专题05化学反应的速率与限度（知识串讲专题检测）

专题05化学反应的速率与限度一、化学反应速率1．表示方法：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．表达式：v＝eq\f(Δc,Δt)，单位mol/(L·min)或mol/(L·s)。3．对化学反应速率的正确理解(1)在同一化学反应里，用不同物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质。(2)固体或纯液体的浓度视为常数，Δc＝0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。(3)由v＝eq\f(Δc,Δt)计算得到的是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。4．化学反应速率的计算和比较(1)化学反应速率的计算方法①定义式法：利用公式v＝eq\f(Δc,Δt)计算化学反应速率，也可以利用该公式计算浓度变化量或反应时间。②关系式法：化学反应速率之比＝物质的量浓度的变化量之比＝物质的量的变化量之比＝化学计量数之比。③“三段式”法：第一步：写出有关反应的化学方程式。第二步：找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。根据已知条件列方程式计算。例如，反应mA＋nB=====pCt0s/mol·L－1ab0转化/mol·L－1xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)t1s/mol·L－1a－xb－eq\f(nx,m)eq\f(px,m)则：v(A)＝eq\f(x,t1－t0)mol·L－1·s－1、v(B)＝eq\f(nx,mt1－t0)mol·L－1·s－1、v(C)＝eq\f(px,mt1－t0)mol·L－1·s－1。(2)反应速率大小的比较方法①同一化学反应速率用不同物质表示时，数值可能不同，比较反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化，换算成同一种物质、同一单位表示，再比较数值大小。②比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)，比较eq\f(vA,a)与eq\f(vB,b)，若eq\f(vA,a)>eq\f(vB,b)，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。二、化学反应速率的影响因素1.内因：反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。2.外因(其他条件不变，只改变一个条件)（1）浓度：增大反应物浓度，化学反应速率增大。（2）温度：升高温度，化学反应速率增大。（3）压强：对于气体参加的反应，增大压强，气体反应物浓度增大，化学反应速率增大。①恒容时：增大压强eq\o(→,\s\up9(引起))体积缩小eq\o(→,\s\up9(引起))反应速率增大。②气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响③恒容：充入“惰性气体”→总压增大→反应物浓度不变→反应速率不变。③恒压：充入“惰性气体”→体积增大→反应物浓度减小→反应速率减小。（4）催化剂：催化剂可以改变化学反应速率，一般加快反应速率。（5）其他：反应物状态、固体的表面积、溶剂、光照等。三、可逆反应1.概念：在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。2.特征——三同：相同条件，正、逆反应同时进行，反应物、生成物同时存在；反应不能进行完全，即任一反应物的转化率均小于100%。3.表示：化学方程式中用“⇌”表示。4.很多化学反应在进行时都有一定的可逆性，不同反应的可逆性不同，有些化学反应在同一条件下可逆程度很小，如2Na+2H2O===2NaOH+H2↑，视为“不可逆”反应。典型的可逆反应有：H2+I2⇌2HI，2SO2+O2⇌2SO3，SO2+H2O⇌H2SO3，NH3+H2O⇌NH3﹒H2O等。四、化学反应(限度)平衡状态的建立和理解1．化学平衡状态的建立(1)化学平衡状态:在一定条件下，当一个可逆反应进行到正反应速率和逆反应速率相等时，反应物的浓度和生成物的浓度不再变化，达到一种表面静止的状态。(2)化学平衡状态的建立过程(3)化学平衡建立过程中化学反应速率的变化图像2．化学平衡状态的特征——“五字诀”化学平衡状态的特征概括为逆、等、动、定、变，即：逆—化学平衡研究的对象是可逆反应等—达到化学平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等动—化学平衡是一种表面静止状态，反应并未停止，是一种动态平衡定—达到化学平衡状态后，各组分浓度保持不变，不随时间变化而变化变—外界条件发生改变时，原平衡状态将被打破，再在新条件下建立新的平衡状态五、化学平衡状态的判断1．直接标志(1)v正=v逆。①同一种物质的生成速率等于消耗速率；②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比；③在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。(2)各组分的浓度保持一定。①各组分的浓度不随时间的改变而改变；②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。2．间接标志：“变量”不变，平衡出现(1)反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。(2)对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态。(3)全是气体参加的反应前后化学计量数改变的可逆反应，平均相对分子质量保持不变。(4)对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。3．反应类型分析（如下表所示）化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否平衡混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或物质的量分数一定平衡②各物质的质量或质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率之间的关系①单位时间内消耗了mmolA，同时也生成了mmolA平衡②单位时间内消耗了nmolB，同时也消耗了pmolC平衡③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q不一定平衡④单位时间内生成了nmolB，同时也消耗了qmolD不一定平衡压强①其他条件一定、总压强一定，且m＋n≠p＋q平衡②其他条件一定、总压强一定，且m＋n＝p＋q不一定平衡混合气体的平均相对分子质量①平均相对分子质量一定，且m＋n≠p＋q平衡②平均相对分子质量一定，且m＋n＝p＋q不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时平衡气体的密度密度一定不一定平衡颜色反应体系内有色物质的颜色稳定不变平衡一、单选题1．对于化学反应的限度的叙述，错误的是A．任何可逆反应都有一定的限度B．化学反应达到限度时，正逆反应速率相等C．化学反应的限度与时间的长短无关D．化学反应的限度是不可改变的【答案】D【详解】A.可逆反应不论反应到什么程度，都会含有所有反应物和所有生成物，即会达到一定的限度，选项A正确；B.一个可逆反应达到反应限度，即达到化学平衡状态时，正反应速率与逆反应速率相等，选项B正确；C.可逆反应达到什么样的限度，与反应时间的长短无关，何时达到化学平衡状态，由反应本身及反应速率有关，选项C正确；D.一个可逆反应达到化学平衡状态后，当条件（如温度、浓度）改变时，原来的化学平衡状态就会被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡状态，选项D错误；答案选D。2．下列措施对增大反应速率明显有效的是A．温度容积不变时向C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)反应体系中增加C的量B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸C．过氧化氢分解时加入适量的MnO2D．合成氨反应中在恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大【答案】C【详解】A．碳为固体，反应体系中增加C的量不影响反应速率，A错误；B．铁与浓硫酸发生钝化反应，阻碍了反应的进行，B错误；C．二氧化锰可以催化过氧化氢加快反应速率，C正确；D．恒温、恒容条件下充入氩气使体系压强增大，但是不改变反应物的浓度，反应速率不受影响，D错误；故选C。3．下列说法正确的是A．化学反应速率为0.8mol·L1·s1，是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L1B．由v=计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值C．同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快D．在2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别是c1、c2，则t1～t2时间内，生成SO2(g)的平均速率为v=【答案】D【详解】A．化学反应速率为0.8mol·L1·s1，是指在1s的时间内某物质的浓度变化了0.8mol·L1，故A错误；B．化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，都是正值，故B错误；C．同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率之比等于方程式的化学计量数之比，数值可能不同，但意义是相同的，表示的都是这个化学反应在这一段时间内的平均速率，故C错误；D．同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率之比等于方程式的化学计量数之比，所以在2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别是c1、c2，则t1～t2时间内，消耗SO3的平均速率等于生成SO2(g)的平均速率：v=；故选D。4．实验室用30%左右的硫酸溶液与锌粒反应制取氢气，下列措施中不可能加快反应速率的是A．将所用硫酸加入适量水进行稀释 B．将锌粒改为锌粉C．寻找一种合适的催化剂并加入其中 D．适当升高温度【答案】A【详解】A．将所用硫酸加入适量水进行稀释会使溶液中氢离子浓度减小，锌与稀硫酸的反应速率减小，故A符合题意；B．将锌粒改为锌粉，固体的表面积增大，与稀硫酸的接触面积增大，锌与稀硫酸的反应速率加快，故B不符合题意；C．寻找一种合适的催化剂并加入其中，可以使锌与稀硫酸的反应速率加快，故C不符合题意；D．适当升高温度可以使锌与稀硫酸的反应速率加快，故D不符合题意；故选A。5．对于化学反应，下列反应速率关系正确的是A．(W)=3(Z) B．2(X)=3(Z)C．2(X)=(Y) D．2(W)=3(X)【答案】C【详解】W为固体，固体的浓度为一常数，一般不能表示反应速率，故A、D项错误；根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，，则，，则，故B项错误，C项正确；故答案为：C。6．对于反应，下列有关说法不正确的是A．在容器中充入4mol和5mol，一定条件下充分反应，反应结束后，电子转移的物质的量为20molB．在恒容容器内，反应达到平衡后，通入Ar，压强增大，但v(正)和v(逆)都不变C．断裂1molNH键的同时，断裂1molOH键，说明该反应达到平衡伏态D．当混合气体的平均摩尔质量不变，说明该反应达到平衡状态【答案】A【详解】A．是可逆反应，在容器中充入4mol和5mol，反应物不能完全反应，电子转移的物质的量小于20mol，故A错误；B．在恒容容器内，反应达到平衡后，通入Ar，压强增大，各反应物和生成物的浓度都不发生变化，v(正)和v(逆)都不变，故B正确；C．断裂1molNH键的同时，断裂1molOH键，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故C正确；D．该反应过程中气体总质量不变，总物质的量减少，混合气体的平均摩尔质量变大，当混合气体的平均摩尔质量不变，说明该反应达到平衡状态，故D正确；故选A。7．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。8．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)=0.5mol/(L·s) B．v(B)=0.3mol/(L·s)C．v(C)=0.8mol/(L·s) D．v(D)=1.0mol/(L·s)【答案】B【详解】利用归一法将所有反应速率转化为B的反应速率：A．==0.25；B．=0.3；C．==0.27；D．；数值大的反应快，因此反应最快的是B。故选：B。9．可逆反应X2+3Y22Z3，在反应过程中，反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示，下列叙述不正确的是A．t1时，正反应速率大于逆反应速率B．t1~t2，逆反应速率逐渐减小C．t2时，正反应速率与逆反应速率相等D．t2~t3，各物质的浓度不再发生变化【答案】B【详解】A．根据图示可知：反应从正反应方向开始，在t1时，反应未达到平衡状态，此时正反应速率大于逆反应速率，A正确；B．t1~t2，反应正向进行，随着反应的进行，生成物的浓度逐渐增大，则逆反应速率逐渐增大，B错误；C．t2时，反应恰好达到平衡状态，此时正反应速率与逆反应速率相等，C正确；D．在t2~t3时，外界条件不变，正反应速率和逆反应速率都不变，因此平衡混合物中各物质的浓度不再发生变化，D正确；故合理选项是B。10．往一定容积的反应容器中充入2molNO和，发生化学反应，在其他条件相同时，测得实验数据如下表：压强温度/℃NO达到所列转化率需要时间/s50%90%98%1.030122502830902551057608.0300.23.936900.67.974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、90℃条件下，当转化率为98%时反应已达平衡D．若反应速率以表示，在、30℃条件下，转化率0~50%时段NO的反应速率为5mol/s【答案】D【详解】A．根据题表信息可知，当压强相同时，升高温度，NO达到相同转化率需要的时间长，故升高温度，反应速率变慢，A项错误；B．根据题表信息可知，当温度相同时，增大压强，NO达到相同转化率需要的时间缩短，故增大压强，化学反应速率加快，B项错误；C．根据题表信息，无法判断此时反应是否已经达到平衡，C项错误；D．往一定容积的反应容器中充入2molNO和，在、30℃条件下，NO转化率达到50%所用时间为0.2s，若反应速率以表示，NO的反应速率为=5mol/s，D项正确；故选D。11．对可逆反应，下列叙述正确的是A．达到化学平衡时，B．单位时间内生成的同时，消耗，则反应达到平衡状态C．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D．化学反应速率关系是：【答案】A【详解】A．由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故A正确；B．单位时间内生成xmol一氧化氮的同时，消耗xmol氨气都表示正反应速率不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故B错误；C．达到化学平衡时，若增加容器体积，气体压强减小，正、逆反应速率均减小，故C错误；D．由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，则，故D错误；故选A。12．反应，经2min，A的浓度减少了。下列反应速率的表示正确的是A．2min末，用A表示的反应速率是B．2min内，用B表示的反应速率是C．2min内，用C表示的反应速率是D．2min内，用B和C表示的反应速率之比为2∶3【答案】B【详解】由经2min，A的浓度减少了0.4mol/L可知，2min内A的反应速率为=，由反应速率之比等于化学计量数之比可知，B、C的反应速率之比为3：2，2min内反应速率分别为×=、×=，故选B。13．一定温度下，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图所示。下列描述正确的是

A．反应在0～10s内，用Z表示的反应速率为0.158mol·L－1·s－1B．反应在0～10s内，X的物质的量浓度减少了0.79mol·L－1C．反应进行到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【详解】A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为，A错误；B．X初始物质的量为1.2mol，到10s物质的量为0.41mol，物质的量减少了0.79mol，浓度减小了0.395mol/L，B错误；C．Y初始物质的量为1mol，到10s剩余0.21mol，转化了0.79mol，转化率为79%，C正确；D．X、Y物质的量减小，Z物质的量增大，说明X、Y为反应物，Z为生成物，达到平衡时Z物质的量变化量Δn(X)=0.79mol，Δn(Y)=0.79mol，Δn(Z)=1.58mol，故X、Y、Z化学计量数之比为1：1：2，D错误；故选C。14．恒温条件下，可逆反应：在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①④⑥⑦ B．②⑤⑥⑦ C．①③④⑤ D．全部【答案】A【详解】①单位时间内生成nmolO2就会消耗2nmolNO2气体，同时生成2nmolNO2，则NO2的物质的量及浓度不变，反应达到平衡状态，①符合题意；②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO表示的都是反应逆向进行，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，②不符合题意；③化学反应速率与化学计量数成正比，则用NO2、NO、O2表示的反应速率的比始终为2：2：1，无法判断平衡状态，③不符合题意；④混合气体的颜色不再改变，表明NO2的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，④符合题意；⑤混合气体的总质量、总体积始终不变，则混合气体的密度为定值，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，⑤不符合题意；⑥该反应为气体物质的量缩小的反应，在体积固定的密闭容器中混合气体的压强为变量，当混合气体的压强不再改变时，表明达到平衡状态，⑥符合题意；⑦混合气体的总质量为定值，混合气体的总物质的量为变量，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当混合气体的平均相对分子质量不再改变时，表明达到平衡状态，⑦符合题意；综上所述可知：达到平衡状态的标志是①④⑥⑦，故合理选项是A。15．一定条件下，向1L恒容密闭容器中充入0.1molA和0.3molB发生反应：，当反应达平衡时，不可能存在的数据是A． B．C． D．【答案】C【分析】可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，达到平衡时反应物、生成物一定共存。【详解】A．若平衡时，则反应消耗0.1molB，，故不选A；

B．若平衡时，则反应消耗0.06molB，同时消耗0.03mol的A，则A的浓度为0.07mol/L，故不选B；C．若平衡时，则反应消耗0.2molB，同时消耗0.1mol的A，则A的浓度为0，故选C；

D．若平衡时，则反应消耗0.18molB，同时消耗0.09mol的A，则A的浓度为0.01mol/L、B的浓度为0.12mol/L，故不选D；选C。16．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，正逆反应速率同时增大，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。二、填空题17．(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0.2mol·L‒1·min‒1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为mol·L‒1·min‒1。(2)在2L的密闭容器中，充入2molN2和3molH2，在一定条件下发生反应，3s后测得N2为1.9mol，则以H2的浓度变化表示的反应速率为。(3)①将10molA和5molB放入容积为10L的密闭容器中，某温度下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)，在最初2s内，消耗A的平均速率为0.06mol·L‒1·s‒1，则在2s时，容器中有molA，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amolA(g)、bmolB(g)、cmolC(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】0.60.05mol·L‒1·s‒18.80.08mol·L‒1b①③【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1.9mol，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：0.05mol·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=10mol1.2mol=8.8mol。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；0.08mol•L1；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。18．在生产和生活中，人们关注化学反应进行的快慢和程度，以提高生产效率和调控反应条件。(1)是工业制硫酸的主要反应之一、该反应过程的能量变化如下图所示，则断开反应物中化学键吸收的能量形成生成物中化学键放出的能量(填写“大于”“等于”“小于”)。(2)在2L密闭容器内，500℃时，测得随时间的变化如下表：时间(S)0123450.0200.0100.0080.0070.0070.007反应达到平衡时，的转化率是。(3)上图中表示的变化的曲线是(填字母)。(4)用表示从0~2s内该反应的平均速率。(5)下列能说明该反应已达化学平衡状态的是。A．B．单位时间内消耗2mol的同时消耗1molC．容器中与的物质的量之比D．容器中的体积分数不变E．容器中气体的总物质的量不变F．容器中气体的总质量不变(6)能使该反应的反应速率增大的是___________。A．减少气体的通入量 B．适当升高温度C．恒容下充入Ne D．选择更高效催化剂【答案】(1)小于(2)65%(3)b(4)0.0015mol/(L▪s)(5)BDE(6)BD【详解】（1）由图中曲线变化可知反应物总能量高于生成物总能量，因此该反应为放热反应，则断开反应物中化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键放出的能量。（2）由表格数据可知，3s时反应已经达到平衡，平衡时=0.007mol，则的转化率是=65%。（3）反应过程中的物质的量增加，c(SO3)=，则上图中表示的变化的曲线是b。（4）0~2s内二氧化硫的转化量=0.02mol0.008mol=0.012mol，则氧气的转化量n(O2)=，用表示从0~2s内该反应的平均速率=0.0015mol/(L▪s)。（5）A．不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故A不选；B．单位时间内消耗2mol的同时消耗1mol，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故B选；C．容器中与的物质的量之比不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故C不选；D．容器中的体积分数不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故D选；E．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中气体总物质的量减小，当容器中气体的总物质的量不变时，说明反应达到平衡，故E选；F．反应过程中气体总质量是定值，当容器中气体的总质量不变时，不能说明反应达到平衡，故F不选；故选BDE。（6）A．减少气体的通入量，O2浓度降低，反应速率减慢，故A不选；B．适当升高温度，反应速率增大，故B选；C．恒容下充入Ne，参与反应的物质浓度不变，反应速率不变，故C不选；D．选择更高效催化剂，反应速率增大，故D选；故选BD。19．化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。（1）某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL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）：时间/min12345氢气体积/mL（标准状况）100240464576620①哪一时间段反应速率最大min（填“0～1”，“1～2”，“2～3”，“3～4”或“4～5”），原因是。②求3～4min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）。（2）另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，你认为不可行的是（填字母）。A．蒸馏水

B．KCl溶液

C．KNO3溶液D．Na2SO4溶液（3）某温度下在4L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。①该反应的化学方程式是。②该反应达到平衡状态的标志是（填字母）。A．Y的体积分数在混合气体中保持不变B．X、Y的反应速率比为3∶1C．容器内气体压强保持不变D．容器内气体的总质量保持不变E.生成1molY的同时消耗2molZ【答案】2～3因该反应是放热反应，此时温度高且盐酸浓度较大，所以反应速率较快0.025mol·L－1·min－1C3X(g)＋Y(g)⇌2Z(g)AC【分析】根据题中表格数据，可判断那一段速率最快，由反应放热解释；根据H+浓度减小，反应速率减慢，进行判断；根据题中图示，由变化量与计量系数关系，判断反应物和生成物和写出化学方程式；根据化学平衡的本质特征及相关量的变与不变，判断平衡状态；据此解答。【详解】（1）①在相同条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多；由表中数据可知，反应速率最大的时间段是2～3min，原因是：该反应是放热反应，温度越高，反应速率越大，且盐酸浓度较大，所以反应速率较快；答案为2～3，该反应是放热反应，此时温度高，盐酸浓度较大，反应速率较快。②3～4分钟时间段，收集的氢气体积V(H2)=(576464)mL=112mL，n(H2)==0.005mol，根据Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑可知，消耗的n(HCl)=2n(H2)=2×0.005mol=0.01mol，则v(HCl)==0.025mol·L1·min1；答案为：0.025mol·L1·min1。（2）A．加入蒸馏水，氢离子浓度减小，反应速率降低，故A可行；B．加入KCl溶液，相当于稀释，氢离子浓度降低，反应速率降低，故B可行；C．加入KNO3溶液，相当于含有硝酸，硝酸和Zn反应生成NO而不是氢气，故C不行；D．加入Na2SO4溶液，相当于稀释，氢离子浓度降低，反应速率降低，故D可行；答案为C。（3）①根据图知，随着反应进行，X、Y的物质的量减少而Z的物质的量增加，则X和Y是反应物而Z是生成物，反应达到平衡时，△n(X)=（1.00.4）mol=0.6mol、△n(Y)=（1.00.8）mol=0.2mol、△n(Z)=（0.50.1）mol=0.4mol，同一可逆反应中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量变化量之比等于其化学计量数之比，X、Y、Z的化学计量数之比=0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，则该反应方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)；答案为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)。②A．Y的体积分数在混合气体中保持不变，说明各物质的量不变，反应达到平衡状态，故A选；B．X、Y的反应速率比为3：1时，如果反应速率都是指同一方向的反应速率，则该反应不一定达到平衡状态，故B不选；C．反应前后气体压强减小，当容器内气体压强保持不变时，各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，故C选；D．容器内气体的总质量一直保持不变，容器内气体的总质量保持不变不能说明反应达到平衡状态，故D不选；E．生成1molY的同时消耗2molZ，只表示逆反应，不能说明反应达到平衡状态，故E不选；答案为AC。20．已知锌与稀盐酸反应放热，某学生为了探究反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有1.00mol·L1、2.00mol·L1两种浓度，每次实验稀盐酸的用量为25.00mL，锌有细颗粒与粗颗粒两种规格，用量为6.50g。实验温度为298K、308K。(1)完成以下实验设计(填写表格中空白项)，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：编号T/K锌规格盐酸浓度/mol·L1实验目的①298粗颗粒2.00(I)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响；(II)实验①和探究温度对该反应速率的影响；(III)实验①和探究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。②298粗颗粒1.00③308粗颗粒2.00④298细颗粒2.00(2)实验①记录如下(换算成标况)：时间(s)102030405060708090100氢