第二章 化学反应速率与化学平衡（10大题型，举一反三题型专练，江苏专用）化学人教版选择性必修1

可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第二章 化学反应速率与化学平衡（题型突破·举一反三） 题型01化学反应速率概念的理解 三典例精析 【典例1】D 举一反目 【变式11】D 【变式1-2】A 【变式1-3】C 题型02化学反应速率大小的比较 典例精析 【典例2】B E 举一反三 【变式2-1】D 【变式22】C 【变式2-3】D 题型03控制变量法探究外界因素对化学反应速率的影响 三 典例精析 【典例3】C 举一反 【变式31】B 【变式32】D 【变式3-3】A 题型04速率常数及其应用 1/3 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 三典例精析 【典例4】B 举一反三 【变式41】C 【变式42】D 【变式43】C 题型05化学平衡状态的判断 典例精析 【典例5】B 举一反三 【变式51】C 【变式52)B 【变式53】A 题型06化学平移动原理的应用 典例精析 【典例6】C 举一反三 【变式6-1】C 【变式62】A 【变式6-3】A 题型07化学反应速率和化学平的有关计算 典例精析 【典例7】C 举一反三 【变式7-1】D 2/3 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 【变式7-2】B 【变式7-3】C 题型08化学反应的调控及其应用 典例精析 【典例8】B 举一反三 【变式81】C 【变式8-2】B 【变式83】D 题型09化学反应方向的判断 典例精析 【典例9】A 举一反三 【变式9-1】C 【变式9-2】C 【变式9-3】D 题型10化学反应速率和化学平图像题的信息提取与应用 典例精析 【典例10】C 举一反三 【变式10-1】D 【变式102】c 【变式103)D 3/3 第二章 化学反应速率与化学平衡（题型突破·举一反三） 题型01 化学反应速率概念的理解 题型02 化学反应速率大小的比较 题型03 控制变量法探究外界因素对化学反应速率的影响 题型04 速率常数及其应用 题型05 化学平衡状态的判断 题型06 化学平衡移动原理的应用 题型07 化学反应速率和化学平衡的有关计算 题型08 化学反应的调控及其应用 题型09 化学反应方向的判断 题型10 化学反应速率和化学平衡图像题的信息提取与应用 ▌题型01 化学反应速率概念的理解 【典例1】下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．增大反应物的浓度，使活化分子百分数增大，反应速率增大 B．铝与稀硫酸反应制取时，改用浓硫酸可加快反应速率 C．SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，， D．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 【变式1-1】下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．C(s)与反应生成CO时，增加C(s)的量能使反应速率增大 B．化学反应速率为0.8 指1s时某物质的浓度为0.8 C．是一个放热反应，升高温度，化学反应速率减小 D．化学反应速率较大的反应，反应现象不一定明显 【变式1-2】下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．增大反应物的浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内活化分子数增大，所以反应速率增大 B．铝与稀硫酸反应制取时，改用浓硫酸可加快反应速率 C．的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，减小，增大 D．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，其意义也不相同 【变式1-3】一定温度下，向容积为V L的恒容密闭容器中加入a mol A和b mol B，发生反应：aA(g)＋bB(s)cC(g)，5 min时，测得C为x mol，下列有关说法正确的是 A．5 min时，v(C)=mol·L-1·min-1 B．0～5 min内，v(B)=mol·L-1·s-1 C．0～5 min内，v(A)∶v(C)=a∶c D．0～5 min内，用A表示的化学反应速率为mol·L-1·s-1 ▌题型02 化学反应速率大小的比较 【典例2】在2A(s)＋B(g)3C(s)＋4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是 A．v(A)=0.5mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.25mol·L-1·s-1 C．v(C)=0.9mol·L-1·s-1 D．v(D)=30mol·L-1·min-1 【变式2-1】四个密闭容器中均发生反应，反应速率分别如下。其中反应最慢的是 A． B． C． D． 【变式2-2】反应在四种不同情况下的反应速率分别为①；②；③；④。该反应进行的快慢顺序为 A．②＞④＞③＞① B．④＞②＞③＞① C．③＞②＞①＞④ D．②＞③＞①＞④ 【变式2-3】恒温下，乙醇同时发生三个平行反应，分别生成乙醚、乙醛、乙烯，已知反应的活化能：②③①，、、、均是以CH3CH2OH(g)浓度变化表示的反应速率。 下列说法正确的是 A．反应速率： B．升高温度仅能提高反应②和③中活化分子百分数 C．加入催化剂，能使反应②的活化能减小，平衡时CH3CHO的产率提高 D．总反应速率 ▌题型03 控制变量法探究外界因素对化学反应速率的影响 【典例3】某研究性学习小组为探究浓度、温度对化学反应速率的影响，利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应进行如下实验。下列说法错误的是 实验 序号 实验温 度/℃ 有关物质的体积/mL 溶液褪至 无色所需 时间/s 0.02 mol·L-1酸性 KMnO4溶液 0.04 mol·L-1 H2C2O4溶液 H2O 1 293 2 4 0 t1 2 T1 2 3 V1 8 3 313 2 V2 1 t2 A．V1=1 B．t2<8 C．实验2，0~8 s内用KMnO4浓度变化表示的反应速率v=2.5×10-3 mol·L-1·s-1 D．实验2、3探究温度对化学反应速率的影响 【变式3-1】实验室制取N2的一种原理为，反应的速率方程为。设计实验探究一定温度下浓度对反应速率的影响，实验结果如表。(已知：酸性HCl>HNO2>CH3COOH) 实验 编号 溶液体积(V/mL) 收集1 mL N2 所需时间/s NaNO2溶液 NH4Cl溶液 醋酸 水 1 2.0 2.0 V1 4.0 328 2 4.0 2.0 2.0 2.0 t 3 4.0 1.0 2.0 3.0 41 下列说法正确的是 A． B． C． D．可用等浓度的盐酸代替醋酸 【变式3-2】实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素，有关说法错误的是 实验编号 温度 酸性溶液 溶液 ① 25 1 mL 12 mL ② 25 1 mL 12 mL ③ 50 1 mL 12 mL A．实验中要记录溶液褪色所需时间 B．实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响 C．实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响 D．起始向①中加入固体，不影响反应速率 【变式3-3】某小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验。若忽略混合前后溶液体积的微小变化，下列说法错误的是 实验编号 实验温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液( ) 稀硫酸( ) 溶液( ) ① 25 3.0 2.0 3.0 ② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 ③ 30 2.0 2.0 3.0 A．