第15讲 化学反应的速率与限度-2023年高考化学一轮复习精讲精练宝典（新高考专用）（解析版）

第15讲化学反应的速率与限度

课标要求

1.体会从限度和快慢两个方面去认识和调控化学反应的重要性。

2.了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。

3.知道化学反应平均速率的表示方法，通过实验探究影响化学反应速率的因素。

4.认识化学变化是有条件的，学习运用变量控制方法研究化学反应，了解控制反应条件在生产和科学研究

中的作用。

知识网络

化学反而1军

知识详解

［化学反应速率及其表示方法］

化学反应速率概念及表示方法

概念卜用来一—化学反应过程进行快慢程度的物理显

I表示%■法I-通常用一位时间内反应物浓度的减少,成生成物

Ij1浓度的增加黄(均取正值)来表示

口加或一贵7

|常川；丫1位|—mo】•L•s-i或mokL-mM

【化学反应速率大小的比较方法】

1.归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来

表示反应速率；再比较数值的大小。

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)+JD(g),比较等与普，若学〉

普，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。

【影响化学反应速率的因素】

1.方法引导——变量控制方法

探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量，其大致步骤：

自变量(如浓

-I改变单

度、温度等)

确定研不确定

究对象因变量(如反

(化学反应)应速率)

2.实验探究——外界条件对化学反应速率的影响

(1)温度对化学反应速率影响的探究

2mL5%HQ溶液(滴有两滴1，eCh溶液)

实验女

操作义彦热水

盘宗句七)

①②③

实验①产生气泡②产生气泡③产生气泡

现象速率最慢速率较快速率最快

实验对于反应2H2。2他丝到2H2O+O2T来说,温度升

结论高，H2O2的分解速率加快

(2)催化剂对化学反应速率影响的探究

1

实验操作

—p

甲舒解

a

实验现象①有少量气泡出现②能产生大量气泡③能产生大量气泡

实验结论MM)2、FeC13可以使H2O2分解的速率加快

(3)浓度对化学反应速率影响的探究

实验操作SJ黯01需

4%HQ?溶液12%乩0探液

实验现象装有12%H2O2溶液的试管中先产生气泡

实验结论增大反应物浓度能使H2O2分解速率加快

(4)探究固体反应物表面积对化学反应速率的影响

实验操作

加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快，加块状碳酸钙的试管内

实验现象

产生气泡较慢

实验结论其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越大

【影响化学反应速率的因素】

(I)内因：化学反应速率的大小主要取决于反应物本身的性质。

(2)外因：在其他条件相同时。

-1浓度~|反应物浓度越大|

-

化

影

学

响-1―度―|—|温度越高|

反

因

应

素压强|~一|气体反应的一强越大|—

速

及-I

率

规

越

律催化剂I使用催化剂|—

大

.

反应物接触面积.固体反应物

T其他一素I—

的颗粒大小等

【压强对反应速率的影响】

有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积，使反应物的浓度改变。

(1)压缩体积或充入气态反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率。

(2)充入非反应气体对化学反应速率的影响

①恒容时：充入非反应气体T压强增大，但各物质浓度不变-反应速率不变。

②恒压时：充入非反应气体T压强不变一体积增大一各物质浓度减小一反应速率减慢。

【化学反应限度】

1.可逆反应

(1)定义：在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。书写可逆反应的化学方程式时，不

用“="，用

一,]L—d正向反应,,33

双向性反应物f,匚^生成物

逆向反应

特征।双同性1正、逆反应是在同一条件下同时

进行的

(2)|先存性]反应物和生成物同时存在

2.化学平衡状态的建立

(1)化学平衡状态的建立过程

物质浓变反应过程反应速率

(2)用速率变化图像表示化学平衡状态的建立

3.化学平衡状态

(1)化学平衡状态的概念

如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变，当可逆反应进行到一定程度时，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，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学

平衡。

(2)化学平衡状态的特征

冬)~~化学平衡状态研究的对象是可逆反应

—平衡时"正=”送本质)

⑥一平衡时,反应仍在不断进行.是一种动态平衡

平衡时,反应混合物各组分的白.分含1ft保持一定

上_外界条件改变时,平衡可能被破坏.并在新的条

四件下建S新的化学平衡.即发生化学平衡的移动

4.化学反应的限度

(1)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。

(2)对化学反应限度的理解

①化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大转化率。

②同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的

限度。

【化学平衡状态的判断依据】

(1)直接判断依据

②①各为物人质=履浓A度>保0持不变卜达到平衡状态

(2)间接判断依据

以〃?A(g)+〃B(g)=pC(g)+gD(g)为例

类型判断依据平衡状态

混合物体系中①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡

各成分的含量②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡

①在单位时间内消耗了〃?molA同时生成mmolA,即

平衡

v正=y逆

正、逆反应速②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC,则

不一定

率的关系V正不一定等于V1S

③在单位时间内生成nmolB,同时消耗qmolD.因

不一定

二者变化均表示v逆，所以,正不一定等于v龙

温度体系温度一定(其他不变)平衡

颜色反应体系内有色物质的颜色一定平衡

【化学反应条件的控制】

逊有利的化学反应

4罗"L抑制有•害的化学反应

公改变反「改变化学反应的速率

(卮新L改变可逆反应进行的程度

提高能量转化率一|_提高燃料的

非月-提高热能利用率-*燃烧效率

【实验活动化学反应速率的影响因素】

实验目的

1.体验浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。

2.理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。

【实验原理】

1.硫代硫酸钠与硫酸的反应

硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫：

Na2s2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2t+Sl+H2O

反应生成的硫使溶液出现乳白色浑浊，比较浑浊现象出现所需时间的长短，可以判断该反应进行的快慢。

在不同浓度和温度条件下分别进行上述反应，并比较其反应快慢，可以看出反应物浓度和温度对该反应速

率的影响。

2.过氧化氢分解会产生氧气，在有或无催化剂存在下进行对比实验，通过观察氧气产生的快慢可以看出催化

剂对该反应速率的影响。

【实验用品】

烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。

0.1mol・L「Na2s2O3溶液、0.1moHL、H2s。4溶液、10%H2O2溶液、1moll/iFeCb溶液、MnCh粉末、蒸

储水。

【方法指导】

为了比较实验中溶液出现浑浊的快慢，可以先在一张白纸上用黑色记号笔在合适的位置画上粗细、深浅一

致的“十”字，衬在反应容器（锥形瓶）的底部。实验以Na2s2。3和H2s04两溶液相混合时开始计时，到溶液出

现的浑浊将锥形瓶底部的“十''字完全遮盖时结束（如图）。通过比较记录反应所需时间，可以判断反应速率的

大小。

Na2s2。,溶液的酸化

【实验步骤】

1.探究浓度对反应速率的影响

取两个50mL锥形瓶，编为1、2号。向1号锥形瓶中加入lOmLO.lmolL^Na2s2O3溶液，向2号锥形瓶

中加入5mLO.lmol-L1Na2s2O3溶液和5mL蒸储水。

另取两支试管，各加入lOmLO.lmolLrH2so4溶液，然后同时将该溶液分别倒入1、2号锥形瓶中，记录

反应所需的时间。

【记录与结论1

实验力口入0.1mol-加入水力口入0.1mol-出现浑

结论

编号L-1Na2s2O3的体积L-'H2SO4浊快慢

溶液的体积/mL溶液的体积

7mL/mL

在其他条件相同

110010较快

时，Na2s2O3的浓

度越大反应速率

25510较慢

越快

2.探究温度对反应速率的影响

取一个50mL锥形瓶，编为3号，向其中加入10mL0.1molL，Na2s2O3溶液，向另一支试管中加入10mL

0.1molL-1H2sO4溶液，同时放入盛有热水的烧杯中，片刻后将锥形瓶和试管取出，将H2so4溶液加到

Na2s2O3溶液中，记录溶液的温度和反应所需的时间。

【记录与结论】

力口入0.1mol-加入0.1mol-

实验-1]反应出现浑浊

LNa2S2O3L~H2SO4

结论

编号溶液的体积溶液的体积温度的快慢

/mL/mL

11010室温较慢在其条件相同

时，升高温度，

21010热水较快

反应速率加快

3.催化剂对化学反应速率的影响

向三支大小相同的试管中各加入2mLi0%H2C>2溶液，再向其中的两支试管中分别加入少量MnOz粉末和2

滴1mol-L-1FeCb溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。

【记录与结论1

现象结论

加入MnO2气泡冒出速率增大MnCh能加快反应速率

加入FeCh气泡冒出速率增大FeCh能加快反应速率

不加其他

有气泡冒出，较慢无催化剂反应较慢

试剂

典例分析影响化学反应速率的因素

（2022•安徽•合肥市第八中学模拟）甲醇费基化制乙酸的催化剂为可溶性钺配合物住催化剂）和碘化物（助催

化剂），利用钵配合物山（COAL]-催化甲醇殿基化的反应历程如图所示（其中Me-CH3,AC-COCH3）.下列说法

不正确的是（）

A.该催化循环中Ir的成键数目发生变化

B.H1是反应过程中的助催化剂

C.CO分压增大对反应速率没有影响

D.反应历程中存在反应[Ir(CO)zh(CH3)]+CO=Ir(CO)山(CHs)+I-

【答案】C

【解析】A.k的成键数目如图所示有4、5、6个，选项A正确；B.HI是反应过程中的中间产物，即助催

化剂，选项B正确；C.根据图示，总反应为ChOH+CO-CH3coOH,CO分压增大，反应速率加快，选

项C不正确；D.根据图示，存在反应[IrCO)2l3(CH3)]-+CO=Ir(CO)3L(CH3)+r,选项D正确；答案选C。

举一反三

1.(2022•江苏苏州•模拟)在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。下列

说法不.碰的是()

A.若用HCOOD催化释氢，反应除生成CO2外，还生成HD

B.第一步转化N与H间形成配位键

C.若用HCOOK溶液代替HCOOH释氢的速率加快

D.若用HCOOK溶液代替HCOOH最终所得气体中H2的纯度会降低

【答案】D

【解析】A.第一步HCOOD电离出D+与N结合，第二步HCOO-CCh+H-,第三步D+、母反应生成HD,

所以HCOOD催化释氢，除生成CO2外，还生成HD,故A正确；B.N原子含有孤电子对、田有空轨道,

根据图示，第一步转化N与HCOOH电离出的H+通过配位键结合，故B正确；C.若用HCOOK溶液代替

HCOOH,HCO。的浓度大，第二步反应放出二氧化碳的速率加快，总反应速率加快。故弹氢速率加快。故

C正确；D.若用HCOOK溶液代替HCOOH,HCOOK水解出HCOOH,释氢历程不变，所以最终所得气

体中H2的纯度不会降低，故D错误；选D。

2.（2022•辽宁•大连二十四中三模）工业上利用NH3对烟道气进行脱硝（除氮氧化物）的SCR技术具有效率

高、性能可靠的优势。SCR技术的原理为NH3和NO在催化剂（MnCh）表面转化为N2和H2O（g）,反应进程

中的相对能量变化如图所示。下列说法错误的是（）

一NH,

-2■的吸附

-Y3I

I

INH,NO:

-5-的形成‘牖?

X

H的移除

反应进程

A.H的移除过程是一个需要吸收能量的过程

B.根据反应进程，NHzNO是脱硝反应的催化剂

C.若其他条件不变，增大压强，脱硝反应的正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度

D.该反应为放热反应

【答案】B

【解析】A.图中“H的移除”过程相对能量升高，是一个吸收能量的过程，A选项正确；B.根据曲线可知

NH3吸附在催化剂表面后经反应生成了NH2NO,NH?NO又经反应生成最终的N2和HzO,所以NHzNO是

反应的活性中间体而非催化剂，B选项错误；C.由“N%和NO在催化剂（MrQ?）表面转化为N2和H2。®"

可知反应方程式为6N0+4M/3%52+6凡0信），气态反应物的物质的量小于生成物，增大压强时，脱硝

反应的正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，C选项正确：D.由图可知起始相对能量高于

终态，所以该反应为放热反应，D选项正确；答案选B。

3.（2022•河北衡水中学一模）下列实验操作、现象和结论均正确的是（）

选项实验操作现象结论

A将氨水滴加到红色石蕊试纸上试纸变蓝氨点属于碱性电解质

该钾盐一定为或

产生的气体可以K2s03

B向某钾盐中滴加浓盐酸

使品红溶液褪色KHS03或二者的混合物

取两支试管各加入2mL0.1nx）l/L的高钵酸钾溶液褪

其他条件不变时，反应物浓度

C草酸溶液，分别滴力口2mL0.01mol/L、色并观察褪色的

越大，反应速率越快

0.02mol/L的高钵酸钾溶液时间

溶液由墨绿色变LMnO,溶液在酸性条件下

向溶液（墨绿色）中通入C

DK2MnO402为紫色并有黑色不稳定，发生自身氧化还原反

沉淀产生

【答案】D

【解析】A.氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨为弱碱能使红色石蕊试纸变蓝，但氨气自身不能电离属于

非电解质，故A错误：B.使品红溶液褪色的气体可能是二氧化硫也可能是氯气，若钾盐为氯酸钾，能与浓

盐酸生成氯气，也能使品红溶液褪色，故B错误；C.两组实验中所用的高锌酸钾的浓度、用量不同，不能

根据褪色时间确定浓度对速率的影响，应该为相同体积、浓度的高锌酸钾中滴加不同浓度的草酸溶液观察

褪色时间，故C错误；D.LMnO,溶液［墨绿色）中通入C0?,溶液由墨绿色变为紫色并有黑色沉淀产生，

可知反应生成高钵酸钾和二氧化钵固体，LMnO’发生自身氧化还原反应，故D正确；故选：Do

典例分析化学反应条件的控制

（2022•山东省实验中学模拟）多个专家研究组经过通力合作，设计了双单原子协同催化剂，该催化剂在协

同作用下不仅可以最大程度上提高原子利用率，而且可以提高催化剂的选择性。4-硝基苯乙烯选择性加氢

反应制备乙烯苯胺的反应如图，下列说法中错误的是（）

双单原子催化剂单原子催化剂

A.k单原子位点促进氢气的活化，M。和h•的协同作用改变催化剂选择性

B.从图示的催化过程可以发现，M。单原子位点对4—硝基苯乙烯有较好的吸附效果

C.在双单原子催化剂作用下，可以提高4-硝基苯乙烯的平衡转化率

D.使用双单原子催化剂时，可以大大减少副反应的发生，提高乙烯苯胺的产率

【答案】C

【解析】A.k单原子位点促进氢气的活化，产物有的3种且比例接近，M。和上的协同作用改变催化剂选

择性，生成选择性为96%的其中一种，选项A正确；B.从图示的催化过程可以发现，M。单原子位点对4一

硝基球乙烯有较好的吸附效果，选择性为96%,选项B正确；C.催化剂不能改变平衡移动，故不能提高4一

硝基苯乙烯的平衡转化率，选项C错误；D.根据图示可知双单原子的催化剂选择性为96%,大于单原子

催化剂的37%选择性，可以大大减少副反应的发生，提高乙烯苯胺的产率，选项D正确；答案选Co

举一反三

1.（2021•北京顺义•二模）Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe2+

中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物，羟基自由基的产生与溶液pH大小有关。现运用该

法降解有机污染物p—CP探究有关因素对该降解反应速率的影响。

【实验过程】取20mL工业废水，加入一定量FeSO4溶液和NaOH溶液，调节Fe2+浓度和pH,再加入一定

浓度H2O2,用数据采集器测定p—CP的变化情况。

【实验数据】

H2O2溶液Fe?+溶液蒸储水温度

实验编号pH

c/mobL'1V/mLc/mobL'1V/mLV/mLT/K

6.0x10-3

①1.50.30x1033.5103298

②6.0x10-31.50.30x10-33.5103313

③6.0x10-33.50.30x1033.583298

6.0x10-3

④1.50.30x1034.593298

6.0x10-3

⑤1.50.30x10-33.51010298

下列说法中不氐触的是（）

A.实验①②说明其它条件相同时，适当升温可以提高降解速率

B.实验①③的目的是探究H2O2浓度对降解速率的影响

C.实验①©©说明浓度改变对降解速率的影响H2O2大于Fe2+

D.实验⑤降解反应趋于停止的原因可能是Fe2+与H2O2反应生成Fe（OH）3沉淀

【答窠】C

【解析】A.实验②相比于①只升高了温度，且②的曲线斜率更大，故反应速率更大，故A正确；B.实验

①和③相比总体积相同（是15ml）,而H2O2的物质的量不同，故可探究H2O2浓度对降解速幸的影响，故B

正确；C.①③变化的是H2O2的浓度，①④变化的是Fe2+浓度，但是仅一组对比实验，无法得到该结论，

故C错误；D.在PH=10时会发生反在2Fe2++H2O2+4OH=2Fe（OH）31，故D正确；故选C。

2.（2021•广东梅州•模拟）科研人员提出CeCh催化合成DMC需经历三步反应，示意图如下。下列说法正

确的是（）

CH30H

注:77m7777777表示催化剂

A.反应过程中反应①、②、③中均有O—H键生成

B.生成DMC总反应的原子利用率为100%

C.CeCh可有效提高反应物的平衡转化率

D.DMC与过量NaOH溶液反应生成Na2c。3和甲醇

【答案】D

【解析】A.根据示意图可知①中CH30H生成CH3O-催，CH30H中的O-H键断裂；②中没有O-H键断裂；

③中CH30H生成CH3OCOOCH3,CH30H中的O-H键断裂，故A错误；B..反应中有水分子生成，生成

DMC总反应的原子利用率小于100%,B错误；C.催化剂的使用不影响化学反应平衡，不能提高反应物的

平衡转化率，C错误；D.DMC的结构中有酯基，能与过量NaOH溶液发生水解反应生成Na2c03和甲醇,

D正确：答案选D。

3.（2021•湖北•模拟）我国科研人员在银催化简单烷元的区域选择性方面的研究取得了重大贡献。图为一

种种烷烧C-H键的选择性插入反应进程。下列说法错误的是（）

A.升高温度三个反应的速率均加快

B.I、II、n三种物质中,最稳定的是I

C.总反应速率取决于由中间体1生成中间体2的一步

D.催化剂对化学反应具有选择性，生成不同产物的同时改变了反应的婚变

【答案】D

【解析】A.升高温度使反应速率加快，A项正确；B.物质能量越低越稳定，I、II、II三种物质中，最稳

定的是I,B项正确：C.化学反应的速率取决于历程中慢反应的过程，中间体1生成中间体2的反应为吸

热反应，且活化能最高，决定了总反应速率，C项正确；D.催化剂具有选择性，只影响化学反应速率，但

不改变反应的焰变，D项错误；答案选D。

典例分析可逆反应及反应限度

（2022•重庆一中模拟）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A.O.lmol/L的NH4cl溶液中数为SIM

B.标准状况下.2.24LCO和CO2混合气体中所含碳原子数约为O.INA

C.3.9g钾在加热条件下与氧气完全反应转移电子数为0.2NA

D.O.lmolN2和0.3molH2在一定条件下充分反应生成的N%分子数为0.2NA

【答案】B

【解析】A.未知溶液体积，无法计算物质的量，A错误；B.标准状况下，2.24LCO和CO?混合气体物质

V224L

的量为n=q~=*/]二°」mol,0.1m"混合气体中所含碳原子数约为0」NA，B正确；C.3.9g钾物质

m39s

的量为4人二「。二0.1mol,钾与氧气在加热下反应生成K2O2,钾元素化合价从。升到+1,则O.lmolK

M39g/mol

完全反应转移电子数为O.INA，C错误：D.氮气和氢气反应生成氨气是可逆反应，反应物不能完全转化，

则O.lmolN2和0.3molH2反应生成小于0.2molNH3,分子数小于0.2N,、，D错误；故选：B。

[I举一反三

1.（2022•新疆喀什•一模）设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（）

A.常温常压下，U.2LCL含氯原子数为NA

B.3.1g白磷（P4）分子中含质子数为1.5NA

C.ImolNazCh与足量水反应转移电子数为2NA

D.lmolN2和3molH2充分反应生成NE分子数为2NA

【答案】B

【解析）A.常温常压不是标准状况,不能用气体摩尔体积计算,A错误;B.一个P4分子含质子数为15x4=60,

3.1g白磷（P4）分子含质子数为境x60&=L5NA,B正确；C.NinCh与足量水反应：

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2T-2e-,ImolNazCh反应则转移电子数为NA,C错误；D.N2和H2反应：

N2+3H2^2NH3,该反应是可逆反应，lmNN2和3moiH2充分反应生成NH3分子数肯定小于2NA,D错误：

故选B。

2.（2022•云南昆明•一模）刈为阿伏加德罗常数的值下列说法正确的是（）

A.1斑生蜴0含有的中子数为10M

B.4.4gCO2.N2O的混合气体中含氧原子数为0.3M

C.常温下，1mol浓硝酸与足量Fe反应转移电子数为3Mt

D.2molNO和1molO2充分反应后，NO2分子数小于2M

【答案】D

【解析】A.论讴0的中子数为10,则18gH2讴0含有的中子数为赤扁xl0xMmoL=9M,故A错误;

B.二氧化碳和一氧化二氮的摩尔质量都为44g/moL二氧化碳分子中含有2个氧原子，一氧化二氮分子中

44°

含有1个氧原子，则二氧化碳和•氧化二氮混合气体中含氧原子数•定小于一）；x2xMimol-'=0.2Mv

44g/mol

故B错误；C.常温下铁在浓硝酸中钝化，阻碍反应继续进行，则无法计算Imol浓硝酸与足量铁反应时，

反应转移的电子数目，故C错误；D.2moi一氧化氮与Imol氧气恰好反应生成2moi二氧化氮，反应生成

的二氧化氮会发生聚合反应生成四氧化二氮，则反应后得到的二氧化氮分子数小于2moixMmolT=2NA,故

D正确；故选D。

3.（2021•安徽淮北•一模）设M为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）

A.0.02g?H与0.03g合成；He时释放;n的数目为0.1M

B.Imol甲基碳正离子（CH；）所含质子总数为8M

C.加热条件下，56gFe与足量浓硝酸充分反应，转移的电子数为3M

D.在一定条件下，2moiSO?和ImolCh充分反应后，容器中的分子总数小于2M

【答案】C

【解析】A.核聚变的方程式为：H+jH-^He+M，0.02g：H和0.03g：H的物质的量均为0.0Imol,则核反

应释放;n的数目为0.01M,故A错误；B.甲基碳正离子含有的质子数为9,贝ijImol甲基碳正离子所含质

子总数为lmolx9xMmol-=9M,故B错误；C.加热条件下，铁与足量浓硝酸充分反应生成硝酸铁，则反

56c

应转移的电子数为s/产3KMi113一1=3为,故C正确；D.一定条件下，二氧化硫和氧气反应生成三氧

56g/mol

化硫的反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，则2moi二氧化硫和Imcl氧气充分反应后，容器中的

分子总数大于2M,故D错误；故选C。

巩固练习

一、单选题

1.设N,、为阿伏伽德罗常数的值。下列有关叙述正确的是（）

A.常温下，8.1g铝片与足量的浓硝酸反应，转移电子数为0.9NA

B.硝酸与铜反应得到NO?、NQ,共23g,则铜失去的电子数为0.5N,\

C.在标准状况下，22.4LSO,的分子数目为NA

D.高温高压下，28gM与4m。1也充分反应，生成的NH3为2NA

【答案】B

【解析】A.常温下，铝与浓硝酸发生钝化，A错误；B.NOZ、204的最简式均为NO2,故23g混合物中

23g

含“NO2”的物质的量为//|=0.5mol,而氮元素化合价由+5价变为+4价，故当生成0.5molNO2时，转移

46g/mol

0.5mol电子，即铜失去的电子数为0.5NA，B正确；C.标准状况下三氧化硫不是气体，无法计算分子数目，

傕化剂

C错误；D.氮气与氢气反应生成氨气为可逆反应：N+3H,-2NH-,28g即1mol也与4m01凡充分反

2高湿高压

应，生成N&的物质的量小于2mol,分子数小于2NA，D错误；答案选B。

2.将6moic02和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中（温度保持不变）发生反应CO2（g）+3H2（g）

CH30H（g）+H20（g）。测得H2的物质的量随时间变化如图所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）。该反应

在lOmin内C02的平均反应速率是（）

A.0.5molL'-min-1B.O.lmoIL^min-1

C.OmolL'.min-1D.0.125molL'min-'

【答案】B

【解析】由图可知，在lOmin内，出的物质的量减小，因此v(H*=警誓=0.3molL【minL根据化

zLxlOmin

学反应速率之比等于化学计量数之比，则v(CO2)=gv(H2)=0.1mol-Llmin"，答案选B。

3.T]C时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入SO2和02发生反应2s6(g)+02(g).-2SO3(g),容器中各

组分的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是()

A.a、b两点反应速率UaVx)b

0.4

B.0〜t2时间段，反应速率u(S03)=「molL-'min-1

C.t2时刻，向容器中充入一定体积的气体基，使容器中气体总的压强增大，则U正、U逆均增大

D.若反应在T2c进行(T2VT1),反应进行加分钟后，n(SO2)<0.8mol

【答案】B

【解析】A.根据浓度越大，反应速率越大，因此a、b两点反应速率比<5，故A错误；B.根据图中改变

量之比等于计量系数之比得到。〜12时间段SO3物质的量改变量为0.8moL则0〜12时间段，反应速率v(S03)=

0.8mol0.4

~~-=—mobL-'-min1,故B正确；C.匕时刻，向容器中充入一定体积的气体凝，使容器中气体

2Lxt,mint2

总的压强增大，但反应各物质浓度没有改变，因此u正、1)逆均不变，故C错误；D.若反应在T2℃进行(T2

<T1),根据温度越高，反应速率越快，1YC的速率比TJC的速率慢，因此反应进行匕分钟后，SO2物质的

量改变量小于0.2moL因此n(S02)>0.8mol,故D错误。综上所述，答案为B。

4.(2022•浙江舟山•二模)NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()

A.标准状况下，22.4LC5中共用电子对数目为2NA

B.标准状况下，46gNCh与N2O4的混合物中所含的原子总数目为3NA

C.100g质量分数为49%的硫酸溶液，含有的氧原子数目为2NA

D.一定条件下，0.2molS02与0.lm。102充分反应后转移电子总数为0.4NA

【答案】B

224L

【解析】A.标准状况下，22.4LCO2的物质的量为,”lmoL二氧化碳的结构式为O=C=O,ImoICCh

22.4L/mol

中含4moi共用电子对，共用电子对数目为4NA,A错误；B.N(h与N2O4的最简式为：NO2,46gNCh的物

质的量为碣舄=lmol,含3moi原子，原子数目为3NA,B正确：C.100g质量分数为49%的硫酸溶液,

含溶质硫酸49g,但水中也含有氧原子，因此溶液中氧原子数目大于2NA,C错误；D.二氧化硫与氧气反

应为可逆反应，0.2molSO2与O.lmoKh充分反应生成三氧化硫的物质的量小于0.2mol,转移电子总数小于

0.4NA，D错误；答案选B。

5.近期，我国研究人员报道了温和条件下实现固氮的一类三元NiFeV催化剂，其催化机理如图所示。下列

说法正确的是()

NtKeV

催化制

A.该反应总方程式为N?+6H2=2NH3

B.三元NiFeV催化剂使原反应的AH减小

C.反应中N?在三元NiFeV催化剂作用下直接断裂为N

D.标准状况下生成22.4LN4时，共转移3mole

【答案】D

【解析】A.由图示可知，该反应总方程式为N2+6H++6e-=2NH3,A项错误：B.催化剂不能改变反应

的AH,B项错误；C.由图可知，$是在H♦作用下断裂的，C项错误；D.标准状况下22.4LNH；的物质

的量为Imol,由总反应N2+6H++6e-=2NH3可知，生成Imol氨气转移3moi电子，D正确；答案选D。

6.(2022•江苏•模拟)NH2cl极易水解，生成一种用于杀菌的强氧化性酸，制备反应为

NH3(g)+Cl2(g)-NH2Cl(g)+HCl(g)AH=4-12kJmor'。关于NH2C1的制备反应,下列说法正确的是()

A.该反应的AS>0

B.为加快反应速率，可在水溶液中制备NH2cl

C使用合适的催化剂可以改变反应历程，降低反应熠变

D.恒温恒容下，当混合气体的密度不再改变时，反应达到了平衡

【答案】A

【解析】A.依据AH-T^SvO的反应可自发进行，△H＞0,可知△$＞（）,A正确；B.NH2cl极易水解，不

能在水溶液中制备NHz。，B错误；C.使用合适的催化剂可以改变反应历程，但不改变反应的焰变，C错

误；D.该反应各物质都是气体，反应进行中混合气体的总质量不变，又由于容器体积不变，容器内气体的

密度是一个定值，不能用来判断反应是否达到平衡状态，D错误；答案选A。

7.我国科研人员研究了不同含金催化剂催化乙烯加氢的反应历程如下图所示（已知反应：

C2H4（g）+H2（g）=C2H6（g）AH=akJmor'）

相

相

对

对催化剂，AuF催化剂,AuPF；

能

能So

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