第五讲 化学反应速率和限度 学历案-2025-2026学年高一化学下学期考点深挖培优练（人教版必修第二册）

该高中化学学历案聚焦“化学反应速率和限度”，核心学习任务包括掌握反应速率计算与影响因素，理解可逆反应及化学平衡状态，通过核心知识梳理、易错警示、典例精讲搭建阶梯式学习支架。 资料亮点在于分层训练适配不同学生需求，易错警示精准突破速率比较、惰性气体影响等高频陷阱，典例结合工业合成氨等情境培养科学思维，助力学生在探究中提升分析与解决问题能力，体现科学探究与实践素养。

第5 讲　化学反应速率和限度 第5 讲　化学反应速率和限度 1 学习目标 2 一、基础学习目标 2 二、培优提升目标 2 核心知识梳理 3 一、化学反应速率的计算 3 二、影响化学反应速率的因素 4 三　可逆反应、化学平衡状态 4 易错警示 6 易错警示一：化学化学反应速率大小的比较方法 6 易错警示二：惰性气体对反应速率的影响 6 易错警示三：关于“控制变量法”题目的解题策略 6 典例精讲 8 一 化学反应速率的理解与简单计算 8 二 化学反应速率的影响因素 9 三 化学平衡状态的判断 10 四 化学平衡的简单计算 13 分层训练 15 基础夯实 15 能力培优 22 难点突破 31 学习目标 一、基础学习目标 1. 理解化学反应速率的定义、表达式与常用单位，掌握同一反应中不同物质反应速率的换算比例关系，能完成基础定量计算。 2. 认识浓度、温度、压强、催化剂、接触面积等外界条件对化学反应速率的影响规律，能结合实验现象判断速率快慢变化。 3. 了解可逆反应的概念与基本特征，知道可逆反应不能进行完全，存在反应限度。 4. 理解化学平衡状态的建立过程与基本特征，明确正逆反应速率相等、各组分浓度保持不变的平衡核心特点。 5. 能依据常见现象和浓度变化特征，简单判断可逆反应是否达到平衡状态。 6. 初步认识外界条件改变对反应限度的影响，了解调控反应速率与限度在生产、生活中的应用价值。 二、培优提升目标 1. 熟练运用三段式思维进行反应速率、浓度变化、转化率的综合计算，突破必修二核心计算题型。 2. 深度辨析速率影响因素的本质原理，精准区分压强影响的适用体系、催化剂的作用特点，规避高频易错陷阱。 3. 掌握速率图像的分析方法，能解读速率—时间、浓度—时间图像，判断条件改变与反应变化关系。 4. 多角度、精准判断化学平衡状态，掌握“变量不变即平衡”的判断逻辑，突破平衡判断易混题型。 5. 能分析温度、浓度、压强改变对可逆反应速率和平衡限度的综合影响，建立“速率+平衡”双重思维模型。 6. 结合工业生产情境，学会从速率、限度双角度选择适宜反应条件，解决应用型、评价型、综合探究类培优题型。 核心知识梳理 一、化学反应速率的计算 1．化学反应速率 (1) (2)各物质的化学反应速率之比＝化学计量数之比。 如mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q。 (3)注意事项 ①化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率，且无论用反应物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固体或纯液体的浓度视为常数，不能用固体或纯液体的浓度变化计算化学反应速率。 2．应用“三段式”计算化学反应速率 列起始量、转化量、某时刻量，再根据定义式或比例关系计算。 对于反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，C的浓度为c mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率的计算如下： 　　　　　　　　　　mA(g)＋nB(g)⇌ pC(g) 起始浓度/mol·L－1 　a 　　b 　　c 转化浓度/mol·L－1 　x 　　　　　 t1 s时浓度/mol·L－1 a－x 　b－　c＋ 则v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1，v(C)＝ mol·L－1·s－1。 二、影响化学反应速率的因素 1．内因 反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为Mg＞Al。 2．外因 三　可逆反应、化学平衡状态 1．可逆反应 (1)概念 在同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应。 (2)特点 双向性 可逆反应分为方向相反的两个反应：正反应和逆反应 双同性 正、逆反应是在同一条件下，同时进行 共存性 反应物的转化率小于100%，反应物与生成物共存 2.化学平衡状态 (1)概念 在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 (2)化学平衡的建立 绘制“反应速率－时间”图像，表示从正反应开始建立化学平衡状态的过程。 (3)平衡特征 (4)化学平衡状态的判断方法 ①v正＝v逆 ②宏观组成标志 各组分的浓度保持不变，或各组分的质量、物质的量、百分含量、质量分数等保持不变的状态是平衡状态。 ③间接标志 a．有气体参加的不等体反应，气体的总压强、总体积、总物质的量不变时，达到平衡状态。 b．如果平衡体系中的物质有颜色，则平衡体系的颜色不变时，达到平衡状态。 c．气体的密度、气体的平均相对分子质量不变时，要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况，判断是否平衡(若体系中各组分均为气体，气体质量守恒；若体系中不全是气体，要注意气体质量变化)。 易错警示 易错警示一：化学化学反应速率大小的比较方法 (1)归一法 按照化学计量数关系换算为同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。 (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)，即比较与，若>，则用A表示的化学反应速率比用B表示的大。 易错警示二：惰性气体对反应速率的影响 在恒温恒容条件下 通入惰性气体，总压增大，反应物浓度不变，反应速率不变 恒温恒压条件下 通入惰性气体，总体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小 易错警示三：关于“控制变量法”题目的解题策略 易错警示四：平衡状态“标志”的四种情况： 不能作为化学判断化学平衡的依据 (1)反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。 (2)恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)。 (3)全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)。 (4)全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 典例精讲 一 化学反应速率的理解与简单计算 例 .反应4A（g）+2B（g）⇌2C（g）+D（g）从正反应方向，经过2s后B的浓度减少了0.04 mol⋅L-1。下列说法正确的是 A．用A表示的反应速率是0.04 mol⋅L-1⋅s-1 B．在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的 C．在2s末时的反应速率，用反应物B来表示是0.02 mol⋅L-1⋅s-1 D．2s后，D的物质的量为0.02mol 必备知识 1．对化学反应速率的正确理解 (1)在同一化学反应里，用不同物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质。 (2)固体或纯液体的浓度视为常数，Δc＝0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 (3)由v＝计算得到的是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。 2．化学反应速率的计算和比较 (1)化学反应速率的计算方法 ①定义式法：利用公式v＝计算化学反应速率，也可以利用该公式计算浓度变化量或反应时间。 ②关系式法：化学反应速率之比＝物质的量浓度的变化量之比＝物质的量的变化量之比＝化学计量数之比。 (2)反应速率大小的比较方法 ①同一化学反应速率用不同物质表示时，数值可能不同，比较反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化，换算成同一种物质、同一单位表示，再比较数值大小。 ②比值法（最常用）：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。 二 化学反应速率的影响因素 例 .在密闭系统中有反应，能使反应速率加快的措施是 ①通过减小容器体积增大压强    ②升高温度    ③将炭粉碎    ④恒容通入    ⑤增加炭的量    ⑥恒容条件下通入 A．①②③⑥ B．①②④⑥ C．①②③④ D．①②③④⑤ 必备知识 化学反应速率的影响因素 1．内因 化学反应速率的大小主要取决于反应物本身的性质，反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢。 2．外因 (1)浓度：一般条件下，当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大，降低反应物浓度，化学反应速率减小。 (2)温度：升高温度，化学反应速率增大，降低温度，化学反应速率减小。 (3)催化剂：催化剂可以改变化学反应速率。 (4)压强：对于有气体参与的反应，增大压强(减小容器容积)相当于增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小压强(增大容器容积)相当于减小反应物的浓度，化学反应速率减小。 注意：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导致的。 (1)恒温时：体积缩小压强增大浓度增大反应速率加快。 (2)恒容时 ①充入气体反应物浓度增大反应速率加快； ②充入惰性气体总压强增大，各物质的浓度不变，反应速率不变。 (注：此处惰性气体指不参加反应的气体) (3)恒压时：充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。 三 化学平衡状态的判断 例 .恒温条件下，可逆反应：在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是 ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A．①④⑥⑦ B．②⑤⑥⑦ C．①③④⑤ D．全部 必备知识 1．化学平衡状态的特征 2．化学平衡状态的判断 (1)直接标志 ①v正(A)＝v逆(A) a．同一种物质的生成速率等于消耗速率； b．在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比； c．在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。 ②各组分的浓度保持不变 a．各组分的浓度不随时间的改变而改变； b．各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。 [特别提醒]　达平衡时各组分的浓度不变，但不一定相等或成比例。 (2)间接标志 ①反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。 ②混合气体的密度不随时间的改变而变化 ③全是气体参加、反应前后化学计量数改变的可逆反应，平均相对分子质量保持不变 ④对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态。 ⑤对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。 注意：利用“变量”与“不变量”来判断化学平衡状态的规律：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)在利用平均相对分子质量、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。 四 化学平衡的简单计算 例 .一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是                                       A．反应在0～10 s内，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L－1·s－1 B．反应在0～10 s内，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1 C．反应进行到10 s时，Y的转化率为79.0% D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)=Z(g) 必备知识 有关化学平衡的简单计算 解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、转化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列方程求解。如： 设a、b分别是A、B两物质起始量，mx为反应物A的转化量，则： 　　　 mA(g) ＋ nB(g)⇌ pC(g)＋qD(g) 起始量 a b 0 0 转化量 mx nx px qx 平衡量 a－mx b－nx px qx (1)关于反应物转化率的计算 A的转化率＝×100% (2)关于某组分的体积分数的计算 A的体积分数＝×100% [注意]　①转化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例。 ②这里的量可指物质的量、质量、浓度、体积等。 ③对反应物：平衡时的量＝起始的量－转化的量；对生成物：平衡时的量＝起始的量＋转化的量。同时要注意差量法、守恒法等简单计算方法在化学平衡中的应用。 分层训练 基础夯实 1．日常生活中的下列做法与调控化学反应速率无关的是(      ) A.食盐中添加碘酸钾 B.在钢铁表面喷涂油漆 C.燃煤时将煤块粉碎为煤粉 D.食物存放在冰箱里 2．[2026春·高一·河北·开学考试校考]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. 3．[2026春·高一·陕西安康·月考校考]为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素，分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验，c(R)随时间变化如图，下列说法不正确的是(      ) A.25℃时，在10~30min内，R的分解平均速率为 B.对比30℃和10℃曲线，在50min时，R的分解百分率相等 C.对比30℃和25℃曲线，在0~50min内，能说明R的分解平均速率随温度升高而增大 D.对比30℃和10℃曲线，在同一时刻，能说明R的分解速率随温度升高而增大 4．下列关于化学反应速率的说法正确的是(      ) A.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 B.化学反应速率通常表示一定时间内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 C.化学反应速率为是指1 s时某物质的浓度为 D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 5．[2024秋·高二·广东深圳·期中联考]将11.2g铁粉投入到盛有200mL、稀盐酸的烧杯中，5min时铁粉刚好完全溶解(溶解前后溶液体积变化忽略不计)，下列表示此反应的速率正确的是 A. B. C. D. 6．[2024秋·高二·四川遂宁·月考校考]对于反应，下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行得最快的是(   ) A. B. C. D. 7．[2023秋·高二·四川眉山·月考校考]把3mol X气体和1mol Y气体混合于容积为1L的容器中，使其发生如下反应：。2min末生成0.2mol W，若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为，则n的值为(      ) A.1 B.2 C.3 D.4 8．[2024春·高一·云南曲靖·期中校考]向密闭㕣器中充入一定量的和，时测得的物质的量浓度为，反应开始的内，则为( ) A. B. C. D. 9．下列措施能减慢化学反应速率的是(   ) A.用Zn和溶液反应制取时，向溶液中滴加少量溶液 B.日常生活中，将食物贮藏在冰箱中 C.用溶液制时添加少量粉末 D.用相同质量的锌粉替代锌粒与同浓度、同体积的盐酸反应制 10．在一定温度下，恒容密闭容器中进行反应，下列说法正确的是(   ) A.反应一段时间后只存在于和中 B.向容器中通入少量He（g），容器内压强增大，反应速率不变 C.达到平衡状态时，与物质的量之比一定为1∶1 D.容器内密度不再变化时，判定反应已经达到平衡状态 11．下列反应中不属于可逆反应的是(   ) A.与在暗处反应 B.工业合成氨反应 C.与的催化氧化反应 D.与在加热条件下反应 12．某一反应物的浓度是1.0mol/L，经过20s后，它的浓度变成了0.2mol/L，在这20s内它的反应速率为(   ) A.0.04 B.0.04 C.0.08 D.0.04mol/L 13．下列说法正确的是(   ) A.，其他条件不变，缩小反应容器体积，正、逆反应速率不变 B.，碳的质量不再改变说明反应已达平衡 C.若压强不再变化能说明反应2A（？）+B（g）2C（？）已达平衡，则A、C不能同时是气体 D.，若增大N2的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 14．下列关于可逆反应的说法中正确的是(   ) A.可逆反应就是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.对于合成氨的反应，如果调控好反应条件，可使一种反应物的转化率达到100% C.在催化剂的作用下，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的同时，三氧化硫又分解成二氧化硫和氧气，因此该反应是可逆反应 D.碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和二氧化碳在常温下生成碳酸钙，因此这两个反应是可逆反应 15．是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。 1.某小组拟在同浓度的催化下,探究浓度对分解反应速率的影响。限选试剂与仪器:30% 、0.1 、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。 ①写出本实验分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目:____________________________________________________________________。 ②设计实验方案:在不同浓度下,测定____________________________________________________________________________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。 ③设计实验装置,完成如图装置示意图 ④参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示)。     ······ 1 a     ······ 2 b     ······ 2.利用图1和图2中的信息,按图3装置(连接的A、B瓶中已充有气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的___________(填”深”或”浅”),其原因是______________________________________________________________________________________________。 16．接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行: 1.该反应450℃时的平衡常数__________(填“大于”“小于”或“等于”)500℃时的平衡常数。 2.该热化学反应方程式的意义是______________________________________________________________________。 3.下列描述中能说明上述反应已达平衡的是(      ) A. B.容器中气体的平均分子量不随时间而变化 C.容器中气体的密度不随时间而变化 D.容器中气体的分子总数不随时间而变化 4.在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol 和0.10mol ,半分钟后达到平衡,测得容器中含 0.18mol,则____________________;若继续通入0.20mol 和0.10mol ,则平衡__________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动,再次达到平衡后,______________________________mol。 17．某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究 1.下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:用10mL H2O2制取150mL O2所需的时间(秒) 30% H2O2 15% H2O2 10% H2O2 5% H2O2 无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 无催化剂、加热 360 480 540 720 MnO2催化剂、加热 10 25 60 120 ①该小组在设计方案时,考虑了浓度、a:__________、b:__________等因素对过氧化氢分解速率的影响。 ②从上述影响H2O2分解速率的因素a和b中任选一个,说明该因素对该反应速率的影响:__________ 2.将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入5mL 5%的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下: 催化剂(MnO2) 操作情况 观察结果 反应完成所需的时间 粉末状 混合不振荡 剧烈反应,带火星的木条复燃 3.5分钟 块状 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 30分钟 ①写出H2O2分解的化学反应方程式__________ ②实验结果说明催化剂作用的大小与__________有关。 18．已知反应的平衡常数和温度的关系如下: 温度/℃ 700 900 830 1000 1200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 回答下列问题: 1.该反应的平衡常数表达式K=____________________,__________________(填“>”“<”或“=”)0。 2.830℃时,向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率,则6s时c(A)=______________________,C的物质的量为__________________mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为______________________,如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气,平衡时A的转化率为________________________。 3.判断该反应是否达到平衡的依据为(   ) A.压强不随时间改变 B.气体的密度不随时间改变 C.c(A)不随时间改变 D.单位时间里生成C和D的物质的量相等 4.1200℃时反应的平衡常数的值为__________________________。 能力培优 1．在一定温度下，某恒容密闭容器中发生反应，若0~15 s内由0.1 降到0.07 ，则下列说法正确的是(      ) A.0~15 s内用B表示的平均反应速率 B.减小容器容积，化学反应速率加快 C.反应进行到15 s时， D.由0.07 降到0.05 所需的反应时间小于10 s 2．对于在一定条件下的密闭容器中进行的反应，下列说法错误的是(      ) A.将木炭磨成粉末可以增大反应速率 B.升高温度可以增大反应速率 C.若容器容积不变，向其中充入Ar，反应速率不变 D.增加木炭的量可以增大反应速率 3．[2024春·高一·新疆石河子·月考校考]和在催化剂表面合成氨的微观历程示意图如下，用、、分别表示、、，下列说法正确的是(   ) A.②到③过程中，需要释放能量 B.③到④变化过程中，需要吸收能量 C.催化剂参与化学反应，改变反应的途径 D.N原子和H原子形成了含有非极性键的 4．[2025春·高一·海南·月考联考]Deacon催化氧化法可实现氯资源的再利用。本方法中，用CuO做催化剂，将工业副产物HCl制成，反应的化学方程式为：。下图所示为该法的一种催化机理。 下列说法不正确的是(      ) A.催化剂能改变化学反应速率 B.Y为反应物，W为生成物 C.反应制得，需投入2molCuO D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 5．[2023秋·高二·四川成都·月考校考]研究反应的反应速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始物质的量浓度为0，反应物X的物质的量浓度随反应时间的变化情况如图所示。 下列说法不正确的是(   ) A.比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快 B.比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快 C.若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂 D.在内，实验②的平均速率 6．[2024年1月浙江省高考真题]汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应：，下列说法不正确的是（为阿伏加德罗常数的值）( ) A.生成转移电子的数目为 B.催化剂降低与反应的活化能 C.是氧化剂，是还原剂 D.既是氧化产物又是还原产物 7．[2022秋·高三·黑龙江佳木斯·月考校考]某小组探究反应速率的影响因素，有关实验数据如表所示： 实验编号 温度/℃ 催化剂用量/g 酸性溶液 溶液 溶液褪色平均时间/min 体积/mL 浓度/ 体积/mL 浓度/ I 25 0.5 4 0.1 6 0.2 12.7 II 80 0.5 4 0.1 6 0.2 a Ⅲ 25 0.5 4 0.01 6 0.2 4.0 IV 25 0 4 0.01 6 0.2 b 下列说法不正确的是(   ) A.可通过相同时间内收集的体积大小来判断反应速率快慢 B.， C.实验III中用酸性溶液的浓度变化表示的反应速率 D.向实验中加入适量固体会加快反应速率 8．[2024春·高一·河南郑州·月考校考]将2molX和2molY充入2L密闭容器中进行反应：。2min末该反应达到平衡时生成0.8molZ，测得Q的浓度为，下列叙述错误的是(   ) A.的值为2 B.平衡时X的浓度为0.8 C.平衡时Y的物质的量为0.8mol D.0~2min内Y的反应速率为0.6 9．[2023春·高一·云南保山·期末校考]两只敞口烧杯中分别发生如下反应：一只烧杯中反应为，反应温度为T1，另一只烧杯中反应为，反应温度为，，则两只烧杯中反应速率快慢为(      ) A.前者快 B.后者快 C.一样快 D.无法确定 10．[2023·高三·湖北·学业水平]许多生活智慧都蕴含化学原理。下列保存食物的方法体现了“温度影响化学反应速率”的是(   ) A.干燥保存 B.加盐腌制 C.置于冰箱 D.真空密封 11．[2024春·高二·湖南常德·月考校考]某温度下，在2L恒容密闭容器中，发生反应，X、Y、Z三种物质的物质的量变化曲线如图所示，下列有关说法中错误的是(   ) A.系数a=b=1 B.反应开始至10min，平均反应速率： C.X的浓度保持不变时，该反应一定达到平衡状态 D.10min后，再加入1molY，正反应速率增大 12．下列关于化学反应速率的说法正确的是(   ) ①反应在2 L的密闭容器中进行，1 min后，减少了0.12 mol，则1 min末的化学反应速率 ②对于该反应，恒压下充入He，化学反应速率不变 ③恒容充入气体，增大压强，一定能加快化学反应速率 ④一定量的Zn与过量的稀硫酸反应制取，为减缓反应速率，可向其中加入溶液 ⑤煅烧黄铁矿时将矿石磨成粉末可以加快反应速率 ⑥用铁片和稀硫酸反应制取时，改用98%的浓硫酸可以加快产生的速率 ⑦光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 A.①②⑦ B.①②⑤ C.④⑤⑦ D.③④⑥ 13．工业上一般以CO和为原料合成甲醇，该反应的化学方程式为，若将等物质的量的CO和混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应，下列事实能说明此反应已经达到平衡状态的是(   ) A.容器内气体密度保持不变 B.混合气体的平均相对分子质量不变 C.三者的反应速率之比为1:2:1 D.CO的物质的量分数保持不变 14．向四个容积相同的密闭容器中分别充入一定量的和，开始反应时，按反应速率由大到小的顺序排列正确的是(   ) ①500 ℃，反应 ②500 ℃，用作催化剂，和反应 ③450 ℃，和2 mol Ar反应 ④500 ℃，和2 mol Ar反应 A.①>②>③>④ B.②>①>③>④ C.②>①>④>③ D.④>③>②>① 15．某研究小组设计了如图实验，探究常温下催化剂对过氧化氢分解反应的影响。 序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 实验操作示意图 实验现象 有极少量气泡产生 产生气泡速率略有加快 产生气泡速率明显加快 （1）实验Ⅰ的作用是______________________。 （2）实验Ⅲ中反应的化学方程式为______________________。 （3）根据实验Ⅰ~Ⅲ中现象的不同，可以得出的结论是①使用合适的催化剂，可提高过氧化氢分解反应的速率；②______________________。 （4）在一定温度下，溶液发生催化分解，6min后的浓度减小到，6min内以的浓度变化表示的平均反应速率__________________。 16．某探究性学习小组利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响，实验如下： 实验序号 实验温度/K 溶液（含硫酸） 溶液 溶液颜色褪至无色所需时间/s A 293 2 0.02 5 0.1 3 B 2 0.02 3 0.1 8 C 313 2 0.02 0.1 5 （1）通过实验A、B，可探究______________（填外部因素）的改变对反应速率的影响，其中______________，__________；通过实验__________________可探究温度变化对化学反应速率的影响。 （2）若，则由此实验可以得出的结论是______________________；利用实验B中数据计算，用的浓度变化表示的反应速率为__________________。 17．某学习小组研究影响锌与稀硫酸反应速率的外界条件,设计实验的数据如下: 实验序号 锌的质量/g 新的状态 c(H2SO4)/mol·L-1 V(H2SO4)/mL 反应前溶液的温度/℃ 其他试剂 1 0.65 粒状 0.5 50 20 无 2 0.65 粉末 0.5 50 20 无 3 0.65 粒状 0.5 50 20 2滴CuSO4溶液 4 0.65 粉末 0.8 50 20 无 5 0.65 粉末 0.8 50 35 2滴CuSO4溶液 1.在此5组实验中,判断锌和稀硫酸反应速率大小,最简单的方法可通过测定____________________进行判断,其速率最快的是__________(填实验序号) 2.