密度不再变化时说明体积不变，即气体总物质的量不变，反应达到平衡状态，A项正确； B．该反应在恒压容器中发生，压强始终保持恒定，压强不变不能说明反应达到平衡，B项错误； C．生成N-H键和断开H-H键都对应正反应方向的变化，且不满足反应计量数关系，无法证明正逆反应速率相等，不能判断平衡，C项错误； D．容器内气体浓度比为1:3:2仅为反应过程中可能出现的瞬时状态，无法说明各组分浓度不再变化，不能判断是否达到平衡，D项错误； 答案选A。 6．化学反应的调控对于工业生产具有积极意义，下列关于调控措施的说法不正确的是 A．炼铁高炉的进风口设置在下端有利于燃料充分利用 B．硫酸工业中，使用催化剂，能使的转化率达到100% C．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火 D．工业合成氨，从生产实际条件考虑，不应盲目增大反应压强 【答案】B 【解析】A．炼铁高炉中空气从下端进风口进入后向上流动，与下落的燃料逆流接触，增大了接触面积，有利于燃料充分燃烧利用，说法正确，A不符合题意； B．催化剂只能改变化学反应速率，不改变化学平衡状态，不影响物质的平衡转化率，另外，转化为的反应为可逆反应，无论是否使用催化剂，都不能使的转化率达到100%，说法错误，B符合题意； C．面粉厂空气中悬浮可燃性粉尘、加油站空气中扩散有可燃性汽油蒸气，遇明火易发生爆炸，因此要严禁烟火防止火灾、爆炸事故，说法正确，C不符合题意； D．工业合成氨是气体分子数减小的反应，增大压强有利于提升反应速率和氨的产率，但压强过高会大幅提升设备成本和能耗，因此，从生产实际考虑不应盲目增大压强，说法正确，D不符合题意； 答案选B。 7．某工厂燃煤烟气中含，需进行脱硫处理以减少酸雨污染。常用脱硫方法： 方法一：用浆液吸收，生成，再氧化为 方法二：用氨水吸收，生成，进一步氧化为 方法三：先用吸收生成，再用再生 下列说法错误的是 A．方法一获得的可用来制作各种模型和医疗用的石膏绷带 B．方法二获得的可作氮肥 C．方法三中能循环利用 D．方法一产生的废气污染空气，方法三产生的废渣污染土壤 【答案】D 【解析】A．熟石膏()是医疗用的石膏绷带和工业上制作模型的原料，它是由生石膏()加热制得的，A正确； B．硫酸铵中含有氮元素，属于铵态氮肥，B正确； C．，反应中重新生成，可再次用于吸收，实现循环利用，C正确； D．方法一中反应为、，生成的不属于大气污染物，方法三中生成的可被氧化为，进行合理利用，D错误； 故选D。 8．在体积均为2 L的甲、乙两个恒容密闭容器中，分别加入相同质量的一定量炭粉和2.8 mol水蒸气，发生反应：。在不同温度下反应的过程如图所示。下列说法正确的是 A．由图像可知，甲、乙两个恒容密闭容器温度大小：甲<乙 B．甲容器中，A点正反应速率小于B点的逆反应速率 C．乙容器中，C点时，混合气体中CO的物质的量分数为30% D．达平衡时，甲容器内水蒸气的转化率约为42.9% 【答案】C 【解析】A．由图可知，甲容器中较早达到平衡状态，所以甲容器中的温度比乙容器中的温度高，A错误； B．反应开始直至平衡，正反应速率逐渐减小，A点没有达到平衡状态，B点处于平衡状态，所以A点正反应速率＞B点正反应速率=B点逆反应速率，B错误； C．乙容器中C点时生成1.2 mol CO，根据计量关系可知同时消耗1.2 mol ，生成1.2 mol ，所以平衡时容器中、CO、的物质的量分别为1.6 mol、1.2 mol、1.2 mol，CO的物质的量分数为，C正确； D．根据方程式计量关系可知达平衡时甲容器中水蒸气的物质的量=生成CO的物质的量=1.5mol，平衡时CO转化率为，D错误； 故答案选C。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 1．一定温度下，在体积为0.5 L的恒容密闭容器中，和之间发生反应：(红棕色)(无色)，反应过程中各物质的物质的量与时间的关系如图所示。回答下列问题： (1)曲线______(填“X”或“Y”)表示的物质的量随时间的变化曲线。 (2)在0～3 min内，用表示的反应速率为______，平衡时的转化率为______。 (3)若在一保温容器中加入一定量，反应一段时间后，混合气体温度升高，说明的能量比的能量______(填“高”或“低”)。 (4)下列措施能增大反应速率的是______(填字母)。 A．升高温度 B．降低压强 C．减小的浓度 D．加入合适的催化剂 (5)反应达到平衡后，若降低温度，v(正)______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，v(逆)______。 【答案】(1)Y (2) 60% (3)高 (4)AD (5) 减小 减小 【解析】（1）由图可知，0～3 min内曲线X的变化量为0.6 mol、曲线Y的变化量为0.3 mol，根据“变化量之比等于其化学反应计量系数之比”可知，曲线Y表示的物质的量随时间的变化曲线，则曲线X表示的物质的量随时间的变化曲线； （2）在0～3 min内，用表示的反应速率为 ，平衡时的转化率为； （3）若在一保温容器中加入一定量，反应一段时间后，混合气体温度升高，说明该反应为放热反应，则的能量比的能量高； （4）A．升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增加了反应物分子中活化分子的百分数，使得单位时间内有效碰撞的次数增加，因而化学反应速率增大，A符合题意； B．降低压强，各反应组分的浓度减小，反应速率减小，B不符合题意； C．减小的浓度，即生成物的浓度减小，反应速率减小，C不符合题意； D．加入合适的催化剂，能降低反应的活化能，反应速率增大，D符合题意； 故选AD。 （5）反应达到平衡后，若降低温度，反应物分子的能量减小，反应物分子中活化分子的百分数减小，使得单位时间内有效碰撞的次数减少，导致v(正)减小，v(逆)减小。 2．（24-25高一下·上海·期末）雾霾严重影响人们的生活，汽车尾气排放是造成雾霾天气的重要原因之一。已知汽车尾气排放时发生的反应之一为：。一定条件下，该反应平衡时，的体积分数与反应物起始的物质的量之比()、温度的关系如图所示。 (1)在X、Y、Z三点中，CO的转化率从大到小的顺序是_______。在2L密闭容器中加入NO与CO各3mol，经过5分钟达到平衡状态，根据图像计算平均反应速率_______。 (2)若在另一条件下模拟该反应，NO、CO、，的初始浓度分别为0.2mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L和0.1mol/L，达到平衡时，各物质的浓度可能的是_______。 A． B． C． D． (3)催化还原NO是重要的烟气脱硝技术。研究发现其反应过程如图所示。分析脱硝过程的催化剂是_______。 【答案】(1) Z>Y>X (2)A (3)Fe3+ 【解析】（1）反应中增大NO投料，促进反应正向进行，促进CO转化率增大，则X、Y、Z三点中，CO的转化率从大到小的顺序是Z>Y>X。在2L密闭容器中加入NO与CO各3mol，经过5分钟达到平衡状态，此时二氧化碳的体积分数为40%，反应为气体分子数减小1的反应，假设生成amol氮气，则此时生成2amol二氧化碳、总的物质的量为（6-a）mol，，a=1，平均反应速率 （2）为可逆反应，进行不完全； A．若，则说明反应逆向进行消耗0.05mol/L氮气，可能存在； B．若，则说明反应逆向进行消耗0.1mol/L氮气，不可能存在； C．若，则说明反应正向进行消耗0.2mol/LNO，不可能存在； D．若，则说明反应正向进行消耗0.4mol/LNO，不可能存在； 故选A。 （3）由图可知：氨气和铁离子反应生成Fe2+-NH2，Fe2+-NH2与NO反应生成Fe2+，Fe2+与氧气反应又生成了Fe3+，故催化剂为Fe3+。 3．工厂排放的会严重污染环境，CO还原法是治理污染的方法之一，反应原理为。回答下列问题： (1)温度为时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入，在催化剂的作用下发生上述反应，CO和物质a的物质的量与反应时间的关系如图所示。 ①物质a为______（填化学式），反应达到平衡状态时______。 ②点CO的转化率为______，(正)______（填“>”“<”或“=”）v(逆)。 ③反应前3min平均反应速率______。 (2)为探究温度、浓度及催化剂对化学反应速率的影响，某兴趣小组设计如下实验。 