（人教版2019必修第二册）高一化学下学期 专题05 化学反应的速率与限度（原卷版+解析）

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0 0 专题05 化学反应的速率与限度思维导图知识详解考点1 化学反应速率应用化学反应速率需注意以下问题： (1) 化学反应速率是标量，只有数值而没有方向； (2) 一般计算出来的化学反应速率是一段时间内的平均 速率，不同时刻的化学反应速率是不相同的； (3) 对于纯液体或固体物质，反应在其表面进行，它们的“浓度” 是不 变的，因此一般不能用固体、纯液体表示化学反应速率； (4) 对于同一化学反应，用不同的物质表示其化学反应速率在数值上可能不同，但其意义相同，化学反应速率之比等于化学计量系数之比。【归纳总结】化学反应速率的比较方法(1)归一法：(2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bBcC，要比较v(A)与v(B)的相对大小：若eq \f(vA,a)>eq \f(vB,b) ―→ v(A)>v(B)【典例1】在铝与稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的浓度减少了0.6 mol/L，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是( )A．0.02 mol/(L•min) B．1.8mol/(L•min) C．1.2 mol/(L•min) D．0.18 mol/(L•min)【答案】C【解析】铝与稀硫酸的反应方程式为2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，在溶液体积不变的情况下，硫酸的浓度减少了0.6 mol/L，则硫酸铝的浓度增加，所以10s内生成硫酸铝的平均反应速率是0.02 mol/(L•s)= 1.2 mol/(L•min)，故选C。【典例2】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是( )A．10℃20mL 3mol/L的X溶液 B．20℃30mL 2mol/L的X溶液C．20℃10mL 4mol/L的X溶液 D．10℃10mL 2mol/L的X溶液【答案】B【解析】在化学反应中，当其它条件不变时，浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快。根据温度越高速率越快，故排除A、D，根据浓度，B稀释完后，X的实际浓度为0.03×2/0.05=1.2mol/L，C为0.01×4/0.05=0.8mol/L，B的最终浓度大于C，故选B。考点2 外界条件对化学反应速率的影响1．内因(主要因素) 化学反应速率的大小主要是由 物质本身的性质 决定的，即反应物的分子结构或原子结构决定的。2．外界条件的影响(次要因素)【归纳总结】在其他条件相同时，改变某一条件：【典例3】下列条件下的反应，放出氢气最快的是(　 　)【答案】B【解析】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 mol·L－1 H2SO4中氢离子的浓度为8 mol·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 mol·L－1 HCl中氢离子的浓度为3 mol·L－1，Al比Fe活泼，所以放出氢气最快的是Al。【典例4】高温下，炽热的铁与水蒸气在一个体积可变的密闭容器中进行反应：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)A．增加铁的量 B．将容器的体积缩小一半C．压强不变，充入氮气使容器体积增大 D．加入催化剂【答案】A【解析】铁是固体，固体和纯液体的浓度视为常数，增加铁的量对化学反应速率无影响，故A正确；容器的体积缩小一半，增大压强，化学反应速率增大，故B错误；恒压下，充入非反应气体，体积增大，个组分的浓度减小，反应速率减小，故C错误；加入催化剂，加快反应反应速率，故D错误。考点3 化学反应限度1．可逆反应的特点2．化学平衡状态的特征3．化学平衡状态的判断(1)达到化学平衡的本质标志(2)达到化学平衡的等价标志(3)达到化学平衡状态的特殊标志【典例5】在一定温度下，反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)达到化学平衡状态的标志是(　　)A．单位时间内生成n mol H2，同时就有n mol HI生成B．单位时间内有n mol H2生成，同时就有n mol I2生成C．容器内气体的总压强不随时间的变化而变化D．1个H—H键断裂的同时，有2个H—I键断裂【答案】D【解析】A项，生成H2是逆反应，生成HI是正反应，根据化学方程式中的化学计量数关系，如果正、逆反应速率相等，则生成n mol H2的同时应有2n mol HI生成，因此A选项并没有达到化学平衡；B项，生成H2和生成I2均是逆反应，没有说明正反应速率，且不管平衡是否建立，只要反应进行，生成H2和I2的物质的量之比始终为1∶1，因此B选项并不一定达到化学平衡；C项，该反应前后气体总的物质的量保持不变，在其他条件一定时，反应从开始到反应达到平衡状态时，压强就一直保持不变，故气体总的压强不变不能说明反应已经达到平衡状态；D项，断裂H—H键是正反应，断裂H—I键是逆反应，根据化学方程式的计量数关系，断裂1个H—H键的同时，有2个H—I键断裂，其正反应速率等于逆反应速率，因此D选项一定达到了化学平衡状态。【典例6】在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：X(g)+3Y(g)4Z(g)，此反应达到平衡的标志是( )A．容器内压强不随时间变化B．容器内各物质的浓度不随时间变化C．容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶3∶4D．单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.4mol Z【答案】B【解析】由X(g)+3Y(g) 4Z(g)可知，该反应前后的化学计量数之和相等。反应过程中，压强始终不变，故A错误；反应达平衡时，各物质的浓度不再随时间改变，是平衡化学平衡状态的依据，故B正确；反应达到平衡时的浓度与反应的初始物质的量以及反应的转化程度有关，所以不能确定是否达到平衡，故C错误；无论反应是否达到化学平衡，消耗的反应物的物质的量之比等于计量数之比，所以不能用来作为判断是否达到平衡状态的依据，故D错误。考点4 化学反应条件的控制1．考虑因素：化工生产中调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性2．实例——合成氨生产条件的选择：eq \x(\a\al(合成氨,生产条,件选择))——400～500 ℃—eq \a\vs4\al(\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(温度越低氨的产率越高,温度低反应速率小，达到,平衡需要的时间很长，生,产成本高)))—10～30 MPa—eq \a\vs4\al(\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(压强越大，氨的产率越高,压强越大，对动力和生产,设备的要求越高)))【典例7】化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用，如果设法提高化学反应的限度，下面说法错误的是(　　)A．能够节约原料和能源 B．能够提高产品的产量C．能够提高经济效益 D．能够提高化学反应速率【答案】D【解析】提高化学反应的限度，可使更多的反应物转化为生成物，提高产品的产量，提高原料的利用率，但不一定提高化学反应速率。【典例8】(2022•江苏省淮安市期末)N2＋3H2 eq \o(,\s\up7(高温高压),\s\do7(催化剂))2NH3是工业上制造氮肥的重要反应。下列关于该反应的说法正确的是( )A．增加N2的浓度能加快反应速率 B．降低体系温度能加快反应速率C．使用催化剂不影响反应速率 D．N2和H2能100%转化为NH3【答案】A【解析】A项，增大反应物的浓度，化学反应速率加快，正确；B项，降低体系温度，化学反应速率减慢，错误；C项，一般情况下，使用催化剂会加快反应速率，错误；D项，该反应为可逆反应，有一定的化学反应限度，所以N2和H2不能100%转化为NH3，错误。考点5 化学反应速率与限度的图像题解题通法化学反应速率与化学反应限度问题常以图像的形式出现在平面直角坐标系中，可能出现反应物的物质的量、浓度、压强、时间等因素。这类问题要按照“一看、二想、三判断”这三步来分析。(1)“一看”——看图像①看面，弄清楚横、纵轴所表示的含义；②看线，弄清楚线的走向和变化趋势；③看点，弄清楚曲线上点的含义，特别是曲线上的折点、交点、最高点、最低点等；④看辅助线，作横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线等)；⑤看量的变化，弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化，还是转化率的变化。(2)“二想”——想规律如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反应速率的影响规律以及反应达到平衡时，外界条件的改变对正、逆反应速率的影响规律等。(3)“三判断”利用有关规律，结合图像，通过对比分析，作出正确判断。【典例9】在温度和容积不变的密闭容器中，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示，则下列叙述正确的是(　 　)A．该反应的化学方程式是A(g)＋3B(g)2C(g)B．达到t1 s时该反应已停止C．(t1＋10) s时，升高温度，正、逆反应速率加快D．若该反应在绝热容器中进行，也在t1 s时达到平衡【答案】C【解析】A项，从开始到t1 s，A的浓度减小了0.8－0.2＝0.6 (mol·L－1)，B的浓度减小了0.5－0.3＝0.2 (mol·L－1)，C的浓度增大了0.4－0＝0.4 (mol·L－1)，所以该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g) 2C(g)，错误；B项，t1 s时，反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等，但反应并没有停止，错误；C项，升高温度，正、逆反应速率均加快，正确；D项，若该反应在绝热容器中进行，随反应的进行温度会发生变化，反应速率也会发生变化，不会在t1 s时达到平衡，错误。【典例10】(2022•江苏省泰州市期末)已知2HI(g) H2(g)＋I2(g)，443℃时I L密闭容器中充入1 mol HI，体系中以c(HI)与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是( )A．0～20 min内，v(H2)＝0.0045 mol·L－1·min－1 B．升高温度，HI会完全分解C．40 min时，c(H2)＝0.075 mol·L－1D．120 min反应达到最大限度，此时HI的转化率为78%【答案】C【解析】A项，由图象可知20 min时，HI的浓度为0.9 mol·L－1，根据反应方程式可知，0～20 min内H2的浓度变化为0.05 mol·L－1，故v(H2)＝ EQ \f(Δc,Δt)＝ EQ \f(0.050 mol·L－1,20 min)＝0.0025 mol·L－1·min－1，错误；B项，该反应为可逆反应，反应不能进行到底，反应物和生成物共存，故HI不会完全分解，错误；C项，由图象可知，40 min时HI的浓度为0.85 mol·L－1，则HI的浓度变化为：1 mol·L－1－0.85 mol·L－1＝0.15 mol·L－1，根据反应方程式可知，H2的浓度变化为0.075 mol·L－1，故40 min时，c(H2)＝0.075 mol·L－1，正确；D项，120 min后HI的浓度不再改变，说明反应达到平衡状态，此时HI的浓度变化量为：1 mol·L－1－0.78 mol·L－1＝0.22 mol·L－1，则其转化率为 EQ \f(0.22 mol·L－1,1 mol·L－1)×100%＝22%，错误。专项练习一、选择题1．对于可逆反应2SO2＋O22SO3(正反应为放热反应)，决定反应速率的主要因素是( )A．温度 B．压强 C．SO2和O2的性质 D．催化剂2．甲、乙两容器都在进行AB的反应，甲容器内每分钟减少4mol A，乙容器内每分钟减少2mol A，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率要( )A．快 B．慢 C．相等 D．无法判断3．(2022•山东省聊城市期末)下列措施不是为了改变化学反应速率的是( )A．加工馒头时添加膨松剂 B．将食物存放在冰箱中C．糕点包装袋内放置除氧剂 D．冶铁时将铁矿石粉碎4．(2022•江苏省连云港市期末)实验室用大理石和盐酸制备CO2。下列措施可使反应速率加快的是( )A．粉碎大理石 B．延长反应时间 C．降低反应温度 D．加水稀释盐酸5．(2022•吉林省长春市期末)在Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑反应中，2分钟内硫酸浓度由l.5 mol·L－1降至1.1 mol·L－1，则2分钟内用硫酸表示的平均反应速率为( )A．0.1 mol·L－1·min－1 B．0.2 mol·L－1·min－1C．0.3 mol·L－1·min－1 D．0.4 mol·L－1·min－16．可逆反应A (g)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)在4种不同情况下反应速率分别如下，其中反应速率v最大的是(　　)A．v(A)＝0.15mol/(L·min) B．v (B)＝0.6 mol/(L·min)C．v (C)＝0.3 mol/(L·min) D．v (D)＝0.1 mol/(L·min)7．一定量的锌粉与足量1mol•L-1稀硫酸反应，为了加快反应速率，且不影响产生H2的量，下列措施中能达到目的的是( )A．加入少量硝酸钠溶液 B．加入少量碳酸钠溶液C．加入几滴浓硫酸 D．加入少量醋酸钠溶液8．对于可逆反应M＋NQ达到平衡时，下列说法正确的是( )A．M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B．M、N全部变成了QC．反应混合物中各组分的浓度不再变化 D．反应已经停止9．一定温度下，向一恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol 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 mol O2，同时消耗2a mol 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10．(2022•广东省汕尾市期末)在400～600℃下的催化氧化：2SO2(g)＋O2(g)eq \o(,\s\up7(催化剂),\s\do6(400～600℃))2SO3(g)，已知此正反应放热。如果反应在密闭容器中进行，下列有关说法中错误的是( )A．在上述条件下，SO2不可能完全转化为SO3B．达到平衡时，SO2的浓度与SO3的浓度一定相等C．使用催化剂是为了加快反应速率，提高生产效率D．为了提高SO2的转化率，可适当提高O2的浓度11．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 mol·L-1，B每分钟减少0.05 mol·L-1，C每分钟增加0.1 mol·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∶2C．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 mol，则在前20 s内A减少了2x mol12．(2022•四川省达州市期末)在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，不能表明反应：A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)已达平衡状态的是( )A．混合气体的压强 B．混合气体的密度C．3υ逆(C)＝2υ正(B) D．物质D的质量分数13．(2022•四川省雅安市期末)CO和H2在一定条件下可以合成乙醇：2CO(g)＋4H2(g) CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是( )A．CO全部转化为乙醇B．正反应和逆反应的化学反应速率均为0C．CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇D．反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化14．(2022•广东省茂名高州市高一质检)在密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达平衡时，可能存在的数据是( )A．SO2为0.4 mol·L－1 B．SO2为 0.25 mol·L－1C．SO2、SO3均为0.15 mol·L－1 D．SO3为0.4 mol·L－115．(2020江苏省连云港市期末)一定温度下，在恒容的密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2发生反应：N2＋3H2 eq \o(,\s\up8(高温高压),\s\do7(催化剂))2NH3。下列有关说法正确的是( )A．充分反应后，可得到2 mol NH3B．压强不变时，达到该反应的最大限度C．达到平衡状态时，v(正)与v(逆)均为零D．达到平衡状态时，N2、H2、NH3 物质的量浓度之比一定为1∶3∶216．(2022•北京市延庆区期中)工业生产硫酸过程，会发生如下反应：2SO2＋O2 eq \o(,\s\up8(催化剂),\s\do6(Δ))2SO3，下列有关该反应的说法不正确的是( )A．使用该反应的催化剂能加快反应速率B．达到化学平衡时，反应停止C．达到化学平衡时，SO2、O2、SO3共存D．体系中各物质浓度保持不变，说明该反应已达平衡状态17．(2022·广西·钦州一中高一期中)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18．一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：下列描述正确的是(　　)A．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L－1·s－1B．反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1C．反应的化学方程式为Z(g) X(g)＋Y(g)D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g) 2Z(g)19．(2022•四川省南充市期末)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应产生黄色沉淀导致溶液变浑浊，实验可以根据溶液变浑浊为时间进行定性探讨化学反应速率快慢。下列各组中最先出现浑浊的是( )20．(2022•四川省达州市期末)在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(s)。2 min末该反应达到平衡，测得生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol·L－1。下列判断不正确的是( )A．x＝1B．2 min内A的平均反应速率为0.3 mol·L－1·min－1C．A与B的转化率相等，均为40%D．平衡时B与C的浓度之比为2∶321．(2022•安徽省马鞍山市期末)为了研究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学在4支试管中分别加入3 mL H2O2溶液，并测量收集V mL气体时所需的时间，实验记录如下。下列说法中，不正确的是( )A．实验①②研究温度对反应速率的影响B．获得相同体积的O2：t1＞t3C．实验③与④比较：t3＜t4D．实验②④研究催化剂对反应速率的影响22．(2022•安徽省安庆市期末)将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经2 min后测得D的浓度为0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，以C表示的平均速率c(C)＝0.25 mol·L－1·min－1，下列说法正确的是( )A．反应速率v(B)＝0.25 mol·L－1·min－1 B．该反应方程式中，x＝1C．2 min时，A的物质的量为1.5 mol D．2 min时，A的转化率为60%24．对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol·L－1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。下列说法不正确的是(　　)A．在0～20 min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015 mol·L－1·min－1B．水样酸性越强，M的分解速率越快C．在0～25 min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大D．由于Cu2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快25．为探究Cu2+对H2O2分解是否有催化作用，分别取10mL 30% H2O2 (约10 mol·L-1)于四支试管中，控制其它条件相同，进行实验获得如下表数据(氧气为标准状况下的体积)：下列有关说法不正确的是( )A．Cu2+对H2O2分解有催化作用B．Cu2+对H2O2分解催化效率可能随温度升高而提高C．实验③第1个3min H2O2的平均反应速率约为2.4mol·L-1·min-1D．为得到更可靠的结论，实验①②③还需排除SO42-25．(2022·甘肃省兰州一中高一期中)下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是二、非选择题26．将等物质的量的A、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)，经5 min后，测得D的浓度为0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率为0.1 mol·L－1·min－1。求：(1)5 min后A的浓度c(A)＝________mol·L－1，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n(A)＝n(B)＝________mol。(2)B的平均反应速率：v(B)＝________mol·L－1·min－1。(3)x的值为________。27．(2022·广东省揭阳市揭东区教育局教研室高一期末)在恒温2L密闭容器中通入气体X并发生反应：2X(g)⇌Y(g) ΔHeq \f(vB,b) ―→ v(A)>v(B)【典例1】在铝与稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的浓度减少了0.6 mol/L，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是( )A．0.02 mol/(L•min) B．1.8mol/(L•min) C．1.2 mol/(L•min) D．0.18 mol/(L•min)【答案】C【解析】铝与稀硫酸的反应方程式为2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，在溶液体积不变的情况下，硫酸的浓度减少了0.6 mol/L，则硫酸铝的浓度增加，所以10s内生成硫酸铝的平均反应速率是0.02 mol/(L•s)= 1.2 mol/(L•min)，故选C。【典例2】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是( )A．10℃20mL 3mol/L的X溶液 B．20℃30mL 2mol/L的X溶液C．20℃10mL 4mol/L的X溶液 D．10℃10mL 2mol/L的X溶液【答案】B【解析】在化学反应中，当其它条件不变时，浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快。根据温度越高速率越快，故排除A、D，根据浓度，B稀释完后，X的实际浓度为0.03×2/0.05=1.2mol/L，C为0.01×4/0.05=0.8mol/L，B的最终浓度大于C，故选B。考点2 外界条件对化学反应速率的影响1．内因(主要因素) 化学反应速率的大小主要是由 物质本身的性质 决定的，即反应物的分子结构或原子结构决定的。2．外界条件的影响(次要因素)【归纳总结】在其他条件相同时，改变某一条件：【典例3】下列条件下的反应，放出氢气最快的是(　 　)【答案】B【解析】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 mol·L－1 H2SO4中氢离子的浓度为8 mol·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 mol·L－1 HCl中氢离子的浓度为3 mol·L－1，Al比Fe活泼，所以放出氢气最快的是Al。【典例4】高温下，炽热的铁与水蒸气在一个体积可变的密闭容器中进行反应：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)A．增加铁的量 B．将容器的体积缩小一半C．压强不变，充入氮气使容器体积增大 D．加入催化剂【答案】A【解析】铁是固体，固体和纯液体的浓度视为常数，增加铁的量对化学反应速率无影响，故A正确；容器的体积缩小一半，增大压强，化学反应速率增大，故B错误；恒压下，充入非反应气体，体积增大，个组分的浓度减小，反应速率减小，故C错误；加入催化剂，加快反应反应速率，故D错误。考点3 化学反应限度1．可逆反应的特点2．化学平衡状态的特征3．化学平衡状态的判断(1)达到化学平衡的本质标志(2)达到化学平衡的等价标志(3)达到化学平衡状态的特殊标志【典例5】在一定温度下，反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)达到化学平衡状态的标志是(　　)A．单位时间内生成n mol H2，同时就有n mol HI生成B．单位时间内有n mol H2生成，同时就有n mol I2生成C．容器内气体的总压强不随时间的变化而变化D．1个H—H键断裂的同时，有2个H—I键断裂【答案】D【解析】A项，生成H2是逆反应，生成HI是正反应，根据化学方程式中的化学计量数关系，如果正、逆反应速率相等，则生成n mol H2的同时应有2n mol HI生成，因此A选项并没有达到化学平衡；B项，生成H2和生成I2均是逆反应，没有说明正反应速率，且不管平衡是否建立，只要反应进行，生成H2和I2的物质的量之比始终为1∶1，因此B选项并不一定达到化学平衡；C项，该反应前后气体总的物质的量保持不变，在其他条件一定时，反应从开始到反应达到平衡状态时，压强就一直保持不变，故气体总的压强不变不能说明反应已经达到平衡状态；D项，断裂H—H键是正反应，断裂H—I键是逆反应，根据化学方程式的计量数关系，断裂1个H—H键的同时，有2个H—I键断裂，其正反应速率等于逆反应速率，因此D选项一定达到了化学平衡状态。【典例6】在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：X(g)+3Y(g)4Z(g)，此反应达到平衡的标志是( )A．容器内压强不随时间变化B．容器内各物质的浓度不随时间变化C．容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶3∶4D．单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.4mol Z【答案】B【解析】由X(g)+3Y(g) 4Z(g)可知，该反应前后的化学计量数之和相等。反应过程中，压强始终不变，故A错误；反应达平衡时，各物质的浓度不再随时间改变，是平衡化学平衡状态的依据，故B正确；反应达到平衡时的浓度与反应的初始物质的量以及反应的转化程度有关，所以不能确定是否达到平衡，故C错误；无论反应是否达到化学平衡，消耗的反应物的物质的量之比等于计量数之比，所以不能用来作为判断是否达到平衡状态的依据，故D错误。考点4 化学反应条件的控制1．考虑因素：化工生产中调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性2．实例——合成氨生产条件的选择：eq \x(\a\al(合成氨,生产条,件选择))——400～500 ℃—eq \a\vs4\al(\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(温度越低氨的产率越高,温度低反应速率小，达到,平衡需要的时间很长，生,产成本高)))—10～30 MPa—eq \a\vs4\al(\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(压强越大，氨的产率越高,压强越大，对动力和生产,设备的要求越高)))【典例7】化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用，如果设法提高化学反应的限度，下面说法错误的是(　　)A．能够节约原料和能源 B．能够提高产品的产量C．能够提高经济效益 D．能够提高化学反应速率【答案】D【解析】提高化学反应的限度，可使更多的反应物转化为生成物，提高产品的产量，提高原料的利用率，但不一定提高化学反应速率。【典例8】(2022•江苏省淮安市期末)N2＋3H2 eq \o(,\s\up7(高温高压),\s\do7(催化剂))2NH3是工业上制造氮肥的重要反应。下列关于该反应的说法正确的是( )A．增加N2的浓度能加快反应速率 B．降低体系温度能加快反应速率C．使用催化剂不影响反应速率 D．N2和H2能100%转化为NH3【答案】A【解析】A项，增大反应物的浓度，化学反应速率加快，正确；B项，降低体系温度，化学反应速率减慢，错误；C项，一般情况下，使用催化剂会加快反应速率，错误；D项，该反应为可逆反应，有一定的化学反应限度，所以N2和H2不能100%转化为NH3，错误。考点5 化学反应速率与限度的图像题解题通法化学反应速率与化学反应限度问题常以图像的形式出现在平面直角坐标系中，可能出现反应物的物质的量、浓度、压强、时间等因素。这类问题要按照“一看、二想、三判断”这三步来分析。(1)“一看”——看图像①看面，弄清楚横、纵轴所表示的含义；②看线，弄清楚线的走向和变化趋势；③看点，弄清楚曲线上点的含义，特别是曲线上的折点、交点、最高点、最低点等；④看辅助线，作横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线等)；⑤看量的变化，弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化，还是转化率的变化。(2)“二想”——想规律如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反应速率的影响规律以及反应达到平衡时，外界条件的改变对正、逆反应速率的影响规律等。(3)“三判断”利用有关规律，结合图像，通过对比分析，作出正确判断。【典例9】在温度和容积不变的密闭容器中，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示，则下列叙述正确的是(　 　)A．该反应的化学方程式是A(g)＋3B(g)2C(g)B．达到t1 s时该反应已停止C．(t1＋10) s时，升高温度，正、逆反应速率加快D．若该反应在绝热容器中进行，也在t1 s时达到平衡【答案】C【解析】A项，从开始到t1 s，A的浓度减小了0.8－0.2＝0.6 (mol·L－1)，B的浓度减小了0.5－0.3＝0.2 (mol·L－1)，C的浓度增大了0.4－0＝0.4 (mol·L－1)，所以该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g) 2C(g)，错误；B项，t1 s时，反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等，但反应并没有停止，错误；C项，升高温度，正、逆反应速率均加快，正确；D项，若该反应在绝热容器中进行，随反应的进行温度会发生变化，反应速率也会发生变化，不会在t1 s时达到平衡，错误。【典例10】(2022•江苏省泰州市期末)已知2HI(g) H2(g)＋I2(g)，443℃时I L密闭容器中充入1 mol HI，体系中以c(HI)与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是( )A．0～20 min内，v(H2)＝0.0045 mol·L－1·min－1 B．升高温度，HI会完全分解C．40 min时，c(H2)＝0.075 mol·L－1D．120 min反应达到最大限度，此时HI的转化率为78%【答案】C【解析】A项，由图象可知20 min时，HI的浓度为0.9 mol·L－1，根据反应方程式可知，0～20 min内H2的浓度变化为0.05 mol·L－1，故v(H2)＝ EQ \f(Δc,Δt)＝ EQ \f(0.050 mol·L－1,20 min)＝0.0025 mol·L－1·min－1，错误；B项，该反应为可逆反应，反应不能进行到底，反应物和生成物共存，故HI不会完全分解，错误；C项，由图象可知，40 min时HI的浓度为0.85 mol·L－1，则HI的浓度变化为：1 mol·L－1－0.85 mol·L－1＝0.15 mol·L－1，根据反应方程式可知，H2的浓度变化为0.075 mol·L－1，故40 min时，c(H2)＝0.075 mol·L－1，正确；D项，120 min后HI的浓度不再改变，说明反应达到平衡状态，此时HI的浓度变化量为：1 mol·L－1－0.78 mol·L－1＝0.22 mol·L－1，则其转化率为 EQ \f(0.22 mol·L－1,1 mol·L－1)×100%＝22%，错误。专项练习一、选择题1．对于可逆反应2SO2＋O22SO3(正反应为放热反应)，决定反应速率的主要因素是( )A．温度 B．压强 C．SO2和O2的性质 D．催化剂【答案】C【解析】对于一个化学反应来说，化学反应进行的快慢程度由内因决定，即由参加反应的物质本身的性质决定。对于可逆反应2SO2＋O2⇌2SO3(正反应为放热反应)，决定反应速率的主要因素是SO2和O2的性质，故选C。2．甲、乙两容器都在进行AB的反应，甲容器内每分钟减少4mol A，乙容器内每分钟减少2mol A，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率要( )A．快 B．慢 C．相等 D．无法判断【答案】D【解析】反应速率是单位时间内浓度的改变量，题中只给我们物质的量的改变量，没有告诉我们容器的体积，所以反应速率无法计算。3．(2022•山东省聊城市期末)下列措施不是为了改变化学反应速率的是( )A．加工馒头时添加膨松剂 B．将食物存放在冰箱中C．糕点包装袋内放置除氧剂 D．冶铁时将铁矿石粉碎【答案】A【解析】A项，加工馒头时添加膨松剂，是为了让馒头松软可口，符合题意；B项，将食物存放在冰箱中，降低温度、可以减缓食物的腐败变质速度，不符合题意；C项，糕点包装袋内放置除氧剂，降低氧气浓度甚至去除氧气、减缓食物的腐败变质速度，不符合题意；D项，冶铁时将铁矿石粉碎，增大铁矿石的表面积、加快反应速率，提高原料利用率，不符合题意。4．(2022•江苏省连云港市期末)实验室用大理石和盐酸制备CO2。下列措施可使反应速率加快的是( )A．粉碎大理石 B．延长反应时间 C．降低反应温度 D．加水稀释盐酸【答案】A【解析】A项，粉碎大理石，增大了反应物的接触面积，反应速率加快，正确；B项，延长反应时间，反应物盐酸的浓度降低，反应速率减慢，错误；C项，降低反应温度，粒子运动的速率减慢，反应速率减慢，错误；D项，加水稀释盐酸，氢离子浓度降低，反应速率减慢，错误。5．(2022•吉林省长春市期末)在Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑反应中，2分钟内硫酸浓度由l.5 mol·L－1降至1.1 mol·L－1，则2分钟内用硫酸表示的平均反应速率为( )A．0.1 mol·L－1·min－1 B．0.2 mol·L－1·min－1C．0.3 mol·L－1·min－1 D．0.4 mol·L－1·min－1【答案】B【解析】反应物的浓度是1.5 mol·L－1，经过2 min后，它的浓度变成1.1 mol·L－1，Δc＝1.5 mol·L－1−1.1 mol·L－1＝0.4 mol·L－1，v＝ EQ \f(Δc,Δt)＝ EQ \f(0.4 mol·L－1,2 min)＝0.2 mol·L－1·min－1，B项符合题意。6．可逆反应A (g)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)在4种不同情况下反应速率分别如下，其中反应速率v最大的是(　　)A．v(A)＝0.15mol/(L·min) B．v (B)＝0.6 mol/(L·min)C．v (C)＝0.3 mol/(L·min) D．v (D)＝0.1 mol/(L·min)【答案】B【解析】比较化学反应速率时，换算成同一物质，相同的单位，A、v(A)＝0.15mol/(L·min)；B、v (B)＝0.6 mol/(L·min)，则v(A)＝0.2mol/(L·min)；C、v (C)＝0.3 mol/(L·min)，则v(A)＝0.15mol/(L·min)；D、v (D)＝0.1 mol/(L·min)，则v(A)＝0.05mol/(L·min)。答案选B。7．一定量的锌粉与足量1mol•L-1稀硫酸反应，为了加快反应速率，且不影响产生H2的量，下列措施中能达到目的的是( )A．加入少量硝酸钠溶液 B．加入少量碳酸钠溶液C．加入几滴浓硫酸 D．加入少量醋酸钠溶液【答案】C【解析】A项，加入硝酸钠溶液，溶液中有H+和NO3-，硝酸与锌反应不生成H2，A项错误；B项，CO32-消耗H+，使生成的H2的速率减慢，B项错误；C项，浓硫酸溶于水放热，溶液温度升高，且c(H+)增大，反应速率加快，因锌粉质量一定，酸足量，所以不影响产生H2的量，C项正确；D项，加入醋酸钠发生反应：CHCOO-+H+=CH3COOH，溶液中H+浓度减小，反应速率减慢，D项错误；故选C。8．对于可逆反应M＋NQ达到平衡时，下列说法正确的是( )A．M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B．M、N全部变成了QC．反应混合物中各组分的浓度不再变化 D．反应已经停止【答案】C【解析】可逆反应不会进行到底，是动态平衡，B、D两项均错误；M、N、Q三种物质的浓度不一定相等，A项错误。9．一定温度下，向一恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol 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 mol O2，同时消耗2a mol 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 mol O2，同时消耗2a mol 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。10．(2022•广东省汕尾市期末)在400～600℃下的催化氧化：2SO2(g)＋O2(g)eq \o(,\s\up7(催化剂),\s\do6(400～600℃))2SO3(g)，已知此正反应放热。如果反应在密闭容器中进行，下列有关说法中错误的是( )A．在上述条件下，SO2不可能完全转化为SO3B．达到平衡时，SO2的浓度与SO3的浓度一定相等C．使用催化剂是为了加快反应速率，提高生产效率D．为了提高SO2的转化率，可适当提高O2的浓度【答案】B【解析】A项，二氧化硫的催化氧化反应是可逆反应，SO2不能全部转化为SO3，正确；B项，达到平衡时，SO2的浓度与SO3的浓度不一定相等，错误；C项，使用催化剂可加快反应速率，提高生产效率，正确；D项，提高O2的浓度，SO2的转化量增加，可提高SO2的转化率，正确。11．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 mol·L-1，B每分钟减少0.05 mol·L-1，C每分钟增加0.1 mol·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∶2C．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 mol，则在前20 s内A减少了2x mol【答案】B【解析】A项，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项，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项，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项，后10s内反应速率比前10s内小，故后10s内减少的A小于x mol，故前20s内减少的A的物质的量小于2x mol，故D错误。故选B。12．(2022•四川省达州市期末)在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，不能表明反应：A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)已达平衡状态的是( )A．混合气体的压强 B．混合气体的密度C．3υ逆(C)＝2υ正(B) D．物质D的质量分数【答案】A【解析】A项，反应前后两边气体计量数相等，所以体系的压强始终不变，所以混合气体的压强不变不能说明反应达平衡状态，符合题意；B项，A为固体，建立平衡过程中混合气体的质量变化，混合气体的密度变化，混合气体的密度不变能说明反应达平衡状态，不符合题意；C项，3υ逆(C)＝2υ正(B)，说明正逆反应速率相等，反应达平衡状态，不符合题意；D项，物质D的质量分数不变，说明反应达平衡状态，不符合题意。13．(2022•四川省雅安市期末)CO和H2在一定条件下可以合成乙醇：2CO(g)＋4H2(g) CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是( )A．CO全部转化为乙醇B．正反应和逆反应的化学反应速率均为0C．CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇D．反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化【答案】D【解析】A项，可逆反应中反应物不可能完全转化为生成物，错误；B项，可逆反应在一定条件下达到反应的限度即达到化学平衡状态，此时正、逆反应速率相等，都大于0，是动态平衡，错误；C项，只要反应发生，CO和H2就以1∶2的物质的量之比反应生成甲醇，错误；D项，反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化，说明正、逆反应速率相等，正确。14．(2022•广东省茂名高州市高一质检)在密闭容器中进行如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达平衡时，可能存在的数据是( )A．SO2为0.4 mol·L－1 B．SO2为 0.25 mol·L－1C．SO2、SO3均为0.15 mol·L－1 D．SO3为0.4 mol·L－1【答案】B【解析】该反应为可逆反应，若该反应向逆反应方向进行，则SO2、O2、SO3的最大浓度分别为0.4 mol·L－1、0.2 mol·L－1、0 mol·L－1，若该反应向正反应方向进行，则SO2、O2、SO3的最大浓度分别为0 mol·L－1、0 mol·L－1、0.4 mol·L－1，由于反应为可逆反应，则各物质的浓度一定小于最大浓度。A项，由于反应为可逆反应，SO2的浓度一定小于0.4 mol·L－1，错误；B项，由于反应为可逆反应，SO2的浓度一定小于0.4 mol·L－1，大于0，则可能为0.25 mol·L－1，正确；C项，SO3、SO2浓度均为0.2 mol/L，无论从正反应开始，还是从逆反应开始，只能是一种物质的浓度增大，另一种物质的浓度减小，SO3、SO2浓度不会均为0.15 mol·L－1，错误；D项，由于反应为可逆反应，SO3的浓度一定小于0.4 mol·L－1，错误。15．(2020江苏省连云港市期末)一定温度下，在恒容的密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2发生反应：N2＋3H2 eq \o(,\s\up8(高温高压),\s\do7(催化剂))2NH3。下列有关说法正确的是( )A．充分反应后，可得到2 mol NH3B．压强不变时，达到该反应的最大限度C．达到平衡状态时，v(正)与v(逆)均为零D．达到平衡状态时，N2、H2、NH3 物质的量浓度之比一定为1∶3∶2【答案】B【解析】A项，该反应为可逆反应，1 mol N2和3 mol H2不能完全反应，生成的NH3的物质的量小于2 mol，错误；B项，该反应的正反应是一个气体体积减小的反应，在反应过程中压强会不断的减小，当压强不变时，反应达到平衡状态，即达到该反应的最大限度，正确；C项，化学平衡是动态平衡，当可逆反应达到平衡状态时，反应仍在进行，v(正)与v(逆)相等但不为零，错误；D项，达到平衡状态时，N2、H2、NH3 物质的量浓度之比与各物质的初始浓度及反应物的转化率有关，可能等于1∶3∶2，也可能不等于1∶3∶2，错误。16．(2022•北京市延庆区期中)工业生产硫酸过程，会发生如下反应：2SO2＋O2 eq \o(,\s\up8(催化剂),\s\do6(Δ))2SO3，下列有关该反应的说法不正确的是( )A．使用该反应的催化剂能加快反应速率B．达到化学平衡时，反应停止C．达到化学平衡时，SO2、O2、SO3共存D．体系中各物质浓度保持不变，说明该反应已达平衡状态【答案】B【解析】A项，催化剂能加快反应速率，正确；B项，化学平衡是动态平衡，反应未停止，错误；C项，达到化学平衡时，正反应速率等于逆反应速率，所有反应物、生成物即SO2、O2、SO3共存，正确；D项，体系中各物质浓度保持不变，说明正反应速率等于逆反应速率，说明该反应已达平衡状态，正确。17．(2022·广西·钦州一中高一期中)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【解析】A项，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项，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项，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项，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；故选C。18．一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：下列描述正确的是(　　)A．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L－1·s－1B．反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1C．反应的化学方程式为Z(g) X(g)＋Y(g)D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g) 2Z(g)【答案】D【解析】该图像是物质的量—时间图像，横轴表示时间，纵轴表示物质的量，反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为 1.58 mol/(2L×10 s)＝0.079 mol·L－1·s－1；反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol/2 L＝0.395 mol·L－1。由图像中线的增减性可知，反应物为X、Y，生成物为Z，由于Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝0.79 mol∶0.79 mol∶1.58 mol＝1∶1∶2＝各物质化学计量数之比，所以该反应的化学方程式为X(g)＋Y(g) 2Z(g)。19．(2022•四川省南充市期末)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应产生黄色沉淀导致溶液变浑浊，实验可以根据溶液变浑浊为时间进行定性探讨化学反应速率快慢。下列各组中最先出现浑浊的是( )【答案】C【解析】温度对速率的影响幅度大，对比四个选项，C项、D项温度高，速率比A项、B项快，C选项混合时浓度为：c(Na2S2O3)＝c(H2SO4)＝ EQ \f(0.15 mol·L－1×5 mL,5 mL＋5 mL＋5 mL)＝0.05 mol·L－1，D选项混合时浓度为：c(Na2S2O3)＝c(H2SO4)＝ EQ \f(0.20 mol·L－1×5 mL,5 mL＋5 mL＋20 mL)＝0.033 mol·L－1，C选项温度高，浓度大，速率最大，C项符合题意。20．(2022•四川省达州市期末)在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(s)。2 min末该反应达到平衡，测得生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol·L－1。下列判断不正确的是( )A．x＝1B．2 min内A的平均反应速率为0.3 mol·L－1·min－1C．A与B的转化率相等，均为40%D．平衡时B与C的浓度之比为2∶3【答案】D【解析】A项，2 min末该反应达到平衡，测得生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol·L－1，生成C的物质的量是0.2 mol·L－1×2 L＝0.4 mol，变化量之比是化学计量数之比， EQ \f(x,2)＝ EQ \f(0.4 mol,0.8 mol)，x＝1，正确；B项，根据三段式可知：3A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(s)始/mol 3 1 0变/mol 1.2 0.4 0.4平/mol 1.8 0.6 0.4因此2 min内A的平均反应速率为 EQ \f( EQ \f(1.2 mol,2 L),2 min)＝0.3 mol·L－1·min－1，正确；C项，由于A和B是按照化学计量数之比通入的，因此A与B的转化率相等，均为 EQ \f(0.4,1.0)×100%＝40%，正确；D项，平衡时B与C的浓度之比为0.6∶0.4＝3∶2，错误。21．(2022•安徽省马鞍山市期末)为了研究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，某同学在4支试管中分别加入3 mL H2O2溶液，并测量收集V mL气体时所需的时间，实验记录如下。下列说法中，不正确的是( )A．实验①②研究温度对反应速率的影响B．获得相同体积的O2：t1＞t3C．实验③与④比较：t3＜t4D．实验②④研究催化剂对反应速率的影响【答案】D【解析】A项，实验①②中只有温度不同，可研究温度对反应速率的影响，正确，B项，比较①和③，只有浓度不同，浓度大反应速率快，③中过氧化氢的浓度大，反应速率快，若获得相同体积的氧气，①的用时长，正确；C项，实验③与④比较，③中过氧化氢的浓度大，且使用催化剂，故反应速率快，时间短，即t3＜t4，正确；D项，实验②④中反应温度、催化剂不同，两个变量，不能研究催化剂对反应速率的影响，错误。22．(2022•安徽省安庆市期末)将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经2 min后测得D的浓度为0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，以C表示的平均速率c(C)＝0.25 mol·L－1·min－1，下列说法正确的是( )A．反应速率v(B)＝0.25 mol·L－1·min－1 B．该反应方程式中，x＝1C．2 min时，A的物质的量为1.5 mol D．2 min时，A的转化率为60%【答案】C【解析】A项，根据题意得v(D)＝0.5 mol·L－1÷2 min＝0.25 mol·L－1·min－1，则根据化学反应速率之比等于方程式中化学计量数之比可知v(B)＝ EQ \f(1,2)v(D)＝0.125 mol·L－1·min－1，错误；B项，根据题意得v(D)＝ EQ \f(0.5 mol·L－1,2 min)＝0.25 mol·L－1·min－1，以C表示的平均速率v(C)＝0.25 mol·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于方程式中化学计量数之比可知： EQ \f(v(C),v(D))＝ EQ \f(x,2)， EQ \f(0.25,0.25)＝ EQ \f(x,2)，x＝2，错误；C项，2 min时，D的物质的量是0.5 mol·L－1×2 L＝1 mol，所以消耗A、B的物质的量分别是1.5 mol、0.5 mol，设A、B起始物质的量均为y，则剩余A、B的物质的量分别是(y－1.5)mol、(y－0.5)mol，根据 EQ \f(c(A),c(B))＝ EQ \f(3,5)，解得 EQ \f((y－1.5)mol,(y－0.5)mol)＝ EQ \f(3,5)，解得y＝3 mol，所以2 min时，A的物质的量为3 mol－1.5 mol＝1.5 mol，正确；D项，A的转化率为 EQ \f(1.5 mol,3 mol)×100%＝50％，错误。24．对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol·L－1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。下列说法不正确的是(　　)A．在0～20 min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015 mol·L－1·min－1B．水样酸性越强，M的分解速率越快C．在0～25 min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大D．由于Cu2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快【答案】D【解析】在0～20 min内，Ⅰ中M的分解速率为＝0.015 mol·L－1·min－1，A正确；根据实验Ⅰ、Ⅱ数据对比可判断水样酸性越强，M的分解速率越快，B正确；在0～25 min内，Ⅲ中M的分解百分率是eq \f(0.20－0.05,0.20)×100%＝75%，Ⅱ中M的分解百分率是eq \f(0.40－0.16,0.40)×100%＝60%，C正确；Ⅰ、Ⅳ中pH也不同，D错误。25．为探究Cu2+对H2O2分解是否有催化作用，分别取10mL 30% H2O2 (约10 mol·L-1)于四支试管中，控制其它条件相同，进行实验获得如下表数据(氧气为标准状况下的体积)：下列有关说法不正确的是( )A．Cu2+对H2O2分解有催化作用B．Cu2+对H2O2分解催化效率可能随温度升高而提高C．实验③第1个3min H2O2的平均反应速率约为2.4mol·L-1·min-1D．为得到更可靠的结论，实验①②③还需排除SO42-【答案】C【解析】A项，实验③④说明Cu2+对H2O2分解有催化作用，故A正确；B项，温度每升高100C，速率提高2~4倍，实验②③说明，随着温度升高，Cu2+对H2O2分解的催化效果明显提高，故B正确；C项，实验③第1个3min生成氧气平均速率为90 mL·min-1，即mol/min，根据反应2 H2O2=2 H2O+O2↑，H2O2的平均反应速率约为0.8 mol·L-1·min-1，故C不正确；D项，加CuSO4，可能是Cu2+造成影响，也可能是SO42-造成的影响，故D正确。故选C。25．(2022·甘肃省兰州一中高一期中)下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是【答案】C【解析】A项，取5mL 0.1mol/L KI溶液，滴加0.1mol/L FeCl3溶液5～6滴，，充分反应KI过量，所以溶液中既含I2又含I-，不能确定该反应是可逆反应，故A不符合题意；B项，常温下，将Mg、Al与NaOH溶液组成原电池，Al和NaOH溶液发生氧化还原反应作负极，Mg和NaOH溶液不反应作正极，所以不能通过该反应判断Mg与Al的金属活动性，故B不符合题意；C项，相同条件下，向两支盛有等体积等浓度H2O2溶液的试管中分别滴入5滴等浓度的CuSO4溶液和FeCl3溶液，根据产生气体的快慢程度可以判断不同催化剂对同一反应速率的影响，故C符合题意；D项，常温下，相同的铁片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸与铁片发生钝化反应，不能先溶解完，故D不符合题意；故选C。二、非选择题26．将等物质的量的A、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)，经5 min后，测得D的浓度为0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率为0.1 mol·L－1·min－1。求：(1)5 min后A的浓度c(A)＝________mol·L－1，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n(A)＝n(B)＝________mol。(2)B的平均反应速率：v(B)＝________mol·L－1·min－1。(3)x的值为________。【答案】(1)0.75　3　(2)0.05　(3)2【解析】(1)设原混合物中A、B的物质的量为a mol，列出起始时和5 min时有关物质的物质的量。　　　　　　　　3A(g)＋B(g) xC(g)　＋　2D(g)起始时/mol a a 0 05 min时/mol a－1.5 a－0.5 0.1×2×5 0.5×2根据c(A)∶c(B)＝3∶5，可得eq \f(a－1.5,a－0.5)＝eq \f(3,5)，解得a＝3，即n(A)＝n(B)＝3 mol,5 min后c(A)＝eq \f(3 mol－1.5 mol,2 L)＝0.75 mol·L－1。(2)v(B)＝eq \f(0.5 mol,2 L×5 min)＝0.05 mol·L－1·min－1。(3)由化学计量数之比等于物质的量的变化量之比，则eq \f(x,2)＝eq \f(1,0.5×2)，解得x＝2。27．(2022·广东省揭阳市揭东区教育局教研室高一期末)在恒温2L密闭容器中通入气体X并发生反应：2X(g)⇌Y(g) ΔH