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知识点1 化学反应的快慢
（一）化学反应速率
1、化学反应速率
（1）定义
描述化学反应快慢的物理量。
（2）表示方法
用单位时间某反应物浓度的减少量(绝对值)或某生成物的浓度的增加量来表示。
（3）表达式(A为反应物，D为生成物)
v(A)＝或v(D)＝。
（4）单位
mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。
【特别提醒】
①化学反应速率反映了化学反应进行的快慢。
②化学反应速率通常是指在某一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时反应速率。
2、表示化学反应速率的注意事项
(1)对化学反应速率表达式的理解
(2)不论反应物还是生成物，其化学反应速率均取正值。
(3)在描述或计算某物质表示的化学反应速率大小时，必须注明其单位，否则无意义。
3、化学反应速率的计算
(1)定义式法：v＝＝。
(2)关系式法
对于反应：aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，满足如下关系：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)。
即化学反应速率之比＝化学计量数之比＝物质的量浓度变化量之比＝物质的量变化量之比。
(3)三段式法
①计算模式
设a mol/L、b mol/L分别为A、B两物质的起始浓度，mx mol/L为反应物A的转化浓度，则：
mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)　　　
a　　　　b　　　　0　　 0
mx　　　nx　　　 px　 　qx
a－mx　 b－nx　　px　　qx
②计算步骤
―→―→
4、化学反应速率大小的比较方法
(1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。
(2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较与，若＞，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。
（二）影响化学反应速率的因素
1、主要因素：化学反应速率的大小主要取决于物质本身的内在性质。
2、外界因素(其他条件相同时)
3、影响化学反应速率的主要因素
(1)规律：反应物本身的内在性质是化学反应速率的决定因素。反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之，化学反应速率越慢。
(2)实例：相同条件下，表面积相同的镁片和铁片分别与同浓度的盐酸反应时，前者反应速率更快。
（三）影响化学反应速率的因素探究
1、浓度
(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。
(3)化学反应速率与固体颗粒的大小有关，颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快。
2、温度
(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。
3、压强
(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。
(3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。
如恒温恒容：充入稀有气体→容器压强增大，各反应物的浓度不变→化学反应速率不变。
【特别提醒】
“惰性气体”(不参加反应的气体)对反应速率的影响
①恒容：充入“惰性气体”总压强增大―→物质浓度不变，反应速率不变。
②恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小反应速率减小。
4、催化剂
催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率。
5、其他因素
固体物质的反应速率与其物质的量无关，而与其接触面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率越快。
角度1 反应速率的概念及表示方法
下列说法不正确的是(　　)
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量来表示
B．用不同物质表示同一反应的平均速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C．化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位共同决定
D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
【答案】D
【解析】化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少量(绝对值)或生成物浓度的增加量来表示，都是正值，故D错误。
下列说法正确的是(　　)
A．化学反应速率是对可逆反应而言的，非可逆反应不谈化学反应速率
B．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值
C．同一化学反应中，化学反应速率可用反应物浓度的改变表示，也可用生成物浓度的改变表示，其值可能相同，也可能不同
D．化学反应速率的单位通常是g·L－1·s－1，也可以是kg·L－1·s－1
【答案】C
【解析】由化学反应速率的概念“单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量”，可以看出它适合于所有的化学反应，并非专指可逆反应，A项不正确；单位时间是正值，反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量也是正值，故其比值也必为正值，B项不正确；由化学反应速率的计算公式v＝可以看出，其单位中不可能出现g、kg等质量单位，D项不正确。
下列说法不正确的是(　　)
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度变化量来表示
B．化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量
C．用不同物质的浓度变化量表示同一段时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比
D．若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在1 s内反应物和生成物的浓度变化量都为0.5 mol·L－1
【答案】D
【解析】给定化学反应的反应速率是用其中的某种物质来表示的，故给定的速率只能说明该时间段内这种物质浓度的变化量，至于其他物质浓度的改变量需要通过反应的化学计量数来确定，D项错误。
角度2 反应速率的计算
一定条件下反应N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)在10 L的密闭容器中进行，测得2 min内，N2的物质的量由20 mol减小到8 mol，则2 min内N2的反应速率为(　　)
A．1.2 mol·L－1·min－1 B．6 mol·L－1·min－1
C．0.6 mol·L－1·min－1 D．0.4 mol·L－1·min－1
【答案】C
【解析】2 min内，N2的物质的量由20 mol减小到8 mol，则Δc＝＝1.2 mol·L－1，则2 min内N2的反应速率为v＝＝＝0.6 mol·L－1·min－1，故选C。
在N2＋3H2 2NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 mol·L－1，在该段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 mol·L－1·
s－1。则反应所经过的时间是(　　)
A．2 s B．2 min C．3 s D．3 min
【答案】A
【解析】NH3的浓度增加了0.6 mol·L－1，则消耗的氢气浓度为0.9 mol·L－1，v(H2)＝＝0.45 mol·L－1·s－1，则Δt＝＝2 s，答案为A。
已知某条件下，合成氨反应的数据如下表。N2＋3H22NH3
N2 H2 NH3
起始浓度/mol·L－1 1.0 3.0 0.2
2 s末浓度/mol·L－1 0.6 1.8 1.0
4 s末浓度/mol·L－1 0.4 1.2 1.4
当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时，下列说法中错误的是(　　)
A．2 s末氨气的反应速率为0.4 mol·L－1·s－1
B．前2 s时间内氨气的平均反应速率为0.4 mol·L－1·s－1
C．前4 s时间内氨气的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1
D．2～4 s时间内氨气的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1
【答案】A
【解析】化学反应速率是平均反应速率，而不是瞬时速率，A错误；前2 s时间内氨气的平均反应速率为＝0.4 mol·L－1·s－1，B正确；前4 s时间内氨气的平均反应速率为＝0.3 mol·L－1·s－1，C正确；2～4 s时间内氨气的平均反应速率为＝0.2 mol·L－1·s－1，D正确。
角度3 反应速率大小比较
反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)＝0.15 mol·L－1·s－1 ②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1
③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1
该反应进行的快慢顺序为(　　)
A．④>②＝③>① B．④>②>③>①
C．①>②＝③>④ D．①>②>③>④
【答案】A
【解析】将各项换算成用A表示的反应速率分别为①0.15 mol·L－1·s－1；②0.2 mol·L－1·s－1；③0.2 mol·L－1·s－1；④0.225 mol·L－1·s－1；故④>②＝③>①。
将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器后，测得化学反应速率分别为甲：v(H2)＝3 mol/(L·min)；乙：v(N2)＝2 mol/(L·min)；丙：v(NH3)＝1 mol/(L·s)。则三个容器中合成氨的反应速率由大到小的顺序为(　　)
A．v(甲)>v(乙)>v(丙) B．v(乙)>v(丙)>v(甲)
C．v(丙)>v(乙)>v(甲) D．v(乙)>v(甲)>v(丙)
【答案】C
【解析】N2、H2合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，三个容器中合成氨的反应速率均转化为用N2表示的反应速率为甲：v(N2)＝v(H2)＝1 mol/(L·min)；乙：v(N2)＝2 mol/(L·min)；丙：v(N2)＝v(NH3)＝0.5 mol/(L·s)＝30 mol/(L·min)，即v(丙)>v(乙)>v(甲)。
3. 用锌粒与2 mol·L－1的稀硫酸混合制备氢气时，若向其中分别再加入少量等体积的下列物质：①KCl溶液、②4 mol·L－1盐酸、③CuCl2溶液、④4 mol·L－1
CH3COONa溶液，则加入后反应生成氢气速率的大小顺序是(　　)
A．③＞④＞① B．①＞②＞④
C．②＞①＞④ D．④＞③＞②
【答案】C
【解析】①加入等体积KCl溶液，导致溶液体积变大，氢离子的浓度减小；②加入等体积4 mol·L－1
盐酸，氢离子的浓度不变；③加入等体积CuCl2溶液，与锌发生置换生成铜，铜与锌的稀硫酸构成原电池加快化学反应的速率；④加入等体积4 mol·L－1CH3COONa溶液，氢离子与醋酸根离子反应生成醋酸，导致溶液中氢离子的浓度比①还小，根据影响反应速率的因素可知，氢离子的浓度越大反应速率越快，则加入后反应生成氢气速率的大小顺序是③＞②＞①＞④。
角度4 反应速率的影响因素
下列有关反应速率的说法正确的是(　　)
A．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以加快反应速率
B．100 mL 2 mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C．SO2的催化氧化反应是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率变慢
D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率变慢
【答案】D
【解析】铁遇浓硫酸钝化，不能加快反应速率，不选A；加入氯化钠溶液，盐酸的浓度减小，反应速率减慢，不选B；升高温度，反应速率加快，不选C；减小压强，反应速率减慢，选D。
等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定反应过程中产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别，有关说法错误的是(　　)
实验组别 c(HCl)/mol·L－1 温度/℃ 形状(Fe)
Ⅰ 2.0 30 块状
Ⅱ 2.5 30 块状
Ⅲ 2.5 50 粉末状
Ⅳ 2.5 50 块状
A.曲线a对应的实验组别为Ⅰ
B.对比实验Ⅰ、Ⅱ说明浓度对化学反应速率的影响
C.对比实验Ⅱ、Ⅳ说明温度对化学反应速率的影响
D.曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ
【答案】A
【解析】因为铁是等物质的量，盐酸的量过量，故生成H2的体积相同，但化学反应速率随反应物浓度增大而增大，随温度升高而增大，随反应物接触面积增大而增大，由图表和图像可知，a曲线为实验Ⅲ对应的曲线，故A项错误。
容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应：WO3(s)＋3H2(g)W(s)＋3H2O(g)，下列说法不正确的是(　　)
A．将容器的体积缩小一半，其反应速率增大
B．保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变
C．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率增大
D．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率减小
【答案】C
【解析】将容器的体积缩小一半，导致压强增大，气体浓度增大，则反应速率增大，故A正确；保持体积不变，充入氩气，参加反应气体的浓度不变，则其反应速率不变，故B正确；保持压强不变，充入氖气，则容器体积增大，参加反应气体的浓度减小，H2O(g)的生成速率减小，故C错误，D正确。
角度5 化学反应速率的图像
CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如下图所示。下列结论不正确的是(　　)
A．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
B．一段时间后，反应速率减小的原因是c(H＋)减小
C．反应在2～4 min内平均反应速率最大
D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.06 mol·L－1·s－1
【答案】D
【解析】随着反应的进行，c(H＋)减小，而前4 min内反应速率变大，根据反应是放热反应，可推出前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，A、B项正确；在2～4 min内n(CO2)的变化量最大(或曲线的斜率最大)，可判断出平均反应速率最大，C项正确；由题意及图像可知，该题不知道容器体积，故不能计算出反应速率。
在一定条件下，密闭容器内某一反应中A、B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．化学方程式为A??2B
B．t1时，A的反应速率是B的2倍
C．t2时，A、B的反应速率相等
D．t2时，用A表示的反应速率为 mol·L－1·min－1
【答案】B
【解析】A项，t2时A的物质的量减少了4 mol，B的物质的量增加了2 mol，因此A为反应物，B为生成物，化学方程式为2AB，错误；B项，t1时，A的物质的量减少了2 mol，B的物质的量增大了1 mol，因此A的反应速率是B的2倍，正确；C项，t2时，A的物质的量减少了4 mol，B的物质的量增加了2 mol，因此两者的反应速率不相等，错误；D项，图像中只给出了A、B物质的量的变化，没有给出体积的数值，因此用A表示的反应速率不一定为 mol·L－1·min－1，错误。
某温度下，在2 L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)＋bB(g)cC(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)。12 s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8 mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．前12 s内，A的平均反应速率为0.025 mol·L－1·s－1
B．12 s后，A的消耗速率等于B的生成速率
C．化学计量数之比b∶c＝1∶2
D．12 s内，A和B反应放出的热量为0.2Q kJ
【答案】C
【解析】由图像分析可知，前12 s内A的浓度变化为Δc(A)＝0.2 mol·L－1－0.8 mol·L－1＝－0.6 mol·L－1，
反应速率v(A)＝－＝＝0.05 mol·L－1·s－1，A错误；前12 s内B的浓度变化为Δc(B)＝0.3 mol·L－1－0.5 mol·L－1＝－0.2 mol·L－1，反应速率v(B)＝－＝＝ mol·L－1·s－1，依据题意v(C)＝＝＝＝ mol·L－1·s－1，速率之比等于化学计量数之比，则3∶b∶c＝0.05∶∶，b＝1，c＝2，b∶c＝1∶2，C项正确；由上述分析可知，该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g)2C(g)，其中A、B化学计量数不同，12 s后达到平衡状态，A的消耗速率不等于B的生成速率，B错误；3 mol A完全反应放热Q kJ,12 s内A反应的物质的量为(0.8 mol·L－1－0.2 mol·L－1)×2 L＝1.2 mol，则1.2 mol A反应放出热量0.4Q kJ，D错误。
角度6 反应速率实验探究
Ⅰ.为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：
(1)定性分析：如图甲可通过观察________的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将0.1 mol·L－1
FeCl3改为________mol·L－1 Fe2(SO4)3更为合理，其理由是______________________________。
(2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是________。
(3)查阅资料得知：将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋和_________________________。
Ⅱ.欲用如图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。
(1)该实验不能达到目的，若想证明MnO2是催化剂还需要确认__________________________。
(2)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式：_______________________________。
【答案】Ⅰ.(1)产生气泡　0.05　排除阴离子的干扰　(2)产生40 mL气体需要的时间　
(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
Ⅱ.(1)MnO2的质量和化学性质是否改变
(2)2H2O22H2O＋O2↑
【解析】Ⅰ.(1)甲中加入催化剂的现象是有气泡生成，催化剂的作用是加快反应速率，所以可以通过观察产生气泡的快慢来判断两种催化剂的效果；Cl－本身具有很弱的还原性，H2O2具有强氧化性，更重要的是，SO和Cl－是否有催化效果也未知，所以为了排除阴离子差异的干扰，需要将0.1 mol·L－1 FeCl3换为0.05 mol·L－1Fe2(SO4)3，以确保Fe3＋的量和Cu2＋的量相同。(2)题中已告知两个实验都生成40 mL的气体，其他影响因素已忽略，说明催化剂效果的数据只能是反应速率，故需要测量生成40 mL气体所需要的时间。(3)催化剂在整个化学反应中，可以看成是先参加了反应，再被生成了，这两个反应相加就是一个总反应，催化剂刚好被抵消了，表现为不参加反应；总反应为2H2O2===2H2O＋O2↑，用总反应减去这个离子方程式就可以得到另一个离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。Ⅱ.(1)化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变；要想证明MnO2是催化剂，还要验证这两点都不变才行。(2)该反应的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑。
某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有__________________________________________________。
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________________________________。
(3)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有______________________(答两种)。
(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验　 混合溶液 A B C D E F
4 mol·L－1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5
饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20
H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0
①请完成此实验设计，其中V1＝________，V6＝______，V9＝________。
②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析生成氢气速率下降的主要原因：
_____________________________________________________________________________________。
【答案】(1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu和Zn以及稀硫酸形成原电池，加快了氢气产生的速率
(3)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可)
(4)①30　10　17.5
②当加入过量的CuSO4溶液后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，减小了Zn与稀H2SO4的接触面积
【解析】(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)由于Zn与CuSO4反应生成的Cu和Zn以及稀硫酸构成了原电池，大大加快了生成H2的反应速率。(3)要加快生成H2的反应速率，还可以采取如下措施：升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等。(4)①因为要研究CuSO4的量对反应速率的影响，所以应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取30 mL，即V1＝30，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL，可以求得V6＝10，V7＝20，V8＝19.5，V9＝17.5，V10＝15。②因析出的铜的量较多，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸接触面积大大减小，故反应速率反而减慢了。
(1)某课外兴趣小组对H2O2的分解速率进行实验探究。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。表中数据为在不同条件下用10 mL H2O2制取150 mL O2所需的时间。
浓度 时间/s 反应条件 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做催化剂、加热 10 25 60 120
①上述实验结果体现了__________、__________、__________等因素对过氧化氢分解速率的影响；
②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对化学反应速率的影响：_______________________________________________________________________________。
(2)某温度时，在一个2 L的密闭容器中，M、N、W三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：
①该反应的化学方程式为___________________________________________；
②从开始至4 min，N的平均反应速率为____________。
【解析】(1)①根据表格分析可知，实验结果体现了浓度、温度、催化剂等因素对过氧化氢分解速率的影响。
②在其他条件不变时，温度升高，化学反应速率加快；在其他条件不变时，反应物浓度增大，化学反应速率加快；在其他条件不变时，使用催化剂比不使用催化剂反应速率大大加快。
(2)①在4 min时，M、N的物质的量都减小0.4 mol，W的物质的量增加0.8 mol，则M、N是反应物，W是生成物；由于物质改变的物质的量之比等于化学计量数之比，故该反应的化学方程式是M＋N===2W。
②从开始至4 min，N的平均反应速率v(N)＝＝0.05 mol/(L·min)。
【答案】(1)①浓度　温度　催化剂
②温度升高，化学反应速率加快(或反应物浓度增大，化学反应速率加快或使用合适的催化剂，化学反应速率加快)
(2)①M＋N===2W　②0.05 mol/(L·min)
命题点2 化学反应的限度
（一）化学反应的限度
1、可逆反应及其特征
(1)概念：在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的化学反应。
(2)特征
①相同条件下，同时向正、逆两个方向进行。
②对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化成产物，反应只能进行到一定的程度，这就是该化学反应在这个条件下所能达到的限度。
③在可逆反应的化学方程式中，用“”代替“===”。如N2＋3H22NH3，其中氮气与氢气生成氨的反应称为正反应，氨分解为氮气和氢气的反应称为逆反应。
2、化学反应的限度
(1)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。
(2)对化学反应限度的理解
①化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大转化率。
②同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。
（二）化学平衡
1、化学平衡状态的建立
(1)以反应2SO2＋O22SO3为例，在一定温度下，将0.02 mol SO2和0.01 mol O2通入1 L密闭容器中，依据反应进行阶段填空。
(2)在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率随时间的变化如图所示。
2、化学平衡状态
(1)概念：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化，正反应速率和逆反应速率相等，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。
(2)特征
3、化学平衡状态的判断依据
(1)直接依据——根据速率关系
①同一物质：生成速率＝消耗速率，即v正(A)＝v逆(A)。
②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，如aA＋bBcC＋dD，＝ 。
即—
(2)间接依据——根据各组分的量
首先分析该量是“变量”还是“恒量”，如为“恒量”，即随反应的进行永远不变，则不能作为判断平衡状态的依据；如为“变量”，即该量随反应进行而改变，当其“不变”时，则为平衡状态。
即：—
4、化学平衡状态的判断
反应 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡
各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡
各气体的体积或气体体积分数一定 平衡
总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡
正、逆反 应速率 的关系 在单位时间内消耗了m mol A的同时生成了m mol A 平衡
在单位时间内消耗了n mol B的同时消耗了p mol C 平衡