若实验①用时1.5 min，则用草酸表示的化学反应速率为 B．探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验②③，且 C．该实验还需要测量的数据是溶液褪色所需的时间 D．若反应一段时间后速率明显加快，可能是反应生成的有催化作用 ▌题型04 速率常数及其应用 【典例4】反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反应速率v可表示为v=kcm(H2)·cn(Cl2)，式中k为常数，m、n值可用下表中数据确定。下列说法不正确的是 实验序号 c(H2)/(mol·L-1) c(Cl2)/(mol·L-1) v/(mol·L-1·s-1) ① 1.0 1.0 1.0k ② 2.0 1.0 2.0k ③ 2.0 4.0 4.0k A．在上述反应中，H2、HCl、Cl2的反应速率之比为1：2：1 B．加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率减小 C．上述化学反应速率表达式中m=1、n= D．相同条件下，H2的浓度对反应速率的影响大于Cl2 【变式4-1】放热反应的反应历程如下：反应Ⅰ：    快平衡；反应Ⅱ：    慢平衡。已知：基元反应的速率可用(为速率常数；，为反应系数)表示，。 下列说法错误的是 A．该反应的决速步为反应Ⅱ B． C．升高温度，总反应速率一定加快 D．该反应的总反应速率可以表达为 【变式4-2】已知NaNO2+NH4Cl=NaCl+2H2O+N2↑的速率方程为，为探究反应速率与反应物浓度的关系，进行如下实验：向锥形瓶中加入一定体积(V)的2.0 mol·L-1 NaNO2溶液、2.0 mol·L-1 NH4Cl溶液、1.0mol·L-1醋酸和水，充分搅拌，保持体系温度为36℃，测定反应初始速率v，实验数据如下表(忽略水溶液体系中其他平衡对离子浓度的影响)。下列说法正确的是 实验 V/mL 反应初始速率(mmol·L-1·s-1) NaNO2溶液 NH4Cl溶液 醋酸 水 1 4.0 V1 4.0 12.0 4 2 6.0 4.0 4.0 10.0 9 3 4.0 V2 4.0 0 32 4 12.0 4.0 4.0 V3 ＇ A．V1=4.0，V2=8.0 B．速率方程中m=2，n=2 C．醋酸不参与反应，其浓度不会影响反应速率 D．实验4中，＇约为36 【变式4-3】已知的速率方程为(为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，在催化剂表面反应的变化数据如下： 0 10 20 30 40 50 60 70 0.100 0.080 0.040 0.020 0 半衰期是指物质浓度减少至一半时所需的时间。下列说法错误的是 A．， B．时， C．相同条件下，为了能加快反应速率，可增大的浓度或催化剂的表面积 D．保持其他条件不变，若起始浓度为，则其半衰期为 ▌题型05 化学平衡状态的判断 【典例5】在一定温度下的容积不变的密闭容器中，发生反应：2A(g)+B(s)C(g)+D(g)，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是 ①单位时间内生成n mol C，同时生成n mol D    ②单位时间内生成n mol D，同时生成2n mol A ③C(g)的浓度不变    ④混合气体的总质量不变    ⑤v(A)：v(B)：v(D)=2：1：1 A．②③ B．②③④ C．②⑤ D．②③⑤ 【变式5-1】在恒温，体积为2 L的密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2，发生如下的反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH<0。能判断反应已经达到平衡状态的是 A．容器中CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1∶3∶1∶1 B．容器内混合气体密度保持不变 C．v正(H2)=3v逆(H2O) D．CH3OH(g)和H2O(g)体积分数之比保持不变 【变式5-2】甲酸(HCOOH)是重要的液态储氢原料。HCOOH能发生分解反应产生：，恒温恒容条件下，下列能表明反应达到平衡状态的是 A．混合气体密度不变 B．混合气体总压强不变 C．不变 D．和的物质的量相等 【变式5-3】将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器容积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡。该反应达到平衡的标志是 ①2v正(NH3)=v逆(CO2) ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中氨气的体积分数不变 ⑤密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变    ⑥密闭容器中c(NH3)：c(CO2)=2：1 ⑦密闭容器中混合气体的总物质的量不变 ⑧各组分的物质的量浓度不再改变 A．②③⑦⑧ B．①②③⑦ C．①②③⑧ D．②③④⑧ ▌题型06 化学平衡移动原理的应用 【典例6】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 B．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 C．恒温下，平衡体系H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)加压后颜色变深 D．工业生产硫酸的过程中，为提高SO2的平衡转化率使用过量的空气 【变式6-1】下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是 A．实验室用排饱和食盐水的方法收集 B．增大压强，有利于和反应生成 C．工业选择比室温更有利于合成氨 D．向含有的溶液中加入适量铁粉，振荡后溶液红色变浅 【变式6-2】下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．加热FeCl3溶液，溶液颜色加深 B．密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，加压后气体颜色加深 C．向H2O2溶液中滴加少量FeCl3溶液，产生O2的速率加快 D．将铁钉放入浓HNO3溶液中，无明显变化，加热后产生大量红棕色气体 【变式6-3】下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．可用排饱和食盐水法收集氯气 B．合成氨工业中使用催化剂，提高了氨的日产量 C．和HI平衡混合气体加压（缩小体积）后颜色变深 D．锌片与稀反应过程中，加入少量，促进的产生 ▌题型07 化学反应速率和化学平衡的有关计算 【典例7】工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH＞0，在一定条件下，向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)，测得H2O(g)和H2(g)的浓度随时间变化曲线如图所示，下列说法正确的是 A．达到平衡时，CH4(g)的转化率为75% B．0～10 min内，v(CO)=0.075 mol·L-1·min-1 C．该反应的化学平衡常数K=0.187 5 mol2·L-2 D．当CH4(g)的消耗速率与H2(g)的消耗速率相等时，反应达到平衡 【变式7-1】向三个2L的恒容密闭容器中分别投入1mol CO和2mol ，不同温度下发生反应：  ，tmin时测得CO的物质的量如图。 下列说法正确的是 A．该反应的 B．时，容器甲中 C．内，容器乙中 D．内，容器丙中的转化率为40% 【变式7-2】二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取二甲醚的原理如下： Ⅰ． Ⅱ． 