第5讲高一化学学科素养能力竞赛专题训练-化学反应速率与限度(原卷版+解析)

第5讲高一化学学科素养能力竞赛专题训练——化学反应速率与限度【题型目录】模块一：易错试题精选模块二：培优试题精选模块三：名校竞赛试题精选【典型例题】模块一：易错试题精选1．在锌与某浓度的盐酸反应的实验中，得到如表结果：实验序号锌的质量/g锌的形状温度/℃锌完全溶解于酸的时间/s12薄片1520022粉末15t232粉末35t3下列说法中，正确的是①t2＞t3②t2＜200③实验2和实验3比较，单位时间内消耗的锌的质量：m2＞m3A．只有① B．①② C．只有② D．②③2．下列关于化学反应速率的说法中，错误的是A．化学反应速率用于表示化学反应进行的快慢B．化学反应速率会受到反应物本身性质的影响C．可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率都变为0D．增大反应物的浓度、提高反应体系温度都能增大反应速率3．CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是A．反应开始2min内平均反应速率最大B．反应4min后平均反应速率最小C．反应开始2min—4min内，温度对反应速率的影响比浓度大D．反应在2min到4min内消耗CaCO3的质量为20g4．一定温度下，在2L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10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s)B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/LC．反应开始到10s时，Y的转化率为79.0％D．反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)Z(g)5．在一定条件下，密闭容器内某一反应中A、B两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是A．化学方程式为A2BB．t1时，A的反应速率是B的2倍C．t2时，A、B的反应速率相等D．t2时，用A浓度变化表示的反应速率为mol·L-1·min-16．可逆反应，在体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是①单位时间内生成的同时生成②单位时间内生成的同时生成2nmolNO③用，NO，的物质的量浓度变化表示反应速率的比为2：2：1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①③④ B．②③⑤ C．①④⑤ D．①②③④⑤7．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是A．X的分解速率与Y的消耗速率相等 B．反应容器中Y的质量分数不变C．混合气体的密度不再变化 D．单位时间内生成1molY的同时生成2molX8．已知X(g)+3Y(g)2W(g)+M(g)为放热反应。一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1molX(g)与3molY(g)，下列说法正确的是A．充分反应后，生成2molW和1molMB．当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1∶2C．当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡D．若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小9．在2L的密闭容器中发生反应，2min后，B减少1.2mol。下列叙述不正确的是A． B．2min内C．2min内 D．2min内D增加了0.2mol10．一定温度下，向容积为4L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，下列对反应的推断合理的是A．该反应的化学方程式为3B+4C6A+2DB．反应进行到1s时，v(A)=v(C)C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.1mol/(L•s)D．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等11．（多选题）等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，绘制得到下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是组别c(HCl)(mol·L-1)温度(℃)状态12.025块状22.530块状32.550块状42.530粉末状A．4、3、2、1 B．1、2、3、4 C．3、4、2、1 D．1、2、4、312．H2O2被称为绿色氧化剂，对其性质进行研究极其重要。某同学以H2O2分解为例，进行了以下实验：编号反应物催化剂温度①20mL2%H2O2溶液+2mLH2O无20℃②20mL5%H2O2溶液+2mLH2O无20℃③20mL5%H2O2溶液+2mLH2O1g粉末状MnO220℃④20mL5%H2O2溶液+2mL1mol/LHCl溶液1g粉末状MnO220℃⑤20mL5%H2O2溶液+2mLH2O1g粉末状MnO240℃(1)问题一：能够探究浓度对H2O2分解速率影响的实验编号是什么_________？设计实验②和③的目的是什么_________？(2)问题二：实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化如图所示。分析该图能够得出什么实验结论_________？13．一定条件下铁可以和CO2发生反应Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)

△H>0。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。(1)t1时，正、逆反应速率的大小关系为ν正_______ν逆(填“>”“<”或“=”)；(2)4分钟内，CO2的转化率为_______；CO的平均反应速率v(CO)=_______；(3)下列条件的改变能减慢其反应速率的是_______(选填序号)①降低温度②减少铁粉的质量③保持压强不变，充入He使容器的体积增大④保持体积不变，充入He使体系压强增大(4)下列描述能说明上述反应已达平衡的是_______(选填序号)。①v(CO2)=v(CO)②单位时间内生成nmolCO2的同时生成nmolCO③容器中气体压强不随时间而变化④容器中气体的平均分子量不随时间而变化14．某化学小组欲测定KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率。所用试剂为10mL0.1mol/LKClO3溶液和10mL0.3mol/LNaHSO3溶液，所得数据如图所示。已知：ClO+3HSO=Cl-+3SO+3H+。(1)根据实验数据可知，该反应在0～4min的平均反应速率：v(Cl-)=____mol/(L·min)。(2)某同学仔细分析实验数据后发现，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大，12min后逐渐变慢(12min后图略)。i.小组同学针对这一现象进一步通过测定c(Cl-)随时间变化的曲线探究速率先增大的原因，具体如表所示。方案假设实验操作I该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快向烧杯中加入10mL0.1mol/LKClO3溶液和10mL0.3mol/LNaHSO3溶液，_____II____取10mL0.1mol/LKClO3溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl固体，再加入10mL0.3mol/LNaHSO3溶液III溶液酸性增强加快了化学反应速率分别向2只烧杯中加入10mL0.1mol/LKClO3溶液；向烧杯①中加入1mL水，向烧杯②中加入1mL0.2mol/L盐酸；再分别向2只烧杯中加入10mL0.3mol/LNaHSO3溶液①补全方案I中的实验操作：____。②方案II中的假设为____。③除I、II、III中的假设外，还可以提出的假设是____。④在已知方案I的假设不成立的情况下，某同学从控制变量的角度思考，认为方案III中实验操作设计不严谨，请进行改进：____。ii.12min后，化学反应速率变慢的原因是_____。15．Ⅰ.对于4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO2，试回答有关的问题：(1)可用哪些物质浓度的变化来表示该反应的速率___________。(2)为了提高生成SO2的速率，可以采取的措施是___________。A．增加FeS2的量 B．增大O2的浓度C．升高温度 D．减小压强Ⅱ．某温度下，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质发生化学反应时，物质的量随时间变化的关系曲线如图所示：(3)由图中的数据分析，该反应的化学方程式为___________。(4)5min内用Z表示的平均反应速率为___________。16．300°C时，向2L的恒容密闭容器中，充入2molCO2(g)和2molH2(g)使之发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得各物质的物质的量浓度变化如图所示：(1)由图可知，CO2(g)的浓度随时间的变化为曲线___________(填“a”“b”或“c”)；0~2min内的平均反应速率v(CO2)为___________。(2)已知：反应至2min时，改变了某一反应条件。由图可知，0~2min内CH3OH(g)的生成速率___(填“大于”“小于”或“等于”)2~4min内CH3OH(g)的生成速率。(3)5min时，CO2(g)的转化率(反应时消耗CO2的物质的量占起始投入CO2的物质的量的百分比)为___________，此时容器内气体总压强与反应前容器内气体总压强之比为___。模块二：培优试题精选1．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下发生反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)，正反应速率随时间变化的示意图如下图，下列结论中正确的个数为①反应在c点到达平衡②SO2浓度：a点小于c点③反应物的总能量高于生成物的总能量④Δt1=Δt2，ab段NO2的消耗量小于bc段NO2的消耗量⑤混合物颜色不再变化，说明反应达到平衡⑥体系压强不再变化，说明反应达到平衡⑦逆反应速率图象在此时间段内和上图趋势相同⑧达到平衡后，改变容器体积增大压强，逆反应速率可能先增大后减小A．4个 B．5个 C．6个 D．7个2．在密闭容器中进行如下反应：，已知、、Z的起始浓度分别为、、，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是A．Y为 B．为C．为 D．Z为3．在一定温度时，将1molA和2molB放入容积为5L的某密闭容器中发生如下反应：，经5min后，测得容器内B的浓度减少了，则下列叙述错误的是（

）A．在5min内，该反应用C的浓度变化表示的反应速率为B．在5min时，容器内D的浓度为C．该可逆反应未达限度前，随反应的进行，容器内压强逐渐增大D．5min时，容器内气体总的物质的量为3mol4．下列说法正确的是(

)A．H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变B．C(s)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO(g)，气体的总物质的量不再改变不能说明反应已达平衡C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)＋B(g)⇌2C(?)已达平衡，则A、C不能同时是气体D．1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2等于Q15．已知反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)，起始时向某密闭容器中通入1molNO2、2molS18O2，.反应达到平衡后，下列有关说法正确的是:A．NO2中不可能含18O B．有1molN18O生成C．S18O2的物质的量不可能为0.8mol D．SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，说明该反应达到平衡6．在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g)，图I表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A):n(B)的变化关系。则下列结论正确的是A．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04mol·L－1·min－1B．图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的

△H<0，且a=2C．若在图Ⅰ所示的平衡状态下，再向体系中充入He，重新达到平衡前v(正)＞v(逆)D．200℃时，向容器中充入2molA和1molB，达到平衡时，A的体积分数小于0.57．在恒容密闭容器中存在如下反应。2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)

H＜0，在其他条件不变时，改变某一条件对上述平衡的影响，下列分析正确的是A．图Ⅰ表示增加生成物浓度对该平衡的影响B．图Ⅱ表示增大压强对该平衡的影响C．图Ⅲ表示温度对该平衡的影响，温度：乙>甲D．图Ⅳ表示催化剂对该平衡的影响，催化效率：乙>甲8．在一绝热（不与外界发生热交换）的恒容容器中，发生反应：2A(g)+B(s)C(g)+D(g)，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有（

）个①容器内温度不变

②混合气体的密度不变

③混合气体的压强不变④混合气体的平均相对分子质量不变

⑤C(g)的物质的量浓度不变⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2：1：1

⑦某时刻v(A)＝2v(C)且不等于零⑧单位时间内生成nmolD，同时生成2nmolAA．4 B．5 C．6 D．79．298K时，合成氨反应的热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ/mol，在该温度下，取1molN2和3molH2放在密闭容器内反应。下列说法正确的是A．在有催化剂存在的条件下，反应放出的热量为92.4kJB．有无催化剂该反应放出的热量都为92.4kJC．反应放出的热量始终小于92.4kJD．若再充入1molH2，到达平衡时放出的热量应为92.4kJ10．2molA与2molB混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋zD(g)；若2s后，A的转化率为50%，测得v(D)＝0.25mol·L－1·s－1，下列推断正确的是()A．v(C)＝v(D)＝0.2mol·L－1·s－1B．z＝3C．B的转化率为75%D．反应前与2s后容器的压强比为4∶311．（多选题）1，3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H+进攻1，3-丁二烯生成碳正离子()；第二步Br-进攻碳正离子完成1，2-加成或1，4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0℃和40℃时，1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70:30和15:85。下列说法正确的是A．1，4-加成产物比1，2-加成产物稳定B．与0℃相比，40℃时1，3-丁二烯的转化率增大C．从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率增大，1，4-加成正反应速率减小D．从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度12．（多选题）丙酮的碘代反应的速率方程为，其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示。0.250.0501.40.500.0502.81.000.0505.60.500.1002.8下列说法正确的是A．速率方程中的、B．该反应的速率常数C．增大的浓度，反应的瞬时速率加快D．在过量的存在时，反应掉87.5%的所需的时间是375min13．Ⅰ．中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的恒温密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下反应：，测得CO2和的浓度随时间变化如图所示。(1)从3min到9min，___________(计算保留2位有效数字)。(2)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。A．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1(即图中交叉点)B．混合气体的压强不随时间的变化而变化C．单位时间内生成1molH2，同时生成1molCH3OHD．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化(3)平衡时CO2的转化率为___________。(4)平衡混合气体中和的质量之比是___________。(5)第3分钟时___________第9分钟时(填“＞”“＜”“=”或“无法比较”)。Ⅱ．(1)在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，X和Y两物质的浓度随时间的变化情况如图所示。①写出该反应的化学方程式(反应物或生成物用符号X、Y表示)：___________。②a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是___________。(2)如图所示是可逆反应的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是___________(填字母)。A．t1时，只有正方向反应在进行

B．t2时，反应达到最大限度C．t2～t3，反应不再进行D．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化14．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝_____________。（2）该反应为______反应（选填吸热、放热）。升高温度CO2的转化将____________（填增大、减小或不变）。（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是______（多选扣分）。a．容器中压强不变

b．混合气体中c（CO）不变c．v正（H2）＝v逆（H2O）d．c（CO2）＝c（CO）（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），试判断此时的温度为______℃。15．反应aA(g)+bB(g)cC(g)(ΔH＜0)在等容条件下进行。改变其他反应条件，在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：问题：(1)反应的化学方程式中a∶b∶c为____。(2)A的平均反应速率vI(A)、vII(A)、vIII(A)从大到小排列次序为____。(3)B的平衡转化率αI(B)、αII(B)、αIII(B)中最小的是____，其值是____。(4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡向____移动，采取的措施是____。(5)比较第II阶段反应温度(T2)和第III阶段反应温度(T3)的高低；T2____T3(填“＜”“＞”“=”)，判断的理由是____。16．1，2-二氯丙烷(CH2C1CHClCH3)是一种重要的化工原料，工业上可用丙烯加成法制备，主要副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2C1)，反应原理为：I．CH2=CHCH3(g)+C12(g)CH2C1CHClCH3(g)

△H1=—134kJ·mol-1II．CH2=CHCH3(g)+C12(g)CH2=CHCH2C1(g)+HCl(g)△H2=—102kJ·mol-1请回答下列问题：(1)已知CH2=CHCH2C1(g)+HCl(g)CH2C1CHClCH3(g)的活化能Ea(正)为132kJ·mol-1，则该反应的活化能Ea(逆)为______kJ·mol-1。(2)一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和C12(g)。在催化剂作用下发生反应I、Ⅱ，容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。时间/min060120180240300360压强/kPa8074.269.465.261.657.657.6①用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即，则前120min内平均反应速率v(CH2C1CHClCH3)=______kPa·min-1。(保留小数点后2位)。②该温度下，若平衡时HCl的体积分数为，则丙烯的平衡总转化率_______；反应I的平衡常数Kp=_____kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数，保留小数点后2位)。(3)某研究小组向密闭容器中充入一定量的CH2=CHCH3和C12，分别在A、B两种不同催化剂作用下发生反应，一段时间后测得CH2C1CHClCH3的产率与温度的关系如下图所示。①下列说法错误的是___________(填代号)。a．使用催化剂A的最佳温度约为250℃b．相同条件下，改变压强不影响CH2C1CHClCH3的产率c．两种催化剂均能降低反应的活化能，但△H不变d．提高CH2C1CHClCH3反应选择性的关键因素是控制温度②在催化剂A作用下，温度低于200℃时，CH2C1CHClCH3的产率随温度升高变化不大，主要原因是_______________________________________________________________。③p点是否为对应温度下CH2C1CHClCH3的平衡产率，判断理由是_____________。模块三：名校竞赛试题精选1．（2021·云南玉溪·高一校考竞赛）在一定条件下，容器内某一反应中参加反应的M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是A．反应的化学方程式为2MNB．t2时，正、逆反应速率相等，达到平衡C．t3时，正反应速率大于逆反应速率D．t1时，N的浓度是M的浓度的2倍2．（2012·广东·高二竞赛）可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是A．3v正(N2)=v正(H2)B．v正(N2)=v逆(NH3)C．2v正(H2)=3v逆(NH3)D．v正(N2)=3v逆(H2)3．（2021·云南玉溪·高一校考竞赛）在一定温度下，向aL恒容密闭容器中加入1molX气体和2molY气体，发生如下反应：X(g)+2Y(g)⇌2Z(g)+D(g)此反应达到平衡的标志是①正反应和逆反应的速率都为零

②混合气体总压恒定不变③单位时间消耗0.1molX同时消耗0.2molZ

④容器内混合气体的密度不再改变⑤2v正(X)=v逆(Y)⑥Z的物质的量浓度不再改变A．①②③ B．②④⑥ C．③④⑤ D．③⑤⑥4．（2007·河南·高二竞赛）把下列4种X的溶液分别加入4个盛有10mL2mol·L-1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时X与盐酸缓和地进行反应。其中反应速率最大的是A．20mL3mol·L-1的X溶液 B．20mL2mol·L-1的X溶液C．10mL4mol·L-1的X溶液 D．10mL2mol·L-1的X溶液5．（2021·云南玉溪·高一校考竞赛）对于反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g，紫色)，下列叙述能够说明反应已达到平衡状态的是A．混合气体的总质量不再变化B．温度和容积一定时，容器内压强不再变化C．1molH—H键断裂的同时有2molH—I键断裂D．各物质的物质的量浓度之比为2：1：16．（2021·云南玉溪·高一校考竞赛）在3L密闭容器中充入2molSO2和一定量O2，反应生成SO3气体，当进行到6min时，测得n(SO2)=0.4mol，若反应只进行到3min时，容器内n(SO2)为：A．小于1.2mol B．大于1.2mol C．大于0.8mol D．小于0.8mol7．（2013·湖北·高二竞赛）温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5，反应PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20下列说法正确的是A．反应在前50s的平均速率v(PCl3)＝0.0032mol·L-1·s-1B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)＝0.11mol·L-1，则反应的ΔH＜0C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，反应达到平衡前v(正)＞v(逆)D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%8．（2010·湖北·高二竞赛）对于以下反应：A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，在一定温度、压强下，在一体积可变的容器中，当下列物理量不再发生变化时就可确定反应一定达到平衡状态的是A．容器的体积不再发生变化B．B的生成速率和D的反应速率之比为3∶1C．混合气体的密度不随时间变化D．B、C、D的分子个数之比为3∶2∶19．（2011·安徽·高二竞赛）某化学兴趣小组用铝片与稀硫酸反应制取氢气，以下能够加快该反应速率的是①用98%的浓硫酸代替稀硫酸

②加热

③改用铝粉

④增大稀硫酸的体积

⑤加水

⑥加入少量硫酸铜A．全部 B．②③⑥ C．①②③⑥ D．②③④⑥10．（2022春·甘肃武威·高一校考竞赛）一定温度下，在2L的密闭容器中，M、N两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：(1)反应反应物为________

化学方程式为________。(2)反应达到化学平衡的时间内的平均反应速率v(N)=________。(3)4min时，正、逆反应速率的大小关系为v正________v逆(填“>”“＜”或“=”)；(4)一定温度下，将一定量的N2和H2充入固定容积催化剂的密闭容器中进行反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。下列描述能说明该可逆反应达到化学平衡状态的有________(填序号)。A．容器内的压强不变B．容器内气体的密度不变C．相同时间内有3molH-H键断裂，有6molN-H键形成D．c(N2)︰c(H2)︰c(NH3)=1︰3︰2E.NH3的质量分数不再改变(5)能加快反应速率的措施是________(填序号)①升高温度②容器容积不变，充入惰性气体Ar③容器压强不变，充入惰性气体Ar④使用催化剂11．（2017·湖南·高二竞赛）已知在容积固定的密闭容器中充入NH3和O2发生如下反应：4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)。(1)欲加快化学反应速率，下列措施可行的是_______(填字母序号)。A．降低温度

B．向容器中再通入一定量O2C．通入稀有气体

D．加入正催化剂(2)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是_______(填字母序号)。A．容器中气体密度不变B．容器中NO的浓度不变C．5v正(O2)=4v逆(NO)D．3molN-H断裂的同时，有2molO-H断裂(3)恒温下充入1.6molNH3和2.2molO2发生反应，反应达到平衡时，测得O2的物质的量为1.2mol，则平衡时NO的体积分数为_______。(4)若反应在绝热密闭系统中进行时，其他条件不变，反应速率是先增大后减小，说明该反应为_______反应(填“吸热”或“放热”)。12．（2022春·甘肃武威·高二校考竞赛）（1）把0.2molX气体和0.4molY气体混合于2L密闭容器中，使它们发生如下反应：4X(g)+5Y(g)=nZ(g)+6W(g)；2min末生成0.3molW。若测知Z的浓度变化表示的反应速率为0.05mol/(L·min)。计算：①2min内用Y的浓度变化表示的反应速率为__。②化学方程式中n的值是__。（2）在一定温度下，将4molSO2与2molO2放入4L的密闭容器中，在一定条件下反应，2SO2＋O22SO3。10min时达到平衡状态。此时容器内压强比反应前减少20%，计算SO2的转化率为___。（3）某温度时在2L容器中A、B、C三种气态物质的物质的量(n)随时间(l)变化的曲线如图所示，由图中数据分析：①该反应的化学方程式为___。②下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是__。A．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化B．相同时间内消耗2nmol的A的同时生成4nmol的CC．混合气体的密度不随时间的变化而变化D．c(A)：c(C)=1：3且不再发生变化13．（2011·广东·高二竞赛）某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量（n）随着时间（t）变化的曲线如图所示。由图中数据分析：（1）该反应的化学方程式为_________________。（2）反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为_____________。（3）下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是_____________（填序号）。A．X、Y、Z的物质的量之比为3∶1∶2B．混合气体的压强不随时间的变化而变化C．单位时间内每消耗3molX，同时生成2molZD．混合气体的总质量不随时间的变化而变化E．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变14．（2019春·河南鹤壁·高一鹤壁高中校考竞赛）教材采用图1实验装置测定锌与稀硫酸反应的速率。(1)检查图1装置气密性的操作方法是___。(2)分别取2g颗粒大小相同的锌粒分别与体积均为40mL的1mol/L硫酸、4mol/L硫酸反应，收集25mLH2时所需时间后者比前者___。(3)同学们在实验操作中发现本实验设计存在明显不足，例如___。(4)某化学兴趣小组对教材实验装置进行图2所示改进。检查装置气密性后进行的实验操作有：a．在多孔塑料袋中装入锌粒；b．在锥形瓶中加入40mL1mol/L硫酸；c．塞好橡胶塞，___时立即用秒表计时；d．注射器内每增加5mL气体时读取一次秒表。(5)实验观察到锌与稀硫酸反应初期速率逐渐加快，其原因是___，反应进行一定时间后速率逐渐减慢，原因是___。(6)测得产生H2的体积与反应时间的关系曲线如图3所示，t1～t2时间段氢气体积略有减小的原因是___；在64s内用H+浓度表示的平均反应速率v（H+）=___（此时，溶液体积仍为40mL，气体摩尔体积为25L/mol）。15．（2020·浙江温州·高一统考竞赛）医用酒精在抗击“新型冠状病毒”战役中发挥着杀菌消毒的作用，其主要成分是乙醇。回答下列问题Ⅰ.工业上主要采用乙烯直接水合法制乙醇。(1)在磷酸硅藻土催化剂作用下，乙烯进行制的反应机理大致如下：i.ii.Iii.随着反应进程，该过程能量变化如图所示。下列有关说法正确的是_______(填字母标号，下同)a.该反应过程中步均释放能量b.第i步反应的活化能最大，决定总反应速率c.和是反应的中间产物(2)已知：的反应速率表达式为，，其中为速率常数。若其他条件不变时，降低温度，则下列推断合理的是_______。a.增大，增大

b.减小，减小c.减小的倍数大于

d.减小的倍数小于(3)在恒压条件下，充入乙烯和水蒸气各，一段时间后达平衡，若在时刻再充入各的反应物(其它条件不变)，时重新达到平衡，请在图中画出的正逆反应速率变化的示意图_______。Ⅱ.工业用二氧化碳加氢可合成乙醇：保持压强为，向密闭容器中投入一定量和发生上述反应，的平衡转化率与温度、投料比的关系如图所示。(1)投料比由大到小的顺序为_______。(2)若投料比，一定温度下发生反应，下列说法不能作为反应是否达平衡判据的是_______(填标号)。a.容器内气体密度不再变化b.容器内气体平均相对分子质量不再变化c.的体积分数不再变化d.容器内不再变化e.断裂个键的同时生成个水分子(3)若，则A点温度下，该反应的平衡常数的数值为_______(为用气体的分压衡常数，分压=气体的体积分数×体系总压)；若其他条件不变，A点对应起始反应物置于某刚性密闭容器，则平衡时的转化率_______(填“>”、“=”或“＜”)。第5讲高一化学学科素养能力竞赛专题训练——化学反应速率与限度【题型目录】模块一：易错试题精选模块二：培优试题精选模块三：名校竞赛试题精选【典型例题】1．在锌与某浓度的盐酸反应的实验中，得到如表结果：实验序号锌的质量/g锌的形状温度/℃锌完全溶解于酸的时间/s12薄片1520022粉末15t232粉末35t3下列说法中，正确的是①t2＞t3②t2＜200③实验2和实验3比较，单位时间内消耗的锌的质量：m2＞m3A．只有① B．①② C．只有② D．②③【答案】B【详解】①由表格数据可知，实验2、3中锌的质量和形状均相同，但反应温度不同，温度越高，反应速率越快，则3中反应速率快于2，锌完全溶解于酸的时间少于2，故①正确；②由表格数据可知，实验1、2中反应温度相同，锌的形状不同，固体的表面积越大，反应速率越快，粉末锌的表面积薄片锌，与酸反应速率快于薄片锌，则锌完全溶解于酸的时间少于薄片锌，故②正确；③由表格数据可知，实验2和3中锌的质量和形状均相同，但反应温度不同，温度越高，反应速率越快，则3中反应速率快于2，单位时间内消耗的锌的质量大于实验2，故③错误；①②正确，故选B。2．下列关于化学反应速率的说法中，错误的是A．化学反应速率用于表示化学反应进行的快慢B．化学反应速率会受到反应物本身性质的影响C．可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率都变为0D．增大反应物的浓度、提高反应体系温度都能增大反应速率【答案】C【详解】A．反应速率是一种用于衡量化学反应进行快慢的物理量，A正确；B．决定反应速率的主要因素是反应物本身的性质，B正确C．可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率相等，但都不为0，C错误；D．增大反应物的浓度、提高反应温度都能增大反应速率，D正确；答案选C。3．CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是A．反应开始2min内平均反应速率最大B．反应4min后平均反应速率最小C．反应开始2min—4min内，温度对反应速率的影响比浓度大D．反应在2min到4min内消耗CaCO3的质量为20g【答案】A【分析】首先要看明白图象，图中的曲线表明，二氧化碳的产生速率先快后慢。在第一个2min内产生了0.1molCO2，第二个2min内产生了0.2molCO2，第三个2min内产生了0.05molCO2，反应速率先增大后减小；先增大是由于反应放热，使溶液温度升高，导致反应速率增大，4min后速率下降则是由于浓度降低所引起的。【详解】A．反应速率即单位时间内物质的量浓度的变化量，同一容器中也可以是物质的量的变化量，图中2-4min内二氧化碳的变化量最大，即2-4min反应速率最大，故A错误；B．4min后反应物浓度降低，趋于0，速率最低，故B正确；C．2-4min内生成的二氧化碳的量最多，反应速率最大，故C正确；D．2-4min内生成0.2mol二氧化碳，根据CaCO3~CO2，可知消耗碳酸钙0.2mol，即m=nM=0.2×100=20g，故D正确；故选A。4．一定温度下，在2L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10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s)B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/LC．反应开始到10s时，Y的转化率为79.0％D．反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)Z(g)【答案】C【分析】反应开始前，X、Y的浓度都为最大值，而Z的浓度为0，则X、Y为反应物，Z为生成物，反应进行10s时，X、Y、Z的浓度都保持不变，且都大于0，则表明反应达平衡状态，反应为可逆反应。【详解】A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为，故A错误；B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了，故B错误；C．反应开始到10s时，Y的转化率为，故C正确；D．由分析知，反应为可逆反应，0~10s内，X、Y的物质的量都变化0.79mol，Z的物质的量变化1.58mol，则反应的化学方程式为：，故D错误；故选C。5．在一定条件下，密闭容器内某一反应中A、B两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是A．化学方程式为A2BB．t1时，A的反应速率是B的2倍C．t2时，A、B的反应速率相等D．t2时，用A浓度变化表示的反应速率为mol·L-1·min-1【答案】B【详解】A．时，A的物质的量减少了4，B的物质的量增加了2，因此A为反应物，B为生成物，改变量之比等于化学计量数之比，化学方程式为，错误；B．时，A的物质的量减少了2，B的物质的量增加了1，故A的反应速率是B的2倍，正确；C．时，A的物质的量减少了4，B的物质的量增加了2，故A的反应速率不等于B的反应速率，错误；D．容器体积未知，因此无法计算用A浓度变化表示的反应速率，错误；故选B。6．可逆反应，在体积不变的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是①单位时间内生成的同时生成②单位时间内生成的同时生成2nmolNO③用，NO，的物质的量浓度变化表示反应速率的比为2：2：1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①③④ B．②③⑤ C．①④⑤ D．①②③④⑤【答案】C【分析】当可逆反应达到化学平衡状态时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变。【详解】①为生成物，为反应物，单位时间内生成的同时生成，正反应速率与逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，①正确；②NO，均为生成物，任何时刻，单位时间内生成的同时都会生成2nmolNO，不能说明反应达到平衡状态，②错误；③任何时刻，反应速率之比都等于化学计量数之比，用，NO，的物质的量浓度变化表示反应速率的比为2：2：1的状态，不能说明反应达到平衡状态，③错误；④混合气体的颜色不再改变，说明NO2的浓度不再变化，各物质浓度不变，说明反应达到平衡状态，④正确；⑤依据质量守恒定律，质量一直不变，但该反应为反应前后气体分子数改变的反应，只有达到平衡状态时，混合气体的总物质的量才不变，因此混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明反应达到平衡状态，⑤正确；综上分析，正确的有①④⑤，答案选C。7．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是A．X的分解速率与Y的消耗速率相等 B．反应容器中Y的质量分数不变C．混合气体的密度不再变化 D．单位时间内生成1molY的同时生成2molX【答案】A【详解】A．X的分解速率与Y的消耗速率相等，正逆反应速率比不等于系数比，反应没有达到平衡状态，故选A；B．反应容器中Y的质量分数不变，说明Y的物质的量不变，反应达到平衡状态，故不选B；C．反应后有固体Z生成，气体总质量是变量，容器体积不变，所以密度是变量，混合气体的密度不再变化，反应一定达到平衡状态，故不选C；

D．单位时间内生成1molY的同时生成2molX，正逆反应速率比等于系数比，反应达到平衡状态，故不选D；选A。8．已知X(g)+3Y(g)2W(g)+M(g)为放热反应。一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1molX(g)与3molY(g)，下列说法正确的是A．充分反应后，生成2molW和1molMB．当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1∶2C．当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡D．若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小【答案】C【详解】A．X(g)+3Y(g)2W(g)+M(g)为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，充分反应后，生成W小于2mol、M小于1mol，故A错误；B．当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度比保持不变，不一定为1∶2，故B错误；C．当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡，故C正确；D．若增大Y的浓度，正逆反应速率均增大，故D错误；选C。9．在2L的密闭容器中发生反应，2min后，B减少1.2mol。下列叙述不正确的是A． B．2min内C．2min内 D．2min内D增加了0.2mol【答案】D【详解】A．根据速率之比等于系数之比，，故A正确；B．2min内，故B正确；C．根据速率之比等于系数之比，，则，故C正确；D．根据物质反应的物质的量之比等于系数之比，2min内B减少1.2mol，则D增加了0.4mol，故D错误；故选D。10．一定温度下，向容积为4L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，下列对反应的推断合理的是A．该反应的化学方程式为3B+4C6A+2DB．反应进行到1s时，v(A)=v(C)C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.1mol/(L•s)D．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等【答案】A【详解】A．由图可知，反应达到平衡时，B物质减少了0.6mol、C物质减小了0.8mol、A物质增加了1.2mol、D物质增加了0.4mol，所以B、C为反应物，A、D为生成物，物质的量的变化量之比为0.6：0.8：1.2：0.4=3：4：6：2，故反应的化学方程式为：，故A错误；B．化学反应速率之比等于化学计量数之比，故反应进行到1s时，v(A)=3v(D)，故B错误；C．反应进行到6s时，B的转化率为，故C正确；D．化学反应速率之比等于化学计量数之比，故反应进行到6s时，各物质的反应速率不相等，故D错误；故选C。11．（多选题）等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，绘制得到下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是组别c(HCl)(mol·L-1)温度(℃)状态12.025块状22.530块状32.550块状42.530粉末状A．4、3、2、1 B．1、2、3、4 C．3、4、2、1 D．1、2、4、3【答案】AC【详解】其他条件一定时，溶液的浓度越大，化学反应速率越快；温度的升高和固体由块状变为粉末状都能显著加快反应速率。实验1中盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；实验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以实验3的反应速率大于实验2的反应速率；实验1和实验2实验对比，实验2浓度较大，温度较高，故其速率较快，3和实验4虽然浓度相同，但反应的温度不同，物质的状态也不相同，无法比较，故有A、C两种可能；故选AC。12．H2O2被称为绿色氧化剂，对其性质进行研究极其重要。某同学以H2O2分解为例，进行了以下实验：编号反应物催化剂温度①20mL2%H2O2溶液+2mLH2O无20℃②20mL5%H2O2溶液+2mLH2O无20℃③20mL5%H2O2溶液+2mLH2O1g粉末状MnO220℃④20mL5%H2O2溶液+2mL1mol/LHCl溶液1g粉末状MnO220℃⑤20mL5%H2O2溶液+2mLH2O1g粉末状MnO240℃(1)问题一：能够探究浓度对H2O2分解速率影响的实验编号是什么_________？设计实验②和③的目的是什么_________？(2)问题二：实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化如图所示。分析该图能够得出什么实验结论_________？【答案】(1)

能够探究浓度对H2O2分解速率影响的实验编号是①和②

设计实验②和③的目的是探究催化剂对H2O2分解速率的影响(2)温度越高H2O2分解速率越快、HCl溶液对H2O2分解有抑制作用【解析】（1）实验①②中H2O2的浓度不同，根据控制变量法，能够探究浓度对H2O2分解速率影响的实验编号是①和②；实验②和③的变量是催化剂不同，根据控制变量法，实验②和③的目的是探究催化剂对H2O2分解速率的影响；（2）根据图示，反应速率⑤>③>④，实验⑤温度最高，可知温度越高H2O2分解速率越快；实验④和③比加入了盐酸，可知HCl溶液对H2O2分解有抑制作用。13．一定条件下铁可以和CO2发生反应Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)

△H>0。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。(1)t1时，正、逆反应速率的大小关系为ν正_______ν逆(填“>”“<”或“=”)；(2)4分钟内，CO2的转化率为_______；CO的平均反应速率v(CO)=_______；(3)下列条件的改变能减慢其反应速率的是_______(选填序号)①降低温度②减少铁粉的质量③保持压强不变，充入He使容器的体积增大④保持体积不变，充入He使体系压强增大(4)下列描述能说明上述反应已达平衡的是_______(选填序号)。①v(CO2)=v(CO)②单位时间内生成nmolCO2的同时生成nmolCO③容器中气体压强不随时间而变化④容器中气体的平均分子量不随时间而变化【答案】(1)>(2)

71.4%

0.125mol∙L-1∙min-1(3)①③(4)②④【详解】（1）根据图象可知，在t1后，CO浓度增大、CO2浓度减小，说明反应未达到平衡，反应向正向进行，因此v正>v逆，故答案为：>；（2）根据图象可知，4分钟内CO2的转化率=；CO的平均反应速率，v(CO)==0.125mol∙L-1∙min-1，故答案为：71.4%；0.125mol∙L-1∙min-1；（3）①降低温度，物质的内能降低，活化分子数减小，有效碰撞次数减少，化学反应速率降低，①项符合题意；②由于固体的浓度不变，所以减少铁粉的质量，物质的反应速率不变，②项不符合题意；③保持压强不变，充入He使容器的体积增大，反应体系中物质浓度降低，单位体积内活化分子数减少，有效碰撞次数减少，化学反应速率降低，③项符合题意；④保持体积不变，充入He使体系压强增大，由于体系内的物质浓度不变，所以化学反应速率不变，④项不符合题意；故答案为：①③；（4）①未指明反应是正向还是逆向进行，因此不能判断是否为平衡状态，①项错误；②单位时间内生成nmolCO2的同时必然会消耗nmolCO，又生成nmolCO，则CO的物质的量不变，反应达到平衡状态，②项正确；③该反应是反应前后气体体积不变的反应，任何条件下体系的压强都不变，因此不能据此判断反应是否为平衡状态，③项错误；④反应前后气体的体积不变，而气体的质量会发生变化，则气体的摩尔质量会发生变化，由于摩尔质量当以g/mol为单位时，数值上等于物质的相对分子质量，所以若容器中气体的平均分子量不随时间而变化，则反应达到平衡状态，④项正确；故答案为：②④。14．某化学小组欲测定KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率。所用试剂为10mL0.1mol/LKClO3溶液和10mL0.3mol/LNaHSO3溶液，所得数据如图所示。已知：ClO+3HSO=Cl-+3SO+3H+。(1)根据实验数据可知，该反应在0～4min的平均反应速率：v(Cl-)=____mol/(L·min)。(2)某同学仔细分析实验数据后发现，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大，12min后逐渐变慢(12min后图略)。i.小组同学针对这一现象进一步通过测定c(Cl-)随时间变化的曲线探究速率先增大的原因，具体如表所示。方案假设实验操作I该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快向烧杯中加入10mL0.1mol/LKClO3溶液和10mL0.3mol/LNaHSO3溶液，_____II____取10mL0.1mol/LKClO3溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl固体，再加入10mL0.3mol/LNaHSO3溶液III溶液酸性增强加快了化学反应速率分别向2只烧杯中加入10mL0.1mol/LKClO3溶液；向烧杯①中加入1mL水，向烧杯②中加入1mL0.2mol/L盐酸；再分别向2只烧杯中加入10mL0.3mol/LNaHSO3溶液①补全方案I中的实验操作：____。②方案II中的假设为____。③除I、II、III中的假设外，还可以提出的假设是____。④在已知方案I的假设不成立的情况下，某同学从控制变量的角度思考，认为方案III中实验操作设计不严谨，请进行改进：____。ii.12min后，化学反应速率变慢的原因是_____。【答案】(1)(2)

插入温度计

生成的氯离子加快了反应速率

生成的硫酸根加快了反应速率

将1mL水改为1mL0.2mol∙L−1NaCl

随着化学反应的进行，体系中的各物质浓度都会逐渐降低，所以反应速率也会逐渐减慢【详解】（1）根据实验数据可知，该反应在0～4min的平均反应速率：；故答案为：；（2）①假设1提出该反应放热使得速率加快，所以应在一开始就测量温度，测量温度需要温度计；故答案为：插入温度计；②方案II中实验操作是向其中加入少量NaCl固体，说明其假设为生成的氯离子加快了反应速率；故答案为：生成的氯离子加快了反应速率；③反应中也生成了硫酸根，除I、II、III中的假设外，还可以提出的假设是生成的硫酸根加快了反应速率；故答案为：生成的硫酸根加快了反应速率；④根据题意分析出两个烧杯的变量不是氢离子变化了，还与氯离子的浓度也变化了，应该只能改变一个变量，则要使得两个溶液中的氯离子浓度相等即方案III中实验操作设计为：将1mL水改为1mL0.2mol∙L−1NaCl；故答案为：将1mL水改为1mL0.2mol∙L−1NaCl。ii.12min后，化学反应速率变慢的原因是随着化学反应的进行，体系中的各物质浓度都会逐渐降低，所以反应速率也会逐渐减慢；故答案为：随着化学反应的进行，体系中的各物质浓度都会逐渐降低，所以反应速率也会逐渐减慢。15．Ⅰ.对于4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO2，试回答有关的问题：(1)可用哪些物质浓度的变化来表示该反应的速率___________。(2)为了提高生成SO2的速率，可以采取的措施是___________。A．增加FeS2的量 B．增大O2的浓度C．升高温度 D．减小压强Ⅱ．某温度下，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质发生化学反应时，物质的量随时间变化的关系曲线如图所示：(3)由图中的数据分析，该反应的化学方程式为___________。(4)5min内用Z表示的平均反应速率为___________。【答案】(1)O2、SO2(2)BC(3)3X＋Y3Z(4)0.06mol·L-1·min-1【解析】(1)只有气体或者溶液才有浓度的变化，固体或者纯液体的浓度是定值，故应选用SO2或O2来表示该扳应的化学反应速率；(2)A．FeS2是固体，增加FeS2的量，其反应速率不变，选项A错误；B．增大O2的浓度，反应速率加快，选项B正确；C．升高温度，反应速率加快，选项C正确；D．减小压强，反应速率降低，选项D错误；答案选BC；(3)由图象可以看出，X、Y的物质的量逐渐减小，则X、Y为反应物，Z的物质的量逐渐增多，所以Z为生成物，当反应到达2min时，Δn(X)=0.6mol，Δn(Y)=0.2mol，Δn(Z)=0.6mol，化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比，则Δn(X):Δn(Y):Δn(Z)=0.6:0.2:0.6=3:1:3，所以反应的化学方程式为:3X＋Y3Z；(4)5min内用Z表示的平均反应速率为v(Z)==0.06mol·L-1·min-1。16．300°C时，向2L的恒容密闭容器中，充入2molCO2(g)和2molH2(g)使之发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得各物质的物质的量浓度变化如图所示：(1)由图可知，CO2(g)的浓度随时间的变化为曲线___________(填“a”“b”或“c”)；0~2min内的平均反应速率v(CO2)为___________。(2)已知：反应至2min时，改变了某一反应条件。由图可知，0~2min内CH3OH(g)的生成速率___(填“大于”“小于”或“等于”)2~4min内CH3OH(g)的生成速率。(3)5min时，CO2(g)的转化率(反应时消耗CO2的物质的量占起始投入CO2的物质的量的百分比)为___________，此时容器内气体总压强与反应前容器内气体总压强之比为___。【答案】(1)

a

0.05mol·L-1·min-1(2)小于(3)

30%

7：10【详解】（1）在0～2min内，a曲线表示的物质浓度减少0.1mol/L，b曲线表示的物质浓度减少0.3mol/L，二者改变的浓度比为1：3，根据物质反应速率比等于化学方程式中化学计量数的比，可知a表示CO2的浓度变化，b表示的是H2的浓度变化；在0～2min内CO2的浓度变化表示的反应速率v(CO2)=；（2）物质反应速率比等于反应方程式中相应物质的化学计量数的比。根据反应图象可知在0~2min内△c(CH3OH)=0.1mol/L；在2~4min内△c(CH3OH)=0.2mol/L，反应时间相同，反应改变的浓度越大，反应速率越快，则0~2min内CH3OH(g)的生成速率小于2~4minCH3OH(g)的生成速率；（3）反应开始时CO2(g)的浓度为1.0mol/L，在5min时，CO2(g)的浓度为0.7mol/L，反应消耗CO2(g)的浓度为0.3mol/L，故CO2转化率为；在反应开始时n(CO2)=n(H2)=2mol，平衡时n(CO2)=0.7mol/L×2L=1.4mol；n(H2)=0.1mol/L×2L=0.2mol，根据物质反应转化关系可知平衡时，n(CH3OH)=n(H2O)=0.3mol/L×2L=0.6mol，n(总)开始=2mol+2mol=4mol；n(总)平衡=1.4mol+0.2mol+0.6mol+0.6mol=2.8mol，。由于在恒温恒容时，气体的物质的量的比等于气体的压强之比，所以平衡时容器内气体总压强与反应前容器内气体总压强之比为p(平衡)：p(开始)=7：10。模块二：培优试题精选1．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下发生反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)，正反应速率随时间变化的示意图如下图，下列结论中正确的个数为①反应在c点到达平衡②SO2浓度：a点小于c点③反应物的总能量高于生成物的总能量④Δt1=Δt2，ab段NO2的消耗量小于bc段NO2的消耗量⑤混合物颜色不再变化，说明反应达到平衡⑥体系压强不再变化，说明反应达到平衡⑦逆反应速率图象在此时间段内和上图趋势相同⑧达到平衡后，改变容器体积增大压强，逆反应速率可能先增大后减小A．4个 B．5个 C．6个 D．7个【答案】A【详解】①正反应开始增大，在c点速率最大，后来速率又减小，因此反应在c点未达到平衡，故①错误；②绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，从a点到c点，正反应速率不断增大，不断消耗SO2，因此SO2浓度：a点大于c点，故②错误；③该容器绝热恒容，正反应速率增大，说明该反应是放热反应，因此反应物的总能量高于生成物的总能量，故③正确；④ab段的速率小于bc段的速率，若Δt1=Δt2，则ab段NO2的消耗量小于bc段NO2的消耗量，故④正确；⑤该反应正向进行，浓度不断减小，当混合物颜色不再变化，说明反应达到平衡，故⑤正确；⑥该反应是等体积反应，但正向反应，温度不断升高，压强不断增大，当体系压强不再变化，说明反应达到平衡，故⑥正确；⑦开始逆反应速率为0，生成物浓度增大，温度升高，逆速率加快，当正反应速率达到最大时，逆反应速率还在增大，因此逆反应速率图象在此时间段内和上图趋势不相同，故⑦错误；⑧平衡后，改变容器体积增大压强，逆反应速率始终等于于原反应速率，平衡不移动，故⑧错误；因此正确的有③④⑤⑥共4个，故A符合题意。2．在密闭容器中进行如下反应：，已知、、Z的起始浓度分别为、、，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是A．Y为 B．为C．为 D．Z为【答案】B【详解】若反应向正反应进行到达平衡，、的浓度最小，Z的浓度最大，假定完全反应，则：，若反应逆正反应进行到达平衡，、的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，则：由于为可逆反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为，，，故B正确、ACD错误；答案选B。【点睛】化学平衡的建立，既可以从正反应开始，也可以从逆反应开始，或者从正逆反应开始，不论从哪个方向开始，物质都不能完全反应，若反应向正反应进行到达平衡，、的浓度最小，Z的浓度最大；若反应逆正反应进行到达平衡，、的浓度最大，Z的浓度最小；利用极限法假设完全反应，计算出相应物质的浓度变化量，实际变化量小于极限值。3．在一定温度时，将1molA和2molB放入容积为5L的某密闭容器中发生如下反应：，经5min后，测得容器内B的浓度减少了，则下列叙述错误的是（

）A．在5min内，该反应用C的浓度变化表示的反应速率为B．在5min时，容器内D的浓度为C．该可逆反应未达限度前，随反应的进行，容器内压强逐渐增大D．5min时，容器内气体总的物质的量为3mol【答案】D【详解】A.，则在5min内，该反应用C的浓度变化表示的反应速率，A正确；B.由化学方程式知，相同时间内B的浓度减少值等于D的浓度增加值，则在5min时，容器内D的浓度为，B正确；C.正方向是气体分子数目增加的反应，则该可逆反应未达限度前，随反应的进行，容器内气体的物质的量逐步增加，则压强逐渐增大，C正确；D.5min后，测得容器内B的浓度减少了，则，2x=1mol，x=0.5mol，则5min时，容器内气体总的物质的量为2-2x+x+2x=2.5mol，D错误；答案选D。4．下列说法正确的是(

)A．H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变B．C(s)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO(g)，气体的总物质的量不再改变不能说明反应已达平衡C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)＋B(g)⇌2C(?)已达平衡，则A、C不能同时是气体D．1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2等于Q1【答案】D【详解】A.H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积增大压强，则正逆反应速率均增大，A错误；B.C(s)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO(g)，气体的总物质的量会随着反应而变化，当其不再改变时则能说明反应已达平衡，B错误；C.2A(?)＋B(g)⇌2C(?)的两边，气体分子总数不可能相等，故不管A、C是什么状态，若压强不再随时间变化均能说明反应2A(?)＋B(g)⇌2C(?)已达平衡，C错误；D.设合成氨反应中消耗1molN2和3molH2同时生成2molNH3时，放出热量为Q，则热化学方程式为：，消耗2molNH3同时生成1molN2和3molH2时，吸收热量为Q，则热化学方程式为：，当1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1=0.1Q，在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2=0.1Q，D正确；答案选D。5．已知反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)，起始时向某密闭容器中通入1molNO2、2molS18O2，.反应达到平衡后，下列有关说法正确的是:A．NO2中不可能含18O B．有1molN18O生成C．S18O2的物质的量不可能为0.8mol D．SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，说明该反应达到平衡【答案】C【详解】A．NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)反应到达平衡后，化学平衡是一个动态平衡，故NO2中可能含18O，A错误；B．NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)该反应是可逆反应，NO2的转化率小于100%，故生成N18O的物质的量小于1mol，B错误；C．反应物的物质的量变化量之比等于化学计量数之比，又因为NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)这个反应是可逆反应，NO2的转化率小于100%，故平衡时S18O2的物质的量大于1.0mol，C正确；D．反应物、生成物的物质的量不在随着时间的改变而改变，当SO2、SO3、NO、NO2均含18O时，不能说明反应达到平衡，D错误；答案选C。【点睛】对应可逆反应，反应物的转化率小于100%，生成物的产率小于100%，化学平衡是一个动态平衡，达到平衡后，同种物质的正、逆反应速率相等且都大于0。6．在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g)，图I表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A):n(B)的变化关系。则下列结论正确的是A．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04mol·L－1·min－1B．图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的

△H<0，且a=2C．若在图Ⅰ所示的平衡状态下，再向体系中充入He，重新达到平衡前v(正)＞v(逆)D．200℃时，向容器中充入2molA和1molB，达到平衡时，A的体积分数小于0.5【答案】D【详解】由图Ⅰ可知，200℃时，5min反应达到平衡，A的物质的量变化量为△n(A)=0.8mol−0.4mol=0.4mol，B的物质的量变化量为△n(B)=0.4mol-0.2mol=0.2mol，C的物质的量变化量为△n(C)=0.2mol，故x：y：z=△n(A):△n(B):△n(C)=2:1:1，则反应方程式为：2A(g)+B(g)C(g)，A.由图Ⅰ可知，200℃时，5min反应达到平衡，平衡时B的物质的量变化量为0.4mol−0.2mol=0.2mol，故，故A错误；B.由图Ⅱ可知，当n(A):n(B)一定时，温度越高，平衡时C的体积分数越大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，而升高温度平衡向吸热反应方向移动，故正反应为吸热反应，即△H＞0；该反应的方程式为：2A(g)+B(g)C(g)，在一定温度下，只要A、B起始物质的量之比刚好等于化学方程式中的化学计量数之比，平衡时生成物C的体积分数就最大，故a=2，故B错误；C.恒温恒容条件下，在图Ⅰ所示的平衡状态下，再向体系中充入He，由于容器容积不变，则混合物中各物质的浓度不变，正逆反应速率不变，平衡不移动，故v(正)=v(逆)，故C错误；D.由图Ⅰ可知，200℃时，当充入0.8molA和0.4molB达到平衡时，A的体积分数为：；200℃时，向该容器中充入2molA和1molB，达到的平衡等效为原平衡增大压强，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故达到平衡时，A的体积分数小于0.5，故D正确；故选D。7．在恒容密闭容器中存在如下反应。2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)

H＜0，在其他条件不变时，改变某一条件对上述平衡的影响，下列分析正确的是A．图Ⅰ表示增加生成物浓度对该平衡的影响B．图Ⅱ表示增大压强对该平衡的影响C．图Ⅲ表示温度对该平衡的影响，温度：乙>甲D．图Ⅳ表示催化剂对该平衡的影响，催化效率：乙>甲【答案】C【详解】A.图Ⅰ中正逆反应速率都增大，不能表示增加生成物浓度对该平衡的影响，故错误；B.图Ⅱ表示改变条件后正逆速率都降低，但平衡不移动，说明表示减小压强对该平衡无影响，故错误；C.图Ⅲ表示温度对该平衡的影响，升温，平衡逆向移动，A的转化率降低，故温度：乙>甲，故正确；D.图Ⅳ表示改变条件改变速率，但平衡不移动，所以可以表示催化剂对该平衡的影响，且催化效率：甲>乙，故错误；故选C。【点睛】化学图象题抓住曲线的改变点和走向，联系外界条件对反应速率的影响和对平衡的影响进行分析。8．在一绝热（不与外界发生热交换）的恒容容器中，发生反应：2A(g)+B(s)C(g)+D(g)，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有（

）个①容器内温度不变

②混合气体的密度不变

③混合气体的压强不变④混合气体的平均相对分子质量不变

⑤C(g)的物质的量浓度不变⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2：1：1

⑦某时刻v(A)＝2v(C)且不等于零⑧单位时间内生成nmolD，同时生成2nmolAA．4 B．5 C．6 D．7【答案】C【详解】①该容器为绝热容器，容器内温度不变，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态；②由于B呈固态，根据质量守恒定律，建立平衡过程中气体的总质量增大，恒容容器中混合气体的密度增大，达到平衡时混合气体总质量不变，混合气体的密度不变，混合气体的密度不变能说明反应达到平衡状态；③该反应反应前后气体分子数不变，建立平衡过程中混合气体分子总物质的量始终不变，由于是绝热容器，建立平衡过程中容器温度变化，混合气体压强发生变化，达到平衡时温度不变，混合气体压强不变，混合气体的压强不变说明反应达