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q 不一定平衡
在单位时间内生成了n mol B的同时消耗了q mol D 不一定平衡
压强 m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件不变) 平衡
m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件不变) 不一定平衡
混合气体的平 均相对分子质量 当m＋n≠p＋q时，Mr一定 平衡
当m＋n＝p＋q时，Mr一定 不一定平衡
温度 任何化学反应都伴随着能量的变化，当体系温度一定时(其他条件不变) 平衡
体系的密度(ρ) 密度一定 不一定平衡
其他 若体系颜色不再变化等 平衡
【特别提醒】判断化学平衡的关键是分析反应过程中的可变量和恒量：
①当反应过程中可变量不变时，则可逆反应达到化学平衡状态。
②恒量在反应过程中始终不变，不能作为判断化学平衡状态的标志。
（三）化学平衡移动及其影响因素
1、实验探究温度对化学平衡的影响
(1)实验原理：二氧化氮(NO2)通常为红棕色气体，四氧化二氮(N2O4)通常为无色气体。在常温常压下，二氧化氮就能转化为四氧化二氮，且反应是可逆的，正反应为放热反应。反应的化学方程式为2NO2(g)N2O4(g)。
(2)实验过程与实验现象：将封装有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的装置两端的球形容器分别浸入冷水和热水中，观察到的现象分别是浸入冷水中的容器里的气体混合物颜色变浅，浸入热水中的容器里的气体混合物颜色变深。
(3)现象分析：其他条件一定，降低温度后原平衡状态被破坏，在新的条件下达到新的平衡状态，导致二氧化氮的浓度减小，四氧化二氮的浓度增大；升高温度后原平衡状态被破坏，在新的条件下达到新的平衡状态，导致二氧化氮的浓度增大，四氧化二氮的浓度减小。
(4)实验结论
①温度改变，会使可逆反应2NO2(g)N2O4(g)的化学平衡被破坏，且被破坏后的可逆反应在新的条件下建立起新的化学平衡。
②升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。
2、化学平衡移动
(1)概念：已达化学平衡的可逆反应中，当条件改变时，原来的化学平衡被破坏，并在新的条件下建立起新的化学平衡的过程。
(2)影响因素：温度、浓度、压强等。
3、化学平衡移动的理解
(1)化学平衡移动过程可表示为
(2)化学平衡移动的本质是不同程度地改变了v正和v逆，只有条件改变后v正≠v逆，平衡才发生移动。
4、浓度和压强对化学平衡的影响
(1)其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。
(2)其他条件不变时，增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。
(3)对于有气体参与的可逆反应：
(4)对于反应前后气体分子数不变的反应[如H2(g)＋I2(g)2HI(g)]，改变压强，化学平衡不发生移动。
5、化学平衡的相关计算——三段式法
(1)建立解题模式的方法：①写出有关反应的化学方程式。②找出各物质的起始量、变化量、平衡量。③根据已知条件列方程计算。
例如：　　　　 mA(g)＋nB(g)pC(g)　＋　qD(g)
起始量/mol a b c d
变化量/mol x(耗) (耗) (增) (增)
平衡量/mol a－x b－ c＋ d＋
(2)对于反应物：转化浓度＝起始浓度－平衡浓度；对于生成物：转化浓度＝平衡浓度－起始浓度。三个量中，只有转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比，起始浓度和平衡浓度则是任意的。
(3)转化率的计算：A的转化率＝×100%；“量”指物质的量、浓度、体积、质量等。
角度1 可逆反应及其特点
下列反应不属于可逆反应的是(　　)
A．二氧化硫的催化氧化 B．氯气溶于水
C．工业合成氨 D．水电解生成H2和O2与H2在O2中的燃烧反应
【答案】D
【解析】二氧化硫的催化氧化生成SO3是可逆反应，故A正确；氯气溶于水，氯气与水反应生成HCl和HClO，是可逆反应，故B正确；工业合成氨是可逆反应，故C正确；水电解生成H2和O2与H2在O2中的燃烧反应，反应条件不同，不是可逆反应，故D错误。
下列各组反应中，属于可逆反应的一组是(　　)
A.2H2O2H2↑＋O2↑，2H2＋O22H2O
B.NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3，NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O
C.H2＋I22HI,2HIH2＋I2
D.2Ag＋Br22AgBr,2AgBr2Ag＋Br2
【答案】C
【解析】可逆反应必须是在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应，A、B、D三项中反应条件不同，都不是可逆反应，只有C满足条件，故选C。
在密闭容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，一定条件下发生如下反应2SO2＋O22SO3。反应达到平衡后，各物质的物质的量可能为(　　)
选项 n(SO2)/mol n(O2)/mol n(SO3)/mol
A 2.0 1.0 0
B 1.0 0.8 1.0
C 0.20 0.10 1.80
D 0 0 2.0
【答案】C
【解析】反应2SO2＋O22SO3是可逆反应，加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，最终各种物质都应该存在，不能全为反应物，也不能都为生成物，所以A、D错误；反应正向进行，所以向SO2生成SO3的方向进行，SO2与O2反应的物质的量关系为2∶1，所以SO2减小1 mol，消耗氧气0.5 mol，所以应该剩余氧气物质的量为0.5 mol，不能是0.8 mol，B错误，故合理选项是C。
角度2 化学反应的限度
一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。当SO2、O2、 SO3的浓度不再变化时，下列说法正确的是(　　)
A．SO2和O2全部转化为SO3
B．正、逆反应速率相等且等于零
C．该反应已达化学平衡状态
D．SO2、O2、SO3的浓度一定相等
【答案】C
【解析】A项该反应是可逆反应，无论二者以何比例混合， 反应达到平衡时，SO2、O2不能完全转化为生成物SO3，错误；B项，可逆反应达到平衡时，反应仍然在进行，正、逆反应速率相等且不等于零，错误；C项，当SO2、O2、SO3的浓度不再改变时，任何物质的消耗速率等于生成速率，说明反应已达到化学平衡状态，正确；D项，当SO2、O2、SO3的浓度不再改变时，SO2、O2、SO3的浓度可能相等，也可能不相等，与加入物质的多少、反应条件有关，错误。
已知反应：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，起始时向某密闭容器中通入1 mol NO2、2 mol S18O2，反应达到平衡后，下列有关说法正确的是(　　)
A．NO2中不可能含18O
B．有1 mol N18O生成
C．S18O2的物质的量不可能为0.8 mol
D．SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，说明该反应达到平衡
【答案】C
【解析】该反应为可逆反应，则通入1 mol NO2、2 mol S18O2，反应达到平衡后，SO2、SO3、NO、NO2均含18O，故A错误；该反应为可逆反应，反应物不可能完全消耗，所以通入1 mol NO2、2 mol S18O2，不可能有1 mol N18O生成，故B错误；该反应为可逆反应，反应物不可能完全消耗，所以通入1 mol NO2、2 mol S18O2，则NO2、S18O2消耗都小于1 mol，所以S18O2的物质的量不可能为0.8 mol，故C正确；该反应为可逆反应，SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，不能说明该反应达到平衡，故D错误。
下列对于可逆反应2M(g)＋N(g)2P(g)达到平衡时的说法正确的是(　　)
A.M、N全部变成了P
B.反应已经停止
C.反应混合物中各组分的浓度不再改变
D.反应混合物中c(M)∶c(N)∶c(P)一定等于2∶1∶2
【答案】C
【解析】可逆反应的转化率达不到100%，即M、N不可能全部变成P，A项错误；平衡时正、逆反应速率相等，但不为0，即反应没有停止，B项错误；平衡时反应混合物中各组分的浓度不再改变，C项正确；平衡时反应混合物中c(M)∶c(N)∶c(P)不一定等于2∶1∶2，D项错误。
角度3 化学平衡状态的判断
一定条件下的可逆反应2NO2(红棕色)2NO(无色)＋O2(无色)，在恒压密闭容器中充入NO2，达到化学平衡状态的标志是(　　)
A．反应停止了
B．NO的正反应速率与O2的逆反应速率相等
C．c(NO)∶c(O2)＝2∶1
D．气体的颜色不再变化
【答案】D
【解析】A项，反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，但反应并没有停止，故错误；B项，NO的正反应速率与O2的逆反应速率之比为2∶1时才能确定反应达到平衡状态，故错误；C项，c(NO)∶c(O2)始终是2∶1，不能作为判断是否达到平衡的依据，故错误；D项，混合气体的颜色不再改变，说明NO2气体的浓度不变，则反应达到平衡状态，故正确。
煤焦与水蒸气的反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)(是吸热反应)是煤气化过程中的主要反应之一。若该反应在恒温、恒容的密闭体系中进行，仅通过以下数据可以判断t时刻反应是否达到平衡状态的是(　　)
①t时刻及其前后H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度；
②t时刻，H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度；
③t时刻，消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率；
④t时刻，生成CO(g)的速率与消耗H2(g)的速率。
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
【答案】B
【解析】t时刻及其前后各种气体的浓度不变时，该反应正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故①可以判断t时刻反应是否达到平衡状态；t时刻，各种气体的浓度只是一个数值，无法判断平衡状态，故②无法判断；无论反应是否达到平衡状态都存在消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率相等，所以不能据此判断平衡状态，故③无法判断；t时刻生成CO(g)的速率是正反应，消耗H2(g)的速率是逆反应，v(正)＝v(逆)可以判断平衡状态，故④可以判断t时刻反应是否达到平衡状态。
一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是(　　)
A．体系的压强不再发生变化
B．v正(CO)＝v逆(H2O)
C．生成n mol CO的同时生成n mol H2
D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
【答案】C
【解析】A项，由于该反应前后气体体积改变，当体系的压强不再发生变化时，说明反应已达到化学平衡状态；B项，CO的正反应速率等于其逆反应速率，说明反应已达到化学平衡状态；C项，生成CO、H2均表示反应向正反应方向进行，没有表示出正、逆反应速率的关系，不能说明反应已达化学平衡状态；D项，H—H键断裂和H—O键断裂是两个相反的反应方向，1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键，即消耗1 mol H2的同时消耗了1 mol H2O，可知H2的消耗量等于其生成量，说明反应已达到化学平衡状态。
角度4 化学平衡移动与影响因素
在一定条件下，下列可逆反应的平衡移动伴随着颜色变化，但颜色变化不受压强变化影响的是(　　)
A．2NO2N2O4
B．2NO22NO＋O2
C．2HIH2＋I2
D．FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl
【答案】D
【解析】C项是等体积反应，改变压强颜色会发生变化，但是平衡不移动；D项是在溶液中进行的反应，压强对平衡无影响。
工业上合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是(　　)
A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好
B．压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好
C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂
D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率
【答案】C
【解析】A项，温度高反应速率快，但温度过高会消耗更多的燃料，因此实际生产中的温度不是越高越好，故错误；B项，压强大反应速率快，但压强过高会增加设备的成本，因此实际生产中的压强不是越高越好，故错误；C项，可选用适当的催化剂提高反应速率，故正确；D项，加入水蒸气会降低反应体系的温度，且氨气溶于水并不能提高反应速率，故错误。
将5 mL 0.005 mol·L－1 FeCl3溶液和5 mL 0.015 mol·L－1 KSCN溶液混合，达到平衡后呈红色，再将混合液分为5份，分别进行如下实验：
试管①：滴加4滴水，振荡
试管②：滴加4滴饱和FeCl3溶液，振荡
试管③：滴加4滴1 mol·L－1 KCl溶液，振荡
试管④：滴加4滴1 mol·L－1 KSCN溶液，振荡
试管⑤：滴加4滴1 mol·L－1 NaOH溶液，振荡
下列说法不正确的是(　　)
A．对比试管①和②，为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动
B．对比试管①和③，为了证明增大反应物浓度，平衡逆向移动
C．对比试管①和④，为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动
D．对比试管①和⑤，为了证明减小反应物浓度，平衡逆向移动
【答案】B
【解析】试管②与①对比，只改变了Fe3＋浓度，A正确；FeCl3溶液和KSCN溶液反应的本质是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，改变钾离子或氯离子的浓度对平衡没有影响，B错误；试管④与①对比，只改变了反应物SCN－的浓度，C正确；在原平衡体系中加入NaOH溶液，Fe3＋与之反应生成Fe(OH)3沉淀，溶液中Fe3＋的浓度减小，D正确。
角度5 化学平衡状态及相关计算