实验1和2表明____________________对反应速率有影响;实验1和3表明____________________对反应速率有影响 3.进行实验2时,小组同学根据实验过程绘制的氢气体积(标准状况下)与时间的关系如图所示。 ①在OA、AB、BC三段中反应速率最快的是__________,其原因是____________________ ②2~4min内以硫酸的浓度变化表示的反应速率(假设溶液的体积不变)v(H2SO4)=__________mol·L-1·min-1 18．I .（1）反应常用于精盐中碘含量测定。某同学利用该反应探究浓度对反应速率的影响。 实验时均加入1 mL淀粉溶液作指示剂，若不经计算， 直接通过褪色时间的长短判断浓度与反应速率的关系，下列试剂中应选择________________________________(填序号）。 ①1 mL0.01的碘水 ②1 mL0.001的碘水 ③4 mL 0.01的溶液 ④4 mL 0.001的溶液 （2）若某同学选取①③进行实验，测得褪色时间为4 S，计算=__________________________。 Ⅱ.—定条件下，将与以体积比为1:2置于密闭 容器中发生反应， 下列能说明反应达到平衡状态的是__________(填序号）。 a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变 c.和的物质的量之比保持不变 d.每消耗1 mol的同时生成1 mol Ⅲ.已知 。现将和的混合气体通入容积为2 L的恒容密闭容器中，恒温条件下反应体系中物质浓度随时间的变化关系如图所示。 （1）平衡时的转化率为__________________________________________。 （2）起始压强与平衡时压强之比为______________________________________________________________。 难点突破 1．下列有关化学反应限度的说法错误的是(      ) A.在一定条件下可逆反应达到反应限度时各物质的浓度不变 B.化学平衡状态是指可逆反应在一定条件下所能达到的最大限度 C.可逆反应达到最大限度时，正、逆反应速率均为零 D.外界条件改变可能会使原来的反应限度发生改变 2．[2025春·高一·新疆·月考联考]工业合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,化学方程式为。将、通入一密闭容器中发生上述反应,下列选项不能判断该反应达到化学平衡状态的是( ) A.恒温、恒容条件下,的体积分数不变 B.恒温、恒压条件下,混合气体的密度不变 C.在绝热容器中,容器中的温度不变 D. 3．在一定温度下，向容积不变的密闭容器中充入1 mol A（g）和3 mol B（g），发生可逆反应：。下列说法能够判断该反应达到平衡状态的是(      ) ①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内消耗a mol A的同时生成2a mol C ③A、B、C的浓度不再发生改变 ④混合气体的密度不再发生改变 ⑤混合气体的总压强不再发生改变 ⑥混合气体的总物质的量不再发生改变 ⑦A、B、C的浓度之比为1∶3∶2 A.①②⑤⑥ B.①③④⑤⑥ C.①②③④⑤ D.③④⑥⑦ 4．[2024春·高一·山西运城·月考校考]为了探究溶液和KI溶液的反应是否为可逆反应，向5 mL KI溶液中滴加5 ~ 6滴溶液，充分反应。下列实验操作能说明该反应是可逆反应的是(      ) A.再滴加溶液，有黄色沉淀产生 B.再加入振荡后，下层液体显紫红色 C.再加入振荡后，取上层清液，滴加溶液，有白色沉淀产生 D.再加入振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液呈血红色 5．[2025春·高一·内蒙古巴彦淖尔·月考校考]一定条件下，向容积为1 L的恒容密闭容器中通入一定量和的混合气体，发生反应：，体系中各物质浓度随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是(      ) A.64 s时，反应达到化学平衡状态 B.前100秒内，用的浓度变化表示的化学反应速率是 C.当容器内气体的颜色不再发生变化时，该反应达到化学平衡状态 D.若该容器与外界无热传递，则反应达到平衡状态前容器内的温度逐渐升高 6．[2024春·高二·河北沧州·期末校考]一定温度下，在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如表所示，下列说法正确的是(      ) t/min n（X）/mol n（Y）/mol n（Z）/mol 0 2.0 2.4 0 5         0.9 10 1.6         15     1.6     A.平衡时Y被消耗了20% B.平衡时，且不再发生变化 C.0 ~5 min内，用X表示的平均反应速率为 D.若单位时间内生成a mol X的同时消耗3a mol Z，则该反应达到平衡状态 7．[2023春·高一·黑龙江齐齐哈尔·期末联考]CO和在一定条件下可以合成乙醇。一定温度下，在2 L恒容密闭容器中充入CO和发生反应，其中n（CO）随时间的变化如表所示。下列说法中正确的是(      ) 时间/s 0 1 2 3 4 5 n（CO）/mol 3 2 1.5 1.25 1.125 1.125 A.4 s时，该反应恰好达到平衡状态 B.0 ~2 s内，CO的平均反应速率为 C.当时，反应达到平衡状态 D.达到平衡时，CO的转化率为37.5% 8．化学反应条件的控制具有重要的现实意义，下列措施中不恰当的是(      ) A.为加快的分解速率，可加入固体 B.为防止铁生锈，可在其表面涂一层防锈油漆 C.为加快金属冶炼速率，可将矿石粉碎后投料 D.为加快工业合成氨速率，可选择降低反应温度 9．[2025春·高一·重庆江津区·月考校考]下列描述的化学反应状态不一定是平衡状态的是(      ) A.；恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变 B.；恒温、恒容下，反应体系中气体的平均摩尔质量保持不变 C.；恒温、恒容下，反应体系中压强保持不变 D.；断裂3 mol H—H键的同时断裂6 mol N—H键 10．800 ℃时在2 L恒容密闭容器中，发生反应，n（NO）随时间的变化如表所示，物质的浓度随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是(      ) 时间/s 0 1 2 3 4 5 n（NO）/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 A.图中表示的浓度随时间的变化的曲线是a B.图中A点处于化学平衡状态 C.0 ~ 2 s内的平均速率 D.B点NO的转化率为35% 11．一定温度下，在2 L的恒容密闭容器中发生可逆反应，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述错误的是(      ) A.反应的化学方程式可表示为 B.10 min时反应达到平衡状态 C.达到平衡时，X的转化率为25% D.0 ~ 10 min内，用Z表示的反应速率为 12．[2024春·高一·浙江·期中联考]为研究降解有机污染物速率的影响因素，分别利用三份初始浓度相同的p－CP溶液在不同温度和pH下进行实验，随时间变化如图。下列说法不正确的是(   ) ① ② ③ A.实验①，在内，的分解平均速率为 B.实验③，说明在该条件下，催化剂可能失活，有机物p—CP不能降解 C.对比曲线①和②，在600 s时，的分解百分率相等 D.对比曲线①和②，在内，能说明的分解平均速率随温度升高而增大 13．[2025春·高一·重庆江津区·月考校考]某化学兴趣小组模拟国际空间站处理二氧化碳的过程，主反应，副反应II：。在一定温度下该小组同学将和充入容积为1 L装有催化剂的刚性容器中，反应达到平衡时，经测定，容器中的转化率为，转化率为，下列说法错误的是(   ) A.平衡体系中和CO的物质的量之比为1:1 B.达到平衡时，体系中转移电子的总物质的量为6.4 mol C.平衡体系中气态水的体积分数为 D.反应前后容器内气体的密度保持不变，为 14．[2024年浙江高考真题]根据实验目的设计方案并进行实验，观察到相关现象，其中方案设计或结论不正确的是(   )     实验目的 设计方案 现象 结论 A 探究Cu和浓反应后溶液呈绿色的原因 将通入F列溶液至饱和：①浓②和混合溶液 ①无色变黄色②蓝色变绿色 Cu和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有 B 比较与结合的能力 向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴溶液，振荡 溶液颜色无明显变化 结合的能力： C 比较HF与的酸性 分别测定等物质的量浓度的与溶液的pH 前者pH小 酸性:HF> D 探究温度对反应速率的影响 等体积、等物质的量浓度的与溶液在不同温度下反应 温度高的溶液中先出现浑浊 温度升高，该反应速率加快 A.A B.B C.C D.D 15．某兴趣小组设计以下两种方案，验证与发生的反应为可逆反应。 方案 实验操作及现象 方案一 ①向5 mL 1 KI溶液中，加入10 mL 1 溶液，充分反应后加入5 mL ，振荡静置； ②取上层清液于试管中，加入3滴试剂X，溶液变为红色 方案二 用图甲所示装置及试剂进行实验。80 s时，向U形管左侧加入约1滴管1 试剂Y。实验过程中电流的变化如图乙 回答下列问题： 人活一生，值得爱的东西很多，不要因为一个不满意就灰心。 （1）方案一，振荡静置后溶液分层，下层为__________________色。试剂X为__________________（填化学式）溶液，该方案__________________（填“能”或“不能”）达到实验目的。 （2）方案二，实验开始时，U形管左侧发生__________________（填“氧化”或“还原”）反应，盐桥中__________________（填离子符号）移向左侧。 （3）方案二能验证与发生的是可逆反应。结合图乙电流变化可知，试剂Y为__________________（填化学式）溶液；加入试剂Y后，正极的电极反应式为__________________。 （4）方案二，电流为0时，下列说法正确的是__________________（填序号）。 A.保持不变 B.反应停止 C. D. 16．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 （1）某温度时，在2 L恒容密闭容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。 ①由图中数据分析，该反应的化学方程式为__________________。 ②0~2 min内，用Z表示的化学反应速率为__________________。 ③5 min后Z的反应速率__________________（填“大于”“小于”或“等于”）10 min后Z的反应速率。 （2）汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，一种新型催化剂用于NO和CO的反应：。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对该反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在表中。 实验编号 温度/℃ NO初始浓度/（） CO初始浓度/（） 催化剂的比表面积/（） Ⅰ 280 82 Ⅱ 280 b 124 Ⅲ 350 a 82 ①a=_________，b=_________。 ②能验证温度对该反应速率的影响规律的是实验__________________（填实验编号）。 ③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，随时间t的变化曲线如图2所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线__________________（填“甲”或“乙”）。 （3）某同学为探究化学反应的限度设计了如下实验： ⅰ.取3 mL 0.1 KI溶液于试管中，向其中加入10滴（每滴约0.05 mL）0.1 溶液，振荡； ⅱ.用滴管取适量反应后的溶液于点滴板上，向其中滴加1~2滴淀粉溶液，观察到溶液变蓝； ⅲ.用滴管取适量步骤i反应后的溶液于点滴板上，向其中滴加1~2滴15% KSCN溶液，观察到溶液变红。 ①步骤ⅰ中，发生反应的离子方程式为__________________。 ②步骤ⅲ中现象说明KI和的反应存在限度，请说明理由：__________________。 17．[2025春·高一·四川绵阳·期末]某化学小组欲测定溶液与溶液反应的化学反应速率，所用试剂为10 mL 0.1 mol/L 溶液和10 mL 0.3 mol/L 溶液，所得实验数据如图所示。 （1）写出该反应的离子方程式__________________。 （2）该反应在0~4 min内的反应速率：=__________________。 （3）某同学仔细分析实验数据后发现，在反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。 ⅰ.小组同学针对这一现象，通过测定随时间变化的情况，进一步探究影响该反应的反应速率的因素，具体情况见下表。 方案 假设 实验操作 1 __________________ 向烧杯中加入10 mL 0.1 mol/L 溶液和10 mL 0.3 mol/L 溶液，测量反应体系温度的变化 2 反应生成的是该反应的催化剂，使反应加快 取10 mL 0.1 mol/L 溶液加入烧杯中，向其中加入__________________，再加入10 mL 0.3 mol/L 溶液 3 溶液酸性增强，加快了化学反应速率 分别向标号为①②的两只烧杯中加入10 mL 0.1 mol/L 溶液；向烧杯①中加入1 mL水，向烧杯②中加入1 mL 0.2 mol/L盐酸；然后分别向这两只烧杯中加入10 mL 0.3 mol/L 溶液 ①方案1中的假设为__________________。 ②补全方案2中的实验操作__________________。 ③除方案1、2、3中的假设外，还可以提出的假设是__________________。 ④在已知方案1的假设不成立的情况下，某同学从控制变量的角度思考，认为方案3中实验操作设计不严谨，请进行改进__________________。 ⅱ.反应后期，化学反应速率降低的原因是__________________。 18．某同学学习了化学反应速率后，联想到曾用制备，于是设计了下面的实验方案并进行实验探究。 实验编号 反应物 催化剂 甲 试管中加入3 mL 2% 溶液和3滴蒸馏水 无 乙 试管中加入3 mL 5% 溶液和3滴蒸馏水 无 丙 试管中加入3 mL 5% 溶液和3滴蒸馏水 溶液 丁 试管中加入3 mL 5% 溶液和3滴稀盐酸溶液 溶液 戊 试管中加入3 mL 5% 溶液和3滴NaOH溶液 溶液 查阅资料：的水溶液俗称双氧水，常温下是一种无色液体，性质比较稳定。在加热的条件下，它能分解生成。研究表明，将新制的5%的溶液加热到65 ℃时就有放出，加热到80 ℃时就有较多产生。 （1）上述实验发生反应的化学方程式为______________________。 （2）实验甲和实验乙的实验目的是______________________；实验丙、实验丁和实验戊的实验目的是______________________。 （3）请根据该同学查阅的资料分析的性质，解释实验甲和实验乙能否达到实验目的：____________________________________________。 （4）实验过程中该同学对实验丙、丁、戊中产生的气体进行收集，并在2 min内6个时间点对注射器内气体进行读数，记录数据如下表： 时间/s 20 40 60 80 100 120 气体体积/mL 实验丙 9.5 19.5 29.0 36.5 46.0 54.5 实验丁 8.0 16.0 23.5 31.5 39.0 46.5 实验戊 15.5 30.0 44.5 58.5 71.5 83.0 ①对实验戊，0~20 s内的反应速率______________，100~120 s内的反应速率______________。不考虑实验测量误差，二者速率存在差异的主要原因是______________。 ②如图是根据实验收集到最大体积的气体时所用时间绘制的图像。曲线c表示的是实验______________（填“丙”“丁”或“戊”）。