500K时，在2 L恒容密闭容器中充入4 molCO和8 mol，4mm达到平面，平衡时CO的转化率为80%，且，则下列说法正确的是 A．0-4min，反应Ⅰ的 B．反应Ⅱ的平衡常数 C．反应Ⅱ中的转化率为60% D．平衡时压强与初始压强的比为15：7 【变式7-3】在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下[已知  ] 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 、 的浓度() 反应的能量变化 放出 吸收 吸收 体系压强(Pa) 反应物转化率 下列说法不正确的是 A． B． C． D． ▌题型08 化学反应的调控及其应用 【典例8】用催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应原理为  。下列说法正确的是 A．仅从平衡角度考虑，高压条件有利于柴油机车尾气的净化 B．使用合适的催化剂可以提高活化分子百分率，增大反应速率 C．上述反应只有在高温下才能正向自发进行 D．为减小柴油机车辆尾气对空气的污染，通入越多越好 【变式8-1】工业合成氨：  。已知：铁触媒作催化剂时，反应的速率方程为；反应历程中氮气在催化剂表面的吸附为总反应中最慢的步骤。下列有关说法错误的是 A．降低温度、增大压强均有利于合成氨反应正向进行 B．同等程度改变、浓度，后者对反应速率影响更大 C．及时分离出，能提高反应物转化率但会降低反应速率 D．投料时，相较于1∶3更有利于反应的进行 【变式8-2】化学与生产、生活息息相关，下列说法正确的是 A．，达到平衡后，压缩容器体积，混合气体密度不变 B．，实际生产中利用液化除氨增大反应的限度 C．，为提高SO3产率，工业生产选择的条件是400-500℃、高压 D．，平衡后，升高温度，对正反应的速率影响更大 【变式8-3】硫酸工业中，催化氧化为 温度 平衡时的转化率 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 根据反应原理和上表中数据分析下列叙述错误的是 A．实际生产中可以通过通入适当过量的空气来提高的转化率 B．常压下的转化率已经比较大了，从成本角度考虑，实际生产中没必要采用高压环境 C．尾气中的必须回收循环利用防止污染环境并提高原料的利用率 D．生产中采用温度的较高温度，主要考虑是提高平衡时反应物的转化率 ▌题型09 化学反应方向的判断 【典例9】下列对化学反应预测不正确的是 选项 化学方程式 已知条件 预测 A M(s)=X(g)＋Y(s) ΔH>0 它是非自发反应 B 4M(s)＋N(g)＋2W(l)=4Q(s) 常温下，自发进行 ΔH<0 C 4X(g)＋5Y(g)=4W(g)＋6G(g) 能自发反应 ΔH可能大于0 D W(s)＋G(g)=2Q(g) ΔH<0 任何温度都自发进行 【变式9-1】下列对熵变的判断中不正确的是 A．少量的食盐溶于水中： B．碳和氧气反应生成CO(g)： C．气态水变成液态水： D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)： 【变式9-2】下列说法中，正确的是 A．的反应均是自发进行的反应 B．活化分子发生的碰撞均是有效碰撞 C．室温下，冰自动熔化成水及水自动挥发成水蒸气均是熵增的过程 D．能够自发进行的反应均是熵增的过程 【变式9-3】经催化加氢可合成甲醇：  ，下列说法正确的是 A．该反应是放热反应，所以在任何条件下都可以自发进行 B．该反应的，所以在任何条件下都不可以自发进行 C．在不同状态下的熵值为 D．实际生产中，及时液化分离出甲醇可增大反应物的转化率 ▌题型10 化学反应速率和化学平衡图像题的信息提取与应用 【典例10】反应mX(g) nY(g)＋pZ(g)  ΔH，在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的ΔH<0 B．m>n＋p C．B、C两点化学平衡常数：KB<KC D．A、C两点的反应速率v(A)>v(C) 【变式10-1】制备二甲胺的化学反应为，下列对相关图像作出的判断正确的是 A．升高温度，平衡常数增大 B．表示压强对化学平衡的影响，且乙的压强较大 C．的转化率：Y>X>Z D．：Y点>X点，Y点：> 【变式10-2】在一定条件下的2L密闭容器中，X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法一定不正确的是 A．X、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为： B．反应开始到25min，X的转化率为25% C．0~15min，X的平均速率为 D．25min时改变的条件可能是升温 【变式10-3】工业上以为原料制备，其中一步反应为：  。在起始投料比均为，压强分别为、下进行反应。平衡时，测得转化率随温度的变化如图。下列说法不正确的是 A．， B．正反应速率： C．点、、对应的平衡常数： D．、条件下，若起始，则平衡转化率增大 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 化学反应速率与化学平衡（题型突破·举一反三） 题型01 化学反应速率概念的理解 题型02 化学反应速率大小的比较 题型03 控制变量法探究外界因素对化学反应速率的影响 题型04 速率常数及其应用 题型05 化学平衡状态的判断 题型06 化学平衡移动原理的应用 题型07 化学反应速率和化学平衡的有关计算 题型08 化学反应的调控及其应用 题型09 化学反应方向的判断 题型10 化学反应速率和化学平衡图像题的信息提取与应用 ▌题型01 化学反应速率概念的理解 【典例1】下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．增大反应物的浓度，使活化分子百分数增大，反应速率增大 B．铝与稀硫酸反应制取时，改用浓硫酸可加快反应速率 C．SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，， D．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 【答案】D 【解析】A．增大反应物浓度，只会增大单位体积内活化分子的总数，活化分子百分数不变（活化分子百分数仅受温度、催化剂影响），A错误；B．常温下铝遇浓硫酸会发生钝化，表面生成致密氧化膜阻止反应持续进行，无法加快生成氢气的的速率，B错误；C．升高温度，无论反应吸热还是放热，正反应速率、逆反应速率都会同时增大，只是放热反应中逆速率增大程度更大，平衡逆向移动，C错误；D．同一反应中，反应速率之比等于化学计量数之比，因此不同物质表示的反应速率数值可能不同，但都表示同一反应的反应快慢，意义相同，D正确；故答案为D。 【变式1-1】下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．C(s)与反应生成CO时，增加C(s)的量能使反应速率增大 B．化学反应速率为0.8 指1s时某物质的浓度为0.8 C．是一个放热反应，升高温度，化学反应速率减小 D．化学反应速率较大的反应，反应现象不一定明显 【答案】D 【解析】A．固体C的浓度是恒定的，增加其用量不会改变浓度，因此反应速率不变，A错误；B．化学反应速率表示单位时间内的浓度变化，而非某一时刻的浓度值，B错误；C．升高温度会加快所有反应的速率（无论放热或吸热），此处描述与温度对化学反应速率的影响矛盾，C错误；D．化学反应速率快可能伴随不明显现象（如稀盐酸与稀NaOH溶液的反应等），现象是否明显还与具体反应性质等有关，D正确；故选D。 【变式1-2】下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．增大反应物的浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内活化分子数增大，所以反应速率增大 B．铝与稀硫酸反应制取时，改用浓硫酸可加快反应速率 C．的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，减小，增大 D．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，其意义也不相同 【答案】A 【解析】A．增大反应物浓度时，活化分子百分数保持不变；但单位体积内活化分子数增加，导致有效碰撞增多，反应速率增大，故A正确；B．铝与稀硫酸反应生成氢气，但改用浓硫酸会使铝表面钝化形成氧化膜，阻碍反应进行，故B错误；C．SO2催化氧化（2SO2 + O2 ⇌ 2SO3）是放热反应，升高温度会使正、逆反应速率均增大，故C错误；D．同一反应在相同条件下，用不同物质表示的反应速率数值可能不同，但意义相同。故D错误；选A。 【变式1-3】一定温度下，向容积为V L的恒容密闭容器中加入a mol A和b mol B，发生反应：aA(g)＋bB(s)cC(g)，5 min时，测得C为x mol，下列有关说法正确的是 A．5 min时，v(C)=mol·L-1·min-1 B．0～5 min内，v(B)=mol·L-1·s-1 C．0～5 min内，v(A)∶v(C)=a∶c D．0～5 min内，用A表示的化学反应速率为mol·L-1·s-1 【答案】C 【分析】5min时，测得C为x mol，则可以列出三段式： 【解析】A．化学反应速率一般指单位时间内的平均速率，不是瞬时速率，A错误；B．B为固体，不能用B的浓度变化表示化学反应速率，B错误；C．同一反应中，同一时间段内，各物质的化学反应速率之比等于其化学计量数之比，则0～5 min内，v(A)∶v(C)=a∶c，C正确；D．0～5 min内，用A表示的化学反应速率v(A)=mol·L-1·s-1，D错误；故选C。 ▌题型02 化学反应速率大小的比较 【典例2】在2A(s)＋B(g)3C(s)＋4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是 A．v(A)=0.5mol·L-1·s-1 B．v(B)=0.25mol·L-1·s-1 C．v(C)=0.9mol·L-1·s-1 D．v(D)=30mol·L-1·min-1 【答案】B 【解析】不同物质表示的同一反应速率比较要先统一单位，然后除以该物质的化学计量数，结果越大反应速率越快。 A．A为固体，其浓度为常数，不用A的浓度变化表示反应速率；B．v(B)=0.25mol·L-1·s-1；C．C为固体，其浓度为常数，不能用C的浓度变化表示反应速率；D．v(B)=v(D)=××30mol·L-1·min-1=0.125mol·L-1·s-1。综上所述，可知B对应的反应速率最快，故选B。 【变式2-1】四个密闭容器中均发生反应，反应速率分别如下。其中反应最慢的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】同一反应用不同的物质来表示反应速率时，其数值可能不同，比较用不同物质表示的化学反应速率快慢，可先根据反应速率之比等于化学计量数之比转化为同一物质的反应速率，然后再作比较。 【解析】A．X是固体，不能用单位时间内浓度的变化衡量反应速率；B．，则；C．；D．，则；综上，D项符合题意。 【变式2-2】反应在四种不同情况下的反应速率分别为①；②；③；④。该反应进行的快慢顺序为 A．②＞④＞③＞① B．④＞②＞③＞① C．③＞②＞①＞④ D．②＞③＞①＞④ 【答案】C 【分析】要比较反应速率快慢，需将各物质速率除以对应化学计量数，且统一单位后比较数值大小，数值越大反应越快：首先统一单位为，再计算各速率与计量数的比值。 【解析】①计算其化学反应速率：；②计算其化学反应速率：； ③计算其化学反应速率：；④先统一单位，统一为，计算其化学反应速率：；故答案选C。 【变式2-3】恒温下，乙醇同时发生三个平行反应，分别生成乙醚、乙醛、乙烯，已知反应的活化能：②③①，、、、均是以CH3CH2OH(g)浓度变化表示的反应速率。 下列说法正确的是 A．反应速率： B．升高温度仅能提高反应②和③中活化分子百分数 C．加入催化剂，能使反应②的活化能减小，平衡时CH3CHO的产率提高 D．总反应速率 【答案】D 【解析】A．活化能越低，相同条件下反应速率越快，已知活化能②>③>①，故反应速率，A错误；B．升高温度会提高所有反应的活化分子百分数，并非仅能提高反应②和③中活化分子百分数，B错误；C．催化剂只能降低反应活化能、加快反应速率，不改变平衡状态，因此乙醛的平衡产率不变，C错误；D．三个平行反应均消耗，总消耗乙醇的速率等于三个反应消耗乙醇的速率之和，故，D正确；故答案为D。 ▌题型03 控制变量法探究外界因素对化学反应速率的影响 【典例3】某研究性学习小组为探究浓度、温度对化学反应速率的影响，利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应进行如下实验。下列说法错误的是 实验 序号 实验温 度/℃ 有关物质的体积/mL 溶液褪至 无色所需 时间/s 0.02 mol·L-1酸性 KMnO4溶液 0.04 mol·L-1 H2C2O4溶液 H2O 1 293 2 4 0 t1 2 T1 2 3 V1 8 3 313 2 V2 1 t2 A．V1=1 B．t2<8 C．实验2，0~8 s内用KMnO4浓度变化表示的反应速率v=2.5×10-3 mol·L-1·s-1 D．实验2、3探究温度对化学反应速率的影响 【答案】C 【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响，应该要注意控制研究的变量以外，其它量要相同，以此进行对比；由表，实验1、2应该控制温度相同，研究浓度对化学反应速率的影响，则T1=293℃；实验2、3应控制反应物浓度相同，研究温度对化学反应速率的影响； 【解析】A．由分析，实验1、2需控制溶液总体积一致，实验1总体积为，故，A正确；B．实验2、3反应物浓度相同，实验3温度更高，反应速率更快，溶液褪色时间更短，故，B正确；C．实验2中溶液总体积为6 mL，用表示的反应速率，不是，C错误；D．实验2、3只有温度不同，反应物浓度均相同，可探究温度对化学反应速率的影响，D正确；故选C。 【变式3-1】实验室制取N2的一种原理为，反应的速率方程为。设计实验探究一定温度下浓度对反应速率的影响，实验结果如表。(已知：酸性HCl>HNO2>CH3COOH) 实验 编号 溶液体积(V/mL) 收集1 mL N2 所需时间/s NaNO2溶液 NH4Cl溶液 醋酸 水 1 2.0 2.0 V1 4.0 328 2 4.0 2.0 2.0 2.0 t 3 4.0 1.0 2.0 3.0 41 下列说法正确的是 A． B． C． D．可用等浓度的盐酸代替醋酸 【答案】B 【解析】A．根据控制变量法，各组实验溶液总体积应相等。实验2和3的总体积均为10.0mL，则实验1的总体积也为10.0 mL，即2.0+2.0+V1+4.0=10.0，解得V1=2.0，A错误；B．速率方程：，对比实验2和3：相同，实验2是实验3的2倍，速率比，收集相同体积的气体时间与速率呈反比：，即，B正确；C．对比实验1和2：相同，实验2是实验1的2倍，时间比。再结合实验1和2的速率关系，，可得，C错误；D．已知：酸性HCl>HNO2>CH3COOH)，若用盐酸代替醋酸，盐酸会与NaNO2反应生成不稳定的HNO2，HNO2分解产生气体干扰实验，D错误；故选B。 【变式3-2】实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素，有关说法错误的是 实验编号 温度 酸性溶液 溶液 ① 25 1 mL 12 mL ② 25 1 mL 12 mL ③ 50 1 mL 12 mL A．实验中要记录溶液褪色所需时间 B．实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响 C．实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响 D．起始向①中加入固体，不影响反应速率 【答案】D 【分析】该实验利用酸性与的氧化还原反应，通过记录溶液褪色时间判断反应速率快慢。采用控制变量法设计实验，实验①②温度、酸性浓度均相同，仅浓度不同，可探究浓度对反应速率的影响；实验①③酸性、浓度均相同，仅温度不同，可探究温度对反应速率的影响。该反应生成的为反应的催化剂，加入会改变反应速率。 【解析】A．实验中酸性为紫色，反应后生成无色的，记录溶液褪色所需时间可比较反应速率快慢，A正确；B．