高中化学人教版 (2019)必修 第二册第六章 化学反应与能量第二节 化学反应的速率与限度课堂教学ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第六章 化学反应与能量第二节 化学反应的速率与限度课堂教学ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了必备知识·自主学习，2温度，CBA，3催化剂，表面积，∶1∶2，同一条件，不再改变，最大程度，空气或氧气等内容，欢迎下载使用。

一、化学反应速率及其表示方法1.化学反应速率的含义及表示方法
注意事项:(1)在同一化学反应里,用不同的物质表示的反应速率数值可能不同,但意义相同。(2)不用固体或纯液体表示化学反应速率。(3)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,而不是瞬时速率。
2.外界因素对化学反应速率的影响(1)浓度
(4)其他影响因素:除温度、催化剂外,固体的_______、反应物的状态、溶液的_____、气体的压强、溶剂和光照等都可以影响化学反应速率。
【自主探索】(1)判断下列说法是否正确。①化学反应速率是指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。(　　)提示:×。不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。
②由v= 计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值。(　　)提示:×。化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,其值均为正值。
③化学反应速率为0.8 ml·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 ml·L-1。 (　　)提示:×。化学反应速率是指一段时间内的平均速率,不是某时刻的即时速率。④做铁在纯氧中燃烧的实验时,将铁丝绕成螺旋状其主要目的是增大反应物的接触面积。(　　)提示:√。做铁在纯氧中燃烧实验时,将铁丝绕成螺旋状,主要目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率。
(2)(做一做)在一个体积为2 L的密闭容器中发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),经过5 s后,测得SO3的物质的量为0.8 ml。填写下表:
0.08 ml·L-1·s-1
0.04 ml·L-1·s-1
(3)(情境思考)大家都知道北极圈非常冷,不管什么东西都可以轻易结冰,甚至连住的房子都是用冰建造的。但却有一名旅行家沃特森在北极卖冰箱!沃特森体验了爱斯基摩人的生活后,发现食物储存容易,但解冻相当耗时。
①人们为什么可使用冰箱贮存食物?提示:降低温度,延长食物存储时间。②北极冰箱的作用是什么?提示:北极温度太低,使用冰箱可提升温度。
二、化学反应的限度1.可逆反应(1)定义:在_________下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。(2)特点。
(3)表示方法:化学方程式用“______”连接而不用“====”连接。2.化学平衡状态的建立(1)利用浓度变化理解化学平衡建立过程中速率的变化在一定条件下,把1 ml N2和3 ml H2充入一密闭容器中,在一定条件下发生反应。根据要求填表:
(2)利用速率-时间(v -t)图象理解化学平衡建立的过程
(3)化学平衡状态的概念:在一定条件下,可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度_________,达到一种表面静止的状态。(4)化学反应的限度:化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态,是在给定条件下所能达到的_________。任何可逆反应在给定条件下的进行程度都有一定的限度。
【自主探索】(1)判断下列说法是否正确。①一个可逆反应达到的平衡状态就是该反应在此条件下所能达到的最大限度。(　　)提示:√。平衡状态时正逆反应的速率相等,反应达到最大限度。②化学反应达平衡状态时,该反应停止了。(　　)提示:×。可逆反应是动态平衡。③化学反应的限度可以通过外界条件而改变。(　　)提示:√。条件改变,平衡状态被破坏,限度改变。
(2)(教材二次开发)结合对可逆反应的描述:我们通常把在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应称为“可逆反应”,分析2H2+O2====2H2O和2H2O====2H2↑+O2↑是互为可逆反应吗?提示:不是;因为可逆反应必须是在同一条件下同时进行。
(3)(情境思考)高炉炼铁的反应:Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2,但从高炉炉顶出来的气体中含有没有利用的CO气体。开始,炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分之故,于是设法增加高炉的高度。然而,令人吃惊的是,高炉增高后,高炉尾气中的CO的比例竟然没有改变。你知道为什么吗?
提示:在高炉中Fe2O3和CO的反应是可逆反应,故Fe2O3和CO不能全部转化为Fe和CO2。
三、化学反应条件的控制1.目的(1)促进有利反应:提高原料利用率、加快反应速率;(2)控制有害反应:减慢有害反应速率、减少甚至消除有害物质的产生、控制副反应的发生。
2.措施(1)改变化学反应速率:通过改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以及催化剂的合理使用等。(2)改变可逆反应进行的限度:通过改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。
3.实例——燃料的燃烧(1)燃料燃烧的条件。①燃料与___________接触,且空气要适当过量。②温度达到燃料的_______。(2)提高燃烧效率的措施。①尽可能使燃料_________,提高能量的转化率。②尽可能地充分利用燃料燃烧所释放出的热能,提高热能的利用率。
【自主探索】(1)煤燃烧时,将煤块粉碎成煤粉的目的是什么?提示:增大与空气中O2的接触面积,使煤粉燃烧更充分,反应速率更快。(2)(知识关联)选择保温隔热且耐热的炉(灶)膛材料的主要目的是什么?提示:防止热量散失。
(3)(情境思考)“水因风起,诗因心动。我们在点燃诗情的时候,只需一根灵感的火柴,但要燃成诗的熊熊烈火,却必得有情感草木的丰厚堆积。”物质燃烧亦如此。
①提高燃料的燃烧效率的措施有哪些?提示:通入适当过量的空气,使燃料与氧气充分接触,提高能量的转化率。充分利用燃烧放出的热能,提高热能的利用率。②提高燃料的燃烧效率的意义有哪些?提示:节约能源、节省资源、减少污染。
　知识点一　化学反应速率 1.化学反应速率大小的比较方法(1)归一法: ①看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。②换算成同一物质表示的反应速率,再比较数值的大小。(2)比值法:比较化学反应速率与化学计量数的比值,如aA+bB====cC+dD,比较 ,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。
2.化学反应速率的计算(1)公式法。v(A)= (2)“三段式”法。①写出有关反应的化学方程式。②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。③根据已知条件列方程式计算。
例如,反应　　　mA　+　　nB　　 　　pCt0 s/ml·L-1 a b 0转化/ml·L-1 x t1 s/ml·L-1 a-x b- 则:v(A)= ml·L-1·s-1、v(B)= ml·L-1·s-1、v(C)= ml·L-1·s-1。
3.转化率:反应的转化率=
【合作探究】(1)(思维升华)在铝与稀硫酸的反应中,已知10 s时,硫酸的浓度减少了0.6 ml·L-1, 若不考虑反应过程中溶液的体积的变化,则10 s内生成硫酸铝的平均化学反应速率是多少?(宏观辨识与微观探析)提示:0.02 ml·L-1·s-1。v(H2SO4)=0.6 ml·L-1÷10 s=0.06 ml·L-1·s-1,硫酸铝的平均化学反应速率是0.02 ml·L-1·s-1。
(2)(教材二次开发)教材中描述“化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示”,推断把X气体和Y气体混合于2 L容器中使它们发生如下反应,3X(g)+Y(g) nZ(g)+2W(g),5 min末已生成0.2 ml W,若测得以Z的浓度变化来表示的平均反应速率为0.01 ml·L-1·min-1,则上述反应中Z气体的化学计量数n的值是多少?(证据推理与模型认知)提示:1。根据5 min内W的平均化学反应速率v(W)=0.02 ml·L-1·min-1,用Z物质的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 ml·L-1·min-1,则v(Z)∶v (W)=0.01 ml·L-1·min-1∶0.02 ml·L-1·min-1=n∶2,所以n=1。
(3)(情境应用)观察下列图片,说说哪些图片表示的过程中化学反应较快?哪些表示的过程中化学反应速率较慢?(科学探究与创新意识) 提示:火箭发射、汽油的燃烧过程中化学反应较快;溶洞的形成、铁制品生锈过程中化学反应较慢。
(4)(情境应用)医学上把未满月(出生28天内)新生儿的黄疸,称之为新生儿黄疸,新生儿黄疸是指新生儿时期,由于胆红素代谢异常,引起血清中胆红素浓度升高,而出现以皮肤、黏膜、巩膜及其他组织被染成黄色为特征的病症,是新生儿最常见的临床问题。科学家为探究胆红素的作用机理,在特定条件下用一定波长的光照射胆红素,发现其能发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如图所示,试计算反应4～8 min的平均反应速率和推测第16 min反应物的浓度。
提示:由图可知,4～8 min期间,反应物浓度变化为(20-10)μ ml·L-1=10μ ml·L-1,所以4～8 min期间,反应速率为 =2.5μ ml·L-1·min-1。由图可知,0～4 min期间,反应物浓度变化为(40-20)μ ml·L-1=20μ ml·L-1,4～8 min期间,反应物浓度变化为(20-10)μ ml·L-1=10μ ml·L-1,可知,每隔4分钟,浓度变化量降为原来的一半。所以8～12 min浓度变化为5μ ml·L-1,12～16 min浓度变化为2.5μ ml·L-1。所以16 min时浓度为10μ ml·L-1-5μ ml·L-1-2.5μ ml·L-1=2.5μ ml·L-1。
【典例示范】【典例】如图表示在一定的温度下,容积固定的密闭容器中,A、B、C三种气体物质的量浓度随时间变化的情况,试回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为_________________。 (2)0～t1 s内B气体的平均反应速率为__________。 (3)(t1+10) s 时,A的转化率为________。 【解题指南】解答本题注意以下两点:(1)物质的反应速率之比等于该反应方程式中各物质的化学计量数之比。(2)根据图象,分析物质的量浓度的变化量,写出化学方程式。
【解析】(1)根据图象可知A和B的减少量分别是0.8 ml·L-1-0.2 ml·L-1=0.6 ml·L-1、0.5 ml·L-1-0.3 ml·L-1=0.2 ml·L-1。C增加了0.4 ml·L-1,该反应的化学方程式为3A+B 2C。(2)0～t1 s内B气体的平均反应速率为 ml·L-1·s-1。(3)t1 s时反应已达到最大限度,则(t1+10) s时,A的转化率为 ×100%=75%。答案:(1)3A+B 2C(2) ml·L-1·s-1　(3)75%
【母题追问】容器中(t1+10) s时的压强与起始时的压强之比为________。 提示:9∶13。容器中(t1+10) s时的压强与起始时的压强之比为
【规律方法】(1)对于可逆反应来说各物质所表示的反应速率之比,等于该化学反应方程式中对应物质的化学计量数之比(即系数之比),这里的反应速率是只指向同一方向进行的速率之比。(2)对于反应aA+bB====cC+dD有:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=Δc(A) ∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)=Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)=a∶b∶c∶d。
【素养训练】在某化学反应中,反应混合物A、B、C的物质的量浓度(ml·L-1)与时间t(s)的关系如表所示。
(1)该反应的化学方程式为____________。 (2)用A的浓度变化表示200～800 s内反应的平均反应速率为________ml·L-1·min-1。 (3)用C的浓度变化表示400～800 s内反应的平均反应速率为________ml·L-1·s-1。 
【解析】(1)反应中A的浓度减少,B、C的浓度增大,因此A为反应物,B、C为产物。在200～800 s,Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=2∶4∶1,因此反应的化学方程式为2A 4B+C。(2)200～800 s内,v(A)= ×60 s·min-1=0.045 ml·L-1·min-1。(3)400～800 s内,v(C)= =3.5×10-4 ml·L-1·s-1。答案:(1)2A 4B+C　(2)0.045(3)3.5×10-4
　知识点二　影响化学反应速率的因素 1.内因(1)内容:反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。(2)规律: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。(3)实例: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。
2.外因(只讨论其他条件相同时,改变一个条件对化学反应速率的影响)
【方法导引】浓度、压强对速率的影响(1)增大反应物的浓度,反应速率不一定增大,如铁和稀硫酸生成氢气的反应,若将稀硫酸换成浓硫酸,反应速率降低。此时要考虑常温下铁和铝在浓硫酸和浓硝酸中的钝化。
(2)压强对反应速率的影响: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。①压缩体积或恒容充入反应物,使压强增大,都能加快化学反应速率。②体积不变,充入不参与反应的气体。虽然总的压强增大,但反应物浓度不发生变化,故化学反应速率不变。③体积可变的恒压容器,充入不参与反应的气体。虽然压强不变,但容器体积增大,反应物浓度减小,故化学反应速率减小。
【合作探究】(1)(思维升华)实验室中,为加快生成氢气的速率,通常用锌粉代替锌粒,其原理是什么?(变化观念与平衡思想)提示:增大锌与硫酸的接触面积,使生成氢气的速率加快。(2)(教材二次开发)教材中描述“影响化学反应速率的条件并不只是温度和催化剂”,分析在恒压容器进行的有气体参与的反应中,充入氮气(不参与反应)。化学反应速率如何改变?(证据推理与模型认知)提示:总压不变,体积増大,反应物浓度减小,反应速率减小。
(3)同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条,为什么产生气体的速率有快有慢?提示:反应物本身的性质不同。
【典例示范】【典例】下列条件下的反应,放出氢气最快的是(　　)
【思维建模】分析影响化学反应速率因素的一般步骤
【解析】选B。因决定化学反应速率的因素是反应物本身的性质,在上述金属中镁的活泼性最强,但硝酸与金属反应得不到氢气,4 ml·L-1 H2SO4中氢离子的浓度为8 ml·L-1,但Cu不与稀硫酸反应,金属与酸反应的本质是与氢离子反应,3 ml·L-1 HCl中氢离子的浓度为3 ml·L-1,Al比Fe活泼,所以放出氢气最快的是B项。
【规律方法】分析判断反应速率大小时应遵循的思路
【素养训练】秸秆、木材、碳的燃烧,风一吹,会烧得更旺,这是为什么呢?点炉子时,为什么用扇子扇呢?在炉火燃烧的过程中,为什么要不断挑动炉火? 提示:空气的流动带来了比燃烧物附近氧气浓度更高的空气。
　知识点三　化学反应的限度 1.化学平衡状态的特征——“五字诀”化学平衡状态的特征概括为逆、等、动、定、变,即
2.化学平衡状态的判断可逆反应达到化学平衡时有两个主要特征:一是同一物质的正逆反应速率相等,二是混合物中各组分的百分含量保持不变。(1)直接特征①速率特征:指“等”,即v(正)=v(逆)。对于同一物质而言,该物质的生成速率等于消耗速率;对于不同物质而言,速率之比等于方程式中的化学计量数之比,但必须是不同方向的速率。
②含量特征:指“定”,即反应混合物中各组成成分的含量保持不变。
(2)间接标志①反应体系中总压强不随时间变化(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变化(适用于等容条件下有固、液体参与或生成的反应)。③对于反应混合物中存在有颜色的物质的可逆反应,若体系颜色不再变化,则反应达到平衡状态。
【易错提醒】化学平衡状态判断的注意事项(1)化学反应达到平衡时,各组分的浓度保持不变,不要理解为各组分浓度相等,也不要理解为浓度之比等于化学计量数之比。(2)化学平衡的实质是同种物质的正、逆反应速率相等的状态。用不同物质的正、逆反应速率判断是否达到化学平衡状态时,要根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,转化为同种物质的速率进行比较。(3)利用v(正)=v(逆)>0判断平衡状态时注意:反应速率必须是一正一逆,不能都是v(正)或都是v(逆)。
【合作探究】(1)(思维升华)如何理解“正逆反应速率相等即达平衡状态”?(宏观辨识与微观探析)提示:是指同一物质的生成速率和消耗速率相等。(2)(知识关联)反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后,再向反应容器中充入含氧的同位素 O的氧气,经过一段时间后 O原子存在于哪些物质中?(证据推理与模型认知)提示:O2、SO2和SO3。
(3)对于反应A(s) 2B(g)+C(g),若密闭容器中气体B的体积分数不变,能否说明该反应达到平衡状态?(变化观念与平衡思想)提示:否。在A的分解反应中,因反应物是固体,无论反应是否达到平衡,B的体积分数始终为 ,所以密闭容器中B的体积分数不变,不能说明反应达到平衡状态。
【典例示范】【典例】庄子在《知北游》里说:“天地有大美而不言,四时有明法而不议,万物有成理而不说。”化学反应的发生也自有它的道理!在一定的条件下会达到一定的平衡。在一个体积固定的密闭容器中,进行的可逆反应A(s)+3B(g) 3C (g)。下列叙述中表明可逆反应一定达到平衡状态的是(　　)①C的生成速率与C的分解速率相等;②单位时间内生成a ml A,同时生成3 a ml B;③B的浓度不再变化;④混合气体总的物质的量不再发生变化;⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3;⑥混合气体的密度不再变化A.①②③　　B.①③④⑥　　C.①③⑥　　D.①③④
【解题指南】解答本题注意关注以下三个方面:(1)关注反应条件,是恒温恒容,恒温恒压,还是绝热恒容容器。(2)关注反应特点,是等体积反应,还是非等体积反应。(3)关注特殊情况,是否有固体参加或生成,或固体的分解反应。
【解析】选C。①C的生成速率与C的分解速率相等,说明正逆反应速率相等,故①正确;②化学反应速率之比等于化学计量数之比,无论是否达到平衡状态,都存在单位时间内生成a ml A,同时生成3 a ml B,故②错误;③当反应达到化学平衡状态时,各物质的浓度不变,故③正确;④气体反应物与气体生成物的化学计量数之和相等,无论是否达到平衡状态,混合气体总的物质的量都不变,故④错误;⑤平衡时各物质的物质的量取决于起始配料比以及转化的程度,不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故⑤错误;⑥A为固体,当反应达到平衡状态时,气体的总质量不变,反应达到平衡状态,故⑥正确。
【母题追问】(1)当c(B)=c(C)时,该反应是否达到平衡状态?提示:否。(2)若B是有颜色的物质,当体系的颜色不变时,是否标志反应平衡?提示:是。
【规律方法】平衡状态判断两方法——正逆相等、变量不变(1)“正逆相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。(2)“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。
【素养训练】二氧化氮(NO2)是一种红棕色、高度活性的气态物质,又称过氧化氮。二氧化氮在臭氧的形成过程中起着重要作用。某温度下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应:NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g),下列能说明反应达到平衡状态的是(　　)
A.体系压强保持不变B.SO2和NO的体积比保持不变C.每消耗1 ml SO3的同时生成1 ml NO2D.v(NO2)=v(SO3)【解析】选B。A项,由于该反应为气体体积不变的反应,体系压强不变,压强不变时不一定是平衡状态,错误;B项,SO2和NO的体积比保持不变,说明各物质的物质的量保持不变,正确;C项,消耗SO3和生成NO2为同一方向的反应,错误;D项,未指明正、逆反应,不一定是平衡状态,错误。
三言两语话重点 (1)必记反应速率的1个公式:v= (2)熟记影响化学反应速率的因素①内因:反应物本身的性质。②外因:浓度、温度、压强、催化剂等。(3)化学平衡状态的判断①直接标志:“等”“定”。②间接标志:物质的量、颜色、压强、密度等。
1.在光照条件下,纳米TiO2能将甲醛催化氧化成二氧化碳和水。经10 h催化氧化后,某密闭空间内甲醛的浓度从2.0×10-7 ml·L-1降到1.0×10-7ml·L-1,则甲醛在这段时间内的平均反应速率为(　　)A.4.0×10-8 ml·L-1·h-1B.3.0×10-8 ml·L-1·h-1C.2.0×10-8 ml·L-1·h-1D.1.0×10-8 ml·L-1·h-1
【解析】选D。甲醛的浓度变化为2.0×10-7 ml·L-1-1.0×10-7 ml·L-1=1.0×10-7 ml·L-1,反应时间为10 h,因此甲醛的平均反应速率为1.0×10-8 ml·L-1·h-1,D正确。
2.化学反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),经2 min后B的浓度减少0.6 ml·L-1,对此反应速率的表示正确的是(　　)A.用A表示的反应速率是0.4 ml·L-1·min-1B.分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3∶2∶1C.2 min末反应速率用B表示是0.3 ml·L-1·min-1D.2 min内,v(B)是v(D)的
【解析】选B。物质A是固体,不能用A表示该反应的反应速率,A错误;根据速率之比等于化学计量数之比,v(B)∶v(C)∶v(D)=3∶2∶1,B正确;在2 min末的反应速率为即时速率,用B表示速率0.3 ml·L-1·min-1是2 min内的平均速率,C错误;2 min内,v(B)=3v(D),D错误。
【加固训练】　　已知某反应的各物质浓度数据如下:　　　　　　　　 aA(g)+bB(g) 2C(g)起始浓度(ml·L-1)3.01.0 02 s末浓度(ml·L-1)1.80.6 0.8根据上述数据推算化学反应方程式中的各物质的计量数之比是(　　)A.9∶3∶4　　　B.3∶1∶2C.2∶1∶3D.1∶3∶2
【解析】选B。各物质的浓度变化量分别为1.2、0.4、0.8,各物质的计量数之比=1.2∶0.4∶0.8=3∶1∶2,答案为B。
3.对于反应N2(g)+3H2O(g) 2NH3(g)+ O2(g),在不同时间段内所测反应速率如下,则表示该化学反应进行最快的是(　　)A.v(NH3)=1.5 ml·L-1·min-1B.v(N2)=1.2 ml·L-1·min-1C.v(H2O)=1.67 ml·L-1·min-1D.v(O2)=1.5 ml·L-1·min-1
【解析】选B。将选项中反应速率换算成同一物质的反应速率,一般化为化学计量数为1的物质,例如当v(NH3)=1.5 ml·L-1·min-1、v(H2O)=1.67 ml·L-1·min-1、v(O2)=1.5 ml·L-1·min-1,分别换算成v(N2)为0.75 ml·L-1·min-1、0.56 ml·L-1·min-1、1.0 ml·L-1·min-1,然后进行比较。
4.2020年全球暴发了新型冠状病毒肺炎疫情,疫情期间,使用15%的过氧乙酸( )溶液对环境进行消毒,能够有效消除病菌。已知乙酸(CH3COOH)与H2O2存在如下反应:CH3COOH+H2O2 CH3COOOH+H2O,下列有关说法正确的是 (　　)
A.降低温度可加快该反应速率B.加入合适的催化剂可提高该反应速率C.达到平衡时,v(正)=v(逆)=0D.达到平衡时,H2O2转化率为100%【解析】选B。降低温度,化学反应速率会减小,A错误;催化剂能够改变反应速率,加入合适的催化剂可提高该反应速率,B正确;达到平衡时,正逆反应速率相等,但不是等于0,即v(正)=v(逆)≠0,C错误;该反应为可逆反应,达到平衡时双氧水的转化率不可能为100%,D错误。
5.(教材二次开发·教材习题改编)可逆反应2NO2(g) 2NO(g)+O2(g),在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志是(　　)①用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1;②混合气体的颜色不再改变;③混合气体的密度不再改变;④混合气体的压强不再改变;⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变;⑥c(NO2)=c(NO);⑦每消耗2 ml NO2的同时,也消耗2 ml NO;⑧每消耗4 ml NO2的同时又有4 ml NO2生成A.②④⑤⑦⑧　　B.①③⑤⑥⑦C.①②⑤⑦⑧D.全部
【解析】选A。①错误,无论达到平衡与否,各物质化学反应速率之比都等于化学计量数之比;②正确,颜色不变表示NO2的浓度不再变化,说明反应已达到平衡;③错误,体积固定,反应前后气体质量守恒,密度始终不变;④正确,反应前后气体体积不等,压强不变,意味着各物质的含量不再变化;⑤正确,由于气体的质量不变,则气体的平均相对分子质量不变时,气体中各物质的物质的量不变,说明反应达到平衡状态;⑥错误,达到平衡状态后,NO2、NO的浓度保持不变,但不一定相等;⑦正确,符合v正=v逆;⑧正确,符合v正=v逆。
6.在某一容积为5 L的密闭容器内,加入 0.2 ml 的CO和0.2 ml的H2O,在催化剂条件下高温加热,发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),反应中CO2的浓度随时间变化情况如图所示:
(1)根据图中数据,反应开始至达到平衡状态时,CO2的平均反应速率为____________,反应达到平衡状态时,c(H2)=________。 (2)判断该反应达到平衡状态的依据是__________(填序号)。 ①CO减少的反应速率和CO2减少的反应速率相等②CO、H2O、CO2、H2的浓度相等③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
【解析】(1)v(CO2)= =0.003 ml·L-1·min-1,c(H2)=0.003 ml·L-1·min-1×10 min=0.03 ml·L-1。(2)CO的减少速率和CO2的减少速率相等时,说明v(正)=v(逆),反应达到平衡状态;反应物与生成物的浓度不再发生变化时,表明反应达到平衡状态。反应物与生成物的浓度相等,不能说明反应达到平衡状态。答案:(1)0.003 ml·L-1·min-1　0.03 ml·L-1(2)①③
【素养新思维】 7.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,甲、乙两位同学分别设计了如图所示的实验。甲、乙两位同学可通过观察反应产生气泡的快慢或反应完成的先后,定性比较得出结论。(1)观察如图两位同学的方案,你认为__________(填“甲”或“乙”)更合理,理由是___________。 
(2)丙同学另外设计了如下实验验证过氧化氢酶对H2O2分解的作用(新鲜鸡肝片中含有过氧化氢酶):①在试管A中加入3%的双氧水5 mL,再加入新鲜的鸡肝片1 g,有气体产生;②在试管B中加入3%的双氧水5 mL,再加入煮熟的鸡肝片1 g,无气体产生;由上述实验得到的结论是___________。