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5 讲　化学反应速率和限度 第5 讲　化学反应速率和限度 1 学习目标 2 一、基础学习目标 2 二、培优提升目标 2 核心知识梳理 3 一、化学反应速率的计算 3 二、影响化学反应速率的因素 4 三　可逆反应、化学平衡状态 4 易错警示 6 易错警示一：化学化学反应速率大小的比较方法 6 易错警示二：惰性气体对反应速率的影响 6 易错警示三：关于“控制变量法”题目的解题策略 6 典例精讲 8 一 化学反应速率的理解与简单计算 8 二 化学反应速率的影响因素 9 三 化学平衡状态的判断 10 四 化学平衡的简单计算 13 分层训练 15 基础夯实 15 能力培优 15 难点突破 15 学习目标 一、基础学习目标 1. 理解化学反应速率的定义、表达式与常用单位，掌握同一反应中不同物质反应速率的换算比例关系，能完成基础定量计算。 2. 认识浓度、温度、压强、催化剂、接触面积等外界条件对化学反应速率的影响规律，能结合实验现象判断速率快慢变化。 3. 了解可逆反应的概念与基本特征，知道可逆反应不能进行完全，存在反应限度。 4. 理解化学平衡状态的建立过程与基本特征，明确正逆反应速率相等、各组分浓度保持不变的平衡核心特点。 5. 能依据常见现象和浓度变化特征，简单判断可逆反应是否达到平衡状态。 6. 初步认识外界条件改变对反应限度的影响，了解调控反应速率与限度在生产、生活中的应用价值。 二、培优提升目标 1. 熟练运用三段式思维进行反应速率、浓度变化、转化率的综合计算，突破必修二核心计算题型。 2. 深度辨析速率影响因素的本质原理，精准区分压强影响的适用体系、催化剂的作用特点，规避高频易错陷阱。 3. 掌握速率图像的分析方法，能解读速率—时间、浓度—时间图像，判断条件改变与反应变化关系。 4. 多角度、精准判断化学平衡状态，掌握“变量不变即平衡”的判断逻辑，突破平衡判断易混题型。 5. 能分析温度、浓度、压强改变对可逆反应速率和平衡限度的综合影响，建立“速率+平衡”双重思维模型。 6. 结合工业生产情境，学会从速率、限度双角度选择适宜反应条件，解决应用型、评价型、综合探究类培优题型。 核心知识梳理 一、化学反应速率的计算 1．化学反应速率 (1) (2)各物质的化学反应速率之比＝化学计量数之比。 如mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q。 (3)注意事项 ①化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率，且无论用反应物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固体或纯液体的浓度视为常数，不能用固体或纯液体的浓度变化计算化学反应速率。 2．应用“三段式”计算化学反应速率 列起始量、转化量、某时刻量，再根据定义式或比例关系计算。 对于反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，C的浓度为c mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率的计算如下： 　　　　　　　　　　mA(g)＋nB(g)⇌ pC(g) 起始浓度/mol·L－1 　a 　　b 　　c 转化浓度/mol·L－1 　x 　　　　　 t1 s时浓度/mol·L－1 a－x 　b－　c＋ 则v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1，v(C)＝ mol·L－1·s－1。 二、影响化学反应速率的因素 1．内因 反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为Mg＞Al。 2．外因 三　可逆反应、化学平衡状态 1．可逆反应 (1)概念 在同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应。 (2)特点 双向性 可逆反应分为方向相反的两个反应：正反应和逆反应 双同性 正、逆反应是在同一条件下，同时进行 共存性 反应物的转化率小于100%，反应物与生成物共存 2.化学平衡状态 (1)概念 在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 (2)化学平衡的建立 绘制“反应速率－时间”图像，表示从正反应开始建立化学平衡状态的过程。 (3)平衡特征 (4)化学平衡状态的判断方法 ①v正＝v逆 ②宏观组成标志 各组分的浓度保持不变，或各组分的质量、物质的量、百分含量、质量分数等保持不变的状态是平衡状态。 ③间接标志 a．有气体参加的不等体反应，气体的总压强、总体积、总物质的量不变时，达到平衡状态。 b．如果平衡体系中的物质有颜色，则平衡体系的颜色不变时，达到平衡状态。 c．气体的密度、气体的平均相对分子质量不变时，要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况，判断是否平衡(若体系中各组分均为气体，气体质量守恒；若体系中不全是气体，要注意气体质量变化)。 易错警示 易错警示一：化学化学反应速率大小的比较方法 (1)归一法 按照化学计量数关系换算为同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。 (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)，即比较与，若>，则用A表示的化学反应速率比用B表示的大。 易错警示二：惰性气体对反应速率的影响 在恒温恒容条件下 通入惰性气体，总压增大，反应物浓度不变，反应速率不变 恒温恒压条件下 通入惰性气体，总体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小 易错警示三：关于“控制变量法”题目的解题策略 易错警示四：平衡状态“标志”的四种情况： 不能作为化学判断化学平衡的依据 (1)反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。 (2)恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)。 (3)全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)。 (4)全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 典例精讲 一 化学反应速率的理解与简单计算 例 .反应4A（g）+2B（g）⇌2C（g）+D（g）从正反应方向，经过2s后B的浓度减少了0.04 mol⋅L-1。下列说法正确的是 A．用A表示的反应速率是0.04 mol⋅L-1⋅s-1 B．在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的 C．在2s末时的反应速率，用反应物B来表示是0.02 mol⋅L-1⋅s-1 D．2s后，D的物质的量为0.02mol 【答案】B 【解析】A．A是固体，不能表示反应速率，A错误； B．B和C的计量数相同，则在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的，B正确； C．经过2s后B的浓度减少了0.04 mol⋅L-1，则v(B)=0.04 mol⋅L-1÷2s=0.02 mol⋅L-1⋅s-1，此速率为2s内的平均速率，不是在2s末时的反应速率，C错误； D．不知道容器的体积，无法计算，D错误。 故选B。 必备知识 1．对化学反应速率的正确理解 (1)在同一化学反应里，用不同物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质。 (2)固体或纯液体的浓度视为常数，Δc＝0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 (3)由v＝计算得到的是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。 2．化学反应速率的计算和比较 (1)化学反应速率的计算方法 ①定义式法：利用公式v＝计算化学反应速率，也可以利用该公式计算浓度变化量或反应时间。 ②关系式法：化学反应速率之比＝物质的量浓度的变化量之比＝物质的量的变化量之比＝化学计量数之比。 (2)反应速率大小的比较方法 ①同一化学反应速率用不同物质表示时，数值可能不同，比较反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化，换算成同一种物质、同一单位表示，再比较数值大小。 ②比值法（最常用）：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。 二 化学反应速率的影响因素 例 .在密闭系统中有反应，能使反应速率加快的措施是 ①通过减小容器体积增大压强    ②升高温度    ③将炭粉碎    ④恒容通入    ⑤增加炭的量    ⑥恒容条件下通入 A．①②③⑥ B．①②④⑥ C．①②③④ D．①②③④⑤ 【答案】C 【解析】①反应有气体参加，减小容器体积增大压强，反应物的浓度增大，反应速率增大，故①正确； ②升高温度，反应速率增大，故②正确； ③将C粉碎，固体表面积增大，反应速率增大，故③正确； ④通恒容通入CO2气体，反应物的浓度增大，反应速率增大，故④正确； ⑤增加炭的量，固体的浓度不变，反应速率不变，故⑤错误； ⑥恒容条件下通入N2，参加反应的气体的浓度不变，反应速率不变，故⑥错误； 故选C。 必备知识 化学反应速率的影响因素 1．内因 化学反应速率的大小主要取决于反应物本身的性质，反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢。 2．外因 (1)浓度：一般条件下，当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大，降低反应物浓度，化学反应速率减小。 (2)温度：升高温度，化学反应速率增大，降低温度，化学反应速率减小。 (3)催化剂：催化剂可以改变化学反应速率。 (4)压强：对于有气体参与的反应，增大压强(减小容器容积)相当于增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小压强(增大容器容积)相当于减小反应物的浓度，化学反应速率减小。 注意：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导致的。 (1)恒温时：体积缩小压强增大浓度增大反应速率加快。 (2)恒容时 ①充入气体反应物浓度增大反应速率加快； ②充入惰性气体总压强增大，各物质的浓度不变，反应速率不变。 (注：此处惰性气体指不参加反应的气体) (3)恒压时：充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。 三 化学平衡状态的判断 例 .恒温条件下，可逆反应：在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是 ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A．①④⑥⑦ B．②⑤⑥⑦ C．①③④⑤ D．全部 【答案】A 【解析】①单位时间内生成n mol O2就会消耗2n mol NO2气体，同时生成2n mol NO2，则NO2的物质的量及浓度不变，反应达到平衡状态，①符合题意； ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO表示的都是反应逆向进行，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，②不符合题意； ③化学反应速率与化学计量数成正比，则用NO2、NO、O2表示的反应速率的比始终为2：2：1，无法判断平衡状态，③不符合题意； ④混合气体的颜色不再改变，表明NO2的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，④符合题意； ⑤混合气体的总质量、总体积始终不变，则混合气体的密度为定值，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，⑤不符合题意； ⑥该反应为气体物质的量缩小的反应，在体积固定的密闭容器中混合气体的压强为变量，当混合气体的压强不再改变时，表明达到平衡状态，⑥符合题意； ⑦混合气体的总质量为定值，混合气体的总物质的量为变量，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当混合气体的平均相对分子质量不再改变时，表明达到平衡状态，⑦符合题意； 综上所述可知：达到平衡状态的标志是①④⑥⑦，故合理选项是A。 必备知识 1．化学平衡状态的特征 2．化学平衡状态的判断 (1)直接标志 ①v正(A)＝v逆(A) a．同一种物质的生成速率等于消耗速率； b．在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比； c．在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。 ②各组分的浓度保持不变 a．各组分的浓度不随时间的改变而改变； b．各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。 [特别提醒]　达平衡时各组分的浓度不变，但不一定相等或成比例。 (2)间接标志 ①反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。 ②混合气体的密度不随时间的改变而变化 ③全是气体参加、反应前后化学计量数改变的可逆反应，平均相对分子质量保持不变 ④对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态。 ⑤对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。 注意：利用“变量”与“不变量”来判断化学平衡状态的规律：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)在利用平均相对分子质量、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。 四 化学平衡的简单计算 例 .一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是                                       A．反应在0～10 s内，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L－1·s－1 B．反应在0～10 s内，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1 C．反应进行到10 s时，Y的转化率为79.0% D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)=Z(g) 【答案】C 【解析】A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为，A错误； B．X初始物质的量为1.2mol，到10s物质的量为0.41mol，物质的量减少了0.79mol，浓度减小了0.395mol/L，B错误； C．Y初始物质的量为1mol，到10s剩余0.21mol，转化了0.79mol，转化率为79%，C正确； D．X、Y物质的量减小，Z物质的量增大，说明X、Y为反应物，Z为生成物，达到平衡时Z物质的量变化量Δn(X)=0.79mol，Δn(Y)=0.79mol，Δn(Z)=1.58mol，故X、Y、Z化学计量数之比为1：1：2，D错误； 故选C。 必备知识 有关化学平衡的简单计算 解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、转化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列方程求解。如： 设a、b分别是A、B两物质起始量，mx为反应物A的转化量，则： 　　　 mA(g) ＋ nB(g)⇌ pC(g)＋qD(g) 起始量 a b 0 0 转化量 mx nx px qx 平衡量 a－mx b－nx px qx (1)关于反应物转化率的计算 A的转化率＝×100% (2)关于某组分的体积分数的计算 A的体积分数＝×100% [注意]　①转化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例。 ②这里的量可指物质的量、质量、浓度、体积等。 ③对反应物：平衡时的量＝起始的量－转化的量；对生成物：平衡时的量＝起始的量＋转化的量。同时要注意差量法、守恒法等简单计算方法在化学平衡中的应用。 分层训练 基础夯实 1．日常生活中的下列做法与调控化学反应速率无关的是(      ) A.食盐中添加碘酸钾 B.在钢铁表面喷涂油漆 C.燃煤时将煤块粉碎为煤粉 D.食物存放在冰箱里 答案：A 解析：食盐中添加碘酸钾是为了给人体补充碘元素，与调控反应速率无关，A项符合题意。 2．[2026春·高一·河北·开学考试校考]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，而温度不同的条件下做对比实验，通过产生气泡的快慢来体现温度对化学反应速率的影响。 3．[2026春·高一·陕西安康·月考校考]为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素，分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验，c(R)随时间变化如图，下列说法不正确的是(      ) A.25℃时，在10~30min内，R的分解平均速率为 B.对比30℃和10℃曲线，在50min时，R的分解百分率相等 C.对比30℃和25℃曲线，在0~50min内，能说明R的分解平均速率随温度升高而增大 D.对比30℃和10℃曲线，在同一时刻，能说明R的分解速率随温度升高而增大 答案：D 解析：时，内，，A正确； 观察和曲线，到50min时，R分解百分率均为，B正确：在内，时R的分解平均速率为，2时R的分解平均速率为，前者大于后者，说明R的分解平均速率随温度升高而增大C正确； 分解速率是平均速率，不是瞬时速率，某一时刻的数据无法说明速率与温度之间的变化关系D错误。 4．下列关于化学反应速率的说法正确的是(      ) A.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 B.化学反应速率通常表示一定时间内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 C.化学反应速率为是指1 s时某物质的浓度为 D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 答案：D 解析：A（×）化学反应速率越大，反应现象不一定越明显，如盐酸与氢氧化钠溶液反应时无明显现象。 B（×）固体、纯液体的浓度可视为常数，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。 C（×）表示平均1 s的时间内，某物质的浓度变化了。 D（√）化学反应速率就是表示化学反应进行快慢的物理量。 5．[2024秋·高二·广东深圳·期中联考]将11.2g铁粉投入到盛有200mL、稀盐酸的烧杯中，5min时铁粉刚好完全溶解(溶解前后溶液体积变化忽略不计)，下列表示此反应的速率正确的是 A. B. C. D. 答案：C 解析：Fe的物质的量为0.2mol，由可知，参加反应的盐酸、生成氯化亚铁也是0.2mol。Fe为纯固体，不能用浓度变化量表示反应速率，A错误；，B、D错误；，C正确。 6．[2024秋·高二·四川遂宁·月考校考]对于反应，下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行得最快的是(   ) A. B. C. D. 答案：B 解析：不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大，表示的反应速率越快。 A.=0.01 B.≈0.013 C.=0.0033 D.=0.0083 故速率最快的是B项，答案选B。 7．[2023秋·高二·四川眉山·月考校考]把3mol X气体和1mol Y气体混合于容积为1L的容器中，使其发生如下反应：。2min末生成0.2mol W，若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为，则n的值为(      ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案：B 解析：同一化学反应，同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，，化学计量数，B项正确。 8．[2024春·高一·云南曲靖·期中校考]向密闭㕣器中充入一定量的和，时测得的物质的量浓度为，反应开始的内，则为( ) A. B. C. D. 答案：B 解析：时测得的物质的量浓度为，由方程式可知，反应开始的内氮气的反应，故选B。 9．下列措施能减慢化学反应速率的是(   ) A.用Zn和溶液反应制取时，向溶液中滴加少量溶液 B.日常生活中，将食物贮藏在冰箱中 C.用溶液制时添加少量粉末 D.用相同质量的锌粉替代锌粒与同浓度、同体积的盐酸反应制 答案：B 解析：向溶液中滴加少量溶液，Zn置换出Cu，形成铜锌原电池，反应速率加快，A错误；将食物贮藏在冰箱里，温度降低，反应速率减慢，B正确；在分解反应中，起催化作用，加入后，反应速率加快，C错误；用锌粉替代锌粒，固体与酸的接触面积增大，反应速率加快，D错误。 10．在一定温度下，恒容密闭容器中进行反应，下列说法正确的是(   ) A.反应一段时间后只存在于和中 B.向容器中通入少量He（g），容器内压强增大，反应速率不变 C.达到平衡状态时，与物质的量之比一定为1∶1 D.容器内密度不再变化时，判定反应已经达到平衡状态 答案：B 解析：A.反应可逆，反应一段时间后存在于、和中，故A错误；B.向容器中通入少量He（g），容器内压强增大，但反应物浓度不变，所以反应速率不变，故B正确；C.达到平衡状态时，与物质的量保持不变，与物质的量之比不一定为1∶1，故C错误；D.反应前后气体总质量不变、容器体积不变，密度是恒量，容器内密度不再变化时，反应不一定达到平衡状态，故D错误；故选B。 11．下列反应中不属于可逆反应的是(   ) A.与在暗处反应 B.工业合成氨反应 C.与的催化氧化反应 D.与在加热条件下反应 答案：A 解析： 12．某一反应物的浓度是1.0mol/L，经过20s后，它的浓度变成了0.2mol/L，在这20s内它的反应速率为(   ) A.0.04 B.0.04 C.0.08 D.0.04mol/L 答案：B 解析：20s内该物质的浓度变化为=1.0mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L，所以20s内该物质的反应速率为=0.04，故选：B。 13．下列说法正确的是(   ) A.，其他条件不变，缩小反应容器体积，正、逆反应速率不变 B.，碳的质量不再改变说明反应已达平衡 C.若压强不再变化能说明反应2A（？）+B（g）2C（？）已达平衡，则A、C不能同时是气体 D.，若增大N2的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 答案：B 解析：A.对于反应，反应前后气体分子数相等，缩小反应容器体积，平衡不移动，正逆反应速率增大相同的倍数，A错误； B.碳的质量不变，说明正、逆反应速率相等，反应已达平衡状态，B正确； C.恒温恒容条件下，若A、C同时为气体，当压强不变时，也能说明反应达到平衡状态，C错误； D.增大的浓度，反应物浓度增大则正反应速率增大，随着反应进行，反应物转化为生成物，生成物浓度增大则逆反应速率增大，D错误； 故选：B。 14．下列关于可逆反应的说法中正确的是(   ) A.可逆反应就是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.对于合成氨的反应，如果调控好反应条件，可使一种反应物的转化率达到100% C.在催化剂的作用下，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的同时，三氧化硫又分解成二氧化硫和氧气，因此该反应是可逆反应 D.碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和二氧化碳在常温下生成碳酸钙，因此这两个反应是可逆反应 答案：C 解析：A.只有条件相同、正逆反应同时进行的化学反应才是可逆反应，故A项错误； B.合成氨的反应是可逆反应，无论怎么调节器转化率均不可能为100%，故B项错误； C.在催化剂的作用下，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的同时，三氧化硫又分解成二氧化硫和氧气，因此该反应是可逆反应，故C项正确； D.碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和二氧化碳在常温下生成碳酸钙，条件不同，故D项错误。 故选C。 15．是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。 1.某小组拟在同浓度的催化下,探究浓度对分解反应速率的影响。限选试剂与仪器:30% 、0.1 、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。 ①写出本实验分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目:____________________________________________________________________。 ②设计实验方案:在不同浓度下,测定____________________________________________________________________________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。 ③设计实验装置,完成如图装置示意图 ④参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示)。     ······ 1 a     ······ 2 b     ······ 2.利用图1和图2中的信息,按图3装置(连接的A、B瓶中已充有气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的___________(填”深”或”浅”),其原因是______________________________________________________________________________________________。 答案：1.① ②收集到相同体积的所需的时间(或相同时间内所收集的体积) ③ ④对应②中”收集到相同体积的所需的时间”时的答案示例 t/min 1 a b c d     2 a c b d     对应于②中”相同时间内所收集的体积”时的答案示例 t/min 1 a b c d     2 a c b d     备注:两次实验需要保持溶液总体积不变 2.深;由图1可知分解放热,导致B瓶温度升高,又据图2可知反应为放热反应,温度升高使平衡逆向移动,从而使B瓶中浓度升高,颜色变深 解析： 16．接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行: 1.该反应450℃时的平衡常数__________(填“大于”“小于”或“等于”)500℃时的平衡常数。 2.该热化学反应方程式的意义是______________________________________________________________________。 3.下列描述中能说明上述反应已达平衡的是(      ) A. B.容器中气体的平均分子量不随时间而变化 C.容器中气体的密度不随时间而变化 D.容器中气体的分子总数不随时间而变化 4.在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol 和0.10mol ,半分钟后达到平衡,测得容器中含 0.18mol,则____________________;若继续通入0.20mol 和0.10mol ,则平衡__________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动,再次达到平衡后,______________________________mol。 答案：1.大于; 2.在450℃时,2mol 气体和1mol 气体完全反应生成2mol 气体时放出的热量为190kJ 3.b、d;4.0.036; 向正反应方向; 0.36; 0.40 解析：1.二氧化硫的催化氧化所用催化剂是五氧化二钒;由于该反应是放热反应,故降温化学平衡向正反应方向移动,则450℃时的平衡常数大于500℃时的平衡常数。 2.该热化学方程式的意义是在450℃时,2mol 气体和1mol 气体完全反应生成2mol 气体时放出的热量为190kJ。 3.根据化学平衡状态的特征,容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化、分子总数不随时间变化时,说明反应达到平衡状态。 4.生成 0.18mol,则消耗氧气为0.09mol, ;若继续通入二氧化硫与氧气,相当于加压,平衡向正反应方向移动,生成的大于0.36mol,但由于它是可逆反应,二氧化硫和氧气不能全部转变为,故的物质的量小于0.40mol。 17．某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究 1.下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:用10mL H2O2制取150mL O2所需的时间(秒) 30% H2O2 15% H2O2 10% H2O2 5% H2O2 无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 无催化剂、加热 360 480 540 720 MnO2催化剂、加热 10 25 60 120 ①该小组在设计方案时,考虑了浓度、a:__________、b:__________等因素对过氧化氢分解速率的影响。 ②从上述影响H2O2分解速率的因素a和b中任选一个,说明该因素对该反应速率的影响:__________ 2.将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入5mL 5%的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下: 催化剂(MnO2) 操作情况 观察结果 反应完成所需的时间 粉末状 混合不振荡 剧烈反应,带火星的木条复燃 3.5分钟 块状 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 30分钟 ①写出H2O2分解的化学反应方程式__________ ②实验结果说明催化剂作用的大小与__________有关。 答案：1.①温度; 催化剂 ②其他条件其他条件不变,升高反应温度,H2O2分解速率加快(或其他条件不变,使用合适的催化剂,H2O2分解速率加快等合理答案即可) 2.①2H2O22H2O+O2↑ ②催化剂的聚集状态(或催化剂的表面积) 解析：1.从本题提供的表格中的数据和条件进行分析可以得到在该小组设计方案时,考虑了浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。分析前两组实验可以得到在其他条件不变时,升高反应温度,H2O2分解速率加快;分析后两组实验可以得到在其他条件不变时使用合适的催化剂,H2O2分解速率加快。 2.在实验中可以看到在其他条件不变时,MnO2的状态不同,观察到带火星的木条的现象不同,反应完成需要的时间也不同,故可得答案。 18．已知反应的平衡常数和温度的关系如下: 温度/℃ 700 900 830 1000 1200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 回答下列问题: 1.该反应的平衡常数表达式K=____________________,__________________(填“>”“<”或“=”)0。 