实验①②温度、酸性浓度均相同，浓度不同，变量唯一，探究的是浓度对化学反应速率的影响，B正确；C．实验①③酸性、浓度均相同，温度不同，变量唯一，探究的是温度对化学反应速率的影响，C正确；D．该反应生成的是反应的催化剂，起始向①中加入固体，会增大浓度，加快反应速率，D错误；故选D。 【变式3-3】某小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验。若忽略混合前后溶液体积的微小变化，下列说法错误的是 实验编号 实验温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液( ) 稀硫酸( ) 溶液( ) ① 25 3.0 2.0 3.0 ② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 ③ 30 2.0 2.0 3.0 A．若实验①用时1.5 min，则用草酸表示的化学反应速率为 B．探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验②③，且 C．该实验还需要测量的数据是溶液褪色所需的时间 D．若反应一段时间后速率明显加快，可能是反应生成的有催化作用 【答案】A 【分析】实验中反应的化学方程式为，实验①②温度相同，探究物质的量浓度对反应速率的影响，则；实验②③中反应物的物质的量浓度相同，探究温度对反应速率的影响，。 【解析】A．结合反应方程式和题表数据可知，高锰酸钾完全反应，则实验①中草酸的速率为，A错误；B．由上述分析可知，实验②③中反应物的物质的量浓度相同，探究温度对反应速率的影响，（控制变量法），B正确；C．草酸溶液和酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸锰、硫酸钾、二氧化碳和水，高锰酸钾溶液为紫红色，可以通过测量溶液褪色所需的时间来比较反应速率的大小，C正确；D．若反应一段时间后速率明显增大，可能是因为生成物有催化作用，反应过程中生成了Mn2+，D正确；故答案选A。 ▌题型04 速率常数及其应用 【典例4】反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反应速率v可表示为v=kcm(H2)·cn(Cl2)，式中k为常数，m、n值可用下表中数据确定。下列说法不正确的是 实验序号 c(H2)/(mol·L-1) c(Cl2)/(mol·L-1) v/(mol·L-1·s-1) ① 1.0 1.0 1.0k ② 2.0 1.0 2.0k ③ 2.0 4.0 4.0k A．在上述反应中，H2、HCl、Cl2的反应速率之比为1：2：1 B．加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率减小 C．上述化学反应速率表达式中m=1、n= D．相同条件下，H2的浓度对反应速率的影响大于Cl2 【答案】B 【解析】A．化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，故H2、HCl、Cl2的反应速率之比应为1：2：1，A正确；B．加入催化剂，正、逆反应速率都增大，B错误；C．反应速率v可表示为v=kcm(H2)·cn(Cl2)，结合①和②两组数据可计算：m=1，利用②和③两组数据可计算：n=，C正确；D．由C分析，v=kc(H2)·c0.5 (Cl2)，则相同条件下，H2的浓度对反应速率的影响大于Cl2，D正确。故选B。 【变式4-1】放热反应的反应历程如下：反应Ⅰ：    快平衡；反应Ⅱ：    慢平衡。已知：基元反应的速率可用(为速率常数；，为反应系数)表示，。 下列说法错误的是 A．该反应的决速步为反应Ⅱ B． C．升高温度，总反应速率一定加快 D．该反应的总反应速率可以表达为 【答案】C 【解析】A．决速步是反应机理中最慢的一步，反应Ⅱ为慢反应，因此是决速步，A正确；B．总反应为放热反应，，B正确；C．反应Ⅰ是放热的快平衡（），升高温度会使反应Ⅰ平衡逆向移动，导致中间产物的浓度大幅减小；总反应速率由慢反应Ⅱ决定，速率与正相关，虽然升温会使速率常数增大，但的减小可能使总反应速率下降，因此总反应速率不一定加快，C错误；D．反应Ⅰ为快平衡，正逆反应速率相等：，整理得；总速率由决速步反应Ⅱ决定，反应Ⅱ速率，代入得： ，D正确；故答案选C。 【变式4-2】已知NaNO2+NH4Cl=NaCl+2H2O+N2↑的速率方程为，为探究反应速率与反应物浓度的关系，进行如下实验：向锥形瓶中加入一定体积(V)的2.0 mol·L-1 NaNO2溶液、2.0 mol·L-1 NH4Cl溶液、1.0mol·L-1醋酸和水，充分搅拌，保持体系温度为36℃，测定反应初始速率v，实验数据如下表(忽略水溶液体系中其他平衡对离子浓度的影响)。下列说法正确的是 实验 V/mL 反应初始速率(mmol·L-1·s-1) NaNO2溶液 NH4Cl溶液 醋酸 水 1 4.0 V1 4.0 12.0 4 2 6.0 4.0 4.0 10.0 9 3 4.0 V2 4.0 0 32 4 12.0 4.0 4.0 V3 ＇ A．V1=4.0，V2=8.0 B．速率方程中m=2，n=2 C．醋酸不参与反应，其浓度不会影响反应速率 D．实验4中，＇约为36 【答案】D 【解析】A．实验1总液量需与其他实验一致，计算得V1=4.0；实验3总液量应为24mL，V2=16.0，A错误；B．通过实验1和2对比得m=2；实验1和3对比得n=1.5，B错误；C．醋酸提供H+，影响速率方程中的c(H+)，C错误；D．实验4的NaNO2浓度是实验1的3倍，速率增大9倍（32），'=4×9=36，D正确；故答案选D。 【变式4-3】已知的速率方程为(为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，在催化剂表面反应的变化数据如下： 0 10 20 30 40 50 60 70 0.100 0.080 0.040 0.020 0 半衰期是指物质浓度减少至一半时所需的时间。下列说法错误的是 A．， B．时， C．相同条件下，为了能加快反应速率，可增大的浓度或催化剂的表面积 D．保持其他条件不变，若起始浓度为，则其半衰期为 【答案】C 【分析】由表格数据可知，0到10min内和30min到40min内一氧化二氮的浓度变化量都为0.020mol/L，说明该反应的反应速率始终不变，反应速率与一氧化二氮的浓度无关，为匀速反应，N2O的消耗速率为0.0020 mol·L⁻¹·min⁻¹，则速率方程中的n=0，c1、c2、c3分别为0.060、0、0。 【解析】A．根据以上分析，反应速率与一氧化二氮的浓度无关，速率方程中n=0，反应为零级，浓度随时间线性减少，每10min内，c(N2O)的变化量都是0.020mol/L，所以c1=0.060，c2和c3均为0，故c₁>c₂=c₃，故A正确；B．零级反应速率恒定，v(N2O)= =2.0×10-3mol/(L·min)，故B正确；C．零级反应速率与浓度无关，增大浓度反应速率不变，故C错误；D．反应为零级，浓度随时间线性减少，每10min内，c(N2O)的变化量都是0.020mol/L，所以起始浓度0.200mol/L时，其半衰期为=50min，故D正确；选C。 ▌题型05 化学平衡状态的判断 【典例5】在一定温度下的容积不变的密闭容器中，发生反应：2A(g)+B(s)C(g)+D(g)，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是 ①单位时间内生成n mol C，同时生成n mol D    ②单位时间内生成n mol D，同时生成2n mol A ③C(g)的浓度不变    ④混合气体的总质量不变    ⑤v(A)：v(B)：v(D)=2：1：1 A．②③ B．②③④ C．②⑤ D．②③⑤ 【答案】B 【解析】①单位时间内生成n mol C，同时生成n mol D，C、D都是生成物，且化学计量数都是１，都是正反应速率，且在任何时刻它们的物质的量变化量都相等，不能判断反应达到平衡状态；②单位时间内生成为正反应方向，生成为逆反应方向，二者速率比等于化学计量数之比，说明正逆反应速率相等；③的浓度不变是反应达到平衡的特征标志；④反应有固体参与，混合气体总质量是随反应进行变化的量，总质量不变说明反应达到平衡；⑤未说明速率对应的反应方向，且任意时刻反应速率比均等于化学计量数之比，无法说明反应达平衡，②③④能判断反应已达到平衡状态，B符合题意。故答案选B。 【变式5-1】在恒温，体积为2 L的密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2，发生如下的反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH<0。能判断反应已经达到平衡状态的是 A．容器中CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1∶3∶1∶1 B．容器内混合气体密度保持不变 C．v正(H2)=3v逆(H2O) D．CH3OH(g)和H2O(g)体积分数之比保持不变 【答案】C 【解析】A．容器中CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比也可能为1∶3∶1∶1，该反应可能达到平衡状态，也可能没有达到平衡状态，与反应初始浓度和转化率有关，故A错误；B．CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)反应中，前后气体质量不变，固定容积，体积不变，故密度不是变量，不能判断化学平衡状态，故B错误；C．v正(H2)=3v逆(H2O)，方向相反，化学反应速率之比等于计量数之比，能判断平衡状态，故C正确；D．随着反应的进行，产生的CH3OH(g)和H2O(g)一样多，故体积分数之比保持不变，不能据此判断化学平衡状态，故D错误。故选C。 【变式5-2】甲酸(HCOOH)是重要的液态储氢原料。HCOOH能发生分解反应产生：，恒温恒容条件下，下列能表明反应达到平衡状态的是 A．混合气体密度不变 B．混合气体总压强不变 C．不变 D．和的物质的量相等 【答案】B 【解析】A．所有物质都是气体，反应过程中气体总质量始终不变，容器恒容则体积也始终不变，根据，混合气体密度从反应开始就一直不变，因此密度不变不能说明反应达到平衡，A错误；B．该反应是气体总物质的量增大的反应，恒温恒容条件下，气体总压强与总物质的量成正比，反应过程中总压强会随反应进行不断增大，当总压强不变时，说明气体总物质的量不再变化，反应达到平衡状态，B正确；C．（焓变）只和反应的始态、终态有关，对于给定的反应，始终是定值，和反应是否达到平衡无关，C错误；D．反应生成和的比例始终为，从反应开始后二者物质的量一直相等，因此物质的量相等不能说明反应达到平衡，D错误；故选B。 【变式5-3】将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器容积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡。该反应达到平衡的标志是 ①2v正(NH3)=v逆(CO2) ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中氨气的体积分数不变 ⑤密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变    ⑥密闭容器中c(NH3)：c(CO2)=2：1 ⑦密闭容器中混合气体的总物质的量不变 ⑧各组分的物质的量浓度不再改变 A．②③⑦⑧ B．①②③⑦ C．①②③⑧ D．②③④⑧ 【答案】A 【解析】①平衡时正逆速率比等于化学计量数之比，正确关系应为，①错误；②反应正向进行时气体总物质的量不断增大，恒容恒温下压强随气体总物质的量增大而增大，总压强是变量，总压强不变说明达到平衡，②正确；③混合气体密度，容器容积不变，反应过程中气体总质量不断增大，是变量，密度不变说明达到平衡，③正确；④无论是否平衡，反应生成的和始终为，体积分数始终为定值，不变不能说明平衡，④错误；⑤混合气体中和物质的量比始终为，平均相对分子质量始终为定值，不变不能说明平衡，⑤错误；⑥无论是否平衡，始终为，是定值，不能说明平衡，⑥错误；⑦反应正向进行时气体总物质的量不断增大，总物质的量是变量，总物质的量不变说明达到平衡，⑦正确；⑧各组分物质的量浓度不再改变是化学平衡的定义标志，⑧正确。符合题意的为②③⑦⑧，故答案选A。 ▌题型06 化学平衡移动原理的应用 【典例6】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 B．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 C．恒温下，平衡体系H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)加压后颜色变深 D．工业生产硫酸的过程中，为提高SO2的平衡转化率使用过量的空气 【答案】C 【解析】A．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气，涉及平衡，饱和食盐水中的抑制氯气溶解，符合勒夏特列原理（平衡向减弱Cl⁻增加的方向移动），A不符合题意；B．开启啤酒瓶后瓶中泛起大量泡沫，涉及平衡，压强减小使平衡向气体体积增大的方向移动，符合勒夏特列原理，B不符合题意；C．反应前后气体分子数不变，加压后平衡不移动，颜色变深是因浓度增大而非平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，C符合题意；D．生产硫酸时使用过量空气（增加浓度），使平衡正向移动，提高转化率，符合勒夏特列原理，D不符合题意；故选C。 【变式6-1】下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是 A．实验室用排饱和食盐水的方法收集 B．增大压强，有利于和反应生成 C．工业选择比室温更有利于合成氨 D．向含有的溶液中加入适量铁粉，振荡后溶液红色变浅 【答案】C 【解析】A．实验室用排饱和食盐水收集Cl2，是因为饱和食盐水中Cl-浓度高，使Cl2溶于水的平衡（Cl2 + H2O ⇌ H+ + Cl- + HClO）左移，减少Cl2溶解，符合勒夏特列原理，A不符合题意；B．增大压强有利于SO2和O2生成SO3，反应的气体分子数减少，增大压强平衡向正反应方向移动，符合勒夏特列原理，B不符合题意；C．工业合成氨选择400~500℃而非室温，虽然低温有利于平衡正向移动（N2 + 3H2 ⇌ 2NH3为放热反应），但高温是为了提高反应速率和催化剂活性，不能用勒夏特列原理解释，C符合题意；D．溶液中存在平衡 ，加入铁粉后被还原，浓度降低，平衡逆向移动，浓度减小，红色变浅，符合勒夏特列原理，D不符合题意；故选C。 【变式6-2】下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．加热FeCl3溶液，溶液颜色加深 B．密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，加压后气体颜色加深 C．向H2O2溶液中滴加少量FeCl3溶液，产生O2的速率加快 D．将铁钉放入浓HNO3溶液中，无明显变化，加热后产生大量红棕色气体 【答案】A 【解析】A．溶液中存在水解平衡，水解为吸热反应，加热使平衡正向移动，浓度增大，溶液颜色加深，可用平衡移动原理解释，A正确；B．反应反应前后气体分子总数不变，加压平衡不移动，气体颜色加深是因为容器体积减小，浓度增大，与平衡移动无关，B错误；C．是分解反应的催化剂，催化剂仅降低反应活化能加快反应速率，不影响平衡移动，不能用平衡移动原理解释，C错误；D．常温下铁在浓硝酸中发生钝化，属于不可逆的氧化还原过程，加热后钝化膜被破坏，铁与浓硝酸发生反应生成大量，不存在可逆平衡的移动，不能用平衡移动原理解释，D错误；故选A。 【变式6-3】下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．可用排饱和食盐水法收集氯气 B．合成氨工业中使用催化剂，提高了氨的日产量 C．和HI平衡混合气体加压（缩小体积）后颜色变深 D．锌片与稀反应过程中，加入少量，促进的产生 【答案】A 【解析】A．氯气在饱和食盐水中溶解度减小是由于Cl⁻浓度增加使平衡逆向移动，符合平衡移动原理，A正确；B．