某温度时，在一个容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，下列有关说法错误的是(　　)
A．该反应的化学方程式为3X＋Y===2Z
B．2 min时，反应达最大限度，但化学反应仍在进行
C．反应开始至2 min，Z的反应速率为0.05 mol·L－1·min－1
D．反应达到平衡时，压强是开始时的0.9倍
【答案】A　
【解析】分析图知Δn(X)＝0.3 mol、Δn(Y)＝0.1 mol、Δn(Z)＝0.2 mol，所以三者化学系数之比为3∶1∶2，该反应是可逆反应，化学方程式为3X＋Y2Z，A项错误；2 min时，反应达平衡，但化学反应没有停止，仍在进行，B项正确；v(Z)＝＝＝0.05 mol·L－1·min－1，C项正确；根据图象可知，开始时气体总物质的量为2 mol；平衡后气体总物质的量为0.9 mol＋0.7 mol＋0.2 mol＝1.8 mol，＝＝＝0.9，D项正确。
在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于(　　)
A.5% B.10% C.15% D.20%
【答案】C
【解析】达到平衡时，H2转化的物质的量为8 mol×25%＝2 mol。在一定条件下，N2与H2发生反应：
　　　　　　　　　　N2＋3H2 2NH3
起始物质的量/mol 2 8 0
转化物质的量/mol 2
平衡物质的量/mol 6
同温同压下，气体的体积比等于其物质的量之比，故平衡时氮气的体积分数为×100%≈15%。
一定条件下，0.3 mol X(g)与0.3 mol Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　)
A．反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1∶1
B．达到平衡时，反应放出0.1a kJ的热量
C．达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z的正反应速率将不发生变化
D．X的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡
【答案】C
【解析】A项，反应过程中X与Y的变化量之比是1∶3，则反应一段时间后，X与Y的物质的量之比不可能仍为1∶1，错误；B项，达到平衡时，因可逆反应不能反应完全，则反应的X小于0.1 mol，反应放出的热量小于0.1a kJ，错误；C项，恒容条件下，达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，不影响反应物和生成物的浓度，反应速率也不变，正确；
D项，
　　　　　X(g)＋　3Y(g)　　2Z(g)
起始/mol 0.3 0.3 0
变化/mol x 3x 2x
变后/mol 0.3－x 0.3－3x 2x
X的体积分数为×100%＝50%，
X的体积分数始终保持不变，不能说明反应已达到平衡，错误。
角度6 化学平衡状态图像
在一定温度下，某容器内的某一反应中，X、Y的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，下列表述正确的是(　　)
A．t1时，Y的浓度是X的浓度的2倍
B．反应的化学方程式为X??2Y
C．t2时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态
D．t3时，X、Y的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零
【答案】A
【解析】A项，由图像知，反应中Y的物质的量减少，X的物质的量增多，则Y为反应物，X为生成物，Y、X的物质的量变化量之比为(8－2)∶(5－2)＝6∶3＝2∶1，则化学方程式为2Y??X，t1时X的物质的量为3 mol，Y的物质的量为6 mol，因此Y的浓度是X的2倍，故A项正确，B项错误；在t2时，X和Y的物质的量相等，但反应未达到平衡，故正、逆反应速率不相等，故C项错误；在t3时，X和Y的物质的量不再随时间的变化而变化，反应达到平衡，此时正、逆反应速率相等，但不为零，故D项错误。
向一密闭容器中放入1 mol X，进行可逆反应2X(g)3Y(g)，反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A.t1时，只有正反应
B.t2～t3时，反应不再发生
C.t2时，容器内有1.5 mol Y
D.t2～t3时，X、Y的物质的量均没有发生变化
【答案】D
【解析】t1时，v正＞v逆＞0，正、逆反应都在发生，A项错误；t2～t3时，v正＝v逆＞0，反应并未停止，B项错误；该反应为可逆反应，1 mol X不能完全反应，所以当反应达到平衡时，容器内Y的物质的量小于1.5 mol，C项错误；t2～t3时为化学平衡状态，X、Y的物质的量均不发生变化，D项正确。
在2 L密闭容器中，800 ℃时，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示。
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)上图中，A点处v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)图中表示NO2变化的曲线是________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________________。
(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填字母，下同)。
a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器内的密度保持不变
(4)下列能使该反应的反应速率增大的是________。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效的催化剂
【答案】(1)大于　(2)b　1.5×10－3 mol·L－1·s－1　(3)bc　(4)bcd
【解析】(1)图中表明A点的反应时间小于1 s，表格中数据表明在0～1 s内n(NO)呈减小状态，则反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)在向右进行，v正＞v逆。
(2)上述反应向右进行，则c(NO)由逐渐减小到保持不变。表格中数据表明上述反应从开始到平衡，n(NO)的减小量为0.020 mol－0.007 mol＝0.013 mol，则n(NO2)的增加量为0.013 mol。上述反应容器的容积为2 L，则平衡时c(NO2)＝0.006 5 mol·L－1，则表示NO2变化的曲线是b。表格中数据表明，在0～2 s内n(NO)减小量为0.020 mol－0.008 mol＝0.012 mol，则n(O2)的减小量为0.006 mol，容器容积为2 L，则Δc(O2)＝0.003 mol·L－1，反应时间为2 s，根据v＝计算得v(O2)＝1.5×10－3 mol·L－1·s－1。
(3)化学平衡状态中正、逆反应速率相等，v正(NO2)＝2v逆(O2)体现了上述反应中正、逆反应速率相等，v(NO2)＝2v(O2)则不可以。上述反应，在达到平衡之前气体总物质的量不守恒，则在恒温、恒容下气体总压强不守恒；在达到平衡之后气体总物质的量守恒，则在恒温、恒容下气体总压强守恒。总之，上述反应的容器内压强保持不变，说明反应已经到达平衡。上述反应，在达到平衡前后气体质量守恒，由于容器容积不变，则容器内的密度不变不能说明反应达到平衡。
(4)其他条件一定，升高温度或增大反应物的浓度或使用催化剂，都能使化学反应速率增大；反之，可使化学反应速率减小。
1．（23-24高二上·山东泰安·阶段练习）已知反应：2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g) ΔH=-akJ mol-1(a＞0)，其反应机理如下
①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g) 快
②NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法正确的是
A．该反应的速率主要取决于①的快慢
B．NOBr2是该反应的催化剂
C．正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ mol-1
D．升高温度正反应速率增大的倍数大于逆反应速率增大的倍数
【答案】C
【详解】A．慢反应决定整个反应速率，则该反应的速率主要取决于②的快慢，A错误；
B．NOBr2为中间产物，开始不存在，不能作催化剂，B错误；
C．焓变等于正逆反应活化能之差，焓变为负，则正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1，C正确；
D．升高温度平衡逆向移动，所以正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数，D错误；
故选C。
2．（25-26高二上·山东·课后作业）对于可逆反应：A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)　ΔH<0，下列图像中正确的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】A．该反应的正反应是气体分子数减小的反应。且是放热反应，升高温度，正、逆反应速率都升高，同时平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率升高得更快，A项错误；
B．压强不变，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A2的质量分数增加；温度不变，增大压强，平衡向正反应方向移动，A2的质量分数减小，B项正确；
C．对可逆反应来说，温度越高，达到平衡所用的时间越短，C项错误；
D．增大压强，正、逆反应速率均增大，D项错误；
故选B。
3．（24-25高一下·山东枣庄·期中）下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是
A．，绝热、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变
B．，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变
C．，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变
D．，恒温、恒容下，反应体系中气体的平均摩尔质量保持不变
【答案】D
【详解】A．该反应气体物质的量总和不变，但绝热条件下温度变化会影响压强。当压强不变时，说明反应已达平衡，A错误；
B．颜色变化与浓度相关，颜色不变说明浓度不再变化，反应达平衡，B错误；
C．反应中只有为气体，密度不变说明气体质量不再变化，反应达平衡，C错误；
D．反应前后气体总物质的量相等，总质量始终不变，平均摩尔质量恒为定值，无法判断是否平衡，D正确；
故选D。
4．（24-25高一下·山东淄博·期中）在一定条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A．时刻的逆反应速率大于时刻的正反应速率
B．时刻，正反应速率大于逆反应速率
C．时刻，在该条件下反应物已完全转化为生成物
D．时刻，反应已经停止
【答案】B
【详解】A．时刻生成物浓度小于时刻生成物浓度，时刻达到平衡，正逆反应速率相等，且大于时刻逆反应速率，A错误；
B．时刻，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，B正确；
C．时刻，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，没有达到平衡状态，没有达到最大转化率，反应物没有完全转化为生成物，C错误；
D．是平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，没有停止，D错误；
故选B。
5．（25-26高二上·山东聊城·期中）AlN是一种新型无机非金属材料，制备原理是。1700℃下，在恒容密闭容器中加入一定量的反应物发生该反应，下列情况不能判断反应达到平衡状态的是
A．气体密度不再变化 B．Al2O3的物质的量不再变化
C．气体总压强不再变化 D．气体平均摩尔质量不再变化
【答案】D
【详解】A．由质量守恒定律可知，该反应是气体质量增大的反应，反应时，恒容密闭容器中混合气体的密度增大，则气体密度不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，A正确；
B．反应中氧化铝的物质的量减少，则氧化铝的物质的量不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，B正确；
C．该反应是气体体积增大的反应，反应中气体压强增大，则气体总压强不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，C正确；
D．氮气和一氧化碳的摩尔质量均为28g/mol，反应中气体平均摩尔质量始终为28g/mol，不会变化，则气体平均摩尔质量不再变化不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，D错误；
故选D。
6．（24-25高一下·山东济宁·期中）少量纯铁片与100mL0.1mol/L的足量稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应的速率而又不改变H2产量，下列方法不可行的是
A．改用等质量的生铁片 B．滴加少量浓硫酸
C．改用20mL1.0mol/L的盐酸 D．将铁片改为等质量的铁粉
【答案】A
【详解】A．生铁片是铁碳合金，等质量的生铁中铁的实际含量低于纯铁片，导致参与反应的铁减少，生成的H2减少，改变了产量，不可行，A符合题意；
B．滴加浓硫酸会增加H 浓度，加快反应速率，且铁为少量，H2产量由铁决定，未改变产量，可行，B不合题意；
C．改用高浓度盐酸提高H 浓度，加快反应速率，铁仍完全反应，H2产量不变，可行，C不合题意；
D．铁粉增大接触面积，加快反应速率，铁质量不变，H2产量不变，可行，D不合题意；
故答案为：A。
7．（24-25高一下·山东泰安·期中）在一定温度下，某密闭容器中发生反应：，若0~15s内由降到，则下列说法正确的是
A．0~15s内用B表示的平均反应速率为
B．减小反应体系的体积，化学反应速率加快
C．反应进行到15s时
D．由降到所需的反应时间小于10s
【答案】B
【详解】A．B是固体，其浓度恒定，不能用浓度变化计算反应速率，A错误；
B．减小体积会增大气体反应物C的浓度，从而加快正、逆反应速率，B正确；
C．0.002mol/(L·s)是C在0~15s的平均速率，而非15s时的瞬时速率，C错误；
D．随着反应进行，C浓度降低，反应速率减慢，后续相同浓度变化所需时间应更长，D错误；
故选B。