实验序号 温度／ 初始浓度（CO）／mol• 初始浓度（） 催化剂 i 160 0.1 0.1 催化剂A ii T 0.1 c 催化剂B iii 200 0.1 0.1 催化剂A iv 160 0.05 0.05 催化剂A ①______，______。 ②研究温度对反应速率影响的实验组为______（填序号，下同）。 ③i、iii、iv三组实验反应开始时，速率最大的是______。 【答案】(1) 0.8125 50% > 0.125 (2) 0.1 160℃或200℃ i和iii ⅲ 【分析】根据图示，反应到1min时，CO减小了0.5mol，a增加了0.5mol，则a是生成物，且化学计量数与CO相同，因此a代表的是CO2。反应到3min时，a、CO的物质的量保持不变，达到了平衡状态。列出三段式如下：。 【解析】（1）①根据分析可知物质a为。反应达平衡时。 ②m点时CO的物质的量减小了0.5mol，因此CO的转化率为。此时反应还在向正方向进行，因此(正)>(逆)。 ③反应前3min平均反应速率。 故答案为：；0.8125；50%；>；0.125； （2）①根据表中数据与信息得实验ⅰ与实验iii是探究温度对反应速率的影响，实验ⅰ与实验iv是探究浓度对反应速率的影响，则探究催化剂对反应速率的影响可能是实验ⅰ和实验ii，c=0.1，T=160℃，也可能是实验ii和实验iii，此时T=200℃，因此c=0.1，T=160℃或200℃。 ②实验i和iii其他条件相同，只有温度不同，因此研究温度对反应速率影响的实验组为i和iii。 ③ⅰ、ⅲ、ⅳ催化剂相同，ⅲ的温度比ⅰ、ⅳ高，ⅲ的浓度与ⅰ相同，比ⅳ大，因此i、iii、iv三组实验反应开始时，速率最大的是ⅲ。 故答案为：0.1；160℃或200℃；i和iii；ⅲ。 4．在密闭容器内发生反应，时，测得随时间的变化如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)反应达到平衡时，的转化率是_______。 (2)图中表示的变化的曲线是_______(填字母)。 (3)用表示从内该反应的平均速率_______。 (4)下列能说明该反应已达化学平衡状态的是_______。 A．单位时间内生成的同时消耗      B． C．容器中平均相对分子质量保持不变        D．容器中的体积分数保持不变 E．容器中气体的总压强保持不变              F．容器中气体的密度保持不变 (5)能使该反应的反应速率增大的是_______。 A．分离出 B．适当升高温度 C．恒容下充入使压强增大 D．选择更高效的催化剂 【答案】(1)65% (2)b (3)0.0015 mol∙L-1∙s-1 (4)CDE (5)BD 【解析】（1）由表格数据可知，3s时反应已经达到平衡，平衡时的转化率是。 （2）反应的物质的量之比等于系数比，结合方程式，反应过程中三氧化硫的物质的量增加0.020mol-0.007mol=0.013mol，，则上图中表示的变化的曲线是b。 （3）表示从内该反应的平均速率； （4）A．单位时间内生成的同时消耗，描述的都是正反应，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故A不选； B．没有说明是否正逆反应，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故B不选； C．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，故C选； D．容器中氧气的体积分数不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故D选； E．反应为气体分子数改变的反应，当压强不变，说明平衡不再移动，达到平衡状态，故E选； F．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，故F不选； 故选CDE。 （5）A．分离出，物质浓度降低，反应速率减慢，故A不选； B．适当升高温度，提高活化分子比例，反应速率增大，故B选； C．恒容下充入Ne，参与反应的物质浓度不变，反应速率不变，故C不选； D．选择更高效催化剂，反应速率增大，故D选； 故选BD。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $