专题04 化学反应速率与限度（考题猜想）（9大题型）-2024-2025学年高一化学下学期期中考点试题（含答案）（人教版2019必修第二册）

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题型一 化学反应速率的意义、计算和比较
解题要点
同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但表示的意义相同（即快慢程度相同），且反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
如在反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)中，存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d
【例1-1】氨催化氧化反应：是制硝酸的重要反应。在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最慢的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】将选项中的反应速率均转化为用氨气表示的反应速率，且统一单位可得：
A．；B．v(NH3)=2.4ml·L-1·min-1；C．；D．；故答案选A。
【例1-2】一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，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
B．反应进行到1s时，
C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05ml/(L·s)
D．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等
【答案】C
【解析】A．根据图知，B、C是反应物而A、D是生成物，6s内n(A)=(1.2-0)ml=1.2ml、n(B)=(1.0-0.4)ml=0.6ml、n(C)=(1.0-0.2)ml=0.8ml、n(D)=(0.4-0)ml=0.4ml,相同时间内A、B、C、D的计量数之比等于其物质的量之比=1.2ml：0.6ml：0.8ml：0.4ml=6：3：4：2，该反应方程式为3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g)，A错误；
B．同一段时间内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，由A项分析可知，A、D的系数不相等，反应进行到1s时，所以，B错误；
C．反应进行到6s时，(B)===0.05 ml•L-1•s-1，C正确；
D．由题干图示信息可知，反应进行到6s时，各物质的物质的量保持不变，即各物质的正逆反应速率相等，根据不同物质的反应速率之比等于其化学计量系数之比可知，各物质的反应速率不相等，D错误；
故答案为：C。
【变式1-1】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如下，其中反应速率最快的是
A．V(A)=0.15 ml/(L·min)B．V(B)=0.6 ml/(L·min)
C．V(C)=0.4 ml/(L·min)D．V(D)=0.5 ml/(L·min)
【答案】D
【分析】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大，表示的反应速率越快，单位要一致，据此分析解题。
【解析】A．；
B． ；
C．；
D．；
所以表示反应速率最快的是D；
故选D。
【变式1-2】在某温度下，发生反应。在四种不同情况下测得的反应速率分别如下：
①
②
③
④
下列有关反应速率的比较中正确的是
A．②>④=①>③B．①>④>②=③C．②>①>④>③D．④>③>②>①
【答案】C
【分析】根据反应速率之比等于化学计量数之比
【解析】氧气为基础进行转化，，，故②最大,再以甲烷为基础转化， ，，故①大，水和二氧化碳化学计量数相等，故④更大。选C。
题型二 实验探究化学反应速率的影响因素
解题要点
①确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。
②定多变一：在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。
③数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。
【例2-1】某学习小组为了探究酸性高锰酸钾溶液与NaHSO3溶液反应速率的影响因素，该小组设计如下实验方案。
下列说法错误的是
A．该反应的离子方程式为
B．实验3从反应开始到反应结束这段时间内反应速率v(MnO4-)=0.0625ml·L-1·min-1
C．a=1.0、b=1.5
D．实验4与实验1相比，说明Mn2+可能是该反应的催化剂
【答案】B
【解析】A．酸性高锰酸钾溶液与亚硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、硫酸钠和水，反应的离子方程式为，故A正确；
B．由表格数据可知，高锰酸钾和亚硫酸氢钠的物质的量比为(0.2ml/L×4.0×10—3L)：(0.1ml/L×2.0×10—3L)=4：1，则高锰酸钾溶液完全反应，从反应开始到反应结束这段时间内高锰酸根离子的反应速率为=0.00625 ml/(L·min)，故B错误；
C．由表格数据可知，实验1、2的实验目的是探究稀硫酸的浓度对反应速率的影响，由探究实验变量唯一化原则可知，反应的总体积应保持不变，则a=8.0—7.0=1.0，同理可知，实验1、4的实验目的是探究硫酸锰对反应速率的影响，则a=8.0—6.5=1.5，故C正确；
D．由表格数据可知，实验1、4的实验目的是探究硫酸锰对反应速率的影响，加入硫酸锰溶液，酸性高锰酸钾溶液与亚硫酸氢钠溶液反应的反应速率迅速加快，说明锰离子能加快反应速率，是该反应的催化剂，故D正确；
故选B。
【例2-2】室温下，用0.1 ml·L－1Na2S2O3溶液、0.1 ml·L－1H2SO4溶液和蒸馏水进行如下表所示的5个实验，分别测量浑浊度随时间的变化。
下列说法不正确的是
A．实验③中x=8
B．实验①②③或③④⑤均可说明其他条件相同时，增大反应物浓度可增大该反应速率
C．将装有实验②的试剂的试管浸泡在热水中一段时间后再混合，其浑浊度曲线应为a
D．降低Na2S2O3溶液浓度比降低H2SO4溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度更大
【答案】C
【分析】由图可知，实验③中反应速率最快，由控制变量法可知总体积为15mL，实验①、②、③中Na2S2O3溶液浓度不同，图中③、④、⑤速率接近，①、②、③速率差异大，据此分析解题。
【解析】A．实验③中，x＝15−3.5−3.5＝8，故A正确；
B．实验①、②、③的目的是探究其他条件相同时，Na2S2O3溶液浓度变化对Na2S2O3与H2SO4反应速率的影响，实验③、④、⑤的目的是探究其他条件相同时，H2SO4溶液浓度变化对Na2S2O3与H2SO4反应速率的影响，故B正确；
C．将装有实验②的试剂的试管浸泡在热水中一段时间后再混合，反应速率加快，浑浊度增大需要时间更短，故C错误；
D．Na2S2O3溶液浓度的改变对速率影响更大，该推断的证据是达到相同浑浊度时，实验①、②、③所需时间的改变量大于实验⑤、④、③所需时间的改变量，故D正确；
故答案选C。
【变式2-1】控制变量法是化学实验的常用方法之一，下图所示实验探究影响反应速率的因素是
A．催化剂B．温度
C．压强D．浓度
【答案】D
【解析】如图所示两个试管中，过氧化氢浓度不同、温度相同，两支试管都加了二氧化锰做催化剂，都与大气相通，压强也相同，则该实验探究影响反应速率的因素是浓度，浓度不同，反应速率不同。
答案选D。
【变式2-2】某学习小组根据反应，设计实验探究硫代硫酸钠溶液的浓度和温度对反应速率的影响，实验数据如表(已知起始加入的稀硫酸的体积相等)。下列叙述错误的是
A．B．C．D．
【答案】D
【分析】设计实验探究硫代硫酸钠溶液的浓度和温度对反应速率的影响，只能改变其中一个变量，而其他的量不能同时变。
【解析】A．②和③温度相同，而硫代硫酸钠的体积不同，说明是研究硫代硫酸钠的浓度对反应速率的影响，因此稀硫酸浓度相同即体积相同，则，故A正确；
B．①和②反应温度不同，说明是探究温度对反应速率的影响，因此溶液的体积要相同，温度越高，反应速率越快，因此，故B正确；
C．①和②反应温度不同，说明是探究温度对反应速率的影响，因此溶液的体积要相同，则，，②和③温度相同，而硫代硫酸钠的体积不同，说明是研究硫代硫酸钠的浓度对反应速率的影响，则，所以，故C正确；
D．②和③温度相同，而硫代硫酸钠的体积不同，说明是研究硫代硫酸钠的浓度对反应速率的影响，③中硫代硫酸钠浓度大，速率快，因此，故D错误。
综上所述，答案为D。
【变式2-3】化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
Ⅰ.某同学探究外界条件对分解速率的影响。
（1）实验1、2的目的是探究 对分解速率的影响，结论为 。
（2）对比实验3、4，能推测出对分解的催化效果比的好吗？ (填“能”或“不能”)，请说明理由： 。
（3）若实验3、5是探究浓度对分解速率的影响。m为10，则还应添加的试剂及用量为 (混合后溶液体积变化忽略不计)。推测n 45(填“>”“
（4）1、2
（5）75%
（6）CE
【分析】Ⅰ实验目的为用控制变量法探究外界条件对化学反应速率的影响；Ⅱ是根据可逆反应达到化学平衡状态的标志“逆向相等、变量不变”判断，结合图中关键数据计算转化率。
【解析】（1）实验1、2中溶液的浓度、体积分别相等，都没有使用催化剂，只控制温度不同，故实验1、2的目的是其他条件相同时，研究温度对分解速率的影响；从表中的数据分析可知，室温下，几乎无气体生成，50℃，收集112mL所需时间296s，其他条件相同时，温度升高，分解速率加快；
故答案为：温度；升高温度，化学反应速率加快；
（2）实验3、4中溶液的浓度、体积分别相等，温度相同，实验3中加入0.5g、实验4中加入0.5g，两者不仅阳离子（）不同、而且阴离子（）也不同，故根据实验3、4不能推测对分解的催化效果比的催化效果好；
故答案为：不能；因为所用盐溶液的酸根离子不同，对实验可能产生干扰；
（3）实验3、5是其他条件相同时，探究浓度对该化学反应速率的影响，故实验3、5中只能改变溶液的浓度，若m=10mL，溶液，要使溶液的浓度变成，还应添加的试剂为蒸馏水，用量为10mL；实验5比实验3溶液的浓度小，分解速率小，收集112mL所需时间>45s；
故答案为：蒸馏水、10mL；>；
（4）根据图象可知，的物质的量浓度随着时间的推移逐渐增加，平衡时保持不变；点3、4所表示的物质的量浓度没有达到最大值，没有达到平衡状态，，点1、2所表示的物质的量浓度达到最大值，保持不变，达到平衡状态，；
故答案为：1、2；
（5）反应进行到16min时，物质的量浓度为，根据三段式分析计算，，的转化率是；
故答案为：75%；
（6）A．可逆反应达到平衡状态时，各组成成分浓度保持不变，不再改变能说明该反应达到平衡状态，A错误；
B．可逆反应达到平衡状态时，，故能说明该反应达到平衡状态，B错误；
C．可逆反应达到平衡状态时，各组成成分浓度保持不变，与物质的量之比为1:2不能说明该反应达到平衡状态，C正确；
D．在该反应条件下，反应物、生成物都是气体，混合气体质量不变，气体物质的量增大，随反应进行混合气体的平均相对分子质量减小，混合气体的平均相对分子质量不再变化能说明该反应达到平衡状态，D错误；
E．在该反应条件下，反应物、生成物都是气体，混合气体质量不变，密闭容器体积保持不变，则随反应进行混合气体的密度保持不变，故混合气体的密度不再变化不能说明该反应达到平衡状态，E正确；
故答案为：CE。
题型三 化学反应速率影响因素的判断
解题要点
注意：（1）压强对反应速率的影响是通过改变浓度来实现的，浓度不变，速率不变。
（2）温度改变，化学反应速率一定改变。
（3）不特别指明，催化剂一般是加快化学反应速率。
（4）固体反应物量的增减，不能改变化学反应速率，固体的表面积改变才能改变化学反应速率。
【例3-1】下列措施对增大反应速率明显有效的是
A．Na与水反应时增大水的用量
B．Fe与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸
C．在溶液与溶液反应时，增大压强
D．将铝片改为铝粉，做铝与氧气反应的实验
【答案】D
【解析】A．水是纯液体，增加用量浓度不变，钠和水反应的速率与水的多少无关，故A错误；
B．浓硫酸具有强氧化性，和铁常温下发生钝化，加热时生成二氧化硫气体，故B错误；
C．溶液与两溶液反应没有气体参加，而压强只改变有气体参加反应的化学反应速率，增大压强，反应速率不变，故C错误；
D．将Al片改成Al粉，增大了反应物的接触面积，所以能使反应速率加快，故D正确。
故选：D。
【例3-2】下列生产或实验事实引出的结论错误的是
【答案】C
【解析】A．其他条件相同，铁片和稀硫酸反应，适当升高溶液的温度，单位时间内产生的气泡增多，则反应速率增大，因此得出结论：当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快，A正确；
B．与不装瓷环相比，从塔顶喷淋下来的浓硫酸从与从塔底进入的气体在瓷环间隙充分接触，能加快反应速率，因此得出结论：增大气液接触面积，使的吸收速率加快，B正确；
C．在容积可变的密闭容器中发生反应：，把容器的体积缩小一半，则气体反应物浓度增大，反应速率也增大，C不正确；
D．A、B两支试管中分别加入等体积5％的溶液，在B试管中加入2～3滴溶液，B试管中产生气泡快，则反应速率增大，该对比实验中，变量为催化剂，因此得出结论：当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率D正确；
答案选C。
【例3-3】对于可逆反应4NH3 + 5O2⇌4NO + 6H2O，下列叙述正确的是
A．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
B．保持容器内气体压强不变，向其中加入，化学反应速率不变
C．保持容器容积不变，向其中加入，化学反应速率增大
D．达到化学平衡时，4v正(O2)=5v逆(NO)
【答案】D
【解析】A．达到化学平衡时，若增加容器体积，反应物和生成物的浓度均减小，则正逆反应速率均减小，A项错误；B．保持容器气体压强不变，加入，容器的体积会增大，反应物和生成物的浓度均减小，则正逆反应速率均减小，B项错误；C．保持容器容积不变，向其中加入，反应物和生成物的浓度都不变，化学反应速率不变，C项错误；D． 时，正反应速率和逆反应速率相等，反应到达平衡状态，D项正确；答案选D。
【变式3-1】在密闭系统中有反应能使反应速率增大的措施是
①升高温度 ②将炭粉碎 ③增加炭的量 ④恒容条件下通入 ⑤恒容条件下分离出一氧化碳
A．①②③④B．①②④⑤C．①②④D．①②③④⑤
【答案】C
【解析】①升高温度化学反应速率增大，故①正确；②将炭粉碎，可增大炭与CO2的接触面积，反应速率增大，故②正确；③炭为固体，增大炭的量不影响反应速率，故③错误；④恒容条件下通入CO2，反应物浓度增大且压强增大，反应速率增大，故④正确；⑤恒容条件下分离出一氧化碳，生成物浓度降低，瞬间反应物浓度未变，反应速率不会加快，故⑤错误；根据以上分析，①②④能增大反应速率，故答案选C。
【变式3-2】向四个体积相同的密闭容器(甲、乙、丙、丁)中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列顺序正确的是
(甲)在500℃时，10mlSO2和5mlO2反应；(乙)在450℃时，8mlSO2和5mlO2反应；(丙)在500℃时，8mlSO2和5mlO2反应；(丁)在500℃时，用V2O5作催化剂，10mlSO2和5mlO2反应
A．甲、丙、丁、乙B．丁、甲、丙、乙C．丙、甲、乙、丁D．乙、丁、丙、甲
【答案】B
【分析】温度越高，反应速率越快，且使用催化剂可加快反应速率，浓度越大反应速率越大，以此来解答。
【解析】由温度可知，乙的反应速率最小；由物质的量可知，丙的反应速率小于甲和丁；由催化剂可知，丁的反应速率大于甲，则反应速率由大到小排列顺序为丁、甲、丙、乙；故答案选B。
【变式3-3】某条件下，在一体积可变的密闭容器中投入和足量，发生反应：。下列说法正确的是
A．从体系中移出少量，的生成速率减小
B．保持体系压强不变，充入氖气，反应速率减小
C．保持容器体积不变。充入氖气，反应速率加快
D．使用合适催化剂可使全部转化为和
【答案】B
【解析】A．C为固体，从体系中移出少量，各物质浓度均保持不变，所以的生成速率不变，故A错误；
B．保持体系压强不变，充入氖气，则容器体积增大，各物质浓度减小，反应速率减小，故B正确；
C．保持容器体积不变，充入氖气，各物质浓度不变，反应速率不变，故错误；
D．该反应为可逆反应，不可能实现反应物的转化，故D错误；
故答案为：B。
【变式3-4】氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，下列反应是目前大规模制取氢气的方法之一。CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ/ml，恒温恒容时，下列措施可以同时提高反应速率和H2O的转化率的是
A．加压 B．增大一氧化碳的浓度C．升温 D．分离出二氧化碳
【答案】B
【解析】A．反应为气体分子数不变的反应，加压不改变平衡移动，不能提高水的转化率，A不符合题意；B．增大一氧化碳的浓度，物质浓度增大，反应加快，且平衡正向移动，水的转化率增大，B符合题意；C．反应为放热反应，升高温度反应速率增大，但是平衡逆向移动，水的转化率降低，C不符合题意；D．分离出二氧化碳，平衡正向移动，但是物质浓度减小，反应速率减慢，D不符合题意；故选B。
题型四 化学平衡状态的建立和特征
解题要点
对于只加入反应物从正向建立的平衡：
【例4-1】一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。当、O2、的浓度不再变化时，下列说法中正确的是
A．该反应已达化学平衡状态
B．和O2全部转化为
C．正、逆反应速率相等且等于零
D．、O2、的浓度一定相等
【答案】A
【解析】A．当SO2、O2、SO3的浓度不再变化时，表明正、逆反应速率相等，该反应已达化学平衡状态，故A正确；
B．该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，则SO2和O2不可能全部转化为SO3，故B错误；
C．平衡时正反应速率和逆反应速率相等，但反应没有停止，反应速率不等于零，故C错误；
D．SO2、O2、SO3的浓度与初始浓度、转化率有关，则平衡时SO2、O2、SO3的浓度不一定相等，故D错误；
答案选A。
【例4-2】在密闭容器中发生反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为0.1ml·L－1、0.3ml·L－1和0.2ml·L－1，在一定条件下，当反应达到一定限度时，各物质的浓度可能是（ ）
A．X为0.2 ml·L－1B．Y为0.1 ml·L－1
C．Z为0.4 ml·L－1D．Z为0.1 ml·L－1时，Y为0.4 ml·L－1
【答案】B
【解析】若反应向正反应方向进行，生成的Z的浓度小于0.2 ml·L -1 ，即平衡时Z的浓度小于0.4 ml·L -1 。若反应向逆反应方向移动，生成的X2 、Y2 的浓度小于0.1 ml·L -1和0.3 ml·L -1，即平衡时X2的浓度小于0.2 ml·L -1 ，Y2 的浓度小于0.6 ml·L -1 。A. 平衡时X2的浓度小于0.2 ml·L－1，选项A错误；B. 平衡时Y的浓度小于0.6 ml·L -1，大于0，可能为0.1 ml·L－1，选项B正确；C. 平衡时Z的浓度小于0.4 ml·L－1，选项C错误；D. Z为0.1 ml·L－1时，Y为0.45ml·L－1，选项D错误。答案选B。
【变式4-1】一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g)。当CH3OH、CH3OCH3、H2O的浓度不再变化时，下列说法正确的是
A．该反应已达化学平衡状态
B．正、逆反应速率均为零
C．CH3OH全部转化为CH3OCH3和H2O
D．CH3OH、CH3OCH3、H2O的浓度一定相等
【答案】A
【解析】A．根据CH3OH、CH3OCH3、H2O的浓度不再变化可知，该反应已达化学平衡状态，A正确；
B．化学平衡的特征为正、逆反应速率相等，但均不为零，即反应并未停止，B错误；
C．该反应是一个可逆反应，则CH3OH不可能全部转化为CH3OCH3和H2O，C错误；
D．化学平衡的特征之一是反应体系各物质的浓度保持不变而不是相等或成比例，故平衡时CH3OH、CH3OCH3、H2O的浓度不一定相等，D错误；
故答案为：A。
【变式4-2】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下图所示。下列有关说法，不正确的是
A．时刻，反应正向进行B．时刻，正反应速率大于逆反应速率
C．时刻，达到反应进行的限度D．时刻，反应处于平衡状态
【答案】C
【解析】A．由图可知t1时刻，正反应速率大于逆反应速率，所以反应正向进行，故A正确；
B．由图可知t2时刻，正反应速率大于逆反应速率，故B正确；
C．由图可知t3时刻，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，反应没有达到最大限度，故C错误；
D．由图可知t4时刻，正反应速率等于逆反应速率，反应处于平衡状态，故D正确；
故选C。
【变式4-3】在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的A、B，发生反应A、B，发生反应：A(g)+2B(g)3C(g)+D(l)，下图是A的正反应速率v（A）随时间变化的示意图。下列说法正确的是( )
A．反应物A的浓度：a点小于b点
B．可能是某种物质对反应起到的催化作用
C．曲线上的c、d两点都表示达到反应限度
D．平均反应速率：ab段大于bc段
【答案】B
【解析】A. 反应不断消耗A，因此反应物A的浓度：a点大于b点，故A错误；B. A的速率也来越大，说明可能是某种物质对反应起到的催化作用，故B正确；C. 曲线上的c、d两点不表示达到反应限度，当反应速率不变时即为反应的限度，故C错误；D. 根据图象得出平均反应速率：ab段小于bc段，故D错误。
综上所述，答案为B。
题型五 化学平衡状态的判断
解题要点
不能作为达到平衡状态“标志”的四种情况
①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。
③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。
④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
【例5-1】汽车尾气系统中的催化转化器，可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放。在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)。一定条件下，下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A．正、逆反应速率都等于零B．CO、NO、CO2、N2的浓度相等
C．CO、NO、CO2、N2在容器中共存D．CO、NO、CO2、N2的浓度均不再变化
【答案】D
【解析】A.在一定条件下，当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时且不等于零，或反应物的浓度与生成物的浓度不再改变即为平衡状态；故A错误；B. CO、NO、CO2、N2的浓度相等，并不能说明各物质的浓度不变，不能说明反应达到了平衡状态，故B错误；C.可逆反应中的反应物和生成物都会同时存在于一个容器，CO、NO、CO2、N2在容器中共存不能说明为平衡状态，故C错误； D.CO、NO、CO2、N2的浓度均不再变化能够说明反应达到平衡状态，故D正确；答案：D。
【例5-2】一定温度下，在体积恒定的密闭容器中发生反应：，下列情况中能表明该反应已达到平衡状态的有
①单位时间内生成，同时消耗
②混合气体中的体积分数保持不变
③固体的质量不再变化
④混合气体的密度不再发生改变
⑤密闭容器中的压强保持不变
A．5项B．4项C．3项D．2项
【答案】B
【解析】①单位时间内生成，同时消耗，说明正、逆化学反应速率相等，能表明该反应已达到平衡状态，故①正确；
②在体积恒定的密闭容器中发生，与的物质的量之比始终为2∶1，即混合气体中的体积分数始终为，保持不变，所以混合气体中的体积分数保持不变不能说明该反应已达到平衡状态，故②错误；
③反应物的质量不再变化，说明正、逆化学反应速率相等，即能表明该反应已达到平衡状态，故③正确；
④恒温恒容体系，当混合气体的密度不再发生改变时，据可知，气体的总质量不再发生改变，由于该反应的反应物为固态，所以当混合气体的密度不再发生改变能说明该反应已达到平衡状态，故④正确；
⑤一定温度、体积恒定密闭容器中的压强保持不变时，说明气体的总物质的量保持不变，即二氧化碳和氨气的生成速率等于其消耗速率，即该反应已达到平衡状态，故⑤正确；
综上所述①③④⑤能说明该反应已达到平衡状态，故答案为：B。
【例5-3】向恒温恒容的密闭容器中充入和，发生反应：，下列示意图正确且能说明时刻反应已达到平衡状态的是
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A．反应：SO2Cl2（g）+SCl2（g）⇌2SOCl2（g）是反应前后气体分子数不变的反应，故恒温恒容的密闭容器中压强一直不变，故A错误；B．恒温恒容的密闭容器中气体的密度一直不变，不是变量，故不能判断t1时刻是否达平衡状态，故B错误；C．t1时刻后SOCl2，SCl2的物质的量发生变化，t1时刻未到达平衡状态，故C错误；D．该图表示t1时刻逆反应速率不变，故反应达到平衡状态，故D正确；故选：D。
【变式5-1】在恒温恒容密闭容器中投入1ml固态X，发生反应：。下列叙述中能表明该反应达到平衡状态的是
A．反应速率：
B．容器中混合气体的压强保持不变
C．气体浓度：
D．混合气体的平均摩尔质量保持不变
【答案】B
【解析】A．v逆=v正，表明正逆反应速率相等，表明反应达到平衡状态，不能说明反应达到平衡，故A错误；B．根据理想气体状态方程pV=nRT，恒温恒容密闭容器p=n，由于正反应是物质的量增大的反应，故容器中混合气体的压强保持不变可以说明反应达到平衡，故B正确；C．Y与Z的物质的量之比始终为2：1，气体浓度：，故无法判断反应达到平衡，故C错误；D．，由于反应物为固体只有生成物为气体，混合气体的平均摩尔质量始终保持不变，故混合气体的平均摩尔质量保持不变不能说明反应达到平衡，故D错误；故选：B。
【变式5-2】及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氨是一种重要的化工原料，可用于制备硝酸等。工业合成氨反应： 。实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气。下列有关说法不正确的是
A．绝热条件下当体系温度不变时，说明该反应达到平衡状态
B．在恒容容器内，反应达平衡后，通入Ar，压强增大，但v（正）和v（逆）都不变
C．断裂6mlN—H键的同时，断裂键3mlH—H，说明该反应达到平衡伏态
D．在容器中充入1mlN2和3mlH2，一定条件下充分反应，转移电子的物质的量为6ml
【答案】D
【解析】A．该反应为放热反应，绝热条件下随着反应进行，体系温度不断变化，体系温度不变，说明反应已达到平衡，A正确；
B．恒容容器中，反应达到平衡后，通入Ar，体系压强增大，但是反应物和生成物的浓度都不变，化学平衡不移动，正逆反应速率不变，B正确；
C．断裂6mlN-H键的同时断裂3mlH-H键，说明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，C正确；
D．该反应为可逆反应，充入1mlN2和3mlH2，无法全部转化为2mlNH3，转移电子的物质的量小于6ml，D错误；
故答案选D。
【变式5-3】一定温度下，在一固定体积的密闭容器中，能说明可逆反应A (g)＋3B (g)2C (g)达到平衡的说法中，正确的组合是
①C 的生成速率和 C 的分解速率相等
②单位时间内生成 a ml A，同时生成 3a ml B
③气体密度不再变化
④ 混合气体的平均相对分子质量不变
⑤A、B、C 的物质的量之比为 1∶3∶2
A．①④B．②③⑤C．①④⑤D．④⑤
【答案】A
【解析】可逆反应A (g)＋3B (g)2C (g)
①C的生成速率与C的分解速率相等，故正逆反应速率相等，反应达到平衡，故①正确；
②单位时间内生成 a ml A是逆反应，同时生成 3a ml B也是逆反应，未体现正与逆的关系，不能判断平衡状态，故②错误；
③密度：气体的总质量不变，体积不变，故气体密度不再变化不可作为判断是否达到平衡状态的依据，故③错误；
④平均相对分子质量：总质量不变，总物质的量会变，当平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态，故④正确；
⑤平衡时各物质的物质的量之比取决于物质的起始物质的量和转化率，故A、B、C的物质的量比为1:3:2不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故⑤错误；
说法正确的为①④，答案选A。
C．反应开始进行时，反应物浓度较大，正反应速率大于逆反应速率，故C正确；
D．由B可知该反应的方程式为，设计共价键的断裂和生成，故D错误；
故选D。
题型六 化学反应速率和平衡的计算
解题要点
【例6-1】将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生反应：，经2min后测得D的浓度为0.5ml/L，，以C表示的平均反应速率，下列说法错误的是
A．反应速率为v(B)=0.125ml·L-1·min-1B．该化学方程式中，x=2
C．时，的物质的量为D．时，的转化率为
【答案】D
【分析】经2min后测得D的浓度为0.5ml/L，v(D)= =0.25ml•L-1•min-1，C表示的平均速率v(C)=0.25ml•L-1•min-1，由速率之比等于化学计量数之比可知，x=2，设A、B的起始物质的量均为n，生成D为2L×0.5ml/L=1ml，结合三段式分析解答。
【解析】经2min后测得D的浓度为0.5ml/L，v(D)==0.25ml•L-1•min-1，C表示的平均速率v(C)=0.25ml•L-1•min-1，由速率之比等于化学计量数之比可知，x=2，设A、B的起始物质的量均为n ml，生成D为2L×0.5ml/L=1ml，则

c(A)∶c(B)=3∶5，则＝，解得n=3。
A．v(B)==0.125 ml•L-1•min-1，故A正确；B．由上述分析可知，x=2，故B正确；C．2min时，A的物质的量为3ml-1.5ml=1.5ml，故C正确；D．2min时，A的转化率为×100%=50%，故的D错误；故选D。
【例6-2】某温度下N2O5按下式分解：。测得恒容密闭容器内，N2O5的浓度随时间的变化如下表：
下列说法不正确的是
A．4min时，
B．5min时，N2O5的转化率为83%
C．0～2min内平均反应速率
D．其他条件不变，若起始，则2min时
【答案】D
【解析】A．由三段式分析可知，， 4min时，c(NO2)=1.50ml/L，A正确；
B．5min时，N2O5的转化率=×100%=×100%=83%，B正确；
C．2min时消耗c(N2O5)=0.5ml/L，则2min时c(O2)=0.5ml/L÷2=0.25ml/L，(O2)==0.125ml/(L•min)，C正确；
D．其他条件不变，若起始c(N2O5)=0.50ml/L，浓度减小反应速率减小，则2min时c(N2O5)＞0.25ml/L，D错误；
故答案为：D。
【变式6-1】常用作有机反应中的还原剂，受热发生反应：。一定温度时，向密闭容器中充入，体系中与反应时间t的关系如图。下列说法中，不正确的是
A．的还原性与价碘元素有关
B．时，的反应速率为
C．时，有的发生分解
D．时，反应达到了平衡状态
【答案】C
【解析】A．-1价的碘为最低价具有强还原性，A项正确；
B．20min时c(HI)=0.91ml/L，则HI的变化浓度为0.09ml/L，根据反应的方程式，H2的变化量为0.045ml/L，则用氢气表示的反应速率为=2.25×10−3ml/(L⋅min)，故B正确；
C．如图40min时c(HI)=0.85ml/L，n=cV=0.85ml，则HI分解率为，故C错误；
D．120min及以后HI浓度不再变化，则达平衡了，D项正确；
故选C。
【变式6-2】某温度下N2O5按下式分解：。测得恒容密闭容器内，N2O5的浓度随时间的变化如下表：
下列说法不正确的是
A．4min时，
B．5min时，N2O5的转化率为83%
C．0～2min内平均反应速率
D．其他条件不变，若起始，则2min时
【答案】D
【解析】A．由三段式分析可知，， 4min时，c(NO2)=1.50ml/L，A正确；
B．5min时，N2O5的转化率=×100%=×100%=83%，B正确；
C．2min时消耗c(N2O5)=0.5ml/L，则2min时c(O2)=0.5ml/L÷2=0.25ml/L，(O2)==0.125ml/(L•min)，C正确；
D．其他条件不变，若起始c(N2O5)=0.50ml/L，浓度减小反应速率减小，则2min时c(N2O5)＞0.25ml/L，D错误；
故答案为：D。
题型七 化学反应条件的控制
【例7-1】下列做法与调控化学反应速率无关的是
A．用冰箱冷藏以保鲜食物
B．用煤粉代替煤块使炉火更旺
C．食盐中添加碘酸钾预防缺碘
D．食品包装内放置除氧剂延长保质期
【答案】C
【解析】A．冰箱降低温度减慢反应速率，A项不符合题意；
B．煤粉代替煤块增大了固体的接触面积加快反应速率，B项不符合题意；
C．食盐中添加碘元素能防缺碘，与速率无关，C项符合题意；
D．除氧剂减少O2的含量减慢反应速率，D项不符合题意；
故选C。
【例7-2】工业合成氨的反应为： N2(g)+3H2(g)2NH3(g)， 已知氨的平衡产率随温度的升高而降低。假设反应在恒温密闭容器中进行，下列说法不正确的是
A．该反应是最重要的人工固氮途径
B．使用催化剂能大大提高生产效率
C．当混合气体的平均摩尔质量不变时，该反应一定达到平衡状态
D．通过调控温度，可提高原料的平衡转化率，且温度越低， 生产成本越低
【答案】D
【解析】A．该反应中将游离态的氮转化为化合态，通过人为实现氮的固定，A正确；B．催化剂可以加快反应速率，提高生产效率，B正确；C．该反应前后气体系数之和不相等，则气体的总物质的量会变，根据质量守恒可知气体质量不变，所以未平衡时平均摩尔质量会变，当其不变时，说明反应平衡，C正确；D．温度越低则反应速率越慢，生产效率降低，生产成本可能会提高，D错误；综上所述答案为D。
【变式7-2】工业制硫酸的一步重要反应是的催化氧化。在密闭容器中，充入和足量，在催化剂、500℃的条件下发生反应。、的物质的量随时间的变化如图。
下列说法正确的是
A．该反应的化学方程式是
B．反应到2min时，达到了化学平衡状态
C．反应开始至5min末，以浓度的变化表示该反应的平均反应速率是
D．通过调控反应条件，可以使转化率高于80%
【答案】D
【解析】A．由图可知该反应为可逆反应，反应方程式为，A错误；
B．反应到5min时，达到了化学平衡状态，B错误；
C．反应开始至5min末，以浓度的变化表示该反应的平均反应速率是，C错误；
D．该反应正向气体分子数减小，且为放热反应，可通过调控反应条件，如改变压强和温度，可以使转化率高于80%，D正确；
故选D。
题型八 化学反应速率、平衡图像问题
【例8-1】如图表示在一定的温度下，容积固定的密闭容器中，A、B、C三种气体的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～t1s内气体B的平均反应速率为 。
（3）(t1＋10)s时，B的物质的量分数为 (结果保留一位小数)。
（4）能判断该反应在一定温度下达到化学平衡状态的依据是 (填字母)。
a．容器中压强不变 b．混合气体中不变
c．容器中气体密度不变 d．
（5）容器中(t1＋10)s时的压强与起始时的压强之比为 。
【答案】（1）3A+B⇌2C
（2）
（3）33.3%
（4）ab
（5）9∶13
【解析】（1）由图象可知A、B的浓度降低，A、B为反应物，A的浓度变化量为0.8ml/L-0.2ml/L=0.6ml/L，B的浓度变化量为0.5ml/L-0.3ml/L=0.2ml/L，C的浓度增大，为生成物，C的浓度变化量为0.4ml/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，故A、B、C的化学计量数之比为0.6ml/L:0.2ml/L:0.4ml/L=3:1:2，
故反应方程式为：3A(g)+B(g)⇌2C(g)；
（2）0～t1s 内B气体物质的量浓度从0.5ml/L变为0.3ml/L，平均反应速率v===ml/(L•s)；
（3）(t1＋10)s时，平衡未移动，体系中c(A)=0.2ml/L，c(B)=0.3ml/L，c(C)=0.4ml/L，B的物质的量分数为；
（4）a．正反应是气体体积减小的反应，故容器中压强不变，说明达到平衡，a正确；
b．混合气体中c(A)保持不变，说明反应达到平衡，b正确；
c．反应前后气体质量不变，容器恒容，无论是否平衡，气体密度都不变，故气体密度不变不能说明反应到达平衡，c错误；
d．某时刻c(A)=c(B)，并不能说明A、B浓度不变，无法说明反应到达平衡，d错误；
故选ab；
（5）起始时，c(A)=0.8ml/L，c(B)=0.5ml/L，(t1＋10)s时，平衡体系，c(A)=0.2ml/L，c(B)=0.3ml/L，c(C)=0.4ml/L，平衡时气体总浓度和起始时之比为9:13，容器体积恒定，容器中(t1＋10)s时的压强与起始时的压强之比为9:13。
【例8-2】是放热反应，反应过程中生成的气体体积(已折算成标准状况)随反应时间变化的情况如图所示，下列说法正确的是
A．若将块状改成粉末状，不能增大反应速率
B．在0～、～、～各相同的时间段里收集到气体最多的是～
C．～时间段主要是因为温度升高使反应速率加快
D．～时间段用的浓度变化表示的平均反应速率为：
【答案】C
【解析】A．若将块状碳酸钙改成粉末状碳酸钙，碳酸钙固体的表面积增大，与盐酸的接触面积增大，反应速率加快，故A错误；
B．由图可知，～时间段里，碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳的速率最快，收集到二氧化碳气体最多，故B错误；
C．碳酸钙与盐酸反应时，盐酸的浓度减小，反应速率减小，由图可知，～时间段的反应速率大于0～时间段说明该反应是放热反应，反应放出的热量使反应温度升高，温度对反应速率大于浓度，所以～时间段主要是因为温度升高使反应速率加快，故C正确；
D．不能确定收集二氧化碳容器的体积，无法计算二氧化碳的浓度，由图可知，～时间段里，生成二氧化碳的体积为(V3—V2)×10—3L，则二氧化碳的平均反应速率为，故D错误；
故选C。
【变式8-1】一定条件下，将3 mlA气体和1 ml B气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g)4C(g)+ 2D(s)。2min末该反应达到平衡，生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是
A．若混合气体的平均摩尔质量不再改变时，该反应一定达到平衡状态
B．平衡时的体系的压强与开始时体系的压强之比为3∶2
C．反应过程中A和B的转化率之比为3∶1
D．从开始到平衡，用D表示的化学反应速率为0.2 ml/(L·min)
【答案】A
【分析】由图可知，2min后D的物质的量为0.8ml且不再改变，反应达到平衡状态。可列三段式
【解析】A．混合气体的平均摩尔质量等于气体的总质量除以气体的总物质的量，反应有固体生成，气体总质量随时间减小至平衡时不变，该反应前后气体分子数不变，因此气体平均摩尔质量不再改变时，反应一定达到平衡状态，A正确；
B．平衡时气体总物质的量为1.8+0.6+1.6=4ml，气体物质的量与起始相同，在一定条件下，体积恒定，平衡时的体系的压强与开始时体系的压强之比为1∶1，B错误；
C．由分析可知A的转化率为=40%，B的转化率为=40%，A和B的转化率之比为1∶1，C错误；
D．D为固体，不能用单位时间内浓度的变化率来表示反应速率，D错误；
故选A。
【变式8-2】在体积恒定为2L的密闭容器中发生反应：X(g)4Y(s)+Z(g)。其他条件相同，在200℃和a℃时，X的浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是
A．由图可知，a小于200
B．a℃、5min时，v正>v逆
C．a℃、8min时，c(Z)可能为0.5ml/L
D．a℃时，当压强不变时，反应达到平衡状态
【答案】C
【解析】A．根据相同时间段内温度越低反应速率越小可知，a小于200，A正确；
B．a℃、5min时，反应未到达平衡，因此v正>v逆，B正确；
C．、8 min时，X的浓度为，即X消耗了，若Z的起始浓度为0，则Z的浓度为，若Z的起始浓度不为0，则Z的浓度大于，C错误；
D．反应为气体的分子数增大的反应，在恒温恒容条件下，反应过程中压强改变，当压强不变时，反应达到平衡状态，D正确；
故答案选C。
【变式8-3】某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：，12s时生成C的物质的量为1.2ml(过程如图所示)。下列说法正确的是
A．2s时，用A表示反应的瞬时速率为
B．
C．图中m点达到了反应进行的限度
D．12s时容器内的压强为起始压强的
【答案】D
【解析】A．0-2s，用A表示反应的平均速率为，A错误；
B．12s时消耗B的物质的量为(0.5−0.3)ml/L×2L=0.4ml，12s时生成C的物质的量为1.2ml，则b:c=0.4:1.2=1:3，B错误；
C．m点A、B的浓度还在减小，没有达到反应限度，C错误；
D．根据压强之比等于物质的量之比，12s时容器内的压强为起始压强的，D正确；
故选D。
题型九 化学反应速率、平衡综合题
【例9-1】某温度时，在2L恒容密闭容器中充入0.9mlA(g)、0.6mlB(g)、0.3mlC(g)，发生反应，各物质物质的量的变化关系如图所示，回答下列问题：
（1）图中表示物质C的变化曲线为 (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
（2）0～5min内， 。
（3）反应达到平衡时，B的转化率为 。
（4）若仅改变下列一个条件，推测该反应的速率发生的变化(填“增大”、“减小”或“不变”)：
①充入少量不参加反应的稀有气体，化学反应速率 ；
②将容器的体积压缩至原来的一半，化学反应速率 。
（5）min时，反应 (填“达到”或“没有达到”)化学平衡：5min时， (填“>”，“