8．（24-25高一下·山东德州·期末）联氨()是一种应用广泛的化工原料，常用于火箭和燃料电池的燃料。恒温条件下，在体积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol (g)和2 mol (g)，发生反应： ，反应第5min时测得(g)浓度为0.4 。下列说法错误的是
A．反应过程中放出的热量为1.2b kJ
B．以(g)表示的平均反应速率为0.12
C．容器中说明该反应达到化学平衡状态
D．若将恒温恒容的容器改为绝热恒容能加快反应速率
【答案】C
【详解】A．的浓度变化为0.6 mol/L，对应反应物质的量为1.2 mol，放热量为1.2b kJ，A正确；
B．反应速率比等于系数比，，B正确；
C．生成物的物质的量比等于系数比，则反应中N2与H2O的生成比例恒为1:2，该比值无法判断平衡，C错误；
D．反应为放热反应，绝热条件下温度升高，反应速率加快，D正确；
故选C。
9．（24-25高一下·山东德州·期中）脱除汽车尾气中和的反应过程中，各物质相对能量如图(TS表示过渡态)，下列说法正确的是
A．相对稳定性：TS1>TS2
B．为该反应的催化剂
C．和的总键能小于和的总键能
D．该反应的热化学方程式为
【答案】CD
【详解】A．物质的能量越高越不稳定，则相对稳定性：TS1B．由图可知，NO和CO向反应生成N2O，N2O再转化为N2，为该反应的中间产物，B错误；
C．由图可知，该反应中反应物的总能量高于生成物，为放热反应，则和的总键能小于和的总键能，C正确；
D．由图可知，该反应中反应物的总能量高于生成物，该反应的热化学方程式为 = ，D正确；
故选CD。
10．（25-26高二上·山东·课后作业）可逆反应的正反应速率分别用、、表示，逆反应速率分别用、、表示。当反应达到化学平衡时，正确的关系是
A．
B．
C．
D．
【答案】BC
【详解】A．根据反应速率与化学计量数的关系，正反应中，而，因此三者速率不可能相等，A错误；
B．平衡时，正反应生成的速率等于逆反应消耗的速率，即，逆反应中，故，B正确；
C．逆反应中，（由化学计量数2:1决定），C正确；
D．逆反应中，但，三者速率不相等，D错误；
故答案选BC。
11．（24-25高一下·山东枣庄·期中）某化学小组利用传感器、数据采集器和计算机等设备，探究外界条件对化学反应速率的影响。回答下列问题：
(1)在某温度下，探究影响分解速率的因素的实验方案如下：
实验序号 实验方案 实验序号 实验方案
Ⅰ 溶液 Ⅲ 溶液
Ⅱ 溶液 Ⅳ ，少量，5%溶液
①实验Ⅰ、Ⅱ探究目的是 ；实验Ⅰ、Ⅲ相比反应速率较大的是 。
②对比实验Ⅰ、Ⅳ得出的结论是 。
(2)设计如下实验探究和对分解反应的催化效果。
①试管Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均盛有。
试管 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
滴加试剂 5滴0.1mol 5滴 5滴蒸馏水
现象 较快产生细小气泡 缓慢产生细小气泡 无明显现象
试管Ⅰ中反应速率大于试管Ⅱ中反应速率的原因可能是：
ⅰ．做催化剂且试管中大
ⅱ．
经查阅资料知对该反应无催化作用，请设计实验证明 。
②溶液加入溶液后，溶液中会发生两步氧化还原反应，且两个反应中均参加了反应，其中第一步反应的离子方程式为，请从催化剂的角度分析并写出第二步反应的离子方程式 。
(3)为进一步研究催化剂对分解速率的影响，化学小组同学又做了下列实验：
①定性研究：小组同学用图1装置进行实验，在注射器中分别加入相同体积的1mol/L溶液和溶液，可通过观察 ，定性确定反应速率的大小。
②定量研究：为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响，小组同学利用图2装置进行定量实验，向大试管中加入的溶液，向注射器中分别加入溶液和溶液，测定的数据是 ，比较催化剂对反应速率的影响。
【答案】(1) 探究温度对化学反应速率的影响 实验Ⅲ 其它条件相同时，加入催化剂可加快化学反应速率
(2) 比催化效果好 向洁净试管中加入溶液，再滴加5滴食盐水，无明显现象
(3) 气球膨胀的快慢 收集相同气体所需要的时间
【详解】（1）①对比实验I和实验II可知两者当中的温度不同，其他条件相同，故其目的为：其他条件相同时，探究温度对反应速率的影响；对比实验Ⅰ、Ⅲ可知两者当中双氧水浓度不同，已知其它条件相同，浓度越大反应速率越大，因此反应速率较快的是实验Ⅲ。
②实验I和实验IV相比可知，实验IV有催化剂，其他条件和实验I相同，故可以得出的结论为：其它条件相同时，加入催化剂可加快化学反应速率。
（2）①试管I和试管II中Cl-浓度不同，另外试管I中含有Fe3+，试管II中含有Cu2+，试管I中反应速率大于试管II中反应速率的原因可能是：ⅰ．做催化剂且试管I中大；ⅱ．比催化效果好；要证明无催化作用，只需要向H2O2溶液中加入食盐水即可排除和的干扰，设计实验为：向洁净试管中加入10mL 5% 溶液，再滴加5滴食盐水，无明显现象。
②催化剂通过参加化学反应，改变反应历程，降低反应的活化能从而加快化学反应速率，而本身的质量和性质反应前后不变，则反应过程中包括催化剂参加反应的过程和催化剂再生的过程，根据Fe3+和的性质利用氧化还原反应分析，这两个氧化还原反应的化学方程式分别是：和。
（3）①三价铁离子和铜离子对过氧化氢的催化效果不同，过氧化氢分解产生氧气，气球会膨胀，故可以看到的现象是：气球膨胀的快慢不同。
②小组同学利用图2装置进行定量实验，向大试管中加入的溶液，向注射器中分别加入溶液和溶液，测定的数据是可以通过收集相同气体所需要的时间来进行比较。
12．（24-25高一下·山东济南·期中）某温度下在2L恒容密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图所示：
(1)该反应的化学方程式是 ，
(2)达到平衡状态时X的浓度为 mol/L，0~5min内，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为 mol/(L·min)。
(3)5min时，Y的消耗速率 (填“大于”、“小于”或“等于”)6min时Y的消耗速率。
【答案】(1)
(2) 0.2 0.04
(3)等于
【详解】（1）根据图像，X、Y物质的量减少，Z物质的量增加，则X、Y是反应物，Z是生成物；平衡时，X、Y、Z的物质的量变化分别是0.6mol、0.2mol、0.4mol，变化量比等于化学计量数比，该反应的化学方程式是 ；
（2）根据图像，5min后反应达到平衡状态，达到平衡状态时X的浓度为mol/L；0~5min内，反应生成0.4molZ，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为mol/(L·min)；
（3）5min时反应达到平衡状态，5min时Y的消耗速率等于6min时Y的消耗速率。
13．（24-25高一下·山东青岛·期中）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应，其反应原理为。在容积固定为的密闭容器内充入和，加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下表：
反应时间/ 0 5 10 15 20 25 30
压强/ 24.80 24.06 23.38 22.70 22.13 21.70 21.70
(1)已知断开化学键所吸收的能量如下：。则利用该反应生成时 (填“吸收”或“放出”) 热量。
(2)关于上述模拟过程，下列叙述正确的是 (填标号)。
A．该条件下，时的逆反应速率小于时的正反应速率
B．保持不变，可判断该反应达到平衡状态
C．当时说明该反应已达到平衡状态
D．升高温度消耗速率增大，消耗速率减小
E．达平衡后升高温度，混合气体的平均摩尔质量减小
(3)从反应开始到时，以表示的平均反应速率= 。在该温度下达到平衡时的体积分数为 (结果保留一位小数)。
(4)其他条件不变，下列措施能加快生成速率的是 (填标号)。
a．增大容器的体积 b．充入气体 c．恒温恒容充入
d．将容器改为绝热容器 e．将氨气从体系中分离出
(5)2025年3月，全球首艘氨燃料商船正式完成示范航行，氨-空气燃料电池凭借净零排放、储运成本低等优势加速船舶脱碳，实现温室气体排放量削减约95%。该电池在碱性条件下工作时负极的电极反应方程式为 。
【答案】(1) 放出
(2)AE
(3) 0.015 0.1
(4)bd
(5)
【详解】（1）断开键和键，吸收能量为。成键释放能量：生成，释放能量为。反应焓变ΔH = 断键吸收能量 - 成键释放能量。即生成时放出热量。
（2）A．15 min时反应未平衡（压强仍在变化），逆反应速率较小；30 min时反应达平衡（压强不变），正反应速率与逆反应速率相等。15 min时逆反应速率小于30 min时正反应速率，A正确；
B．初始，反应消耗比例，浓度比恒定，比值始终为，不能用于判断平衡，B错误；
C．平衡时应有，C错误；
D．升高温度，正、逆反应速率均增大，N2消耗速率和NH3消耗速率均增大，D错误；
E．合成氨放热，达平衡后升高温度，平衡逆向移动，总质量不变，气体的物质的量减小，所以平均摩尔质量减小，E正确；
答案为AE。
（3）平均反应速率：容积固定为2 L，温度恒定，压强与总物质的量成正比。初始压强 ，对应初始总物质的量。时压强，，故平衡总物质的量。总物质的量减少。由反应，（为消耗氮气物质的量），得。消耗氢气物质的量。氢气浓度变化。时间是，以H2表示的平均反应速率。
体积分数：平衡时，。氨气的体积分数为： 。
（4）a． 增大容器的体积：容积增大，反应物浓度减小，正反应速率减慢，a不符合题意；
b．充入氮气，氮气浓度增加，正反应速率加快，b符合题意；
c．恒温恒容充入He，总压增加，但各组分分压和浓度不变，正反应速率不变，c不符合题意；
d．将容器改为绝热容器，合成氨放热，绝热条件下温度升高，反应速率加快，d符合题意；
e．将氨气从体系中分离出，降低NH3浓度，平衡正向移动，正反应速率变慢，e不符合题意；
答案：。
（5）碱性条件下，氨气在负极被氧化为氮气，失去电子，电极反应：。
14．（25-26高二上·山东·课后作业）某化学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：
[实验原理]
2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
[实验内容及记录]
实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪 至无色所需时间/min
0.6mol·L-1 H2C2O4溶液 H2O 3mol·L-1 H2SO4溶液 0.05mol·L-1 KMnO4溶液
1 3.0 2.0 2.0 3.0 1.5
2 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7
3 1.0 4.0 2.0 3.0 3.9
请回答下列问题：
(1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是 。
(2)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2＋)随时间变化的趋势如图甲所示，但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2＋)随时间变化的实际趋势如图乙所示。该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是 。
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。
实验 编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 再向试 管中加入某种 固体 溶液褪 至无色所需时间/min
0.6mol·L-1 H2C2O4溶液 H2O 3mol·L-1 H2SO4溶液 0.05mol·L-1 KMnO4溶液
4 2.0 2.0 3.0 MnSO4 t
③若该小组同学提出的假设成立，则t 1.5(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)其他条件不变，增大H2C2O4浓度(或增大反应物浓度)，化学反应速率增大
(2) 反应产物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2＋对该反应有催化作用) 3.0 小于
【分析】采用控制变量法探究外界条件对化学反应速率的影响。
【详解】（1）三个实验中改变的是草酸浓度(同一浓度的草酸溶液体积不同，但反应时溶液的总体积均为10mL)，其他条件不变，草酸浓度越大，溶液褪至无色所需时间越短，反应速率越大。
（2）①根据乙中图像可知，反应速率先加快后减慢，结合教材上的对应实验，提出的假设为反应生成的硫酸锰对反应起到催化作用。
②进行实验时应注意其他条件不变；所以溶液总体积应该为10mL，故应加入3.0mL草酸溶液。
③催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，溶液褪至无色所需时间变短，则t＜1.5。
15．（24-25高一下·山东济宁·期末）一定温度下，在恒容密闭容器中加入和发生吸热反应，部分物质的摩尔分数随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A．，
B．线表示随时间的变化
C．点时的转化率为
D．若在时刻降低温度，正反应速率减小，逆反应速率增大
【答案】BC
【分析】加入和发生吸热反应，列出三段式：
，气体总物质的量为，
200min时，解得x=0.25，则a表示，b表示H2。
【详解】A．，，故A错误；
B．根据分析，a表示，b表示H2，故B正确；
C．P点时，解得x=，的转化率为，故C正确；
D．若在时刻降低温度，正逆反应速率均减小，故D错误；
故答案为BC。
16．（24-25高一下·山东淄博·期末）甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。回答下列问题：
I．HCOOH的分解涉及如下反应：
反应i：
反应ii：
(1)上述反应能量变化的关系如图所示，表示反应能量变化的为 (填“”或“”)，反应的 。
(2)温度时，向2L恒容密闭容器中通入1molHCOOH(g)，发生上述反应。
①时，测得容器中和的浓度分别为和，则此时容器中 ，反应开始到的平均反应速率 mol。
②下列说法中能表明上述反应达到化学平衡状态的是 (填标号)。
A．气体密度不变 B．气体总压强不变
C．的浓度不变 D．和的物质的量之比不变
Ⅱ．甲酸燃料电池装置可额外获得等工业原料
(3)物质为 (填化学式)，电池的负极反应式为 ，理论上，消耗标准状况下可获得的质量为 g。
【答案】(1)
(2) 0.06 BC
(3) 20
【详解】（1）反应i为吸热反应，说明反应物总能量低于生成物总能量，根据图形可知符合反应i的曲线为：；根据盖斯定律，反应的可看作为由反应ii反应i所得，则反应的。
（2）①时，根据反应i和反应ii：容器内各物质的浓度分别为：、、剩余；则此时容器中；反应开始到的平均反应速率；
②下列说法中能表明上述反应达到化学平衡状态的是：
A．气体密度不变：容器体积不变，气体质量始终不变，故密度一直不变，无法判断是否达到平衡状态，A错误；
B．气体总压强不变：根据反应i和反应ii可知属于体积增大的反应，随反应进行压强增大，当气体总压强不变时可以说明反应已达到平衡状态，B正确；
C．的浓度不变：随反应进行的浓度逐渐增大，当的浓度不变时可以说明反应已达到平衡状态，C正确；
D．和的物质的量之比不变：根据反应ii可知和的物质的量之比始终为1:1，所以无法用来判断是否达到平衡状态，D错误；
故答案为：BC。
（3）根据燃料电池的工作原理可知，燃料在负极反应；利用这一原理得到甲酸燃料电池中，甲酸在负极反应，则该装置的左边为负极，电极反应式为：，根据装置图可知正极为得到电子，电极反应式为：，然后被氧化为进行循环转化，反应式为：，同时正极要产生，可以通过阳离子交换膜从左侧交换到右侧，则溶液中需要补充的离子为：和，则X为：；电池的总反应可看为：，则消耗标准状况下可获得的质量为：。
第1页，共2页
第1页，共2页知识点1 化学反应的快慢
（一）化学反应速率
1、化学反应速率
（1）定义
描述化学反应快慢的物理量。
（2）表示方法
用单位时间某反应物浓度的减少量(绝对值)或某生成物的浓度的增加量来表示。
（3）表达式(A为反应物，D为生成物)
v(A)＝或v(D)＝。
（4）单位
mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。
【特别提醒】
①化学反应速率反映了化学反应进行的快慢。
②化学反应速率通常是指在某一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时反应速率。
2、表示化学反应速率的注意事项
(1)对化学反应速率表达式的理解
(2)不论反应物还是生成物，其化学反应速率均取正值。
(3)在描述或计算某物质表示的化学反应速率大小时，必须注明其单位，否则无意义。
3、化学反应速率的计算
(1)定义式法：v＝＝。
(2)关系式法
对于反应：aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，满足如下关系：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)。
即化学反应速率之比＝化学计量数之比＝物质的量浓度变化量之比＝物质的量变化量之比。
(3)三段式法
①计算模式
设a mol/L、b mol/L分别为A、B两物质的起始浓度，mx mol/L为反应物A的转化浓度，则：
mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)　　　
a　　　　b　　　　0　　 0
mx　　　nx　　　 px　 　qx
a－mx　 b－nx　　px　　qx
②计算步骤
―→―→
4、化学反应速率大小的比较方法
(1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。
(2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较与，若＞，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。
（二）影响化学反应速率的因素
1、主要因素：化学反应速率的大小主要取决于物质本身的内在性质。
2、外界因素(其他条件相同时)
3、影响化学反应速率的主要因素
(1)规律：反应物本身的内在性质是化学反应速率的决定因素。反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之，化学反应速率越慢。
(2)实例：相同条件下，表面积相同的镁片和铁片分别与同浓度的盐酸反应时，前者反应速率更快。
（三）影响化学反应速率的因素探究
1、浓度
(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。
(3)化学反应速率与固体颗粒的大小有关，颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快。
2、温度
(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。
3、压强
(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。
(3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。
如恒温恒容：充入稀有气体→容器压强增大，各反应物的浓度不变→化学反应速率不变。
【特别提醒】
“惰性气体”(不参加反应的气体)对反应速率的影响
①恒容：充入“惰性气体”总压强增大―→物质浓度不变，反应速率不变。
②恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小反应速率减小。
4、催化剂
催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率。
5、其他因素
固体物质的反应速率与其物质的量无关，而与其接触面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率越快。
角度1 反应速率的概念及表示方法
下列说法不正确的是(　　)
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量来表示
B．用不同物质表示同一反应的平均速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C．化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位共同决定
D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
下列说法正确的是(　　)
A．化学反应速率是对可逆反应而言的，非可逆反应不谈化学反应速率
B．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值
C．同一化学反应中，化学反应速率可用反应物浓度的改变表示，也可用生成物浓度的改变表示，其值可能相同，也可能不同
D．化学反应速率的单位通常是g·L－1·s－1，也可以是kg·L－1·s－1
下列说法不正确的是(　　)
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度变化量来表示
B．化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量
C．用不同物质的浓度变化量表示同一段时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比
D．若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在1 s内反应物和生成物的浓度变化量都为0.5 mol·L－1
角度2 反应速率的计算
一定条件下反应N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)在10 L的密闭容器中进行，测得2 min内，N2的物质的量由20 mol减小到8 mol，则2 min内N2的反应速率为(　　)
A．1.2 mol·L－1·min－1 B．6 mol·L－1·min－1
C．0.6 mol·L－1·min－1 D．0.4 mol·L－1·min－1
在N2＋3H2 2NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 mol·L－1，在该段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 mol·L－1·
s－1。则反应所经过的时间是(　　)
A．2 s B．2 min C．3 s D．3 min
已知某条件下，合成氨反应的数据如下表。N2＋3H22NH3
N2 H2 NH3
起始浓度/mol·L－1 1.0 3.0 0.2
2 s末浓度/mol·L－1 0.6 1.8 1.0
4 s末浓度/mol·L－1 0.4 1.2 1.4
当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时，下列说法中错误的是(　　)
A．2 s末氨气的反应速率为0.4 mol·L－1·s－1
B．前2 s时间内氨气的平均反应速率为0.4 mol·L－1·s－1
C．前4 s时间内氨气的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1
D．2～4 s时间内氨气的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1
角度3 反应速率大小比较
反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)＝0.15 mol·L－1·s－1 ②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1
③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1
该反应进行的快慢顺序为(　　)
A．④>②＝③>① B．④>②>③>① C．①>②＝③>④ D．①>②>③>④
将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器后，测得化学反应速率分别为甲：v(H2)＝3 mol/(L·min)；乙：v(N2)＝2 mol/(L·min)；丙：v(NH3)＝1 mol/(L·s)。则三个容器中合成氨的反应速率由大到小的顺序为(　　)
A．v(甲)>v(乙)>v(丙) B．v(乙)>v(丙)>v(甲) C．v(丙)>v(乙)>v(甲) D．v(乙)>v(甲)>v(丙)
3. 用锌粒与2 mol·L－1的稀硫酸混合制备氢气时，若向其中分别再加入少量等体积的下列物质：①KCl溶液、②4 mol·L－1盐酸、③CuCl2溶液、④4 mol·L－1
CH3COONa溶液，则加入后反应生成氢气速率的大小顺序是(　　)
A．③＞④＞① B．①＞②＞④ C．②＞①＞④ D．④＞③＞②
角度4 反应速率的影响因素
下列有关反应速率的说法正确的是(　　)
A．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以加快反应速率
B．100 mL 2 mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C．SO2的催化氧化反应是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率变慢
D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率变慢
等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定反应过程中产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别，有关说法错误的是(　　)
实验组别 c(HCl)/mol·L－1 温度/℃ 形状(Fe)
Ⅰ 2.0 30 块状
Ⅱ 2.5 30 块状
Ⅲ 2.5 50 粉末状
Ⅳ 2.5 50 块状
A.曲线a对应的实验组别为Ⅰ
B.对比实验Ⅰ、Ⅱ说明浓度对化学反应速率的影响
C.对比实验Ⅱ、Ⅳ说明温度对化学反应速率的影响
D.曲线a、b、c、d对应的实验组别分别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ
容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应：WO3(s)＋3H2(g)W(s)＋3H2O(g)，下列说法不正确的是(　　)
A．将容器的体积缩小一半，其反应速率增大
B．保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变
C．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率增大
D．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率减小
角度5 化学反应速率的图像
CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如下图所示。下列结论不正确的是(　　)
A．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
B．一段时间后，反应速率减小的原因是c(H＋)减小
C．反应在2～4 min内平均反应速率最大
D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.06 mol·L－1·s－1
在一定条件下，密闭容器内某一反应中A、B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．化学方程式为A??2B
B．t1时，A的反应速率是B的2倍
C．t2时，A、B的反应速率相等
D．t2时，用A表示的反应速率为 mol·L－1·min－1
某温度下，在2 L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)＋bB(g)cC(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)。12 s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8 mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．前12 s内，A的平均反应速率为0.025 mol·L－1·s－1
B．12 s后，A的消耗速率等于B的生成速率
C．化学计量数之比b∶c＝1∶2
D．12 s内，A和B反应放出的热量为0.2Q kJ
角度6 反应速率实验探究
Ⅰ.为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：
(1)定性分析：如图甲可通过观察________的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将0.1 mol·L－1
FeCl3改为________mol·L－1 Fe2(SO4)3更为合理，其理由是______________________________。
(2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是________。
(3)查阅资料得知：将作为催化剂的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的离子方程式分别是2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋和_________________________。
Ⅱ.欲用如图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。
(1)该实验不能达到目的，若想证明MnO2是催化剂还需要确认__________________________。
(2)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式：_______________________________。
某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有__________________________________________________。
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________________________________。
(3)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有______________________(答两种)。
(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验　 混合溶液 A B C D E F
4 mol·L－1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5
饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20
H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0
①请完成此实验设计，其中V1＝________，V6＝______，V9＝________。
②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析生成氢气速率下降的主要原因：
_____________________________________________________________________________________。
(1)某课外兴趣小组对H2O2的分解速率进行实验探究。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。表中数据为在不同条件下用10 mL H2O2制取150 mL O2所需的时间。
浓度 时间/s 反应条件 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做催化剂、加热 10 25 60 120
①上述实验结果体现了__________、__________、__________等因素对过氧化氢分解速率的影响；
②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对化学反应速率的影响：_______________________________________________________________________________。
(2)某温度时，在一个2 L的密闭容器中，M、N、W三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：
①该反应的化学方程式为___________________________________________；
②从开始至4 min，N的平均反应速率为____________。
命题点2 化学反应的限度
（一）化学反应的限度
1、可逆反应及其特征
(1)概念：在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的化学反应。
(2)特征
①相同条件下，同时向正、逆两个方向进行。
②对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化成产物，反应只能进行到一定的程度，这就是该化学反应在这个条件下所能达到的限度。
③在可逆反应的化学方程式中，用“”代替“===”。如N2＋3H22NH3，其中氮气与氢气生成氨的反应称为正反应，氨分解为氮气和氢气的反应称为逆反应。
2、化学反应的限度
(1)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。
(2)对化学反应限度的理解
①化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大转化率。
②同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。
（二）化学平衡
1、化学平衡状态的建立
(1)以反应2SO2＋O22SO3为例，在一定温度下，将0.02 mol SO2和0.01 mol O2通入1 L密闭容器中，依据反应进行阶段填空。
(2)在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率随时间的变化如图所示。
2、化学平衡状态
(1)概念：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化，正反应速率和逆反应速率相等，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。
(2)特征
3、化学平衡状态的判断依据
(1)直接依据——根据速率关系
①同一物质：生成速率＝消耗速率，即v正(A)＝v逆(A)。
②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，如aA＋bBcC＋dD，＝ 。
即—
(2)间接依据——根据各组分的量
首先分析该量是“变量”还是“恒量”，如为“恒量”，即随反应的进行永远不变，则不能作为判断平衡状态的依据；如为“变量”，即该量随反应进行而改变，当其“不变”时，则为平衡状态。
即：—
4、化学平衡状态的判断
反应 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡
各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡
各气体的体积或气体体积分数一定 平衡
总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡
正、逆反 应速率 的关系 在单位时间内消耗了m mol A的同时生成了m mol A 平衡
在单位时间内消耗了n mol B的同时消耗了p mol C 平衡
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q 不一定平衡
在单位时间内生成了n mol B的同时消耗了q mol D 不一定平衡
压强 m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件不变) 平衡
m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件不变) 不一定平衡
混合气体的平 均相对分子质量 当m＋n≠p＋q时，Mr一定 平衡
当m＋n＝p＋q时，Mr一定 不一定平衡
温度 任何化学反应都伴随着能量的变化，当体系温度一定时(其他条件不变) 平衡
体系的密度(ρ) 密度一定 不一定平衡
其他 若体系颜色不再变化等 平衡
【特别提醒】判断化学平衡的关键是分析反应过程中的可变量和恒量：
①当反应过程中可变量不变时，则可逆反应达到化学平衡状态。
②恒量在反应过程中始终不变，不能作为判断化学平衡状态的标志。
（三）化学平衡移动及其影响因素
1、实验探究温度对化学平衡的影响
(1)实验原理：二氧化氮(NO2)通常为红棕色气体，四氧化二氮(N2O4)通常为无色气体。在常温常压下，二氧化氮就能转化为四氧化二氮，且反应是可逆的，正反应为放热反应。反应的化学方程式为2NO2(g)N2O4(g)。
(2)实验过程与实验现象：将封装有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的装置两端的球形容器分别浸入冷水和热水中，观察到的现象分别是浸入冷水中的容器里的气体混合物颜色变浅，浸入热水中的容器里的气体混合物颜色变深。
(3)现象分析：其他条件一定，降低温度后原平衡状态被破坏，在新的条件下达到新的平衡状态，导致二氧化氮的浓度减小，四氧化二氮的浓度增大；升高温度后原平衡状态被破坏，在新的条件下达到新的平衡状态，导致二氧化氮的浓度增大，四氧化二氮的浓度减小。
(4)实验结论
①温度改变，会使可逆反应2NO2(g)N2O4(g)的化学平衡被破坏，且被破坏后的可逆反应在新的条件下建立起新的化学平衡。
②升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。
2、化学平衡移动
(1)概念：已达化学平衡的可逆反应中，当条件改变时，原来的化学平衡被破坏，并在新的条件下建立起新的化学平衡的过程。
(2)影响因素：温度、浓度、压强等。
3、化学平衡移动的理解
(1)化学平衡移动过程可表示为
(2)化学平衡移动的本质是不同程度地改变了v正和v逆，只有条件改变后v正≠v逆，平衡才发生移动。
4、浓度和压强对化学平衡的影响
(1)其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。
(2)其他条件不变时，增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。
(3)对于有气体参与的可逆反应：
(4)对于反应前后气体分子数不变的反应[如H2(g)＋I2(g)2HI(g)]，改变压强，化学平衡不发生移动。
5、化学平衡的相关计算——三段式法
(1)建立解题模式的方法：①写出有关反应的化学方程式。②找出各物质的起始量、变化量、平衡量。③根据已知条件列方程计算。
例如：　　　　 mA(g)＋nB(g)pC(g)　＋　qD(g)
起始量/mol a b c d
变化量/mol x(耗) (耗) (增) (增)
平衡量/mol a－x b－ c＋ d＋
(2)对于反应物：转化浓度＝起始浓度－平衡浓度；对于生成物：转化浓度＝平衡浓度－起始浓度。三个量中，只有转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比，起始浓度和平衡浓度则是任意的。
(3)转化率的计算：A的转化率＝×100%；“量”指物质的量、浓度、体积、质量等。
角度1 可逆反应及其特点
下列反应不属于可逆反应的是(　　)
A．二氧化硫的催化氧化 B．氯气溶于水
C．工业合成氨 D．水电解生成H2和O2与H2在O2中的燃烧反应
下列各组反应中，属于可逆反应的一组是(　　)
A.2H2O2H2↑＋O2↑，2H2＋O22H2O
B.NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3，NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O
C.H2＋I22HI,2HIH2＋I2
D.2Ag＋Br22AgBr,2AgBr2Ag＋Br2
在密闭容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，一定条件下发生如下反应2SO2＋O22SO3。反应达到平衡后，各物质的物质的量可能为(　　)
选项 n(SO2)/mol n(O2)/mol n(SO3)/mol
A 2.0 1.0 0
B 1.0 0.8 1.0
C 0.20 0.10 1.80
D 0 0 2.0
角度2 化学反应的限度
一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。当SO2、O2、 SO3的浓度不再变化时，下列说法正确的是(　　)
A．SO2和O2全部转化为SO3 B．正、逆反应速率相等且等于零
C．该反应已达化学平衡状态 D．SO2、O2、SO3的浓度一定相等
已知反应：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，起始时向某密闭容器中通入1 mol NO2、2 mol S18O2，反应达到平衡后，下列有关说法正确的是(　　)
A．NO2中不可能含18O
B．有1 mol N18O生成
C．S18O2的物质的量不可能为0.8 mol
D．SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，说明该反应达到平衡
下列对于可逆反应2M(g)＋N(g)2P(g)达到平衡时的说法正确的是(　　)
A.M、N全部变成了P
B.反应已经停止
C.反应混合物中各组分的浓度不再改变
D.反应混合物中c(M)∶c(N)∶c(P)一定等于2∶1∶2
角度3 化学平衡状态的判断
一定条件下的可逆反应2NO2(红棕色)2NO(无色)＋O2(无色)，在恒压密闭容器中充入NO2，达到化学平衡状态的标志是(　　)
A．反应停止了 B．NO的正反应速率与O2的逆反应速率相等
C．c(NO)∶c(O2)＝2∶1 D．气体的颜色不再变化
煤焦与水蒸气的反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)(是吸热反应)是煤气化过程中的主要反应之一。若该反应在恒温、恒容的密闭体系中进行，仅通过以下数据可以判断t时刻反应是否达到平衡状态的是(　　)
①t时刻及其前后H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度；
②t时刻，H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度；
③t时刻，消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率；
④t时刻，生成CO(g)的速率与消耗H2(g)的速率。
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
一定温度下，在某恒容的密闭容器中，建立化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是(　　)
A．体系的压强不再发生变化 B．v正(CO)＝v逆(H2O)
C．生成n mol CO的同时生成n mol H2 D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
角度4 化学平衡移动与影响因素
在一定条件下，下列可逆反应的平衡移动伴随着颜色变化，但颜色变化不受压强变化影响的是(　　)
A．2NO2N2O4 B．2NO22NO＋O2
C．2HIH2＋I2 D．FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl
工业上合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是(　　)
A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好
B．压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好
C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂
D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率
将5 mL 0.005 mol·L－1 FeCl3溶液和5 mL 0.015 mol·L－1 KSCN溶液混合，达到平衡后呈红色，再将混合液分为5份，分别进行如下实验：
试管①：滴加4滴水，振荡
试管②：滴加4滴饱和FeCl3溶液，振荡
试管③：滴加4滴1 mol·L－1 KCl溶液，振荡
试管④：滴加4滴1 mol·L－1 KSCN溶液，振荡
试管⑤：滴加4滴1 mol·L－1 NaOH溶液，振荡
下列说法不正确的是(　　)
A．对比试管①和②，为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动
B．对比试管①和③，为了证明增大反应物浓度，平衡逆向移动
C．对比试管①和④，为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动
D．对比试管①和⑤，为了证明减小反应物浓度，平衡逆向移动
角度5 化学平衡状态及相关计算
某温度时，在一个容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，下列有关说法错误的是(　　)
A．该反应的化学方程式为3X＋Y===2Z
B．2 min时，反应达最大限度，但化学反应仍在进行
C．反应开始至2 min，Z的反应速率为0.05 mol·L－1·min－1
D．反应达到平衡时，压强是开始时的0.9倍
在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于(　　)
A.5% B.10% C.15% D.20%
一定条件下，0.3 mol X(g)与0.3 mol Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　)
A．反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1∶1
B．达到平衡时，反应放出0.1a kJ的热量
C．达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z的正反应速率将不发生变化
D．X的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡
角度6 化学平衡状态图像
在一定温度下，某容器内的某一反应中，X、Y的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示，下列表述正确的是(　　)
A．t1时，Y的浓度是X的浓度的2倍
B．反应的化学方程式为X??2Y
C．t2时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态
D．t3时，X、Y的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零
向一密闭容器中放入1 mol X，进行可逆反应2X(g)3Y(g)，反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A.t1时，只有正反应 B.t2～t3时，反应不再发生
C.t2时，容器内有1.5 mol Y D.t2～t3时，X、Y的物质的量均没有发生变化
在2 L密闭容器中，800 ℃时，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示。
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)上图中，A点处v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)图中表示NO2变化的曲线是________。用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________________。
(3)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填字母，下同)。
a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器内的密度保持不变
(4)下列能使该反应的反应速率增大的是________。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效的催化剂
1．（23-24高二上·山东泰安·阶段练习）已知反应：2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g) ΔH=-akJ mol-1(a＞0)，其反应机理如下
①NO(g)+Br2(g)NOBr2(g) 快
②NO(g)+NOBr2(g)2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法正确的是（ ）
A．该反应的速率主要取决于①的快慢
B．NOBr2是该反应的催化剂
C．正反应的活化能比逆反应的活化能小akJ mol-1
D．升高温度正反应速率增大的倍数大于逆反应速率增大的倍数
2．（25-26高二上·山东·课后作业）对于可逆反应：A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)　ΔH<0，下列图像中正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．（24-25高一下·山东枣庄·期中）下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是（ ）
A．，绝热、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变
B．，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变
C．，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变
D．，恒温、恒容下，反应体系中气体的平均摩尔质量保持不变
4．（24-25高一下·山东淄博·期中）在一定条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．时刻的逆反应速率大于时刻的正反应速率 B．时刻，正反应速率大于逆反应速率
C．时刻，在该条件下反应物已完全转化为生成物 D．时刻，反应已经停止
5．（25-26高二上·山东聊城·期中）AlN是一种新型无机非金属材料，制备原理是。1700℃下，在恒容密闭容器中加入一定量的反应物发生该反应，下列情况不能判断反应达到平衡状态的是（ ）
A．气体密度不再变化
B．Al2O3的物质的量不再变化
C．气体总压强不再变化
D．气体平均摩尔质量不再变化
6．（24-25高一下·山东济宁·期中）少量纯铁片与100mL0.1mol/L的足量稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应的速率而又不改变H2产量，下列方法不可行的是（ ）
A．改用等质量的生铁片
B．滴加少量浓硫酸
C．改用20mL1.0mol/L的盐酸
D．将铁片改为等质量的铁粉
7．（24-25高一下·山东泰安·期中）在一定温度下，某密闭容器中发生反应：，若0~15s内由降到，则下列说法正确的是（ ）
A．0~15s内用B表示的平均反应速率为
B．减小反应体系的体积，化学反应速率加快
C．反应进行到15s时
D．由降到所需的反应时间小于10s
8．（24-25高一下·山东德州·期末）联氨()是一种应用广泛的化工原料，常用于火箭和燃料电池的燃料。恒温条件下，在体积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol (g)和2 mol (g)，发生反应： ，反应第5min时测得(g)浓度为0.4 。下列说法错误的是（ ）
A．反应过程中放出的热量为1.2b kJ
B．以(g)表示的平均反应速率为0.12
C．容器中说明该反应达到化学平衡状态
D．若将恒温恒容的容器改为绝热恒容能加快反应速率
9．（24-25高一下·山东德州·期中）脱除汽车尾气中和的反应过程中，各物质相对能量如图(TS表示过渡态)，下列说法正确的是（ ）
A．相对稳定性：TS1>TS2
B．为该反应的催化剂
C．和的总键能小于和的总键能
D．该反应的热化学方程式为
10．（25-26高二上·山东·课后作业）可逆反应的正反应速率分别用、、表示，逆反应速率分别用、、表示。当反应达到化学平衡时，正确的关系是（ ）
A． B．
C． D．
11．（24-25高一下·山东枣庄·期中）某化学小组利用传感器、数据采集器和计算机等设备，探究外界条件对化学反应速率的影响。回答下列问题：
(1)在某温度下，探究影响分解速率的因素的实验方案如下：
实验序号 实验方案 实验序号 实验方案
Ⅰ 溶液 Ⅲ 溶液
Ⅱ 溶液 Ⅳ ，少量，5%溶液
①实验Ⅰ、Ⅱ探究目的是 ；实验Ⅰ、Ⅲ相比反应速率较大的是 。
②对比实验Ⅰ、Ⅳ得出的结论是 。
(2)设计如下实验探究和对分解反应的催化效果。
①试管Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均盛有。
试管 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
滴加试剂 5滴0.1mol 5滴 5滴蒸馏水
现象 较快产生细小气泡 缓慢产生细小气泡 无明显现象
试管Ⅰ中反应速率大于试管Ⅱ中反应速率的原因可能是：
ⅰ．做催化剂且试管中大
ⅱ．
经查阅资料知对该反应无催化作用，请设计实验证明 。
②溶液加入溶液后，溶液中会发生两步氧化还原反应，且两个反应中均参加了反应，其中第一步反应的离子方程式为，请从催化剂的角度分析并写出第二步反应的离子方程式 。
(3)为进一步研究催化剂对分解速率的影响，化学小组同学又做了下列实验：
①定性研究：小组同学用图1装置进行实验，在注射器中分别加入相同体积的1mol/L溶液和溶液，可通过观察 ，定性确定反应速率的大小。
②定量研究：为了更精确地研究催化剂对反应速率的影响，小组同学利用图2装置进行定量实验，向大试管中加入的溶液，向注射器中分别加入溶液和溶液，测定的数据是 ，比较催化剂对反应速率的影响。
12．（24-25高一下·山东济南·期中）某温度下在2L恒容密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图所示：
(1)该反应的化学方程式是 ，
(2)达到平衡状态时X的浓度为 mol/L，0~5min内，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为 mol/(L·min)。
(3)5min时，Y的消耗速率 (填“大于”、“小于”或“等于”)6min时Y的消耗速率。
13．（24-25高一下·山东青岛·期中）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应，其反应原理为。在容积固定为的密闭容器内充入和，加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下表：
反应时间/ 0 5 10 15 20 25 30
压强/ 24.80 24.06 23.38 22.70 22.13 21.70 21.70
(1)已知断开化学键所吸收的能量如下：。则利用该反应生成时 (填“吸收”或“放出”) 热量。
(2)关于上述模拟过程，下列叙述正确的是 (填标号)。
A．该条件下，时的逆反应速率小于时的正反应速率
B．保持不变，可判断该反应达到平衡状态
C．当时说明该反应已达到平衡状态
D．升高温度消耗速率增大，消耗速率减小
E．达平衡后升高温度，混合气体的平均摩尔质量减小
(3)从反应开始到时，以表示的平均反应速率= 。在该温度下达到平衡时的体积分数为 (结果保留一位小数)。
(4)其他条件不变，下列措施能加快生成速率的是 (填标号)。
a．增大容器的体积 b．充入气体 c．恒温恒容充入
d．将容器改为绝热容器 e．将氨气从体系中分离出
(5)2025年3月，全球首艘氨燃料商船正式完成示范航行，氨-空气燃料电池凭借净零排放、储运成本低等优势加速船舶脱碳，实现温室气体排放量削减约95%。该电池在碱性条件下工作时负极的电极反应方程式为 。
14．（25-26高二上·山东·课后作业）某化学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：
[实验原理]
2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
[实验内容及记录]
实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪至无色所需时间/min
0.6mol·L-1 H2C2O4溶液 H2O 3mol·L-1 H2SO4溶液 0.05mol·L-1 KMnO4溶液
1 3.0 2.0 2.0 3.0 1.5
2 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7
3 1.0 4.0 2.0 3.0 3.9
请回答下列问题：
(1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是 。
(2)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2＋)随时间变化的趋势如图甲所示，但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2＋)随时间变化的实际趋势如图乙所示。该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是 。
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。
实验 编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 再向试 管中加入某种 固体 溶液褪 至无色所需时间/min
0.6mol·L-1 H2C2O4溶液 H2O 3mol·L-1 H2SO4溶液 0.05mol·L-1 KMnO4溶液
4 2.0 2.0 3.0 MnSO4 t
③若该小组同学提出的假设成立，则t 1.5(填“大于”“小于”或“等于”)
15．（24-25高一下·山东济宁·期末）一定温度下，在恒容密闭容器中加入和发生吸热反应，部分物质的摩尔分数随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．，
B．线表示随时间的变化
C．点时的转化率为
D．若在时刻降低温度，正反应速率减小，逆反应速率增大
16．（24-25高一下·山东淄博·期末）甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。回答下列问题：
I．HCOOH的分解涉及如下反应：
反应i：
反应ii：
(1)上述反应能量变化的关系如图所示，表示反应能量变化的为 (填“”或“”)，反应的 。
(2)温度时，向2L恒容密闭容器中通入1molHCOOH(g)，发生上述反应。
①时，测得容器中和的浓度分别为和，则此时容器中 ，反应开始到的平均反应速率 mol。
②下列说法中能表明上述反应达到化学平衡状态的是 (填标号)。
A．气体密度不变 B．气体总压强不变
C．的浓度不变 D．和的物质的量之比不变
Ⅱ．甲酸燃料电池装置可额外获得等工业原料
(3)物质为 (填化学式)，电池的负极反应式为 ，理论上，消耗标准状况下可获得的质量为 g。
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