2.830℃时,向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率,则6s时c(A)=______________________,C的物质的量为__________________mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为______________________,如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气,平衡时A的转化率为________________________。 3.判断该反应是否达到平衡的依据为(   ) A.压强不随时间改变 B.气体的密度不随时间改变 C.c(A)不随时间改变 D.单位时间里生成C和D的物质的量相等 4.1200℃时反应的平衡常数的值为__________________________。 答案：1.; < 2.0.022; 0.09; 80%; 80% 3.C 4.2.5 解析：1.因反应中的物质都是气体,据平衡常数的定义可知其;由表中数据可知,温度升高,K值减小,说明升高温度向吸热的逆反应方向移动,故正反应为放热反应,即。 2.,则6s内A减少的浓度,故剩余的A的浓度为;A减少的物质的量为0.018,根据方程式的系数关系,生成的C的物质的量也为0.09mol。设830℃达平衡时,转化的A的浓度为,则:                              起始浓度() 0.04 0.16 0 0 转化浓度()  x         x           x         x 平衡浓度() 0.04-x  0.16-x   x         x 有:,解得x=0.032,故A的转化率;由于容器的体积是固定的,通入氩气后各组分的浓度不变,反应速率不改变,平衡不移动。 3.由于该反应是气体分子数不变的反应,容器中压强、气体的密度都不变,故A、B错;不论是否达平衡,单位时间里生成C和D物质的量都相等,故D错。 4.反应””与””互为逆反应,平衡常数互为倒数关系,故1200℃时,的。 能力培优 1．在一定温度下，某恒容密闭容器中发生反应，若0~15 s内由0.1 降到0.07 ，则下列说法正确的是(      ) A.0~15 s内用B表示的平均反应速率 B.减小容器容积，化学反应速率加快 C.反应进行到15 s时， D.由0.07 降到0.05 所需的反应时间小于10 s 答案：B 解析：B是固体，其浓度视为常数，不能用其浓度变化表示反应速率，A项错误；减小容器容积会增大气体反应物的浓度，从而加快反应速率，B项正确；0.002 是C在0~15 s内的平均速率，而非15 s时的瞬时速率，C项错误；随着反应进行，C的浓度降低，反应速率减慢，后续消耗相同浓度的C所需时间更长，D项错误。 2．对于在一定条件下的密闭容器中进行的反应，下列说法错误的是(      ) A.将木炭磨成粉末可以增大反应速率 B.升高温度可以增大反应速率 C.若容器容积不变，向其中充入Ar，反应速率不变 D.增加木炭的量可以增大反应速率 答案：D 解析：将木炭磨成粉末增加了木炭与的接触面积，可增大反应速率，A项正确；升高温度，反应速率增大，B项正确；若容器容积不变，向其中充入Ar，虽然容器中气体的总压强增大，但CO、的浓度不变，故反应速率不变，C项正确；固体物质在参加反应时，其浓度可视为常数，故增加木炭的量对反应速率无影响，D项错误。 3．[2024春·高一·新疆石河子·月考校考]和在催化剂表面合成氨的微观历程示意图如下，用、、分别表示、、，下列说法正确的是(   ) A.②到③过程中，需要释放能量 B.③到④变化过程中，需要吸收能量 C.催化剂参与化学反应，改变反应的途径 D.N原子和H原子形成了含有非极性键的 答案：C 解析：A.②到③过程为化学键的断裂，则需要吸收能量，故A错误； B.③到④变化过程为化学键的形成，则有能量放出，故B错误； C.催化剂参与化学反应，降低反应的活化能，改变反应的途径，故C正确； D.N原子和H原子形成了含有极性键的，故D错误； 故选：C。 4．[2025春·高一·海南·月考联考]Deacon催化氧化法可实现氯资源的再利用。本方法中，用CuO做催化剂，将工业副产物HCl制成，反应的化学方程式为：。下图所示为该法的一种催化机理。 下列说法不正确的是(      ) A.催化剂能改变化学反应速率 B.Y为反应物，W为生成物 C.反应制得，需投入2molCuO D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 答案：C 解析：A.催化剂可以改变反应活化能，即催化剂能改变化学反应速率，A正确； B.Y为反应物HCl，W为生成物，与分析一致，B正确； C.反应制得1mol，不需要投入2molCuO，因为CuO为催化剂在反应中可循环利用，C错误； D.图中转化涉及两个氧化还原反应，与分析一致，D正确； 故选C。 5．[2023秋·高二·四川成都·月考校考]研究反应的反应速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始物质的量浓度为0，反应物X的物质的量浓度随反应时间的变化情况如图所示。 下列说法不正确的是(   ) A.比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快 B.比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快 C.若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂 D.在内，实验②的平均速率 答案：D 解析：A.实验②④的起始物质的量浓度相等，实验②的温度为，实验④的温度为，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，故A正确。 B.从图象可以看出，实验①②的温度相同，随着反应物X的物质的量浓度增大，化学反应速率加快，故B正确； C.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，故C正确； D.从图象可以直接求得内实验②的平均速率，根据化学方程式的计量数关系可知，故D错误。 故选D。 6．[2024年1月浙江省高考真题]汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应：，下列说法不正确的是（为阿伏加德罗常数的值）( ) A.生成转移电子的数目为 B.催化剂降低与反应的活化能 C.是氧化剂，是还原剂 D.既是氧化产物又是还原产物 答案：D 解析：由题给方程式可知，1molCO失去生成，故生成时转移电子的数目为，A正确；催化剂可以降低反应的活化能，提高反应速率，B正确；NO中N为+2价，中N为0价，N元素的化合价降低，发生还原反应，则NO作氧化剂，为还原产物，同理可得，CO作还原剂，为氧化产物，C正确、D错误。 7．[2022秋·高三·黑龙江佳木斯·月考校考]某小组探究反应速率的影响因素，有关实验数据如表所示： 实验编号 温度/℃ 催化剂用量/g 酸性溶液 溶液 溶液褪色平均时间/min 体积/mL 浓度/ 体积/mL 浓度/ I 25 0.5 4 0.1 6 0.2 12.7 II 80 0.5 4 0.1 6 0.2 a Ⅲ 25 0.5 4 0.01 6 0.2 4.0 IV 25 0 4 0.01 6 0.2 b 下列说法不正确的是(   ) A.可通过相同时间内收集的体积大小来判断反应速率快慢 B.， C.实验III中用酸性溶液的浓度变化表示的反应速率 D.向实验中加入适量固体会加快反应速率 答案：D 解析：A.相同时间内收集的体积越大，反应速率越快，可通过相同时间内收集的体积大小来判断反应速率快慢，故A正确； B.温度越高，反应速率越快，反应II的温度大于反应I，反应II速率快，所以，反应IV未使用催化剂，反应速率比 Ⅲ慢，所以，故B正确； C.实验III中用酸性溶液的浓度变化表示的反应速率，故C正确； D.根据反应的离子方程式，的浓度对反应速率无影响，可知向实验中加入适量固体，反应速率不变，故D错误； 选D。 8．[2024春·高一·河南郑州·月考校考]将2molX和2molY充入2L密闭容器中进行反应：。2min末该反应达到平衡时生成0.8molZ，测得Q的浓度为，下列叙述错误的是(   ) A.的值为2 B.平衡时X的浓度为0.8 C.平衡时Y的物质的量为0.8mol D.0~2min内Y的反应速率为0.6 答案：D 解析：平衡时生成0.8molZ，测得Q的浓度为，则生成Q的物质的量为×2L=0.8mol，所以2：=0.8mol：0.8mol，解得=2，A项正确；平衡时生成0.8molZ，则参加反应的X的物质的量为，故平衡时X的物质的量为2mol-0.4mol=1.6mol，浓度为，B项正确；平衡时生成0.8molZ，则参加反应的Y的物质的量为，故平衡时Y的物质的量为2mol-1.2mol=0.8mol，C项正确；0~2min内参加反应的Y的物质的量为1.2mol，所以，D项错误。 9．[2023春·高一·云南保山·期末校考]两只敞口烧杯中分别发生如下反应：一只烧杯中反应为，反应温度为T1，另一只烧杯中反应为，反应温度为，，则两只烧杯中反应速率快慢为(      ) A.前者快 B.后者快 C.一样快 D.无法确定 答案：D 解析：化学反应速率的决定因素是反应物自身的性质,两只烧杯中反应物不同,所以无法判断反应速率的快慢,故答案为D。 10．[2023·高三·湖北·学业水平]许多生活智慧都蕴含化学原理。下列保存食物的方法体现了“温度影响化学反应速率”的是(   ) A.干燥保存 B.加盐腌制 C.置于冰箱 D.真空密封 答案：C 解析：A.干燥保存，是通过控制湿度，干燥食物，达到阻止霉菌、发酵菌和细菌生长，达到保存的目的，与温度无关，故A不选； B.加盐腌制，可使细菌的细胞脱水，从而其他杀菌作用，有利于食物的保存，与温度无关，故B不选； C.置于冰箱，可降低食物温度，使微生物的酶活性降低，从而起到长期保存作用，体现温度对速率的影响，故C选； D.真空密封可隔绝氧气，使微生物没有生存条件，达到长期保存作用，故D不选； 故选：C。 11．[2024春·高二·湖南常德·月考校考]某温度下，在2L恒容密闭容器中，发生反应，X、Y、Z三种物质的物质的量变化曲线如图所示，下列有关说法中错误的是(   ) A.系数a=b=1 B.反应开始至10min，平均反应速率： C.X的浓度保持不变时，该反应一定达到平衡状态 D.10min后，再加入1molY，正反应速率增大 答案：D 解析：A.相同时间内物质的量的变化比等于化学反应的系数比，10min内，X物质的量的变化量为1.20-0.41=0.79mol，Y的变化量为1.00-0.21=0.79mol，物质的量的变化比=1:1，所以a:b=1:1，即a=b=1，A正确； B.，B正确； C.X的浓度保持不变，则X的消耗速率等于X的生成速率，能够判断该反应达到平衡状态，C正确； D.Y为固体，加到反应体系内不影响化学反应速率，D错误； 故选D。 12．下列关于化学反应速率的说法正确的是(   ) ①反应在2 L的密闭容器中进行，1 min后，减少了0.12 mol，则1 min末的化学反应速率 ②对于该反应，恒压下充入He，化学反应速率不变 ③恒容充入气体，增大压强，一定能加快化学反应速率 ④一定量的Zn与过量的稀硫酸反应制取，为减缓反应速率，可向其中加入溶液 ⑤煅烧黄铁矿时将矿石磨成粉末可以加快反应速率 ⑥用铁片和稀硫酸反应制取时，改用98%的浓硫酸可以加快产生的速率 ⑦光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 A.①②⑦ B.①②⑤ C.④⑤⑦ D.③④⑥ 答案：C 解析：计算出来的反应速率为平均速率，不是瞬时速率，①错误；恒压下充入He，体积增大，反应体系中气体浓度减小，则反应速率减小，②错误；若恒容充入稀有气体，虽然增大压强，但容器中原气体浓度不变，则不能加快化学反应速率，③错误；加入溶液，与硫酸反应生成弱酸醋酸，则减小，所以反应速率减缓，④正确；煅烧黄铁矿时将矿石磨成粉末，增大固体与空气的接触面积，可以加快反应速率，⑤正确；98%的浓硫酸具有强氧化性，与Fe发生钝化，不生成，⑥错误；光是影响某些化学反应速率的外界条件之一，如和在光照条件下可发生反应，⑦正确。故选C。 13．工业上一般以CO和为原料合成甲醇，该反应的化学方程式为，若将等物质的量的CO和混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应，下列事实能说明此反应已经达到平衡状态的是(   ) A.容器内气体密度保持不变 B.混合气体的平均相对分子质量不变 C.三者的反应速率之比为1:2:1 D.CO的物质的量分数保持不变 答案：B 解析：反应在恒温恒容密闭容器中进行，反应物和生成物均是气体，故容器内气体的质量、体积始终不变，容器内气体密度也始终不变，故不能据此说明此反应已经达到平衡状态，A不符合题意；该反应是分子数减小的反应，气体的总物质的量减小，但气体总质量不变，故随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不变时，能说明此反应已经达到平衡状态，B符合题意；三者的反应速率之比为1:2:1，未指明反应进行的方向，不能据此说明此反应已经达到平衡状态，C不符合题意；设开始时，CO、的物质的量均为1 mol，CO的物质的量的变化量为，则平衡时，CO的物质的量为的物质的量为的物质的量为，开始时，CO的物质的量分数，平衡时，CO的物质的量分数，则CO的物质的量分数始终不变，故不能据此说明此反应已经达到平衡状态，D不符合题意。 14．向四个容积相同的密闭容器中分别充入一定量的和，开始反应时，按反应速率由大到小的顺序排列正确的是(   ) ①500 ℃，反应 ②500 ℃，用作催化剂，和反应 ③450 ℃，和2 mol Ar反应 ④500 ℃，和2 mol Ar反应 A.①>②>③>④ B.②>①>③>④ C.②>①>④>③ D.④>③>②>① 答案：C 解析：根据外界条件对反应速率的影响，用控制变量法判断反应速率的相对大小，然后排序，注意催化剂对反应速率的影响更大。①与②相比，的浓度和的浓度均相等，②中使用催化剂，其他条件相同时，使用催化剂的反应速率较快，则反应速率：②>①；①与④相比，①中的浓度比④中大，④中2 mol Ar为惰性气体，不参与反应，其他条件相同时，浓度越大，反应速率越快，则反应速率：①>④；③与④相比，④中2 mol Ar为惰性气体，不参与反应，④中温度比③高，其他条件相同时，温度越高，反应速率越快，则反应速率：④>③。综上，反应速率由大到小的顺序为②>①>④>③，故选C。 15．某研究小组设计了如图实验，探究常温下催化剂对过氧化氢分解反应的影响。 序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 实验操作示意图 实验现象 有极少量气泡产生 产生气泡速率略有加快 产生气泡速率明显加快 （1）实验Ⅰ的作用是______________________。 （2）实验Ⅲ中反应的化学方程式为______________________。 （3）根据实验Ⅰ~Ⅲ中现象的不同，可以得出的结论是①使用合适的催化剂，可提高过氧化氢分解反应的速率；②______________________。 （4）在一定温度下，溶液发生催化分解，6min后的浓度减小到，6min内以的浓度变化表示的平均反应速率__________________。 答案：（1）对照实验，证明实验Ⅱ和Ⅲ中反应速率加快与溶液浓度变化无关 （2） （3）不同催化剂的催化效率（效果）不同 （4）0.05 解析：（1）实验Ⅰ中加入1mL水，确保的浓度与实验Ⅱ、Ⅲ相同，但没加催化剂，目的是进行对照实验，证明实验Ⅱ和Ⅲ中反应速率加快与溶液浓度变化无关。 （2）分解生成水和氧气，氯化铁作催化剂，反应的化学方程为。 （3）根据实验现象可知，在使用不同催化剂时化学反应速率不同，说明催化剂具有选择性，即不同催化剂的催化效率不同。 （4）。 16．某探究性学习小组利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响，实验如下： 实验序号 实验温度/K 溶液（含硫酸） 溶液 溶液颜色褪至无色所需时间/s A 293 2 0.02 5 0.1 3 B 2 0.02 3 0.1 8 C 313 2 0.02 0.1 5 （1）通过实验A、B，可探究______________（填外部因素）的改变对反应速率的影响，其中______________，__________；通过实验__________________可探究温度变化对化学反应速率的影响。 （2）若，则由此实验可以得出的结论是______________________；利用实验B中数据计算，用的浓度变化表示的反应速率为__________________。 