催化剂只加快合成氨反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡位置，与平衡移动无关，B错误；C．反应前后气体分子数不变，加压后平衡不移动，颜色变深是因体积缩小导致浓度增大，与平衡移动原理无关，C错误；D．加入后形成Zn-Cu原电池，加快反应速率，但反应为不可逆过程，无化学平衡，与平衡移动原理无关，D错误；故选A。 ▌题型07 化学反应速率和化学平衡的有关计算 【典例7】工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH＞0，在一定条件下，向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)，测得H2O(g)和H2(g)的浓度随时间变化曲线如图所示，下列说法正确的是 A．达到平衡时，CH4(g)的转化率为75% B．0～10 min内，v(CO)=0.075 mol·L-1·min-1 C．该反应的化学平衡常数K=0.187 5 mol2·L-2 D．当CH4(g)的消耗速率与H2(g)的消耗速率相等时，反应达到平衡 【答案】C 【解析】A．由图可知，10 min时反应达到平衡，平衡时水蒸气和氢气的浓度均为0.75 mol·L-1，则： 平衡时甲烷转化率=×100%=25%，A项错误；B．0～10 min内，v(CO)==0.025 mol·L-1·min-1，B项错误；C．平衡常数K===0.187 5(mol·L-1)2，C项正确；D．同一物质的消耗速率与其生成速率相等时，反应达到平衡，由方程式可知当CH4(g)的消耗速率与H2(g)的消耗速率为1∶3时，反应达到平衡，D项错误。故答案选C。 【变式7-1】向三个2L的恒容密闭容器中分别投入1mol CO和2mol ，不同温度下发生反应：  ，tmin时测得CO的物质的量如图。 下列说法正确的是 A．该反应的 B．时，容器甲中 C．内，容器乙中 D．内，容器丙中的转化率为40% 【答案】D 【解析】A．容器丙中温度高，反应快，tmin时已平衡，该反应中，温度从升高到时，CO的物质的量从0.1mol增加到0.2mol，说明升温平衡逆向移动，则，A错误；B．甲容器、时，对比更高温的乙、丙，此时甲还未达到平衡，反应仍在正向进行，故，B错误；C．乙容器剩余，反应消耗；则，，C错误；D．丙容器剩余，消耗；，因此转化率为，D正确；故选D。 【变式7-2】二甲醚是一种清洁能源，用水煤气制取二甲醚的原理如下： Ⅰ． Ⅱ． 500K时，在2 L恒容密闭容器中充入4 molCO和8 mol，4mm达到平面，平衡时CO的转化率为80%，且，则下列说法正确的是 A．0-4min，反应Ⅰ的 B．反应Ⅱ的平衡常数 C．反应Ⅱ中的转化率为60% D．平衡时压强与初始压强的比为15：7 【答案】B 【分析】容器体积为，初始充入、，转化率为，因此： 反应Ⅰ消耗的物质的量：，同时消耗，生成，即总生成浓度为，设平衡时，，由题给条件，得。对于反应Ⅱ，每生成消耗，因此消耗浓度为，可得： ， 即平衡时：，，据此分析； 【解析】A．0∼4 min，，，A错误；B．反应Ⅱ平衡常数，B正确；C．反应Ⅱ中转化率，C错误；D．恒容容器压强比等于总物质的量之比，平衡总物质的量：，初始总物质的量为，故压强比为，D错误；故选B。 【变式7-3】在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下[已知  ] 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 、 的浓度() 反应的能量变化 放出 吸收 吸收 体系压强(Pa) 反应物转化率 下列说法不正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．将乙中按计量数一边倒转化，得到、，，投料与甲完全相同，恒温恒容下二者为完全等效平衡，平衡时浓度相等，即，A正确；B．甲从正方向建立平衡，放出热量，乙从逆方向建立等效平衡，吸收热量。二者平衡状态相同，总能量变化刚好对应反应的反应热，因此，B正确；C．丙投入，一边倒后投料为乙的2倍，若平衡不移动，；但该反应正反应气体分子数减少，增大压强平衡正向移动，气体总物质的量减少，因此平衡后，C错误；D．丙相当于在乙平衡基础上加压，平衡向生成的方向移动，的分解转化率降低，因此，D正确；故选C。 ▌题型08 化学反应的调控及其应用 【典例8】用催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应原理为  。下列说法正确的是 A．仅从平衡角度考虑，高压条件有利于柴油机车尾气的净化 B．使用合适的催化剂可以提高活化分子百分率，增大反应速率 C．上述反应只有在高温下才能正向自发进行 D．为减小柴油机车辆尾气对空气的污染，通入越多越好 【答案】B 【解析】A．该反应气体分子数增加（反应物，生成物），根据勒夏特列原理，高压使平衡向气体分子数减少的方向（逆向）移动，不利于尾气净化，A错误；B．催化剂通过降低活化能，提高活化分子百分率，从而增大反应速率，B正确；C．反应（放热）且（气体分子数增加），，故在任何温度下均自发进行，C错误；D．过量通入可能导致未反应的的排放，造成二次污染，，D错误；故答案选B。 【变式8-1】工业合成氨：  。已知：铁触媒作催化剂时，反应的速率方程为；反应历程中氮气在催化剂表面的吸附为总反应中最慢的步骤。下列有关说法错误的是 A．降低温度、增大压强均有利于合成氨反应正向进行 B．同等程度改变、浓度，后者对反应速率影响更大 C．及时分离出，能提高反应物转化率但会降低反应速率 D．投料时，相较于1∶3更有利于反应的进行 【答案】C 【解析】A．该合成氨反应（放热），且正反应为气体分子数减少的反应。降低温度平衡向放热方向（正向）移动，增大压强平衡向气体分子数减少的方向（正向）移动，均有利于合成氨正向进行，A正确；B．速率方程为 ，可知，浓度的反应级数为，浓度的反应级数为，同等程度改变浓度时，反应级数越高对速率影响越大，因此对反应速率影响更大，B正确；C．分离出后平衡正向移动，确实可以提高反应物转化率；但从速率方程可得：，减小后，反应速率会增大（且减少不会占据催化剂活性位点，也会加快反应），C错误；D．在总反应物浓度恒定的前提下，根据速率方程，投料比为1:2.8时，，投料比为1:3时，，故1:2.8的投料比初始速率更快，又能提高成本更高的的转化率，更有利于反应进行，D正确；故选C。 【变式8-2】化学与生产、生活息息相关，下列说法正确的是 A．，达到平衡后，压缩容器体积，混合气体密度不变 B．，实际生产中利用液化除氨增大反应的限度 C．，为提高SO3产率，工业生产选择的条件是400-500℃、高压 D．，平衡后，升高温度，对正反应的速率影响更大 【答案】B 【解析】A．该反应左右气体计量数相等，压缩容器体积平衡不移动，但容器体积减小，混合气体总质量不变，根据可知密度增大，A错误；B．液化分离出，生成物浓度减小，平衡正向移动，可增大反应限度，B正确；C．该反应常压下转化率已经很高，高压会大幅增加设备成本，工业生产采用常压而非高压，C错误；D．该反应，正反应放热、逆反应吸热，升高温度对吸热的逆反应速率影响更大，D错误；故答案选B。 【变式8-3】硫酸工业中，催化氧化为 温度 平衡时的转化率 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 根据反应原理和上表中数据分析下列叙述错误的是 A．实际生产中可以通过通入适当过量的空气来提高的转化率 B．常压下的转化率已经比较大了，从成本角度考虑，实际生产中没必要采用高压环境 C．尾气中的必须回收循环利用防止污染环境并提高原料的利用率 D．生产中采用温度的较高温度，主要考虑是提高平衡时反应物的转化率 【答案】D 【解析】A．通入适当过量的空气，可增大反应物的浓度，使平衡正向移动，提高的转化率，A正确；B．由表格可知，常压下时转化率已经达到，转化率已经很高；加压对转化率提升幅度很小，还会增加设备和生产成本，因此实际生产无需高压，B正确；C．是有毒大气污染物，回收循环利用既可以防止污染环境，也能提高原料利用率，C正确；D．该反应正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，会降低平衡转化率。工业生产采用，主要是因为该温度下催化剂活性最高，可大幅加快反应速率，不是为了提高平衡转化率，D错误；故选D。 ▌题型09 化学反应方向的判断 【典例9】下列对化学反应预测不正确的是 选项 化学方程式 已知条件 预测 A M(s)=X(g)＋Y(s) ΔH>0 它是非自发反应 B 4M(s)＋N(g)＋2W(l)=4Q(s) 常温下，自发进行 ΔH<0 C 4X(g)＋5Y(g)=4W(g)＋6G(g) 能自发反应 ΔH可能大于0 D W(s)＋G(g)=2Q(g) ΔH<0 任何温度都自发进行 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．M(s)=X(g)＋Y(s)，反应气体化学计量数增大，为熵增大的反应，ΔS>0，ΔH>0，在高温条件下能自发进行，A错误；B．4M(s)＋N(g)＋2W(l)=4Q(s)为气体化学计量数减小的反应，ΔS<0，当ΔH<0时，ΔH-TΔS可能小于0，B正确；C．4X(g)＋5Y(g)=4W(g)＋6G(g)反应为气体化学计量数增大的反应，ΔS>0，所以当ΔH<0，一定满足ΔH-TΔS<0，反应一定能够自发进行，当ΔH>0时，高温条件下，ΔH-TΔS<0，成立，可以自发进行，C正确；D．W(s)＋G(g)=2Q(g)　ΔH<0，反应为气体化学计量数增大的反应，ΔS>0，则一定满足ΔH-TΔS<0，反应任何温度都自发进行，D正确；故选A。 【变式9-1】下列对熵变的判断中不正确的是 A．少量的食盐溶于水中： B．碳和氧气反应生成CO(g)： C．气态水变成液态水： D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)： 【答案】C 【解析】A．食盐溶解于水时，氯化钠固体解离为自由移动的离子，体系混乱度增大，，A正确；B．碳和氧气反应生成CO的反应为，反应后气体物质的量增大，体系混乱度增大，，B正确；C．气态水变成液态水，分子运动受限，体系混乱度减小，，题干判断，C错误；D．固体受热分解生成气体，体系混乱度明显增大，，D正确；故答案为C。 【变式9-2】下列说法中，正确的是 A．的反应均是自发进行的反应 B．活化分子发生的碰撞均是有效碰撞 C．室温下，冰自动熔化成水及水自动挥发成水蒸气均是熵增的过程 D．能够自发进行的反应均是熵增的过程 【答案】C 【解析】A．仅是判断反应自发性的一个因素，反应自发性需综合、和，由决定；若，高温时可能大于0，反应不自发，A错误；B．活化分子碰撞需满足合适取向才能发生化学反应（即有效碰撞），仅活化分子碰撞不一定有效，B错误；C．冰熔化（固态→液态）和水挥发（液态→气态）均为分子混乱度增加的过程，熵值增大，属于熵增过程，C正确；D．自发反应可能由主导（如放热且熵减的反应在低温下自发），并非一定熵增，例如水结冰（熵减）在低温自发，D错误；故答案为：C。 【变式9-3】经催化加氢可合成甲醇：  ，下列说法正确的是 A．该反应是放热反应，所以在任何条件下都可以自发进行 B．该反应的，所以在任何条件下都不可以自发进行 C．在不同状态下的熵值为 D．实际生产中，及时液化分离出甲醇可增大反应物的转化率 【答案】D 【解析】A．该反应是放热反应，但自发进行需满足ΔG < 0，根据ΔG = ΔH - TΔS，该反应ΔS < 0，因此高温时ΔG可能大于0，不自发，A错误；B．该反应ΔS < 0，但ΔH < 0，低温时ΔG < 0可自发进行，B错误；C．熵值大小：气体 > 液体 > 固体，故H2O(g)的熵值S(g)大于H2O(s)的熵值S(s)，即S(g) > S(s)，C错误；D．及时液化分离甲醇（产物），减少生成物浓度，平衡正向移动，反应物转化率增大，D正确；故选D。 ▌题型10 化学反应速率和化学平衡图像题的信息提取与应用 【典例10】反应mX(g) nY(g)＋pZ(g)  ΔH，在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的ΔH<0 B．m>n＋p C．B、C两点化学平衡常数：KB<KC D．A、C两点的反应速率v(A)>v(C) 【答案】C 【分析】由图示可知：在压强不变时，升高温度Y的体积分数增大，说明升高温度化学平衡正向移动，该反应正反应为吸热反应，ΔH＞0；在温度不变时，增大压强Y的体积分数减小，说明该反应正反应为气体体积增大的反应，则化学方程式计量数关系为m＜n+p。 【解析】A．根据分析，该反应的ΔH＞0，A错误；B．根据分析，m＜n+p，B错误；C．C点温度高于B点，对于吸热反应温度升高平衡正向移动，平衡常数增大，则，C正确；D．C点压强大于A点，压强增大，压强越大反应速率越大，则v(C)＞v(A)，D错误；故选C。 【变式10-1】制备二甲胺的化学反应为，下列对相关图像作出的判断正确的是 A．升高温度，平衡常数增大 B．表示压强对化学平衡的影响，且乙的压强较大 C．的转化率：Y>X>Z D．：Y点>X点，Y点：> A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．由反应过程的能量变化图可知正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向进行，平衡常数减小，A错误；B．压强越大，该反应速率越快，先达到平衡，即乙的压强较大，该反应是气体分子数不变的反应，改变压强平衡不移动，NH3的转化率不变，B错误；C．增大NH3的量，CH3OH的转化率会增大，则转化率Z＞Y＞X，C错误；D．Y点的温度比X的高，v正：Y点＞X点，曲线代表平衡线，Y点不是平衡点，在对应温度下，Y点向平衡点移动时，CH3OH体积分数要增大，反应向逆反应方向移动，则Y点：v逆＞v正，D正确；故答案为D。 【变式10-2】在一定条件下的2L密闭容器中，X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法一定不正确的是 A．X、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为： B．反应开始到25min，X的转化率为25% C．0~15min，X的平均速率为 D．25min时改变的条件可能是升温 【答案】C 【解析】A．反应中，反应物物质的量减少，生成物增加，X、Y为反应物，C为生成物。相同时间内，各物质物质的量变化量之比等于化学计量数之比：Δn(Y)=2 mol-1.75 mol=0.25 mol，Δn(X)=3 mol-2.25 mol=0.75 mol，Δn(C)=0.5 mol-0=0.5 mol，计量数之比为0.25：0.75：0.5=1：3：2，所以反应方程式为，A正确；B．X转化率=（转化的X物质的量/初始X物质的量）×100% = ，B正确；C．平均反应速率，0~15min，Δn(X)=0.75mol，V=2L，Δt=15min=900s，代入得，C错误；D．25min后平衡正向移动，且化学反应速率加快，若正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，符合图中物质的量变化，因此改变条件可能是升温，D正确；故选C。 【变式10-3】工业上以为原料制备，其中一步反应为：  。在起始投料比均为，压强分别为、下进行反应。平衡时，测得转化率随温度的变化如图。下列说法不正确的是 A．， B．正反应速率： C．点、、对应的平衡常数： D．、条件下，若起始，则平衡转化率增大 【答案】D 【分析】对于反应：，结合图像数据可知，随着温度的增大，NO的转化率降低，说明升高温度，平衡逆向移动，即证明该反应为放热反应；温度相同时，增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即正向移动，NO的转化率增大，则说明p1大于p2，据此分析解答。 【解析】A．根据上述分析可知，，，A正确；B．z和y点的压强相同，温度：Tz＜Ty，所以正反应速率：，B正确；C．平衡常数K只与温度有关，该反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小。x点和z点温度相同，y点温度最高，因此三点的平衡常数关系：，C正确；D．、条件下，若起始，则氧气的平衡转化率增大，NO的平衡转化率降低，D错误；故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $