2019届二轮复习化学反应速率与反应的限度学案

2019届二轮复习化学反应速率与反应的限度学案

‎[学考要求]‎ 知识条目 考试要求 知识条目 考试要求 ‎1.化学反应速率及其简单计算 a ‎4.化学平衡的概念 a ‎2.影响化学反应速率的因素，控制反应条件在生产和科学研究中的作用 a ‎5.化学平衡状态的特征 a ‎3.化学反应的限度 a 一、化学反应速率及影响因素 ‎1．化学反应速率 ‎(1)概念 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(均取正值)来表示。‎ ‎(2)计算公式及单位 v(B)＝＝，单位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。‎ 特别提醒 ‎①B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。‎ ‎②以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率。‎ ‎(3)规律 同一反应在相同时间内，用不同物质表示的反应速率可能不同，但当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比。‎ 特别提醒 比较反应速率大小时，首先单位要统一，然后按上述“规律”换算成同一种物质表示的速率，再比较数值的大小。‎ ‎2．影响化学反应速率的因素 ‎(1)内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。‎ ‎(2)外因 ‎①温度：升高温度，反应速率增大。‎ ‎②催化剂：一般加快反应速率(正催化剂)。‎ ‎③浓度：增大反应物的浓度，反应速率增大(溶液或气体才有浓度可言)。‎ ‎④压强：增大压强，反应速率增大(适用于有气体参加的反应)。‎ ‎⑤其他因素：如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶剂)、原电池等也会改变化学反应速率。‎ 特别提醒　‎ ‎(1)对于有固体或纯液体参加的化学反应，改变它们的量不会引起浓度的变化，对反应速率无影响。例如：C(s)＋CO2(g)===2CO(g)，增加C的量，对此反应的反应速率无影响。‎ ‎(2)压强对反应速率的影响关键是改变压强时是否改变相关物质的浓度。对于有气体参加的反应体系，压强的改变实质是气体物质浓度的改变。有以下几种情况：‎ ‎①恒容：充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变)→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(活化分子浓度减小)→反应速率减小。‎ ‎1．某温度时，2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)反应2 s后，NO的浓度减少了0.06 mol·L－1，则以O2表示该时段的化学反应速率是(　　)‎ A．0.03 mol·L－1·s－1 ．0.015 mol·L－1·s－1‎ C．0.12 mol·L－1·s－1 ．0.06 mol·L－1·s－1‎ 答案　B 解析　由表达式v＝计算可得：v(NO)＝＝＝0.03 mol·L－1·s－1，根据同一化学反应中各物质的反应速率之比等于反应方程式中的化学计量数之比：v(NO)∶v(O2)＝2∶1，即0.03 mol·L－1·s－1∶v(O2)＝2∶1，则v(O2)＝0.015 mol·L－1·s－1，B正确。‎ ‎2．等质量的锌与过量盐酸在不同的实验条件下进行反应，实验数据见下表。所需时间最短的一组是(　　)‎ 组别 A B C D 盐酸浓度/mol·L－1‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ ‎2.5‎ ‎2.5‎ 温度/℃‎ ‎25‎ ‎30‎ ‎50‎ ‎50‎ 锌的状态 块状 粉末 块状 粉末 答案　D 解析　等质量的锌与过量盐酸反应时，盐酸浓度越大，反应温度越高，接触面积越大，反应速率越快，锌完全反应用时越短。‎ ‎3．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。‎ 时间 水样　‎ ‎0‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎25‎ Ⅰ(pH＝2)‎ ‎0.40‎ ‎0.28‎ ‎0.19‎ ‎0.13‎ ‎0.10‎ ‎0.09‎ Ⅱ(pH＝4)‎ ‎0.40‎ ‎0.31‎ ‎0.24‎ ‎0.20‎ ‎0.18‎ ‎0.16‎ Ⅲ(pH＝4)‎ ‎0.20‎ ‎0.15‎ ‎0.12‎ ‎0.09‎ ‎0.07‎ ‎0.05‎ Ⅳ(pH＝4、含Cu2＋)‎ ‎0.20‎ ‎0.09‎ ‎0.05‎ ‎0.03‎ ‎0.01‎ ‎0‎ 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－1‎ B．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×100%＝75%，Ⅱ中M的分解百分率是×100%＝60%，C正确；Ⅰ、Ⅳ中pH不同，无法比较Ⅰ、Ⅳ中M的分解速率快慢，D错误。‎ ‎4． X(g)＋3Y(g) 2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，一定条件下，将1 mol X和3 mol Y通入2 L的恒容密闭容器中，反应10 min，测得Y的物质的量为2.4 mol。下列说法正确的是(　　)‎ A．10 min内，Y的平均反应速率为0.03 mol·L－1·s－1 ‎ B．第10 min时，X的反应速率为0.01 mol·L－1·min－1‎ C．10 min内，消耗0.2 mol X，生成0.4 mol Z D．10 min内，X和Y反应放出的热量为a kJ 答案　C 解析　将1 mol X和3 mol Y通入2 L的恒容密闭容器中，反应10 min，测得Y的物质的量为2.4 mol，则 ‎　 　　　　　X(g)＋3Y(g) 2Z(g)‎ 开始(mol)　　 1　　 3　　　　 0‎ 转化(mol)　　0.2　　0.6　　　 0.4‎ ‎10 min(mol)　0.8　　2.4　　　 0.4‎ ‎10 min内，Y的平均反应速率为＝0.03 mol·L－1·min－1，A错误；10 min内，X的平均反应速率为＝0.01 mol·L－1·min－1，不能计算即时速率，B错误；由上述分析可知，10 min内，消耗0.2 mol X，生成0.4 mol Z，C正确；由反应可知，1 mol X与3 mol Y完全反应放出热量为a kJ，则10 min内，X和Y反应放出的热量为0.2a kJ，D错误。‎ 二、可逆反应及其限度 ‎1．可逆反应 ‎(1)定义 在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。‎ ‎(2)特点 ‎①同一同时：即在相同条件下正、逆反应同时进行。‎ ‎②反应不能进行到底，有一定限度，反应物与生成物同时存在；反应物的转化率均小于100%。‎ ‎(3)表示 在方程式中用“”表示。‎ ‎2．化学平衡状态 ‎(1)概念 一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。‎ ‎(2)建立过程如下图所示 ‎①反应开始时，反应物浓度最大，v正最大、v逆＝0。‎ ‎②随着反应的进行，反应物浓度不断减小，v正不断减小，生成物浓度逐渐增大，v逆逐渐增大，且v正>v逆。‎ ‎③反应进行到一定程度，正反应速率和逆反应速率的大小不再变化，且v正＝v逆，‎ 反应体系中物质的浓度不再发生变化。‎ ‎(3)化学平衡的特征 ‎(4)化学平衡状态的判断 ‎①等速标志：v正＝v逆(本质特征)‎ 同一种物质表示的正、逆反应速率相等，不同的物质的正、逆反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。‎ ‎②恒浓标志：反应混合物中各组成成分的含量保持不变(外部表现)。‎ 特别提醒——不能作为化学平衡“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。‎ ‎5．下列对可逆反应的认识正确的是(　　)‎ A．SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr与2HBr＋H2SO4(浓)===Br2＋SO2↑＋2H2O互为可逆反应 B．既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应 C．能向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应 D．在一定条件下，SO2被氧化成SO3的反应是可逆反应 答案　D 解析　两个反应的硫酸的浓度不同，故不能互为可逆反应，A错误；可逆反应是指在同一条件下，既能向生成物方向进行，同时又能向反应物方向进行的反应，B、C错误；2SO2＋O22SO3，正、逆反应条件相同，故为可逆反应，D正确。‎ ‎6．(2018·浙江4月学考)反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＜0，若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是(　　)‎ A．容器内的温度不再变化 B．容器内的压强不再变化 C．相同时间内，断开H—H键的数目和生成N—H键的数目相等 D．容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2‎ 答案　A 解析　该反应在绝热容器中进行且为放热反应，当放出的热量不再变化时则可以判断反应为平衡状态，故A正确；反应在恒压下进行，压强一直不变，故B错误；断开H—H键和生成N—H键均指反应正向进行，故C错误；各物质的起始浓度未知，故由浓度比无法判断反应是否达到平衡，D错误。‎ ‎7．(2018·浙江6月学考)在一体积固定的密闭容器中加入反应物A、B，发生如下反应：A(g)＋2B(g) 3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示，下列说法正确的是(　　)‎ 浓度/mol·L－1‎ 时间/min　　　　‎ c(A)‎ c(B)‎ c(C)‎ ‎0‎ ‎1.0‎ ‎1.2‎ ‎0‎ ‎2‎ ‎0.8‎ ‎4‎ ‎0.6‎ ‎6‎ ‎0.9‎ A.0～2 min内，B的反应速率为0.1 mol·L－1·min－1‎ B．2 min时，C的物质的量浓度为0.4 mol·L－1‎ C．4 min时，反应已达到平衡状态，此时正、逆反应的速率都为0‎ D．4～6 min内，容器内气体分子的总物质的量不变 答案　D 解析　结合表中的数据，利用“三段式”计算有如下结果：‎ ‎ 浓度/mol·L－1‎ 时间/min　　　　‎ c(A)‎ c(B)‎ c(C)‎ ‎0‎ ‎1.0‎ ‎1.2‎ ‎0‎ ‎2‎ ‎0.8‎ ‎0.8‎ ‎0.6‎ ‎4‎ ‎0.7‎ ‎0.6‎ ‎0.9‎ ‎6‎ ‎0.7‎ ‎0.6‎ ‎0.9‎ 由计算结果可知，0～2 min内B的反应速率为(1.2－0.8) mol·L－1/(2 min)＝0.2 mol·L－1·min－1，A错误；，2 min时C的物质的量浓度为0.6 mol·L－1，B错误；4 min时反应达到平衡状态，此时正、逆反应的速率相等，但不为0，C错误；化学反应达到平衡后，反应体系中各组分的物质的量不再变化，总的物质的量也不再变化，D正确。‎ ‎8．(2017·浙江11月学考)在催化剂作用下，用乙醇制乙烯，乙醇转化率和乙烯选择性(生成乙烯的物质的量与乙醇转化的物质的量的比值)随温度、乙醇进料量(单位：mL·min－1)的关系如图所示(保持其他条件相同)。‎ 在410～440 ℃温度范围内，下列说法不正确的是(　　)‎ A．当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性增大 B．当乙醇进料量一定，随温度的升高，乙烯选择性不一定增大 C．当温度一定，随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小 D．当温度一定，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大 答案　A 解析　由图像可知，当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性先增大后减小，故A选项错误；由图像可知，当乙醇进料量一定，随温度的升高，乙烯选择性先增大后减小，故B选项正确；由图像可知，当温度一定，随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小，故C选项正确；由图像可知，当温度一定，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大，故D选项正确。‎ 专题突破训练 一、选择题 题组一　化学反应速率及其影响因素 ‎1．(2018·余姚中学4月质检)在2A(g)＋B(g) 3C(g)＋4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是(　　)‎ A．v(A)＝0.5 mol·L－1·s－1‎ B．v(B)＝0.5 mol·L－1·s－1‎ C．v(C)＝0.8 mol·L－1·s－1‎ D．v(D)＝1 mol·L－1·s－1‎ 答案　B 解析　由于不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故反应速率与其化学计量数的比值越大，反应速率越快；＝0.25 mol·L－1·s－1；＝0.5 mol·L－1·s－1；≈0.267 mol·L－1·s－1；＝0.25 mol·L－1·s－1，故选B。‎ ‎2．(2018·余姚中学4月质检)下列有关化学反应速率的说法中，正确的是(　　)‎ A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B．100 mL 2 mol·L－1的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变 C．二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢 D．汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢 答案　D 解析　常温下浓硫酸与铁发生钝化反应，若加热，则生成二氧化硫气体，不能生成氢气，A错误；加入氯化钠溶液，氯化钠不参与反应，但溶液体积增大，盐酸浓度减小，生成氢气速率减小，B错误；升高温度，反应速率增大，C错误；对于有气体参与的化学反应，压强越小反应速率越慢，所以减小压强反应速率减慢，D正确。‎ ‎3．(2018·杭州市3月模拟)硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下发生水解反应：O2NC6H4COOC2H5(aq)＋OH－(aq) O2NC6H4COO－(aq)＋C2H5OH(aq)，两种反应物的初始浓度均为0.500 mol·L－1，不同温度下测得O2NC6H4COOC2H5的浓度(mol·L－1)随时间变化的数据如下表所示。下列有关说法不正确的是(　　)‎ t/s ‎0‎ ‎120‎ ‎180‎ ‎240‎ ‎330‎ ‎530‎ ‎600‎ ‎700‎ ‎800‎ ‎15 ℃‎ ‎0.500‎ ‎0.335‎ ‎0.291‎ ‎0.256‎ ‎0.210‎ ‎0.155‎ ‎0.148‎ ‎0.145‎ ‎0.145‎ ‎35 ℃‎ ‎0.500‎ ‎0.325‎ ‎0.277 5‎ ‎0.238‎ ‎0.190‎ ‎…‎ ‎0.135‎ ‎0.135‎ ‎0.135‎ A.由数据可知，温度升高反应速率加快 B．由数据可知，随着反应的进行，反应物的浓度降低，反应速率减慢 C．530 s时，表格中35 ℃对应的数据一定是0.135‎ D．该反应在15 ℃，120～180 s区间的v(O2NC6H4COOC2H5)平均反应速率是7.33×10－4 mol·L－1·s－1‎ 答案　C 解析　由数据可知，随着温度升高，相同时间段内O2NC6H4COOC2H5的浓度降低的速率快，表示温度升高反应速率加快，A正确；其他条件不变时，随着反应的进行，相同时间段内O2NC6H4COOC2H5的浓度降低的幅度减小，说明反应物的浓度降低反应速率减慢，B正确；根据表格数据，600 s时是平衡状态，则530 s时可能是平衡状态，可能不是，C错误；该反应在15 ℃，120～180 s区间的v(O2NC6H4COOC2H5)平均反应速率＝ ‎≈7.33×10－4 mol·L－1·s－1，D正确。‎ ‎4．(2018·新高考研究联盟二模)探究Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O反应的速率影响因素，设计了以下实验，下列说法正确的是(　　)‎ 锥形瓶 ‎0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液/mL 蒸馏水 ‎0.2 mol·L－1 H2SO4溶液 反应温度 浑浊出现时间/s 备注 ‎1‎ ‎10‎ ‎0‎ ‎10‎ ‎20 ℃‎ ‎10‎ ‎2‎ ‎10‎ ‎5‎ ‎5‎ ‎20 ℃‎ ‎16‎ ‎3‎ ‎10‎ ‎0‎ ‎10‎ ‎50 ℃‎ ‎5‎ 第10 s开始浑浊不再增多 ‎4‎ ‎10‎ ‎6‎ ‎4‎ ‎50 ℃‎ ‎8‎ A.该反应也可通过测SO2的体积变化来表示化学反应速率的快慢 B．3号瓶用Na2S2O3来表示速率为0.01 mol·L－1·s－1‎ C．由2号瓶和3号瓶实验结果可得温度越高反应速率越快 D．由1号瓶和4号瓶实验结果可得温度越高反应速率越快 答案　D 解析　体积受温度的影响较大，因此不能通过SO2的体积的变化来表示化学反应速率的快慢，A错误；3号瓶第10 s开始浑浊不再增多，说明反应完全，v(Na2S2O3)＝ mol·L－1·s－1＝0.005 mol·L－1·s－1，B错误；2号和3号对比，3号硫酸的浓度比2号大且温度比2号高，不能比较化学反应速率快慢，C错误；1号和4号对比，1号硫酸的浓度高于4号，温度低于4号，4号的反应速率高于1号，因此说明温度越高，反应速率越快，D正确。‎ ‎5．(2016·浙江10月学考)为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素，分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验，c(R)随时间变化如图。下列说法不正确的是(　　)‎ A．25 ℃时，在10～30 min内，R的分解平均速率为0.030 mol·L－1·min－1‎ B．对比30 ℃和10 ℃曲线，在50 min时，R的分解百分率相等 C．对比30 ℃和25 ℃曲线，在0～50 min内，能说明R的分解平均速率随温度升高而增大 D．对比30 ℃和10 ℃曲线，在同一时刻，能说明R的分解速率随温度升高而增大 答案　D 题组二　可逆反应与化学平衡状态 ‎6．下列说法错误的是(　　)‎ A．可逆反应不等同于可逆过程，可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化 B．化学反应达到化学平衡状态的正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率一定不相等 C．一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度 D．化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变 答案　B ‎7．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是(　　)‎ A．体系的体积不再发生变化 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　不论反应是否达到平衡状态，生成n mol CO的同时都会生成n mol H2。‎ ‎8．(2016·浙江4月学考)可逆反应在一定条件下达到化学平衡时，下列说法不正确的是(　　)‎ A．正反应速率等于逆反应速率 B．反应物和生成物浓度不再发生变化 C．反应体系中混合物的组成保持不变 D．正、逆反应速率都为零 答案　D 解析　化学反应为动态平衡，达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，A正确；达到平衡状态时，反应物和生成物浓度不再发生变化，各组分浓度不变，B正确；当反应体系中混合物的组成保持不变时，达到平衡状态，C正确；达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，但不等于零，D错误。‎ ‎9．(2016·浙江10月学考)在一定条件下，可逆反应X(g)＋2Y(g) 2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，达到化学平衡时，下列说法一定正确的是 (　　)‎ A．反应放出a kJ热量 B．X和Y的物质的量之比为1∶2‎ C．反应物和生成物的浓度都不再发生变化 D．X的正反应速率等于Z的逆反应速率 答案　C 解析　A项，由于该反应为可逆反应，且没给出反应物物质的量，所以反应放出的热量不确定；B项，达到平衡时，X、Y的物质的量之比不一定为1∶2，它和起始量、转化率均有关系；D项，达到平衡时，X的正反应速率与Z的逆反应速率应符合其化学计量数之比。‎ ‎10．(2018·浙江省4月学考模拟)一定温度下在恒容的密闭容器中，进行反应：A(s)＋2B(g) 2C(g)　ΔH＜0。下列说法正确的是(　　)‎ A．达到平衡后，从容器中移走部分反应物A，则正反应速率将下降 B．当混合气体的密度不再发生变化时，说明反应达到平衡状态 C．改变反应前A与B的投料比，ΔH将发生相应的改变 D．向反应体系中继续通入足量B气体，A有可能反应完全 答案　B 解析　A为固体，浓度为常数，因此移走部分反应物A，正、逆反应速率都不变，A错误；容器的容积恒定，若气体的密度不变，则混合气体的质量不变，气体的物质的量也不变，各气体组分的浓度不再变化，说明反应达到了平衡状态，B正确；根据热化学方程式的含义可知，一定温度下反应热ΔH只与化学方程式的计量数有关，与反应物的投料比无关，C错误；一定条件下的密闭体系中，可逆反应存在一定的限度，即使通入足量的B气体，也不能使A反应完全，D错误。‎ ‎11．在恒温恒容的密闭容器中，有可逆反应：2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)　ΔH<0，其中NO为无色气体，NO2为红棕色气体。下列不能说明反应已达到平衡状态的是(　　)‎ A．v(NO)＝2v(O2)‎ B．反应容器中的压强不随时间变化而变化 C．混合气体的颜色保持不变 D．混合气体的平均相对分子质量保持不变 答案　A 解析　NO的反应速率和O2的反应速率之比始终等于2∶1，反应不一定达到平衡状态，A错误；反应前后气体的化学计量数之和不相等，当达到平衡时，气体的压强不变，B正确；混合气体的颜色不再改变，说明NO2气体的浓度不变，达到平衡状态，C正确；反应前后气体的化学计量数之和不相等，当达到平衡时，气体的物质的量不变，则混合气体的平均相对分子质量不再改变，D正确。‎ ‎12．在一个体积固定的密闭容器中进行可逆反应：A(s)＋3B(g) 3C(g)。下列叙述中表明该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 mol A，同时生成3a mol 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．①③⑥ B．①③④⑥‎ C．①②③ D．①③④⑤‎ 答案　A 解析　在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0)，反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，①③正确；②中反应速率的方向是相同的，速率之比是相应的化学计量数之比，因此②中的关系始终是成立的，不能说明；该反应混合气体的物质的量始终是不变的，④不能说明；平衡时各种物质的物质的量不再发生变化，但各种物质的物质的量之间不一定满足化学计量数关系，⑤不能说明；密度是混合气体的质量和容器容积的比值，在反应过程中容积始终是不变的，但气体的质量是变化的，⑥可以说明。‎ 题组三　化学反应速率与化学平衡状态的综合 ‎13．(2018·余姚中学学考模拟)下列说法中正确的是(　　)‎ A．足量的KI溶液与FeCl3溶液反应后，用CCl4萃取其中的I2，分液，在水溶液中滴加KSCN溶液仍呈血红色，说明该反应有一定的限度 B．在一定条件下，一份双氧水样品经过2 h，H2O2的浓度从0.05 mol·L－1下降到0.03 mol·L－1，H2O2在这2 h中分解的平均反应速率约为0.015 mol·L－1·h－1‎ C．其他条件相同时，反应温度升高，对于吸热反应，反应速率加快，对于放热反应，反应速率减慢 D．一定条件下，固定容积的容器中发生反应A(g)＋B(g) 2C(g)，当容器内A、B、C的浓度之比为1∶1∶2时，该反应处于平衡状态 答案　A 解析　足量的KI溶液与FeCl3溶液反应，萃取分液后的溶液中加入KSCN溶液变血红色证明含铁离子，说明氯化铁和碘化钾溶液反应后有铁离子存在，证明反应有一定的可逆性，该反应有一定的限度，A正确；反应速率＝＝＝0.01 mol·L－1·h－1，B错误；升温正、逆反应速率都增大，C错误；当容器内A、B、C的浓度之比为1∶1∶2时反应不一定达到平衡状态，和起始量和变化量有关，D错误。‎ ‎14．(2018·金华市十校3月联考)在一定条件下发生反应2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)，将1 mol SO3气体通入1 L容积恒定的密闭容器中，维持容器内温度不变，5 min末测得SO3的物质的量为0.4 mol。则下列说法正确的是(　　)‎ A．0～5 min，O2的生成速率v(O2)＝0.06 mol·L－1·min－1‎ B．若起始时充入3 mol SO3，起始时SO3分解速率不变 C．若某时刻消耗了0.5 mol SO3同时生成了0.25 mol O2，则表明该反应达到了平衡状态 D．达到平衡时，SO2和SO3的浓度相等 答案　A 解析　0～5 min消耗的SO3的物质的量为(1－0.4) mol＝0.6 mol，产生O2的物质的量为 mol＝0.3 mol，根据化学反应速率的数学表达式v(O2)＝ mol·L－1·min－1＝0.06 mol·L－1·min－1，A正确；若起始时充入3 mol SO3，反应物浓度增大，起始时，化学反应速率加快，B错误；消耗SO3，生成O2，反应都是向正反应方向进行，不能说明反应达到平衡，C错误；根据题目中所给信息，无法判断SO2和SO3浓度是否相同，D错误。‎ ‎15．(2018·宁波市3月模拟)一定温度下，在2 L的密闭容器中发生反应：xA(g)＋B(g) 2C(g)　ΔH<0，A、C的物质的量随时间变化的关系如图。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．x＝1‎ B．反应进行到1 min时，反应体系达到化学平衡状态 C．2 min后，A的正反应速率一定等于C的逆反应速率 D．2 min后，容器中A与B的物质的量之比一定为2∶1‎ 答案　C 解析　由图像可知，在2 min内，A、C物质的量的变化相等，说明A、C的化学计量数相等，故x＝2，A项错误；达到化学平衡状态时各组分的物质的量保持不变，所以反应进行到2 min时，达到平衡状态，B项错误；根据反应速率之比等于化学计量数之比，2 min后，A的正反应速率一定等于C的逆反应速率，C项正确；容器中A与B的物质的量之比取决于起始时加入A、B的量，所以平衡时A与B的物质的量之比不一定等于化学计量数之比，D项错误。‎ ‎16．(2017·浙江4月学考)已知：X(g)＋2Y(g)??3Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)。下列说法不正确的是(　　)‎ A．0.1 mol X和0.2 mol Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3 mol B．达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化 C．达到化学平衡状态时，反应放出的总热量可达a kJ D．升高反应温度，逆反应速率增大、正反应速率减小 答案　D 解析　已知该反应属于可逆反应，0.1 mol X和0.2 mol Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3 mol，A正确；达到化学平衡状态时，正、逆反应速率相等，X、Y、Z的浓度不再发生变化，B正确；虽然该反应属于可逆反应，达到化学平衡状态时，如果生成3 mol Z，则反应放出的总热量等于a kJ，C正确；升高反应温度，正、逆反应速率均增大，D错误。‎ ‎17．在一定温度下，将一定量碳酸氢铵固体置于容积不变的密闭容器中，发生反应：NH4HCO3(s) NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1(Q>0)。下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．若容器内混合气体的密度不变，则说明反应达到平衡状态 B．若CO2体积分数不再发生变化，则说明反应达到平衡状态 C．若升高体系温度，则正、逆反应速率均增大 D．若反应过程中吸收Q kJ热量，则刚好有1 mol NH4HCO3发生分解 答案　B 解析　在反应过程中气体质量是变化的，容积始终是不变的，若容器内混合气体的密度不变，则说明反应达到平衡状态，A正确；只有生成物是气体，因此CO2体积分数始终不变，B错误；根据热化学方程式可知，若反应过程中吸收Q kJ热量，则刚好有1 mol NH4HCO3发生分解，D正确。‎ ‎18．(2018·浙江4月学考)某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06，发生化学反应2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据如下表：‎ 压强/ (×105 Pa)‎ 温度/℃‎ NO达到所列转化率需要时间/s ‎50%‎ ‎90%‎ ‎98%‎ ‎1.0‎ ‎30‎ ‎12‎ ‎250‎ ‎2 830‎ ‎90‎ ‎25‎ ‎510‎ ‎5 760‎ ‎8.0‎ ‎30‎ ‎0.2‎ ‎3.9‎ ‎36‎ ‎90‎ ‎0.6‎ ‎7.9‎ ‎74‎ 根据表中数据，下列说法正确的是(　　)‎ A．升高温度，反应速率加快 B．增大压强，反应速率变慢 C．在1.0×105 Pa、90 ℃条件下，当转化率为98%时，反应已达到平衡 D．若进入反应塔的混合气体为a mol，反应速率以v＝表示，则在8.0×105 Pa、30 ℃条件下转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为 mol·s－1‎ 答案　D 解析　A项，根据表格信息，温度升高，反应速率减慢，错误；B项，根据表格信息，相同温度时，压强升高，达到所列转化率的时间减少，化学反应速率加快，错误；C项，根据题目已知信息，无法判断此时是否达到平衡，错误；D项，当混合气体是a mol时，其中的NO为 mol，转化率从50%增加到90%的过程中，NO反应了 mol，经过的时间为3.7 s ‎，所以反应速率为 mol·s－1，正确。‎ 二、非选择题 ‎19．Ⅰ.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________。‎ Ⅱ.某研究性学习小组为探究锌与盐酸反应，取同质量、同体积大小的锌片和同浓度的盐酸做了下列平行实验：‎ 实验①：把纯锌片投入到盛有稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化如图所示：‎ 实验②：把纯锌片投入到含FeCl3的同浓度工业稀盐酸中，发现放出氢气的量减少。‎ 实验③：在盐酸中滴入几滴CuCl2溶液，生成氢气速率加快。‎ 试回答下列问题：‎ ‎(1)试分析实验①中t1～t2速率变化的主要原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ t2～t3速率变化的主要原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)实验②放出氢气的量减少的原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)某同学认为实验③反应速率加快的主要原因是因为形成了原电池，你认为是否正确？________(填“正确”或“不正确”)。请选择下列相应的a或b作答。‎ a．若不正确，请说明原因：_________________________________________________________。‎ b．若正确则写出实验③中原电池的正极电极反应式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　Ⅰ.(1)3A＋B2C　(2) mol·L－1·s－1　(3)75%　Ⅱ.(1)反应放热，溶液温度升高，反应速率加快　随着反应进行，盐酸的浓度减小，反应速率减慢 ‎(2)Fe3＋氧化性大于H＋，所以锌先与Fe3＋反应，故氢气量减少　(3)正确　b．2H＋＋2e－===H2↑‎ 解析　Ⅰ.(1)由图像可知A、B的浓度降低，A、B为反应物，A的浓度变化量为0.8 mol·L－1－0.2 mol·L－1＝0.6 mol·L－1，B的浓度变化量为0.5 mol·L－1－0.3 mol·L－1＝0.2 mol·L－1；C的浓度增大为生成物，其浓度变化量为0.4 mol·L－1，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0.6 mol·L－1∶0.2 mol·L－1∶0.4 mol·L－1＝3∶1∶2，故反应方程式为3A＋B2C。‎ ‎(2)0～t1 s内，B气体的平均反应速率v＝＝＝ mol·L－1·s－1。(3)(t1＋10) s时，平衡没有发生移动，所以A的转化率为×100%＝75%。‎ Ⅱ.(1)开始时温度起主要作用，纯锌与稀盐酸反应，放出热量，温度升高，t1～t2速率加快；后期c(H＋)起主导作用，随着反应进行，c(H＋)降低，t2～t3反应速率减慢。(2)锌片与FeCl3反应，导致与盐酸反应的锌的质量减少，生成氢气的量减少。(3)实验③中锌与铜离子发生置换反应生成金属铜，生成的铜与锌形成了原电池，锌为负极，铜为正极，负极电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，H＋在正极发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。‎ ‎20．一定温度下，在2 L的恒容密闭容器内发生的反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)该反应的化学方程式为_______________________________________________________。‎ ‎(2)在t2时刻存在的等量关系是____________，此时反应是否达到化学平衡状态？________(填“是”或“否”)。‎ ‎(3)在t3时刻v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)，理由是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)2NM　(2)n(M)＝n(N)　否　(3)＝　M和N的物质的量不再发生变化，所以反应已达到平衡状态，故v正＝v逆 解析　(1)当N减少4 mol时，M增加2 mol，反应一段时间后，M、N的物质的量不再变化，则此反应为可逆反应，所以化学方程式为2NM。‎ ‎(2)t2时刻，n(M)＝n(N)＝4 mol，t2时刻后，N物质的量继续减小，M物质的量继续增加，故仍未达到平衡状态。‎ ‎(3)t3时刻，M和N的物质的量均不再发生变化，所以反应已达到平衡状态。‎