答案：（1）浓度；5；293；B、C （2）其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大； 解析：（1）分析表中数据知，本实验是探究浓度、温度变化对反应速率的影响。实验中，探究浓度（温度）对反应速率的影响时，就要确保影响反应速率的其他因素相同。实验A、B中溶液的浓度不同，故温度应相同，则；A、B两组实验中溶液浓度应相同，则溶液总体积均应为10 mL，。实验C的温度与实验A、B不相同，加水量与实验B相同，故实验B、C可探究温度变化对化学反应速率的影响，则。 （2）对比实验A、B可知，若，则可以得出结论：其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；利用实验B中数据计算，用的浓度变化表示的反应速率为。 17．某学习小组研究影响锌与稀硫酸反应速率的外界条件,设计实验的数据如下: 实验序号 锌的质量/g 新的状态 c(H2SO4)/mol·L-1 V(H2SO4)/mL 反应前溶液的温度/℃ 其他试剂 1 0.65 粒状 0.5 50 20 无 2 0.65 粉末 0.5 50 20 无 3 0.65 粒状 0.5 50 20 2滴CuSO4溶液 4 0.65 粉末 0.8 50 20 无 5 0.65 粉末 0.8 50 35 2滴CuSO4溶液 1.在此5组实验中,判断锌和稀硫酸反应速率大小,最简单的方法可通过测定____________________进行判断,其速率最快的是__________(填实验序号) 2.实验1和2表明____________________对反应速率有影响;实验1和3表明____________________对反应速率有影响 3.进行实验2时,小组同学根据实验过程绘制的氢气体积(标准状况下)与时间的关系如图所示。 ①在OA、AB、BC三段中反应速率最快的是__________,其原因是____________________ ②2~4min内以硫酸的浓度变化表示的反应速率(假设溶液的体积不变)v(H2SO4)=__________mol·L-1·min-1 答案：1.锌完全消失所需的时间; 5; 2.固体反应物的表面积; (是否形成)原电池 3.AB; 反应放热,使温度升高,反应速率加快; 0.06 解析：1.判断锌和稀硫酸反应速率大小可通过测定锌完全消耗所需的时间进行判断;5组实验数据进行对比不难看出,实验5用粉末状锌、较大浓度的硫酸、反应温度最高且滴加2滴CuSO4溶液,其反应速率最快。 2.对比实验1和2的实验条件可知,固体反应物的表面积对反应速率有影响;对比实验1和3的实验条件可知,原电池反应对反应速率有影响。 3.①OA、AB、BC三段反应时间相同,产生H2最多的一段反应速率最快;②2~4 min内产生H2的体积179.2 mL-44.8 mL=134.4 mL,反应消耗的n(H2SO4)=n(H2)=0.006 mol,v(H2SO4)=0.06 mol·L-1·min-1 18．I .（1）反应常用于精盐中碘含量测定。某同学利用该反应探究浓度对反应速率的影响。 实验时均加入1 mL淀粉溶液作指示剂，若不经计算， 直接通过褪色时间的长短判断浓度与反应速率的关系，下列试剂中应选择________________________________(填序号）。 ①1 mL0.01的碘水 ②1 mL0.001的碘水 ③4 mL 0.01的溶液 ④4 mL 0.001的溶液 （2）若某同学选取①③进行实验，测得褪色时间为4 S，计算=__________________________。 Ⅱ.—定条件下，将与以体积比为1:2置于密闭 容器中发生反应， 下列能说明反应达到平衡状态的是__________(填序号）。 a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变 c.和的物质的量之比保持不变 d.每消耗1 mol的同时生成1 mol Ⅲ.已知 。现将和的混合气体通入容积为2 L的恒容密闭容器中，恒温条件下反应体系中物质浓度随时间的变化关系如图所示。 （1）平衡时的转化率为__________________________________________。 （2）起始压强与平衡时压强之比为______________________________________________________________。 答案：Ⅰ.（1）②③④ （2） II.bc Ⅲ.(1)66.7%    (2)4:3 解析：I . (1)用淀粉溶液作指示剂，通过褪色时间判断浓度与反应 速率的关系，应完全反应，溶液蓝色褪去，采取控制变量法，碘水的浓度不变，改变溶液浓度，②1mL0.00l的碘水 与③4 mL0.01的溶液、④4 mL0.001的溶液反应时，都能完全反应;①1mL0.0l的碘水与④4 mL0.00l的溶液反应时, 不能完全反应，溶液蓝色不能褪去，无法判断，故选②③④ （2）混合后。化学反应速率之比等于化学计量数之比，则 Ⅱ.反应中，反应前后气体体积不变，体系压强自始至终保持不变，压强不变不能判断是否达到平衡状态,a错误;反应体系中，有颜色,则混合气体颜色保持 不变，说明的量不再变化，反应达到平衡状态,b正确；随着反应 的进行，减小，增大，当和物质的量之比保持不变时，说明和不变，达到平衡状态，c正确；反应过程中，每消耗1 mol的同时必然生成1 mol，达到平衡状态，d错误。 Ⅲ.根据三段式法计算： 初始浓度/      0.6 0.2 反应浓度/      0.4 0.2 平衡浓度/      0.2 0.4 （1）平衡时的转化率为。 （2）恒温恒容条件下，起始压强与平衡时压强之比等于物质的量之比，则 起始压强与平衡时压强之比为。 难点突破 1．下列有关化学反应限度的说法错误的是(      ) A.在一定条件下可逆反应达到反应限度时各物质的浓度不变 B.化学平衡状态是指可逆反应在一定条件下所能达到的最大限度 C.可逆反应达到最大限度时，正、逆反应速率均为零 D.外界条件改变可能会使原来的反应限度发生改变 答案：C 解析：在一定条件下可逆反应达到反应限度时，正、逆反应速率相等但不为零，各物质的浓度保持不变，A项正确，C项错误；化学平衡状态是特定条件下可逆反应所能达到的最大限度，此时反应物转化率最高，B项正确；外界条件改变可能导致反应限度改变，D项正确。 2．[2025春·高一·新疆·月考联考]工业合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,化学方程式为。将、通入一密闭容器中发生上述反应,下列选项不能判断该反应达到化学平衡状态的是( ) A.恒温、恒容条件下,的体积分数不变 B.恒温、恒压条件下,混合气体的密度不变 C.在绝热容器中,容器中的温度不变 D. 答案：A 解析：恒温、恒容条件下,设从反应开始到某时刻的转化量为x mol,列三段式:起始时的体积分数为,某时刻时的体积分数为,所以的体积分数始终不变,不能作为判断是否达到平衡状态的标志,A项符合题意;恒温、恒压下,气体总质量始终不变,气体体积随着反应的进行发生改变,所以气体密度随着反应的进行也在改变,当其不变时,说明反应达到平衡状态,B项不符合题意;绝热容器中,合成氨反应放热导致体系温度升高,体系温度不变说明反应达到平衡状态,C项不符合题意;根据反应速率关系,正反应中,平衡时,代入得,该等式仅在平衡时成立,D项不符合题意。 3．在一定温度下，向容积不变的密闭容器中充入1 mol A（g）和3 mol B（g），发生可逆反应：。下列说法能够判断该反应达到平衡状态的是(      ) ①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内消耗a mol A的同时生成2a mol C ③A、B、C的浓度不再发生改变 ④混合气体的密度不再发生改变 ⑤混合气体的总压强不再发生改变 ⑥混合气体的总物质的量不再发生改变 ⑦A、B、C的浓度之比为1∶3∶2 A.①②⑤⑥ B.①③④⑤⑥ C.①②③④⑤ D.③④⑥⑦ 答案：B 解析：①C的生成速率与C的消耗速率相等，能说明该反应达到平衡状态；②随着反应的正向进行，A的消耗量和C的生成量之比始终为1：2，所以单位时间内消耗a mol A的同时生成2a mol C不能说明该反应达到平衡状态；③A、B、C的浓度不再发生改变能说明该反应达到平衡状态；④随着反应的正向进行，混合气体的质量不断减少，容器容积不变，则混合气体的密度不断减小，当混合气体的密度不再发生改变时，能说明该反应达到平衡状态；⑤该反应是反应前后气体分子数减小的反应，随着反应的正向进行，容器内混合气体的总压强不断减小，当混合气体的总压强不再发生改变时，能说明该反应达到平衡状态；⑥该反应是反应前后气体分子数减小的反应，随着反应的正向进行，混合气体的总物质的量逐渐减小，当混合气体的总物质的量不再发生改变时，能说明该反应达到平衡状态；⑦A、B、C的浓度之比为1：3：2，不能说明各物质浓度不变，故不能说明该反应达到平衡状态。故B项正确。 4．[2024春·高一·山西运城·月考校考]为了探究溶液和KI溶液的反应是否为可逆反应，向5 mL KI溶液中滴加5 ~ 6滴溶液，充分反应。下列实验操作能说明该反应是可逆反应的是(      ) A.再滴加溶液，有黄色沉淀产生 B.再加入振荡后，下层液体显紫红色 C.再加入振荡后，取上层清液，滴加溶液，有白色沉淀产生 D.再加入振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液呈血红色 答案：D 解析：由题意可知，滴加的溶液的物质的量较少，溶液中有KI剩余，所以滴加溶液，肯定会有黄色沉淀生成，不能由此判断反应为可逆反应，A项错误；溶液将碘离子氧化为碘单质，加入振荡后，生成的碘单质溶于而使下层液体显紫红色，该现象只能说明有碘单质生成，不能判断反应为可逆反应，B项错误；在上层清液中滴加溶液，有白色沉淀生成，因为氯离子始终存在于溶液中，所以不能由此判断反应为可逆反应，C项错误；滴加KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明溶液中存在铁离子，由于滴加的溶液较少，若反应不是可逆反应，则加入KSCN溶液后，溶液是不变色的，此操作可以说明反应是可逆反应，D项正确。 5．[2025春·高一·内蒙古巴彦淖尔·月考校考]一定条件下，向容积为1 L的恒容密闭容器中通入一定量和的混合气体，发生反应：，体系中各物质浓度随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是(      ) A.64 s时，反应达到化学平衡状态 B.前100秒内，用的浓度变化表示的化学反应速率是 C.当容器内气体的颜色不再发生变化时，该反应达到化学平衡状态 D.若该容器与外界无热传递，则反应达到平衡状态前容器内的温度逐渐升高 答案：C 解析：当各物质的浓度保持不变时反应达到化学平衡状态，64 s时，各物质浓度还在发生变化，反应没有达到化学平衡状态，A项错误；前100秒内，用的浓度变化表示的化学反应速率是，B项错误；当容器内气体的颜色不再发生变化时说明二氧化氮的浓度保持不变，该反应达到化学平衡状态，C项正确；若该容器与外界无热传递，反应向正反应方向进行，正反应吸热，所以达到平衡前容器内的温度逐渐降低，D项错误。 6．[2024春·高二·河北沧州·期末校考]一定温度下，在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如表所示，下列说法正确的是(      ) t/min n（X）/mol n（Y）/mol n（Z）/mol 0 2.0 2.4 0 5         0.9 10 1.6         15     1.6     A.平衡时Y被消耗了20% B.平衡时，且不再发生变化 C.0 ~5 min内，用X表示的平均反应速率为 D.若单位时间内生成a mol X的同时消耗3a mol Z，则该反应达到平衡状态 答案：B 解析：由题意及所给信息可补全表格： t/min n（X）/mol n（Y）/mol n（Z）/mol 0 2.0 2.4 0 5 1.7 1.8 0.9 10 1.6 1.6 1.2 15 1.6 1.6 1.2 10 min时，反应已达到平衡状态，此时Y被消耗了[（2.4 mol-1.6 mol）÷2.4 mol]×100%=33.3%，A项错误；平衡时，且不再发生变化，B项正确；0 ~5 min内，用X表示的平均反应速率为，C项错误；单位时间内生成a mol X和消耗3a mol Z均表示逆反应方向，不能说明反应达到平衡状态，D项错误。 7．[2023春·高一·黑龙江齐齐哈尔·期末联考]CO和在一定条件下可以合成乙醇。一定温度下，在2 L恒容密闭容器中充入CO和发生反应，其中n（CO）随时间的变化如表所示。下列说法中正确的是(      ) 时间/s 0 1 2 3 4 5 n（CO）/mol 3 2 1.5 1.25 1.125 1.125 A.4 s时，该反应恰好达到平衡状态 B.0 ~2 s内，CO的平均反应速率为 C.当时，反应达到平衡状态 D.达到平衡时，CO的转化率为37.5% 答案：B 解析：根据表格数据，不能确定该反应是在3 ~4 s间某一时刻达到平衡状态，还是4 s时恰好达到平衡状态，A项错误；0 ~ 2 s内，CO的物质的量减少（3-1.5） mol，CO的平均反应速率为，B项正确；、都是正反应速率，任意时刻，均存在，故反应不一定达到平衡状态，C项错误；达到平衡时，CO的转化率为，D项错误。 8．化学反应条件的控制具有重要的现实意义，下列措施中不恰当的是(      ) A.为加快的分解速率，可加入固体 B.为防止铁生锈，可在其表面涂一层防锈油漆 C.为加快金属冶炼速率，可将矿石粉碎后投料 D.为加快工业合成氨速率，可选择降低反应温度 答案：D 解析：催化剂能加快的分解速率，A项正确；在铁表面涂一层防锈油漆，可隔绝氧气和水，减缓铁的腐蚀，B项正确；将矿石粉碎后可增大反应物间的接触面积，提高反应速率，C项正确；降低温度会减小反应速率，D项错误。 9．[2025春·高一·重庆江津区·月考校考]下列描述的化学反应状态不一定是平衡状态的是(      ) A.；恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变 B.；恒温、恒容下，反应体系中气体的平均摩尔质量保持不变 C.；恒温、恒容下，反应体系中压强保持不变 D.；断裂3 mol H—H键的同时断裂6 mol N—H键 答案：B 解析：与HBr均为无色气体，为红棕色气体，恒温、恒容下反应体系中气体的颜色不变说明的浓度不再变化，反应达平衡状态，A项不符合题意；和CaO为固体，反应体系中仅为气体，无论反应是否达平衡状态，气体的摩尔质量始终为，B项符合题意；是反应前后气体分子数减小的反应，恒温、恒容下反应体系中压强不变说明气体总物质的量不变，反应达平衡状态，C项不符合题意；断裂3 mol H—H键的同时断裂6 mol N—H键，说明正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，D项不符合题意。 10．800 ℃时在2 L恒容密闭容器中，发生反应，n（NO）随时间的变化如表所示，物质的浓度随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是(      ) 时间/s 0 1 2 3 4 5 n（NO）/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 A.图中表示的浓度随时间的变化的曲线是a B.图中A点处于化学平衡状态 C.0 ~ 2 s内的平均速率 D.B点NO的转化率为35% 答案：C 解析：由表、图及可得下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 0.010 0.005 0.004 0.0035 0.0035 0.0035 0.005 0.0025 0.002 0.00175 0.00175 0.00175 0 0.005 0.006 0.0065 0.0065 0.0065 图中表示的浓度随时间的变化的曲线是b，A项错误；A点之后NO的物质的量浓度不断减小，说明反应在向正反应方向进行，未达到化学平衡状态，B项错误；0 ~2 s内的平均速率，C项正确；B点时该反应已达到平衡状态，NO转化了，NO的转化率为65%，D项错误。 11．一定温度下，在2 L的恒容密闭容器中发生可逆反应，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述错误的是(      ) A.反应的化学方程式可表示为 B.10 min时反应达到平衡状态 C.达到平衡时，X的转化率为25% D.0 ~ 10 min内，用Z表示的反应速率为 答案：A 解析：10分钟以后X、Y、Z的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，反应从开始到达到平衡状态，X减少（0.8-0.6） mol=0.2 mol，Z减少（0.8-0.2） mol=0.6 mol，Y增加（0.4-0） mol=0.4 mol，相同时间内化学反应中各组分的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，可得反应的化学方程式为，A项错误，B项正确；从反应开始到达到化学平衡状态，X减少了0.2 mol，因此达到平衡时，X的转化率为，C项正确；0 ~ 10 min内，Z减少了0.6 mol，用Z表示的反应速率为，D项正确。 12．[2024春·高一·浙江·期中联考]为研究降解有机污染物速率的影响因素，分别利用三份初始浓度相同的p－CP溶液在不同温度和pH下进行实验，随时间变化如图。下列说法不正确的是(   ) ① ② ③ A.实验①，在内，的分解平均速率为 B.实验③，说明在该条件下，催化剂可能失活，有机物p—CP不能降解 C.对比曲线①和②，在600 s时，的分解百分率相等 D.对比曲线①和②，在内，能说明的分解平均速率随温度升高而增大 答案：A 解析：实验①，在50~150 s内，的分解平均速率为，故A错误；由题图可知，实验③条件下的浓度基本不变，可能是该条件下催化剂失活，有机物不能降解，故B正确；对比曲线①和②，在600 s时，二者曲线重合，则的分解百分率相等，故C正确；对比曲线①和②，在内，②的温度较高，浓度的变化量较大，反应速率较快，说明的分解平均速率随温度升高而增大，故D正确。 13．[2025春·高一·重庆江津区·月考校考]某化学兴趣小组模拟国际空间站处理二氧化碳的过程，主反应，副反应II：。在一定温度下该小组同学将和充入容积为1 L装有催化剂的刚性容器中，反应达到平衡时，经测定，容器中的转化率为，转化率为，下列说法错误的是(   ) A.平衡体系中和CO的物质的量之比为1:1 B.达到平衡时，体系中转移电子的总物质的量为6.4 mol C.平衡体系中气态水的体积分数为 D.反应前后容器内气体的密度保持不变，为 答案：B 解析：初始，，达到平衡时，转化率为转化率为，，；设主反应I消耗，副反应II消耗，则主反应I消耗，副反应II消耗，有，3.3，解得，；主反应I消耗，生成；副反应II消耗0.1mol、，生成；平衡时容器中，，，，。平衡时的物质的量为，的物质的量为0.1 mol，两者物质的量之比为，A正确；反应共消耗，则转移电子总物质的量为6.6 mol，B错误；平衡时气体总物质的量为3.4 mol，则的体积分数为，C正确；反应前气体总质量为52 g，反应前后气体总质量不变，容器容积固定为1 L，则密度保持不变，D正确。 14．[2024年浙江高考真题]根据实验目的设计方案并进行实验，观察到相关现象，其中方案设计或结论不正确的是(   )     实验目的 设计方案 现象 结论 A 探究Cu和浓反应后溶液呈绿色的原因 将通入F列溶液至饱和：①浓②和混合溶液 ①无色变黄色②蓝色变绿色 Cu和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有 B 比较与结合的能力 向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴溶液，振荡 溶液颜色无明显变化 结合的能力： C 比较HF与的酸性 分别测定等物质的量浓度的与溶液的pH 前者pH小 酸性:HF> D 探究温度对反应速率的影响 等体积、等物质的量浓度的与溶液在不同温度下反应 温度高的溶液中先出现浑浊 温度升高，该反应速率加快 A.A B.B C.C D.D 答案：C 解析：Cu和浓反应后得到和的混合溶液，通过比较①和②的实验现象可知，溶液呈绿色的主要原因是溶有，A项正确；遇溶液变成红色，但实验现象中溶液颜色无明显变化，说明没有与结合而与结合，则结合的能力：，B项正确；同浓度的与溶液中浓度不等，无法形成对比实验，不能进行比较，并且亚硫酸的酸性大于氢氟酸，C项错误；实验中只有温度一个变量，能探究温度对反应速率的影响，且温度高的溶液中先出现浑浊，说明温度升高，反应速率加快，D项正确。 15．某兴趣小组设计以下两种方案，验证与发生的反应为可逆反应。 方案 实验操作及现象 方案一 ①向5 mL 1 KI溶液中，加入10 mL 1 溶液，充分反应后加入5 mL ，振荡静置； ②取上层清液于试管中，加入3滴试剂X，溶液变为红色 方案二 用图甲所示装置及试剂进行实验。80 s时，向U形管左侧加入约1滴管1 试剂Y。实验过程中电流的变化如图乙 回答下列问题： 人活一生，值得爱的东西很多，不要因为一个不满意就灰心。 （1）方案一，振荡静置后溶液分层，下层为__________________色。试剂X为__________________（填化学式）溶液，该方案__________________（填“能”或“不能”）达到实验目的。 （2）方案二，实验开始时，U形管左侧发生__________________（填“氧化”或“还原”）反应，盐桥中__________________（填离子符号）移向左侧。 （3）方案二能验证与发生的是可逆反应。结合图乙电流变化可知，试剂Y为__________________（填化学式）溶液；加入试剂Y后，正极的电极反应式为__________________。 （4）方案二，电流为0时，下列说法正确的是__________________（填序号）。 A.保持不变 B.反应停止 C. D. 答案：（1）紫红（或紫）；KSCN；不能 （2）还原； （3）； （4）AD 解析：（1）由得失电子守恒知，与反应的离子方程式为，5 mL 1 KI溶液中，10 mL 1 溶液中，过量，充分反应后加入5 mL ，振荡静置，，则层在下层，在中的溶解度大于在水中的溶解度，则下层为紫红色。反应后取上层清液于试管中，加入3滴KSCN溶液，溶液变为红色，证明有存在，但不能证明与发生可逆反应，因为本来就过量。 （2）图甲左侧电极发生还原反应：，为正极，右侧为负极，发生氧化反应：，盐桥通过离子迁移来平衡电荷，故盐桥中移向左侧，移向右侧。 （3）开始时原电池总反应为，由题图知，随着反应进行，电流计读数逐渐趋向零，最后读数变为零，反应达到平衡；当指针读数变为零后，向U形管左侧加入约1滴管1 试剂Y，电流方向逆转，则原电池反应变为，即试剂Y为溶液，电流逆转后左侧电极（负极）发生氧化反应：，右侧电极（正极）发生还原反应：。 （4）电流为0，说明反应达到平衡，保持不变，但反应并未停止，是动态平衡，，则，，则，故选AD。 16．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。 （1）某温度时，在2 L恒容密闭容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。 ①由图中数据分析，该反应的化学方程式为__________________。 ②0~2 min内，用Z表示的化学反应速率为__________________。 ③5 min后Z的反应速率__________________（填“大于”“小于”或“等于”）10 min后Z的反应速率。 （2）汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，一种新型催化剂用于NO和CO的反应：。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对该反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在表中。 实验编号 温度/℃ NO初始浓度/（） CO初始浓度/（） 催化剂的比表面积/（） Ⅰ 280 82 Ⅱ 280 b 124 Ⅲ 350 a 82 ①a=_________，b=_________。 ②能验证温度对该反应速率的影响规律的是实验__________________（填实验编号）。 ③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，随时间t的变化曲线如图2所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线__________________（填“甲”或“乙”）。 （3）某同学为探究化学反应的限度设计了如下实验： ⅰ.取3 mL 0.1 KI溶液于试管中，向其中加入10滴（每滴约0.05 mL）0.1 溶液，振荡； ⅱ.用滴管取适量反应后的溶液于点滴板上，向其中滴加1~2滴淀粉溶液，观察到溶液变蓝； ⅲ.用滴管取适量步骤i反应后的溶液于点滴板上，向其中滴加1~2滴15% KSCN溶液，观察到溶液变红。 ①步骤ⅰ中，发生反应的离子方程式为__________________。 ②步骤ⅲ中现象说明KI和的反应存在限度，请说明理由：__________________。 答案：（1）① ②0.05 ③等于 （2）①； ②Ⅰ和Ⅲ ③乙 （3）① ②见解析 解析：（1）由题图1可知：①0~5 min内，X的物质的量减少了0.6 mol、Y的物质的量减少了0.2 mol，Z的物质的量增加了0.4 mol，则X、Y是反应物，Z是生成物，由反应中各物质的之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，可得该反应的化学方程式为； ②0~2 min内，Z的物质的量增加了0.2 mol，则； ③5 min时反应达到平衡状态，反应速率不再改变，故5 min后Z的反应速率等于10 min后Z的反应速率。 （2）①根据变量控制法的要求，分析题给的三组实验：实验Ⅰ、Ⅱ的变量是催化剂的比表面积，故初始浓度不能是变量，则，实验Ⅰ、Ⅲ的变量是反应的温度，故初始浓度不能是变量，则。 ②验证温度对该反应速率的影响规律，则只能控制温度不同，其他条件都相同，故实验Ⅰ和Ⅲ符合。 ③已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，实验Ⅱ中催化剂的比表面积大，反应速率快，由题图2可知，曲线乙的斜率大，反应速率快，达到平衡所需的时间短，故表示实验Ⅱ的是曲线乙。 （3）①根据步骤ⅱ中现象可知，步骤ⅰ中KI和反应生成了，结合氧化还原反应规律可知，发生反应的离子方程式为。 ②向步骤ⅰ反应后的溶液中滴加1~2滴15% KSCN溶液，观察到溶液变红，说明含有，而步骤ⅰ中加入的的量不足，反应后溶液中仍存在，说明KI和的反应存在限度。 17．[2025春·高一·四川绵阳·期末]某化学小组欲测定溶液与溶液反应的化学反应速率，所用试剂为10 mL 0.1 mol/L 溶液和10 mL 0.3 mol/L 溶液，所得实验数据如图所示。 （1）写出该反应的离子方程式__________________。 （2）该反应在0~4 min内的反应速率：=__________________。 （3）某同学仔细分析实验数据后发现，在反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。 ⅰ.小组同学针对这一现象，通过测定随时间变化的情况，进一步探究影响该反应的反应速率的因素，具体情况见下表。 方案 假设 实验操作 1 __________________ 向烧杯中加入10 mL 0.1 mol/L 溶液和10 mL 0.3 mol/L 溶液，测量反应体系温度的变化 2 反应生成的是该反应的催化剂，使反应加快 取10 mL 0.1 mol/L 溶液加入烧杯中，向其中加入__________________，再加入10 mL 0.3 mol/L 溶液 3 溶液酸性增强，加快了化学反应速率 分别向标号为①②的两只烧杯中加入10 mL 0.1 mol/L 溶液；向烧杯①中加入1 mL水，向烧杯②中加入1 mL 0.2 mol/L盐酸；然后分别向这两只烧杯中加入10 mL 0.3 mol/L 溶液 ①方案1中的假设为__________________。 ②补全方案2中的实验操作__________________。 ③除方案1、2、3中的假设外，还可以提出的假设是__________________。 ④在已知方案1的假设不成立的情况下，某同学从控制变量的角度思考，认为方案3中实验操作设计不严谨，请进行改进__________________。 ⅱ.反应后期，化学反应速率降低的原因是__________________。 答案：（1） （2）0.0025 mol/（） （3）ⅰ.①该反应放热，使溶液温度升高，化学反应速率加快 ②少量NaCl或KCl固体（合理均可） ③生成的加快了化学反应速率 ④将1 mL水改为1 mL 0.2 mol/L NaCl溶液或KCl溶液（合理均可） ⅱ.反应物浓度降低，反应速率减慢 解析：（1）具有强氧化性，而具有还原性，根据题图可知，二者发生氧化还原反应有生成，反应的离子方程式为。 （2）0~4 min内的浓度增大了0.010 mol/L，则。 （3）ⅰ.①随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，但在一段时间内反应速率逐渐增大，根据方案1中测量反应体系温度的变化，可推测该假设为该反应放热，使溶液温度升高，化学反应速率加快。 ②方案2的假设是反应生成的是该反应的催化剂，使反应加快，则应该补全的实验操作是向其中加入含有的物质，可以加入少量NaCl、KCl等固体物质。 ③除方案1、2、3中的假设外，还可以根据该反应有生成提出假设，即生成的加快了化学反应速率。 ④根据方案3向烧杯①②中加入试剂的不同可知，方案3中变量不唯一，即也是变量，而根据方案2可知可能是该反应的催化剂，故需要保持两只烧杯中除外反应所涉及的其他离子的浓度相等，所以可以将1 mL水改为1 mL 0.2 mol/L NaCl溶液或KCl溶液，就能使两只烧杯中浓度也保持一致。 ⅱ.反应后期，化学反应速率降低的原因是随着反应的进行，体系中反应物的浓度逐渐降低，反应速率也会逐渐降低。 18．某同学学习了化学反应速率后，联想到曾用制备，于是设计了下面的实验方案并进行实验探究。 实验编号 反应物 催化剂 甲 试管中加入3 mL 2% 溶液和3滴蒸馏水 无 乙 试管中加入3 mL 5% 溶液和3滴蒸馏水 无 丙 试管中加入3 mL 5% 溶液和3滴蒸馏水 溶液 丁 试管中加入3 mL 5% 溶液和3滴稀盐酸溶液 溶液 戊 试管中加入3 mL 5% 溶液和3滴NaOH溶液 溶液 查阅资料：的水溶液俗称双氧水，常温下是一种无色液体，性质比较稳定。在加热的条件下，它能分解生成。研究表明，将新制的5%的溶液加热到65 ℃时就有放出，加热到80 ℃时就有较多产生。 （1）上述实验发生反应的化学方程式为______________________。 （2）实验甲和实验乙的实验目的是______________________；实验丙、实验丁和实验戊的实验目的是______________________。 （3）请根据该同学查阅的资料分析的性质，解释实验甲和实验乙能否达到实验目的：____________________________________________。 （4）实验过程中该同学对实验丙、丁、戊中产生的气体进行收集，并在2 min内6个时间点对注射器内气体进行读数，记录数据如下表： 时间/s 20 40 60 80 100 120 气体体积/mL 实验丙 9.5 19.5 29.0 36.5 46.0 54.5 实验丁 8.0 16.0 23.5 31.5 39.0 46.5 实验戊 15.5 30.0 44.5 58.5 71.5 83.0 ①对实验戊，0~20 s内的反应速率______________，100~120 s内的反应速率______________。不考虑实验测量误差，二者速率存在差异的主要原因是______________。 ②如图是根据实验收集到最大体积的气体时所用时间绘制的图像。曲线c表示的是实验______________（填“丙”“丁”或“戊”）。 答案：（1） （2）探究反应物的浓度对反应速率的影响；探究在不同酸碱性条件下，催化剂对反应速率的影响 （3）实验甲和实验乙不能达到实验目的，因为在常温且无催化剂作用的条件下较稳定 （4）①0.775；0.575；随着反应的不断进行，溶液的浓度逐渐降低，反应速率减小 ②丁 解析：（1）分解生成和，该反应的化学方程式见答案。 （4）①根据表中数据可知，实验戊0~20 s内的反应速率，100~120 s内的反应速率，随着反应的不断进行，溶液的浓度逐渐降低，反应速率减小。②由图像可知，c曲线的斜率最小，反应速率最慢，根据表中数据可知，c曲线对应的是实验丁。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $