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必考点7 化学反应的速率与限度-【对点变式题】2021-2022学年高一化学下学期期中期末必考题精准练（人教版2019）（解析版）
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这是一份必考点7 化学反应的速率与限度-【对点变式题】2021-2022学年高一化学下学期期中期末必考题精准练（人教版2019）（解析版），共1页。
例题1
已知反应，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为
①
②
③
④
则此反应在不同条件下进行最快的是
A．②③B．①③C．②④D．②
【答案】D
【详解】化学反应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比，即，则用A表示的化学反应速率分别为
①；
②；
③；
④，
所以反应进行最快的是②，
故选：D。
例题2
反应2A(s)+B(g)2C(g)+D(g)，经2minB的浓度减少0.6ml/L。下列有关说法正确的是( )
A．用A表示的反应速率是0.6ml·L-1·min-1
B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比是1∶2∶1
C．2min末时的反应速率用反应物B来表示的是0.3 ml·L-1·min-1
D．在2min内用B和C表示的反应速率的值是相同的
【答案】B
【详解】A．物质A是固体，浓度不变，不能用A表示该反应的反应速率，选项A错误；
B．速率之比等于化学计量数之比，v(B)：v(C)：v(D)=1：2：1，选项B正确；
C．2min末的反应速率为即时速率，用B表示速率0.3ml/(L∙min)是2min内的平均速率，选项C错误；
D．B是反应物，浓度降低，C是生成物，浓度增大，选项D错误；
综上所述答案为B。
题型二 影响化学反应速率的因素判断与实验探究
例题1
在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g)，采取下列措施不能改变反应速率的是( )
A．将Fe2O3由块状粉碎成粉末状
B．保持容器容积不变，增加H2通入量
C．保持容器内压强不变，充入N2
D．保持容器容积不变，充入N2
【答案】D
【详解】A．将Fe2O3块状固体粉碎可增加反应的接触面积，可加快反应速率，A项错误；
B．保持容积不变，增加H2通入量，可以加快化学反应速率，B项错误；
C．保持容器内压强不变，充入N2，气体体积增大，则各气态反应物、产物浓度减小，因此化学反应速率减慢，C项错误；
D．保持容器容积不变，充入N2，各气态反应物、产物浓度不变，因此化学反应速率不发生改变，D项正确。答案选D。
例题2
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甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是( )
A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B．相同环境下若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
【答案】B
【详解】A．反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断，故A正确；
B．图甲所示实验中没有控制变量，没有设计实验验证和对反应速率的影响，故该实验不能确定和对分解的催化效果，故B错误；
C．反应速率可以用单位时间内产生气体的体积表示，故C正确；
D．关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，若气密性不好，气体就能够加入，活塞不能回到原位，故D正确。
故答案选B。
题型三 化学反应平衡状态的特征
一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。当、、、的浓度不再变化时，下列说法正确的是
A．和全部转化为和
B．该反应已达到化学平衡
C．正、逆反应速率相等且等于零
D．、、、的浓度一定相等
【答案】B
【详解】A．可逆反应有限度，转化率不可能为100%，故A错误；
B．该反应是可逆反应，、、、的浓度不再变化时，说明达到平衡状态，故B正确；
C．根据B分析可知该反应达到平衡，正、逆反应速率相等但不等于零，故C错误；
D．、、、的浓度不再变化时，但浓度不一定相等，故D错误；
综上所述，答案为B。
题型四 化学反应平衡状态的判定
例题1
可逆反应2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中进行：
①单位时间内生成n ml O2的同时，生成2n ml NO2
②单位时间内生成n ml O2的同时，生成2n ml NO
③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变
可说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A．①④⑥⑦B．②③④⑥
C．①④⑤⑦D．①②⑥⑦
【答案】A
【详解】单位时间内生成n ml O2必同时消耗2n ml NO2，而生成2n ml NO2必同时消耗n ml O2，①能说明反应已达到化学平衡状态，②不能说明；③中无论反应是否达到化学平衡状态，各物质表示的化学反应速率之比都等于相应物质的化学计量数之比；④有色气体的颜色不再改变，则表示体系中各物质的物质的量浓度不再变化，说明反应已达到化学平衡状态；⑤体积固定，气体的质量反应前后不变，无论是否达到化学平衡状态，气体的密度始终不变；⑥反应前后气体的体积不相等，压强不变，意味着各物质的含量不再变化，说明反应已达到化学平衡状态；⑦由于反应前后气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的物质的量不变，反应达到化学平衡状态。
综上所述，①④⑥⑦符合题意。
故选A。
题型五 化学反应速率与限度的图像题
例题1
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X2Y
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
【详解】A．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 ml，Y的物质的量为6 ml，因此Y的浓度是X的2倍，故A项正确；
B．根据上述分析可知，化学方程式为2YX，B项错误；
C．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，C项错误；
D．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，D项错误；
答案选A。
例题2
在恒温2L密闭容器中通入气体X并发生反应：2X(g)⇌Y(g) ΔH<0，X的物质的量n(x)随时间t变化的曲线如图所示(图中两曲线分别代表有无催化剂的情形)
(1)下列措施不能提高反应速率的是_______。
A．升高温度B．加入适量XC．增大压强D．及时分离出Y
(2)反应从开始到a点的平均反应速率可表示为v(Y)=_______，X的转化率为_______；
(3)图中c点对应的速率关系是v(正)_______v(逆) (填“大于”“小于”或“等于”)；
(4)反应进行到a点时放出的热量_______反应进行到b点时放出的热量(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)D (2) 0.005 ml·(L·min)-1 25% (3)等于 (4)小于
【解析】(1)对于反应2X(g) Y(g)来说：A．升高温度，化学反应速率加快，A项错误；B． 加入适量X，增大了X的浓度，化学反应速率加快，B项错误；C． 增大压强，化学反应速率加快，C项错误；
D． 及时分离出Y，减小Y的浓度，化学反应速率减慢，D项正确；故答案为：D。
(2)反应从开始到a点，X的物质的量减少0.4ml-0.3ml=0.1ml，则=0.01 ml·(L·min)-1，根据反应的计量数可以看出，v(Y)＝ v(X)＝0.005 ml·(L·min)-1；X的转化率为。
(3)c点反应达到限度，处于化学平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，即v(正)等于v(逆)。
(4)消耗X越多，反应放出的热量越多，反应进行到a点时消耗的X小于反应进行到b点时的，则反应进行到a点时放出的热量小于反应进行到b点时放出的热量。
题型一 化学反应速率的计算与比较
1．一定温度下，溶液发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如表：
下列叙述正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A．6～10min的平均反应速率：v（H2O2）= 3.3×10-2ml/（L•min）
B．反应到6min时，
C．反应到6min时，H2O2分解了60%
D．0～6min的平均反应速率：
【答案】D
【分析】在催化剂作用下，过氧化氢分解生成氧气和水，反应的化学方程式为。
【详解】A.0～6min内，生成O2的物质的量为，由方程式可知，分解的过氧化氢为0.002ml，浓度变化量为，则，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，则6～10min的平均反应速率v（H2O2）＜3.3×10-2ml/（L•min），故A错误；
B.反应至6min时生成氧气的物质的量为0.001ml，消耗H2O2的物质的量为0.002ml，剩余H2O2的物质的量为，则，故B错误；
C.反应至6min时，分解的过氧化氢的物质的量为0.002ml，反应前H2O2的物质的量为，则H2O2分解了，故C错误；
D.0～6min内，生成O2的物质的量为，由方程式可知，分解的过氧化氢为0.002ml，浓度变化量为，则，故D正确；
故选D。
2．(一)将等物质的量的A和B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g)，5 min 后测得c(D)=0.5 ml·L-1，c(A)∶c(B)=1∶2，C的反应速率是 0.15 ml·L-1·min-1。
(1)B的反应速率v(B)=_______，x=_______。
(2)A在5 min末的浓度是_______。
(3)此时容器内的压强与开始时之比为_______。
(二)计算下列化学反应的速率：
(4)在反应A(g)+3B(g)=2C(g)中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 ml·L-1·min-1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为_______ml·L-1·min-1。
(5)一定温度下，将1 ml N2O4充入体积为1 L的密闭容器中，反应3s后，NO2的物质的量为0.6 ml，则0～3s内的平均反应速率v(NO2) =_______ ml·L-1·s-1。
(6)在2 L的密闭容器中，充入2 ml N2和3 ml H2，在一定条件下发生反应，3 s后测得N2为1.9 ml，则以H2的浓度变化表示的反应速率为_______。
【答案】(1) 0.05 ml·L-1·min-1 3
(2)0.5 ml·L-1
(3)11∶10
(4)0.6
(5)0.2
(6)0.05 ml·L-1·s-1
【解析】(1)5 min 后测得c(D)=0.5 ml·L-1，则反应消耗B的浓度△c(B)=c(D)=0.25 ml·L-1，故用B的浓度变化表示的化学反应速率v(B)=；
化学反应速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比。C的反应速率是 0.15 ml·L-1·min-1，v(B)：v(C)=0.05：0.15=1：3，解得x=3；
(2)假设反应开始时A、B的物质的量都是x ml，5 min时生成D的浓度是0.5 ml/L，则产生D的物质的量n(D)=0.5 ml/L×2 L=1 ml，根据物质反应转化关系可知反应产生A物质的量是1.5 ml，消耗B物质的量是0.5 ml，此时A、B的物质的量分别是(x-1.5)ml、(x-0.5) ml，此时c(A)∶c(B)=1∶2，由于容器的容积相同，物质的浓度比等于物质的量的比，所以(x-1.5)：(x-0.5)=1：2，解得x=2.5 ml，则5 min末A的物质的量是2.5 ml-1.5 ml=1 ml，故A的浓度c(A)=；
(3)5 min时C的物质的量n(C)=0.15 ml/(L·min)×2 L×5 min=1.5 ml。在同温同体积时，气体的压强之比等于物质的量之比，反应后气体的物质的量之和为1 ml+ (2.5-0.5) ml+ 1.5 ml+1 ml= 5.5 ml，起始时气体的物质的量为2.5 ml+ 2.5 ml=5 ml ，则此时容器内的压强与开始时之比为5.5：5=11：10；
(4)用不同物质表示反应速率时，速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比。v(A)=0.2 ml/(L·min)，则以物质B表示此反应的化学反应速率v(B)=3v(A)=3×0.2 ml/(L·min)=0.6 ml/(L·min)；
(5)0～3s内的平均反应速率v(NO2)= ml/(L·s)；
(6)反应开始时n(N2)=2 ml，3 s后n(N2)=1.9 ml，△n(N2)=0.1 ml，则根据物质反应消耗关系可知△n(H2)=0.3 ml，故以H2的浓度变化表示的反应速率v(H2)= ml/(L·s)。
题型二 影响化学反应速率的因素判断与实验探究
3．变量控制方法是研究化学变化规律的重要思想方法。请仔细观察下表中稀盐酸和碳酸钙反应的实验数据：
分析上述数据，回答下列问题：
（1）该反应属于____________________反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）实验6和7表明，____________对反应速率有影响，__________________，反应速率越大。
（3）根据实验1、3、4、6可以得出外界条件对反应速率的影响规律是___________________________________________。
（4）该实验中影响反应速率的因素还有__________________________________________________，能表明这一规律的实验序号是1和2与__________________________________________________。
【答案】放热 温度 温度越高 反应物浓度越大，反应速率越快 反应物之间的接触面积 4和5
【分析】控制变量是要控制反应过程中的变量只能是一个，分析一个变量对反应的影响并总结。
【详解】（1）由反应前后的温度变化可知，反应后溶液的温度升高，则该反应为放热反应。
（2）对比实验6和7可发现两个反应的物质状态，盐酸浓度均相同，而温度不相同，温度越高，碳酸钙消失的时间越短,说明反应速率越快。
（3）由实验1、3、4、6的条件可知，当其他条件相同时，反应物的浓度越大，碳酸钙消失的时间越短,说明反应速率越快。
（4）由实验1、2和4、5可知，在其他条件相同的情况下，固体反应物的颗粒大小也影响反应速率的快慢，反应物之间的接触面积越大，反应速率越快。
题型三 化学反应平衡状态的特征
4．（2021·湖北·高一期末）在一定温度下，在密闭容器中投入X(g)和Y(g)，发生反应生成Z(g)。测得各物质浓度与时间关系如图所示(提示：净反应速率等于正、逆反应速率之差)。下列说法错误的是
A．a点：正反应速率大于逆反应速率
B．b点：净反应速率等于零
C．上述可逆反应中X、Y、Z的化学计量数之比为3∶1∶2
D．该条件下，Y的最大限度(平衡转化率)为60%
【答案】D
【解析】A．a点未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，A正确；
B．b点达到平衡，正、逆反应速率相等，净反应速率等于零，B正确；
C．根据速率之比等于化学计量数之比知，X、Y、Z的化学计量数之比为，最终反应体系中存在反应物和产物，说明它是可逆反应，C正确；
D．达到平衡时Y消耗，Y的转化率为40%，D错误；
故选D。
题型四 化学反应平衡状态的判定
5．一定温度下，向一恒容密闭容器中充入2 ml SO2和1 ml O2，在一定条件下发生反应：
2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)，下列有关说法正确的是( )
A．当O2的浓度不变时，反应达到平衡状态
B．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率相等且都为零
C．当单位时间内消耗a ml O2，同时消耗2a ml SO2时，反应达到平衡状态
D．当SO2、O2、SO3的分子数之比为2:1:2时，反应达到平衡状态
【答案】A
【解析】当O2的浓度不变时，反应达到平衡状态，A项正确；达到平衡状态时，正反应和逆反应的速率相等，但不为零，B项错误；单位时间内消耗a ml O2，同时消耗2a ml SO2，只能说明正反应速率的情况，不能说明正、逆反应速率相等，即反应不一定达到平衡状态，C项错误；当SO2、O2、SO3的分子数之比为2:1:2时，正、逆反应速率不一定相等，反应不一定达到平衡状态，D项错误。
6．一定温度下，在某容器中进行如下可逆反应，当混合气体的平均摩尔质量不再改变时，能说明反应达到平衡状态的是( )
①恒容时发生反应：A(g)＋B(g) ⇌3C(g)
②恒压时发生反应：A(g)＋B(g) ⇌2C(g)
③恒容时发生反应：A(g)＋2B(g) ⇌2C(g)＋D(g)
④恒压时发生反应：A(g)＋2B(g) ⇌3C(g)＋D(s)
A．②③ B．①④
C．①③ D．②④
【答案】B
【解析】恒容时发生反应A(g)＋B(g) ⇌3C(g)，气体的总质量始终不变，反应前后气体总物质的量发生变化，当气体的平均摩尔质量不再改变时，能说明反应达到平衡状态，①正确；恒压时发生反应A(g)＋B(g) ⇌2C(g)，混合气体的总质量和总物质的量均不变，平均摩尔质量不再改变不能说明反应达到平衡状态，②错误；恒容时发生反应A(g)＋2B(g) ⇌2C(g)＋D(g)，混合气体的总质量和总物质的量始终不变，平均摩尔质量始终不变，不能说明反应达到平衡状态，③错误；恒压时发生反应A(g)＋2B(g) ⇌3C(g)＋D(s)，反应前后混合气体的总质量发生变化，混合气体的总物质的量一定，气体的平均摩尔质量不再改变时，能说明反应达到平衡状态，④正确。故B项正确。
题型五 化学反应速率与限度的图像题
7．一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是
A．该反应的化学方程式为3B+4D⇌6A+2C
B．反应进行到1 s时，v(A)=v(C)
C．反应从开始到6 s的时间内，B的平均反应速率为0.05 ml·L-1·s-1
D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等
【答案】C
【详解】A．从图像分析，达到平衡时B、C物质质量分别较少0.6ml、0.8ml，A、D物质增加1.2 ml、0.4ml，各物质物质的量变量比值是B:C:A:D=3:4:6:2，故该反应的化学方程式为3B+4C ⇌6A+2D ，A错误；
B．反应进行到1 s时，v(A)＝ ，v(C)＝，不相等，B错误；
C．反应从开始到6 s的时间内，B的平均反应速率为，C正确；
D．反应进行到6 s时，反应达到平衡状态，各物质的正逆反应速率相等，同向反应速率之比等于系数之比，D错误；
故选C。
1．（2021·四川达州·高一期末）在容积不变的密闭容器中，A与B反应生成C，其化学反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知：2v(B)=3v(A)，3v(C)=2v(B)，则此反应可表示为
A．2A+3B=2CB．A+3B=2C
C．3A+B=2CD．A+B=C
【答案】A
【解析】对于同一个化学反应，不同的物质表示的反应速率是不同的，但表示的意义是相同的，且反应速率之比等于相应的化学计量数之比。根据2v(B)=3v(A)，3v(C)=2v(B)，可知v(A)︰v(B)︰v(C)＝2︰3︰2，故该反应的化学计量之比为2︰3︰2，方程式即为：2A+3B=2C；
故选A。
2．反应mA(g)+nB(g)＝wC(g)中，在同一时间段内测得：A每分钟减少0.15 ml·L-1，B每分钟减少0.05 ml·L-1，C每分钟增加0.1 ml·L-1，则下列叙述正确的是 ( )
A．在体积和温度不变的条件下，随着反应的进行，体系的压强逐渐增大
B．化学计量数之比是m∶n∶w=3∶1∶2
C．单位时间内反应物浓度的减少等于生成物浓度的增加
D．若在前10 s内A减少了x ml，则在前20 s内A减少了2x ml
【答案】B
【详解】A．根据速率之比等于化学计量数之比，可知m：n：w=0.15：0.05：0.1=3：1：2，随反应进行气体的物质的量减小，在容器容积和温度不变的条件下，随着反应的进行，体系的压强逐渐减小，故A错误；
B．速率之比等于化学计量数之比，故m：n：w=0.15：0.05：0.1=3：1：2，故B正确；
C．由给出的A、B、C的反应速率可知，单位时间内反应物浓度的减少不等于生成物浓度的增加，故C错误；
D．后10s内反应速率比前10s内小，故后10s内减少的A小于x ml，故前20s内减少的A的物质的量小于2x ml，故D错误。
3．某小组设计如图所示实验探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是
A．该实验探究的是温度对反应速率的影响
B．该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同
C．实验中，H2O2的浓度越大越好
D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，反应速率不相同
【答案】C
【详解】A．两个装置中的变量是温度，所以该实验探究的是温度对反应速率的影响，A正确；
B．由于二氧化锰是催化剂，且探究的是温度对反应速率的影响，所以该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同，B正确；
C．双氧水浓度过大，反应速率过快，不易控制，所以实验中H2O2的浓度不宜过大，C错误；
D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，由于改变了催化剂，则反应速率不相同，D正确；
答案选C。
4．甲烷消除NO2的污染原理为：。在一定温度下，向恒容密闭容器中充入一定量的CH4和NO2进行上述反应。下列表述能用来判断该反应达到化学平衡状态的是
A．v正(CH4)=2v逆(NO2)
B．容器中混合气体的平均密度不再变化
C．容器中混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
D．单位时间内，消耗1mlCH4同时生成1mlCO2
【答案】C
【详解】A．v正(CH4)=2v逆(NO2)不满足化学计量数关系，说明没有达到平衡状态，故A不选；
B．该反应前后都是气体，气体总质量、容器容积为定值，则混合气体密度始终不变，因不能根据混合气体密度判断平衡状态 ，故B不选；
C．该反应为正向是气体体积增大的反应，气体的平均摩尔质量为变量，当容器中混合气体平均摩尔质量不再发生变化时，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态 ，故C选；
D．单位时间内，消耗1mlCH4同时生成1mlCO2 ，表示的都是正反应速率，无法判断是否达到平衡状态，故D不选；
故选：C。
5．（2022·北京朝阳·高一期末）2SO2+O22SO3 ∆H<0。实验发现，一定条件下向一密闭容器中充入SO2和18O2，反应一段时间后，核素18O存在于SO2、O2、SO3中。下列分析不正确的是
A．18O2与O2的化学性质基本相同
B．断裂2mlSO2+1mlO2中的共价键的能量小于断裂2mlSO3中的共价键的能量
C．化合反应与分解反应可同时发生，说明反应存在可逆性
D．平衡时，18O2初始浓度c0(18O2)与平衡时各组分浓度c之间一定存在：2c0(18O2)=2c(S18O2)+3c(S18O3)+2c(18O2)
【答案】D
【解析】A．18O2与O2的结构相同，化学性质基本相同，故A正确；
B．该反应为放热反应，反应物的键能和小于生成物的键能和，故B正确；
C．该反应正向为化合反应，逆向为分解反应，在相同的条件下，反应既可以正向进行，也可以逆向进行，可说明反应存在可逆性，故C正确；
D．在反应过程中还可能存在只含一个18O原子的二氧化硫，只含一个18O原子的三氧化硫等分子，故D错误；
故选：D。
6．在一定温度下，将1 ml A和2 ml B放入容积为5 L的某密闭容器中发生反应：
A(s)＋2B(g)⇌C(g)＋2D(g)。5 min后达到平衡，测得容器内B的浓度减少了0.2 ml·L－1，则下列叙述不正确的是( )
A．在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02 ml·L－1·min－1
B．平衡时B的转化率为50%
C．平衡时B的体积分数约为33.3%
D．初始时的压强与平衡时的压强比为4:5
【答案】C
【解析】测得容器内B的浓度减少了0.2 ml·L－1，则C的浓度增加量为0.1 ml·L－1，因此在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为eq \f(0.1 ml·L－1,5 min)＝0.02 ml·L－1·min－1，A项正确；消耗B的物质的量为0.2 ml·L－1×5 L ＝1 ml，则平衡时B的转化率为eq \f(1 ml,2 ml)×100%＝50%，B项正确；消耗B的物质的量为1 ml，生成C、D的物质的量分别为0.5 ml、1 ml，A是固体，所以平衡时B的体积分数为eq \f(1 ml,1 ml＋0.5 ml＋1 ml)×100%＝40%，C项错误；一定条件下气体压强之比等于气体的物质的量之比，A是固体，所以初始时的压强与平衡时的压强比为eq \f(2 ml,1 ml＋0.5 ml＋1 ml)＝4:5，D项正确。
7．在2L密闭容器中进行反应：，式中a、b、c、d为化学计量数。在0〜3min内，各物质的物质的量(单位为ml)的变化如下表所示：
已知2min内，。
(1)试确定以下物质的相关量：起始时___________，2min末时___________。
(2)上述反应的化学方程式为___________。
(3)用Y表示2min内的反应速率为___________。2min末，Q在混合气体中的体积分数为___________。
(4)在保持温度和容积不变的情况下，下列关于上述反应的叙述不正确的是___________。
a．2min内用X表示的反应速率为
b．向容器内充入稀有气体Ar(不参与反应)，会导致体系压强增大，反应速率加快
c．随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡
d．随着反应的进行，混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡
e．随着反应的进行，混合气体的压强不再改变即说明反应已经达到平衡
【答案】2.2ml 1.2ml 25.5% abe
【分析】根据题表中的数据可知，2min末反应达到平衡状态，2min内，则，，因此2min末Q的物质的量为。，则，解得，则起始时Y的物质的量为。，因此该反应的化学方程式为，据此解答；
【详解】(1)根据上述分析可知，起始时，2min末时，故答案为2.2ml；1.2ml；
(2)根据上述分析可知，该反应的化学方程式为，故答案为2X(s)+5Y(g)⇌2P(g)+3Q(g)；
(3)2min内用Y表示的反应速率为。根据上述分析可知，2min末，X(s)、Y(g)、P(g)、Q(g)的物质的量分别为0.7ml、2.7ml、0.8ml、1.2ml，Q在混合气体中的体积分数为，故答案为：25.5%；
(4) a．X为固体，不能用X表示反应速率，a错误；
b．容器的体积不变，向容器内充入稀有气体Ar(不参与反应)，气体的浓度不变，反应速率不变，b错误；
c．X为固体，该反应反应前后气体的体积不变，但气体的质量发生变化，因此随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡， c正确；
d．X为固体，该反应反应前后气体的体积不变，但气体的质量发生变化，因此随着反应的进行，混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡，d正确；
e．X为固体，该反应反应前后气体的体积不变，容器中气体的压强始终不变，混合气体的压强不再改变，不能说明反应已经达到平衡，e错误。
故答案为：abe；
8．(1)在反应A(g)＋3B(g)＝2C(g)中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 ml·L‒1·min‒1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为_______ ml·L‒1·min‒1。
(2)在2 L的密闭容器中，充入2 ml N2和3 ml H2，在一定条件下发生反应，3s后测得N2为1.9 ml，则以H2的浓度变化表示的反应速率为_______。
(3)①将10 ml A和5 ml B放入容积为10 L的密闭容器中，某温度下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)，在最初2 s内，消耗A的平均速率为0.06 ml·L‒1·s‒1，则在2s时，容器中有_______ ml A，此时C的物质的量浓度为_______。
②能说明该反应已达到平衡状态的是_______（填字母）。
a．v(A)=2v(B) b．容器内压强保持不变
c．3v逆(A)=v正(B) d．容器内混合气体的密度保持不变
③在密闭容器里，通入a ml A(g)、b ml B(g)、c ml C(g)，发生上述反应，当改变下列条件时，反应速率会减小的是_______（填序号）。
①降低温度 ②加入催化剂 ③增大容器体积
【答案】0.6 0.05 ml·L‒1·s‒1 8.8 0.08 ml·L‒1 b ①③
【详解】(1)根据同一反应中用不同的物质来表示反应速率时，其数值之比等于各物质的化学计量数之比，可知，v(A): v(B)=1:3，则v(B)=。答案为：0.6；
(2) 由题可知， 3s后N2的物质的量为1.9ml，根据反应方程式：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，可知，3s后消耗H2的物质的量为。根据化学反应速率的定义，可知，v(H2)=。答案为：0.05 ml·L‒1·s‒1；
(3)①根据化学反应速率的定义，可知在最初2s内，消耗A的物质的量=，则2s时，容器中A的物质的量=10ml-1.2ml=8.8ml。根据反应方程式，可知2s时生成C的物质的量=，此时C的物质的量浓度=。答案为：8.8；0.08ml•L-1；
②a．v(A)=2v(B)不能说明v正=v逆，即不能说明该反应达到平衡状态，a项错误；
b．该可逆反应反应前后气体分子数不相等，则总压强一定，说明反应达到平衡状态。b项正确；
c．根据化学反应方程式，可知，3v逆(A)=9v逆(B)=v正(B)，即v逆(B)≠v正(B)，不能说明反应达到平衡状态，c项错误；
d．恒容条件下，该可逆反应前后气体质量不变，密度不变，不能说明该反应达到平衡状态。d项错误；
答案选b；
③①降低温度，化学反应速率减小；
②正催化剂能显著加快反应速率，负催化剂能减慢反应速率；
③增大容器体积，该反应中的物质的浓度减小，化学反应速率减小；
综上所述，改变条件①③，反应速率会减小。答案为：①③。
9．（2021·重庆市清华中学校高一阶段练习）化学反应的速率和限度对人类生产生活有重要的意义。
I.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值，体积已换算成标准状态)：
(1)哪一时间段(指、、、、)反应速率最大_______。
(2)求分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率_______(设溶液体积不变)。
(3)如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：
A．蒸馏水B．溶液C．NaCl溶液D．溶液E.NaNO3溶液
可行的是_______(填编号)。
II.已知甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间，研究外界条件对化学反应速率的影响，设计实验如下(所取溶液体积均为2mL)。
①上述实验中溶液最先变浑浊的是_______。(填实验编号，下同)
②为探究浓度对化学反应速率的影响，应选择实验_______和_______。
III.和之间发生反应：无色(红棕色)，一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中，各物质的物质的量随时间变化的关系如图1所示。请回答下列问题：
(1)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中，乙中，则_______中反应更快。
(2)第1分钟时_______0.2ml/(L·min)(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)
(3)该反应达最大限度时Y的转化率为_______；若初始压强为P0，则平衡时P平=_______(用含P0的表达式表示)。
(4)下列描述能表示该反应达平衡状态的是_______。
A．容器中X与Y的物质的量相等
B．容器内气体的颜色不再改变
C．
D．容器内气体的密度不再发生变化
E.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
【答案】 2～3 0.1ml·L-1·min-1 AC Ⅲ Ⅰ Ⅱ 甲 无法确定 60% P0 BE
【解析】I.(1)5段时间内收集的氢气体积分别是50ml、70ml、112ml、58ml、20ml，所以根据在相同时间内收集到的氢气体积可知，2~3min内产生的氢气最多，所以反应速率最快；
(2)在2~3分钟时间段产生H2的体积是112ml，n(H2)==0.005ml，则反应消耗盐酸的物质的量是n(HCl)=2(H2)=0.01ml，所以以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率v3==0.1ml·L-1·min-1；
(3)为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，则必须降低氢离子浓度，但不能减少氢离子的物质的量，所以AC都是相当于稀释，正确。E中由于形成硝酸溶液，则反应中就不再生成氢气，而是生成NO。D中能过程原电池，加快反应速率。B会消耗氢离子，氢气体积减少，所以答案选AC；
Ⅱ.①Ⅲ的温度最高，浓度最大，故反应速率最快，最先变浑浊；
②为探究浓度对反应速率的影响，应选择温度相同时，浓度不同的实验，故选Ⅰ和Ⅱ；
Ⅲ.(1)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中，则甲中，由于乙中，则甲快；
(2)瞬时速率不能判断；
(3)2min时达到平衡，转化率为=60%；压强之比等于物质的量之比，开始时总物质的量为1.4ml，平衡时总物质的量为1.1ml，故P平=P0；
(4)A．容器中X与Y的物质的量相等，无法判断各组分的浓度是否继续变化，则无法判断平衡状态，故A错误；
B．容器内气体的颜色不再改变，则二氧化氮浓度不变，能够说明该反应达到平衡状态，故B正确；
C．2v(X)=v(Y)，没有指出正逆反应速率，无法判断平衡状态，故C错误；
D．反应前后气体质量和容器容积均不变，该反应中混合气体密度为定值，不能根据容器内气体的密度判断平衡状态，故D错误；
E．该反应为气体体积增大的反应，而气体总质量不变，则混合气体的平均相对分子量为变量，当容器内气体的平均相对分子质量不再改变时，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故E正确；
故答案为BE。t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
实验序号
碳酸钙状态
溶液温度/℃
碳酸钙消失所用的时间/s
反应前
反应后
1
粒状
20
39
400
2
粉末
20
40
60
3
粒状
20
41
280
4
粒状
20
40
200
5
粉末
20
40
30
6
粒状
20
40
120
7
粒状
30
50
40
物质
时间
X
Y
P
Q
起始
0.5
1.0
1.5
2min末
0.5
2.7
0.8
3min末
2.7
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)
50
120
232
290
310
实验编号
温度
I
25
II
25
III
50
例题1
已知反应，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为
①
②
③
④
则此反应在不同条件下进行最快的是
A．②③B．①③C．②④D．②
【答案】D
【详解】化学反应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比，即，则用A表示的化学反应速率分别为
①；
②；
③；
④，
所以反应进行最快的是②，
故选：D。
例题2
反应2A(s)+B(g)2C(g)+D(g)，经2minB的浓度减少0.6ml/L。下列有关说法正确的是( )
A．用A表示的反应速率是0.6ml·L-1·min-1
B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比是1∶2∶1
C．2min末时的反应速率用反应物B来表示的是0.3 ml·L-1·min-1
D．在2min内用B和C表示的反应速率的值是相同的
【答案】B
【详解】A．物质A是固体，浓度不变，不能用A表示该反应的反应速率，选项A错误；
B．速率之比等于化学计量数之比，v(B)：v(C)：v(D)=1：2：1，选项B正确；
C．2min末的反应速率为即时速率，用B表示速率0.3ml/(L∙min)是2min内的平均速率，选项C错误；
D．B是反应物，浓度降低，C是生成物，浓度增大，选项D错误；
综上所述答案为B。
题型二 影响化学反应速率的因素判断与实验探究
例题1
在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g)，采取下列措施不能改变反应速率的是( )
A．将Fe2O3由块状粉碎成粉末状
B．保持容器容积不变，增加H2通入量
C．保持容器内压强不变，充入N2
D．保持容器容积不变，充入N2
【答案】D
【详解】A．将Fe2O3块状固体粉碎可增加反应的接触面积，可加快反应速率，A项错误；
B．保持容积不变，增加H2通入量，可以加快化学反应速率，B项错误；
C．保持容器内压强不变，充入N2，气体体积增大，则各气态反应物、产物浓度减小，因此化学反应速率减慢，C项错误；
D．保持容器容积不变，充入N2，各气态反应物、产物浓度不变，因此化学反应速率不发生改变，D项正确。答案选D。
例题2
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甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是( )
A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B．相同环境下若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
【答案】B
【详解】A．反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断，故A正确；
B．图甲所示实验中没有控制变量，没有设计实验验证和对反应速率的影响，故该实验不能确定和对分解的催化效果，故B错误；
C．反应速率可以用单位时间内产生气体的体积表示，故C正确；
D．关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，若气密性不好，气体就能够加入，活塞不能回到原位，故D正确。
故答案选B。
题型三 化学反应平衡状态的特征
一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。当、、、的浓度不再变化时，下列说法正确的是
A．和全部转化为和
B．该反应已达到化学平衡
C．正、逆反应速率相等且等于零
D．、、、的浓度一定相等
【答案】B
【详解】A．可逆反应有限度，转化率不可能为100%，故A错误；
B．该反应是可逆反应，、、、的浓度不再变化时，说明达到平衡状态，故B正确；
C．根据B分析可知该反应达到平衡，正、逆反应速率相等但不等于零，故C错误；
D．、、、的浓度不再变化时，但浓度不一定相等，故D错误；
综上所述，答案为B。
题型四 化学反应平衡状态的判定
例题1
可逆反应2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中进行：
①单位时间内生成n ml O2的同时，生成2n ml NO2
②单位时间内生成n ml O2的同时，生成2n ml NO
③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变
可说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A．①④⑥⑦B．②③④⑥
C．①④⑤⑦D．①②⑥⑦
【答案】A
【详解】单位时间内生成n ml O2必同时消耗2n ml NO2，而生成2n ml NO2必同时消耗n ml O2，①能说明反应已达到化学平衡状态，②不能说明；③中无论反应是否达到化学平衡状态，各物质表示的化学反应速率之比都等于相应物质的化学计量数之比；④有色气体的颜色不再改变，则表示体系中各物质的物质的量浓度不再变化，说明反应已达到化学平衡状态；⑤体积固定，气体的质量反应前后不变，无论是否达到化学平衡状态，气体的密度始终不变；⑥反应前后气体的体积不相等，压强不变，意味着各物质的含量不再变化，说明反应已达到化学平衡状态；⑦由于反应前后气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的物质的量不变，反应达到化学平衡状态。
综上所述，①④⑥⑦符合题意。
故选A。
题型五 化学反应速率与限度的图像题
例题1
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X2Y
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
【详解】A．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 ml，Y的物质的量为6 ml，因此Y的浓度是X的2倍，故A项正确；
B．根据上述分析可知，化学方程式为2YX，B项错误；
C．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，C项错误；
D．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，D项错误；
答案选A。
例题2
在恒温2L密闭容器中通入气体X并发生反应：2X(g)⇌Y(g) ΔH<0，X的物质的量n(x)随时间t变化的曲线如图所示(图中两曲线分别代表有无催化剂的情形)
(1)下列措施不能提高反应速率的是_______。
A．升高温度B．加入适量XC．增大压强D．及时分离出Y
(2)反应从开始到a点的平均反应速率可表示为v(Y)=_______，X的转化率为_______；
(3)图中c点对应的速率关系是v(正)_______v(逆) (填“大于”“小于”或“等于”)；
(4)反应进行到a点时放出的热量_______反应进行到b点时放出的热量(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)D (2) 0.005 ml·(L·min)-1 25% (3)等于 (4)小于
【解析】(1)对于反应2X(g) Y(g)来说：A．升高温度，化学反应速率加快，A项错误；B． 加入适量X，增大了X的浓度，化学反应速率加快，B项错误；C． 增大压强，化学反应速率加快，C项错误；
D． 及时分离出Y，减小Y的浓度，化学反应速率减慢，D项正确；故答案为：D。
(2)反应从开始到a点，X的物质的量减少0.4ml-0.3ml=0.1ml，则=0.01 ml·(L·min)-1，根据反应的计量数可以看出，v(Y)＝ v(X)＝0.005 ml·(L·min)-1；X的转化率为。
(3)c点反应达到限度，处于化学平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，即v(正)等于v(逆)。
(4)消耗X越多，反应放出的热量越多，反应进行到a点时消耗的X小于反应进行到b点时的，则反应进行到a点时放出的热量小于反应进行到b点时放出的热量。
题型一 化学反应速率的计算与比较
1．一定温度下，溶液发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如表：
下列叙述正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A．6～10min的平均反应速率：v（H2O2）= 3.3×10-2ml/（L•min）
B．反应到6min时，
C．反应到6min时，H2O2分解了60%
D．0～6min的平均反应速率：
【答案】D
【分析】在催化剂作用下，过氧化氢分解生成氧气和水，反应的化学方程式为。
【详解】A.0～6min内，生成O2的物质的量为，由方程式可知，分解的过氧化氢为0.002ml，浓度变化量为，则，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，则6～10min的平均反应速率v（H2O2）＜3.3×10-2ml/（L•min），故A错误；
B.反应至6min时生成氧气的物质的量为0.001ml，消耗H2O2的物质的量为0.002ml，剩余H2O2的物质的量为，则，故B错误；
C.反应至6min时，分解的过氧化氢的物质的量为0.002ml，反应前H2O2的物质的量为，则H2O2分解了，故C错误；
D.0～6min内，生成O2的物质的量为，由方程式可知，分解的过氧化氢为0.002ml，浓度变化量为，则，故D正确；
故选D。
2．(一)将等物质的量的A和B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g)，5 min 后测得c(D)=0.5 ml·L-1，c(A)∶c(B)=1∶2，C的反应速率是 0.15 ml·L-1·min-1。
(1)B的反应速率v(B)=_______，x=_______。
(2)A在5 min末的浓度是_______。
(3)此时容器内的压强与开始时之比为_______。
(二)计算下列化学反应的速率：
(4)在反应A(g)+3B(g)=2C(g)中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 ml·L-1·min-1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为_______ml·L-1·min-1。
(5)一定温度下，将1 ml N2O4充入体积为1 L的密闭容器中，反应3s后，NO2的物质的量为0.6 ml，则0～3s内的平均反应速率v(NO2) =_______ ml·L-1·s-1。
(6)在2 L的密闭容器中，充入2 ml N2和3 ml H2，在一定条件下发生反应，3 s后测得N2为1.9 ml，则以H2的浓度变化表示的反应速率为_______。
【答案】(1) 0.05 ml·L-1·min-1 3
(2)0.5 ml·L-1
(3)11∶10
(4)0.6
(5)0.2
(6)0.05 ml·L-1·s-1
【解析】(1)5 min 后测得c(D)=0.5 ml·L-1，则反应消耗B的浓度△c(B)=c(D)=0.25 ml·L-1，故用B的浓度变化表示的化学反应速率v(B)=；
化学反应速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比。C的反应速率是 0.15 ml·L-1·min-1，v(B)：v(C)=0.05：0.15=1：3，解得x=3；
(2)假设反应开始时A、B的物质的量都是x ml，5 min时生成D的浓度是0.5 ml/L，则产生D的物质的量n(D)=0.5 ml/L×2 L=1 ml，根据物质反应转化关系可知反应产生A物质的量是1.5 ml，消耗B物质的量是0.5 ml，此时A、B的物质的量分别是(x-1.5)ml、(x-0.5) ml，此时c(A)∶c(B)=1∶2，由于容器的容积相同，物质的浓度比等于物质的量的比，所以(x-1.5)：(x-0.5)=1：2，解得x=2.5 ml，则5 min末A的物质的量是2.5 ml-1.5 ml=1 ml，故A的浓度c(A)=；
(3)5 min时C的物质的量n(C)=0.15 ml/(L·min)×2 L×5 min=1.5 ml。在同温同体积时，气体的压强之比等于物质的量之比，反应后气体的物质的量之和为1 ml+ (2.5-0.5) ml+ 1.5 ml+1 ml= 5.5 ml，起始时气体的物质的量为2.5 ml+ 2.5 ml=5 ml ，则此时容器内的压强与开始时之比为5.5：5=11：10；
(4)用不同物质表示反应速率时，速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比。v(A)=0.2 ml/(L·min)，则以物质B表示此反应的化学反应速率v(B)=3v(A)=3×0.2 ml/(L·min)=0.6 ml/(L·min)；
(5)0～3s内的平均反应速率v(NO2)= ml/(L·s)；
(6)反应开始时n(N2)=2 ml，3 s后n(N2)=1.9 ml，△n(N2)=0.1 ml，则根据物质反应消耗关系可知△n(H2)=0.3 ml，故以H2的浓度变化表示的反应速率v(H2)= ml/(L·s)。
题型二 影响化学反应速率的因素判断与实验探究
3．变量控制方法是研究化学变化规律的重要思想方法。请仔细观察下表中稀盐酸和碳酸钙反应的实验数据：
分析上述数据，回答下列问题：
（1）该反应属于____________________反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）实验6和7表明，____________对反应速率有影响，__________________，反应速率越大。
（3）根据实验1、3、4、6可以得出外界条件对反应速率的影响规律是___________________________________________。
（4）该实验中影响反应速率的因素还有__________________________________________________，能表明这一规律的实验序号是1和2与__________________________________________________。
【答案】放热 温度 温度越高 反应物浓度越大，反应速率越快 反应物之间的接触面积 4和5
【分析】控制变量是要控制反应过程中的变量只能是一个，分析一个变量对反应的影响并总结。
【详解】（1）由反应前后的温度变化可知，反应后溶液的温度升高，则该反应为放热反应。
（2）对比实验6和7可发现两个反应的物质状态，盐酸浓度均相同，而温度不相同，温度越高，碳酸钙消失的时间越短,说明反应速率越快。
（3）由实验1、3、4、6的条件可知，当其他条件相同时，反应物的浓度越大，碳酸钙消失的时间越短,说明反应速率越快。
（4）由实验1、2和4、5可知，在其他条件相同的情况下，固体反应物的颗粒大小也影响反应速率的快慢，反应物之间的接触面积越大，反应速率越快。
题型三 化学反应平衡状态的特征
4．（2021·湖北·高一期末）在一定温度下，在密闭容器中投入X(g)和Y(g)，发生反应生成Z(g)。测得各物质浓度与时间关系如图所示(提示：净反应速率等于正、逆反应速率之差)。下列说法错误的是
A．a点：正反应速率大于逆反应速率
B．b点：净反应速率等于零
C．上述可逆反应中X、Y、Z的化学计量数之比为3∶1∶2
D．该条件下，Y的最大限度(平衡转化率)为60%
【答案】D
【解析】A．a点未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，A正确；
B．b点达到平衡，正、逆反应速率相等，净反应速率等于零，B正确；
C．根据速率之比等于化学计量数之比知，X、Y、Z的化学计量数之比为，最终反应体系中存在反应物和产物，说明它是可逆反应，C正确；
D．达到平衡时Y消耗，Y的转化率为40%，D错误；
故选D。
题型四 化学反应平衡状态的判定
5．一定温度下，向一恒容密闭容器中充入2 ml SO2和1 ml O2，在一定条件下发生反应：
2SO2(g)＋O2(g) ⇌2SO3(g)，下列有关说法正确的是( )
A．当O2的浓度不变时，反应达到平衡状态
B．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率相等且都为零
C．当单位时间内消耗a ml O2，同时消耗2a ml SO2时，反应达到平衡状态
D．当SO2、O2、SO3的分子数之比为2:1:2时，反应达到平衡状态
【答案】A
【解析】当O2的浓度不变时，反应达到平衡状态，A项正确；达到平衡状态时，正反应和逆反应的速率相等，但不为零，B项错误；单位时间内消耗a ml O2，同时消耗2a ml SO2，只能说明正反应速率的情况，不能说明正、逆反应速率相等，即反应不一定达到平衡状态，C项错误；当SO2、O2、SO3的分子数之比为2:1:2时，正、逆反应速率不一定相等，反应不一定达到平衡状态，D项错误。
6．一定温度下，在某容器中进行如下可逆反应，当混合气体的平均摩尔质量不再改变时，能说明反应达到平衡状态的是( )
①恒容时发生反应：A(g)＋B(g) ⇌3C(g)
②恒压时发生反应：A(g)＋B(g) ⇌2C(g)
③恒容时发生反应：A(g)＋2B(g) ⇌2C(g)＋D(g)
④恒压时发生反应：A(g)＋2B(g) ⇌3C(g)＋D(s)
A．②③ B．①④
C．①③ D．②④
【答案】B
【解析】恒容时发生反应A(g)＋B(g) ⇌3C(g)，气体的总质量始终不变，反应前后气体总物质的量发生变化，当气体的平均摩尔质量不再改变时，能说明反应达到平衡状态，①正确；恒压时发生反应A(g)＋B(g) ⇌2C(g)，混合气体的总质量和总物质的量均不变，平均摩尔质量不再改变不能说明反应达到平衡状态，②错误；恒容时发生反应A(g)＋2B(g) ⇌2C(g)＋D(g)，混合气体的总质量和总物质的量始终不变，平均摩尔质量始终不变，不能说明反应达到平衡状态，③错误；恒压时发生反应A(g)＋2B(g) ⇌3C(g)＋D(s)，反应前后混合气体的总质量发生变化，混合气体的总物质的量一定，气体的平均摩尔质量不再改变时，能说明反应达到平衡状态，④正确。故B项正确。
题型五 化学反应速率与限度的图像题
7．一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是
A．该反应的化学方程式为3B+4D⇌6A+2C
B．反应进行到1 s时，v(A)=v(C)
C．反应从开始到6 s的时间内，B的平均反应速率为0.05 ml·L-1·s-1
D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等
【答案】C
【详解】A．从图像分析，达到平衡时B、C物质质量分别较少0.6ml、0.8ml，A、D物质增加1.2 ml、0.4ml，各物质物质的量变量比值是B:C:A:D=3:4:6:2，故该反应的化学方程式为3B+4C ⇌6A+2D ，A错误；
B．反应进行到1 s时，v(A)＝ ，v(C)＝，不相等，B错误；
C．反应从开始到6 s的时间内，B的平均反应速率为，C正确；
D．反应进行到6 s时，反应达到平衡状态，各物质的正逆反应速率相等，同向反应速率之比等于系数之比，D错误；
故选C。
1．（2021·四川达州·高一期末）在容积不变的密闭容器中，A与B反应生成C，其化学反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知：2v(B)=3v(A)，3v(C)=2v(B)，则此反应可表示为
A．2A+3B=2CB．A+3B=2C
C．3A+B=2CD．A+B=C
【答案】A
【解析】对于同一个化学反应，不同的物质表示的反应速率是不同的，但表示的意义是相同的，且反应速率之比等于相应的化学计量数之比。根据2v(B)=3v(A)，3v(C)=2v(B)，可知v(A)︰v(B)︰v(C)＝2︰3︰2，故该反应的化学计量之比为2︰3︰2，方程式即为：2A+3B=2C；
故选A。
2．反应mA(g)+nB(g)＝wC(g)中，在同一时间段内测得：A每分钟减少0.15 ml·L-1，B每分钟减少0.05 ml·L-1，C每分钟增加0.1 ml·L-1，则下列叙述正确的是 ( )
A．在体积和温度不变的条件下，随着反应的进行，体系的压强逐渐增大
B．化学计量数之比是m∶n∶w=3∶1∶2
C．单位时间内反应物浓度的减少等于生成物浓度的增加
D．若在前10 s内A减少了x ml，则在前20 s内A减少了2x ml
【答案】B
【详解】A．根据速率之比等于化学计量数之比，可知m：n：w=0.15：0.05：0.1=3：1：2，随反应进行气体的物质的量减小，在容器容积和温度不变的条件下，随着反应的进行，体系的压强逐渐减小，故A错误；
B．速率之比等于化学计量数之比，故m：n：w=0.15：0.05：0.1=3：1：2，故B正确；
C．由给出的A、B、C的反应速率可知，单位时间内反应物浓度的减少不等于生成物浓度的增加，故C错误；
D．后10s内反应速率比前10s内小，故后10s内减少的A小于x ml，故前20s内减少的A的物质的量小于2x ml，故D错误。
3．某小组设计如图所示实验探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是
A．该实验探究的是温度对反应速率的影响
B．该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同
C．实验中，H2O2的浓度越大越好
D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，反应速率不相同
【答案】C
【详解】A．两个装置中的变量是温度，所以该实验探究的是温度对反应速率的影响，A正确；
B．由于二氧化锰是催化剂，且探究的是温度对反应速率的影响，所以该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同，B正确；
C．双氧水浓度过大，反应速率过快，不易控制，所以实验中H2O2的浓度不宜过大，C错误；
D．温度相同时，若用FeCl3代替MnO2，由于改变了催化剂，则反应速率不相同，D正确；
答案选C。
4．甲烷消除NO2的污染原理为：。在一定温度下，向恒容密闭容器中充入一定量的CH4和NO2进行上述反应。下列表述能用来判断该反应达到化学平衡状态的是
A．v正(CH4)=2v逆(NO2)
B．容器中混合气体的平均密度不再变化
C．容器中混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
D．单位时间内，消耗1mlCH4同时生成1mlCO2
【答案】C
【详解】A．v正(CH4)=2v逆(NO2)不满足化学计量数关系，说明没有达到平衡状态，故A不选；
B．该反应前后都是气体，气体总质量、容器容积为定值，则混合气体密度始终不变，因不能根据混合气体密度判断平衡状态 ，故B不选；
C．该反应为正向是气体体积增大的反应，气体的平均摩尔质量为变量，当容器中混合气体平均摩尔质量不再发生变化时，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态 ，故C选；
D．单位时间内，消耗1mlCH4同时生成1mlCO2 ，表示的都是正反应速率，无法判断是否达到平衡状态，故D不选；
故选：C。
5．（2022·北京朝阳·高一期末）2SO2+O22SO3 ∆H<0。实验发现，一定条件下向一密闭容器中充入SO2和18O2，反应一段时间后，核素18O存在于SO2、O2、SO3中。下列分析不正确的是
A．18O2与O2的化学性质基本相同
B．断裂2mlSO2+1mlO2中的共价键的能量小于断裂2mlSO3中的共价键的能量
C．化合反应与分解反应可同时发生，说明反应存在可逆性
D．平衡时，18O2初始浓度c0(18O2)与平衡时各组分浓度c之间一定存在：2c0(18O2)=2c(S18O2)+3c(S18O3)+2c(18O2)
【答案】D
【解析】A．18O2与O2的结构相同，化学性质基本相同，故A正确；
B．该反应为放热反应，反应物的键能和小于生成物的键能和，故B正确；
C．该反应正向为化合反应，逆向为分解反应，在相同的条件下，反应既可以正向进行，也可以逆向进行，可说明反应存在可逆性，故C正确；
D．在反应过程中还可能存在只含一个18O原子的二氧化硫，只含一个18O原子的三氧化硫等分子，故D错误；
故选：D。
6．在一定温度下，将1 ml A和2 ml B放入容积为5 L的某密闭容器中发生反应：
A(s)＋2B(g)⇌C(g)＋2D(g)。5 min后达到平衡，测得容器内B的浓度减少了0.2 ml·L－1，则下列叙述不正确的是( )
A．在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02 ml·L－1·min－1
B．平衡时B的转化率为50%
C．平衡时B的体积分数约为33.3%
D．初始时的压强与平衡时的压强比为4:5
【答案】C
【解析】测得容器内B的浓度减少了0.2 ml·L－1，则C的浓度增加量为0.1 ml·L－1，因此在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为eq \f(0.1 ml·L－1,5 min)＝0.02 ml·L－1·min－1，A项正确；消耗B的物质的量为0.2 ml·L－1×5 L ＝1 ml，则平衡时B的转化率为eq \f(1 ml,2 ml)×100%＝50%，B项正确；消耗B的物质的量为1 ml，生成C、D的物质的量分别为0.5 ml、1 ml，A是固体，所以平衡时B的体积分数为eq \f(1 ml,1 ml＋0.5 ml＋1 ml)×100%＝40%，C项错误；一定条件下气体压强之比等于气体的物质的量之比，A是固体，所以初始时的压强与平衡时的压强比为eq \f(2 ml,1 ml＋0.5 ml＋1 ml)＝4:5，D项正确。
7．在2L密闭容器中进行反应：，式中a、b、c、d为化学计量数。在0〜3min内，各物质的物质的量(单位为ml)的变化如下表所示：
已知2min内，。
(1)试确定以下物质的相关量：起始时___________，2min末时___________。
(2)上述反应的化学方程式为___________。
(3)用Y表示2min内的反应速率为___________。2min末，Q在混合气体中的体积分数为___________。
(4)在保持温度和容积不变的情况下，下列关于上述反应的叙述不正确的是___________。
a．2min内用X表示的反应速率为
b．向容器内充入稀有气体Ar(不参与反应)，会导致体系压强增大，反应速率加快
c．随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡
d．随着反应的进行，混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡
e．随着反应的进行，混合气体的压强不再改变即说明反应已经达到平衡
【答案】2.2ml 1.2ml 25.5% abe
【分析】根据题表中的数据可知，2min末反应达到平衡状态，2min内，则，，因此2min末Q的物质的量为。，则，解得，则起始时Y的物质的量为。，因此该反应的化学方程式为，据此解答；
【详解】(1)根据上述分析可知，起始时，2min末时，故答案为2.2ml；1.2ml；
(2)根据上述分析可知，该反应的化学方程式为，故答案为2X(s)+5Y(g)⇌2P(g)+3Q(g)；
(3)2min内用Y表示的反应速率为。根据上述分析可知，2min末，X(s)、Y(g)、P(g)、Q(g)的物质的量分别为0.7ml、2.7ml、0.8ml、1.2ml，Q在混合气体中的体积分数为，故答案为：25.5%；
(4) a．X为固体，不能用X表示反应速率，a错误；
b．容器的体积不变，向容器内充入稀有气体Ar(不参与反应)，气体的浓度不变，反应速率不变，b错误；
c．X为固体，该反应反应前后气体的体积不变，但气体的质量发生变化，因此随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡， c正确；
d．X为固体，该反应反应前后气体的体积不变，但气体的质量发生变化，因此随着反应的进行，混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡，d正确；
e．X为固体，该反应反应前后气体的体积不变，容器中气体的压强始终不变，混合气体的压强不再改变，不能说明反应已经达到平衡，e错误。
故答案为：abe；
8．(1)在反应A(g)＋3B(g)＝2C(g)中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 ml·L‒1·min‒1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为_______ ml·L‒1·min‒1。
(2)在2 L的密闭容器中，充入2 ml N2和3 ml H2，在一定条件下发生反应，3s后测得N2为1.9 ml，则以H2的浓度变化表示的反应速率为_______。
(3)①将10 ml A和5 ml B放入容积为10 L的密闭容器中，某温度下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)，在最初2 s内，消耗A的平均速率为0.06 ml·L‒1·s‒1，则在2s时，容器中有_______ ml A，此时C的物质的量浓度为_______。
②能说明该反应已达到平衡状态的是_______（填字母）。
a．v(A)=2v(B) b．容器内压强保持不变
c．3v逆(A)=v正(B) d．容器内混合气体的密度保持不变
③在密闭容器里，通入a ml A(g)、b ml B(g)、c ml C(g)，发生上述反应，当改变下列条件时，反应速率会减小的是_______（填序号）。
①降低温度 ②加入催化剂 ③增大容器体积
【答案】0.6 0.05 ml·L‒1·s‒1 8.8 0.08 ml·L‒1 b ①③
【详解】(1)根据同一反应中用不同的物质来表示反应速率时，其数值之比等于各物质的化学计量数之比，可知，v(A): v(B)=1:3，则v(B)=。答案为：0.6；
(2) 由题可知， 3s后N2的物质的量为1.9ml，根据反应方程式：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，可知，3s后消耗H2的物质的量为。根据化学反应速率的定义，可知，v(H2)=。答案为：0.05 ml·L‒1·s‒1；
(3)①根据化学反应速率的定义，可知在最初2s内，消耗A的物质的量=，则2s时，容器中A的物质的量=10ml-1.2ml=8.8ml。根据反应方程式，可知2s时生成C的物质的量=，此时C的物质的量浓度=。答案为：8.8；0.08ml•L-1；
②a．v(A)=2v(B)不能说明v正=v逆，即不能说明该反应达到平衡状态，a项错误；
b．该可逆反应反应前后气体分子数不相等，则总压强一定，说明反应达到平衡状态。b项正确；
c．根据化学反应方程式，可知，3v逆(A)=9v逆(B)=v正(B)，即v逆(B)≠v正(B)，不能说明反应达到平衡状态，c项错误；
d．恒容条件下，该可逆反应前后气体质量不变，密度不变，不能说明该反应达到平衡状态。d项错误；
答案选b；
③①降低温度，化学反应速率减小；
②正催化剂能显著加快反应速率，负催化剂能减慢反应速率；
③增大容器体积，该反应中的物质的浓度减小，化学反应速率减小；
综上所述，改变条件①③，反应速率会减小。答案为：①③。
9．（2021·重庆市清华中学校高一阶段练习）化学反应的速率和限度对人类生产生活有重要的意义。
I.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值，体积已换算成标准状态)：
(1)哪一时间段(指、、、、)反应速率最大_______。
(2)求分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率_______(设溶液体积不变)。
(3)如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：
A．蒸馏水B．溶液C．NaCl溶液D．溶液E.NaNO3溶液
可行的是_______(填编号)。
II.已知甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间，研究外界条件对化学反应速率的影响，设计实验如下(所取溶液体积均为2mL)。
①上述实验中溶液最先变浑浊的是_______。(填实验编号，下同)
②为探究浓度对化学反应速率的影响，应选择实验_______和_______。
III.和之间发生反应：无色(红棕色)，一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中，各物质的物质的量随时间变化的关系如图1所示。请回答下列问题：
(1)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中，乙中，则_______中反应更快。
(2)第1分钟时_______0.2ml/(L·min)(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)
(3)该反应达最大限度时Y的转化率为_______；若初始压强为P0，则平衡时P平=_______(用含P0的表达式表示)。
(4)下列描述能表示该反应达平衡状态的是_______。
A．容器中X与Y的物质的量相等
B．容器内气体的颜色不再改变
C．
D．容器内气体的密度不再发生变化
E.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
【答案】 2～3 0.1ml·L-1·min-1 AC Ⅲ Ⅰ Ⅱ 甲 无法确定 60% P0 BE
【解析】I.(1)5段时间内收集的氢气体积分别是50ml、70ml、112ml、58ml、20ml，所以根据在相同时间内收集到的氢气体积可知，2~3min内产生的氢气最多，所以反应速率最快；
(2)在2~3分钟时间段产生H2的体积是112ml，n(H2)==0.005ml，则反应消耗盐酸的物质的量是n(HCl)=2(H2)=0.01ml，所以以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率v3==0.1ml·L-1·min-1；
(3)为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，则必须降低氢离子浓度，但不能减少氢离子的物质的量，所以AC都是相当于稀释，正确。E中由于形成硝酸溶液，则反应中就不再生成氢气，而是生成NO。D中能过程原电池，加快反应速率。B会消耗氢离子，氢气体积减少，所以答案选AC；
Ⅱ.①Ⅲ的温度最高，浓度最大，故反应速率最快，最先变浑浊；
②为探究浓度对反应速率的影响，应选择温度相同时，浓度不同的实验，故选Ⅰ和Ⅱ；
Ⅲ.(1)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中，则甲中，由于乙中，则甲快；
(2)瞬时速率不能判断；
(3)2min时达到平衡，转化率为=60%；压强之比等于物质的量之比，开始时总物质的量为1.4ml，平衡时总物质的量为1.1ml，故P平=P0；
(4)A．容器中X与Y的物质的量相等，无法判断各组分的浓度是否继续变化，则无法判断平衡状态，故A错误；
B．容器内气体的颜色不再改变，则二氧化氮浓度不变，能够说明该反应达到平衡状态，故B正确；
C．2v(X)=v(Y)，没有指出正逆反应速率，无法判断平衡状态，故C错误；
D．反应前后气体质量和容器容积均不变，该反应中混合气体密度为定值，不能根据容器内气体的密度判断平衡状态，故D错误；
E．该反应为气体体积增大的反应，而气体总质量不变，则混合气体的平均相对分子量为变量，当容器内气体的平均相对分子质量不再改变时，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故E正确；
故答案为BE。t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
实验序号
碳酸钙状态
溶液温度/℃
碳酸钙消失所用的时间/s
反应前
反应后
1
粒状
20
39
400
2
粉末
20
40
60
3
粒状
20
41
280
4
粒状
20
40
200
5
粉末
20
40
30
6
粒状
20
40
120
7
粒状
30
50
40
物质
时间
X
Y
P
Q
起始
0.5
1.0
1.5
2min末
0.5
2.7
0.8
3min末
2.7
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)
50
120
232
290
310
实验编号
温度
I
25
II
25
III
50
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