高一必修二化学反应速率和限度解析版.docx
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高一必修二化学反应速率和限度解析版
高一必修二化学反应速率和限度
1．可逆反应：
3A（g）+B（g）
2C（g）+2D（g）在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是（）
A．v（A）=0.6mol·L-1·min-1B．v（B）=0.3mol·L-1·min-1
C．v（C）=0.5mol·L-1·min-1D．v（D）=0.2mol·L-1·min-1
【答案】B
【解析】
【分析】
化学反应速率之比等于化学计量数之比，则反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，以此来解答。
【详解】
反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则
A.
=0.2；B.
=0.3；C.
=0.25；D.
=0.1；显然B中比值最大，反应速率最快，故合理选项是B。
【点睛】
本题考查化学反应速率的比较，把握速率之比等于化学计量数之比为解答的关键，侧重考查学生的分析与应用能力，注意比值法应用及速率单位统一。
2．可逆反应达到化学平衡的标志是
A．正、逆反应不再进行B．反应物的浓度为零
C．正、逆反应都还在继续进行D．正、逆反应的速率相等
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等但不等于0，反应处于动态平衡状态，错误；
B．反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等但不等于0，反应处于动态平衡状态，所以反应物的浓度不为0，错误；
C．正逆反应都还在继续进行时，正逆反应速率不一定相等，所以不一定是平衡状态，错误；
D．反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等但不等于0，正确。
3．已知某反应aA（g）＋bB（g）
cC（g）的各物质浓度数据如下：
A
B
C
起始浓度（mol·L−1）
3.0
1.0
0
2s末浓度（mol·L−1）
1.8
0.6
0.8
据此可推算出a∶b∶c是（）
A．9∶3∶4B．3∶1∶2C．2∶1∶3D．3∶2∶1
【答案】B
【解析】
【详解】
根据上表数据可知，△n（A）=1.2mol，△n（Y）=0.4mol，△n（Z）=0.8mol，
则△n（A）：
△n（B）：
△n（C）=3：
1：
2=a：
b：
c，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，故a：
b：
c=3：
1：
2，
故选B。
【点睛】
化学反应速率之比等于参加反应的物质的物质的量之比，需注意是变化的物质的物质的量而不是末状态的各物质的物质的量。
4．一定温度下，向容积为2L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（6s时反应已达到平衡状态），对该反应的推断正确的是（）
A．该反应的化学方程式为3B+4D⇌6A+2C
B．反应进行到1s时，v（A）=v（C）
C．反应进行到6s时，B和D的物质的量浓度均为0.4mol•L﹣1
D．反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05mol/（L•s）
【答案】D
【解析】
【详解】
A．由图可知，反应达到平衡时A物质增加了1.2mol、D物质增加了0.4mol、B物质减少了0.6mol、C物质了0.8mol，所以A、D为生成物，物质的量之比为3：
1，B、C为反应物，物质的量之比为3：
4，反应方程式为：
3B+4C⇌6A+2D，故A错误；
B．反应到1s时，v（A）=
=0.3mol/（L•s），v（C）=
=0.2mol/（L•s），则v（A）≠v（C），故B错误；
C．反应进行到6s时，B、D的物质的量都是0.4mol，B、D的物质的量浓度为
=0.2mol/L，故C错误；
D．反应进行到6s时，v（B）=
=0.05mol/（L•s），故D正确；
故选D。
5．密封容器中发生可逆反应：
X2+Y2
2Z，已知起始时X2、Y2、Z的物质的量浓度分别为0.1mol/L，0.3mol/L，0.2mol/L。
反应在一定条件下进行到某一时刻时，各物质的物质的量浓度可能是（）
A．c（X2）=0.2mol/LB．c（Y2）=0.35mol/LC．c（Y2）=0.2mol/LD．c（Z）=0.4mol/L
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．若c（X）=0．2mol∙L-1，则∆c（X）=0．1mol∙L-1，反应消耗∆c（Z）=0．2mol∙L-1，Z完全转化为反应物，不符合可逆反应的特征，A选项错误；
B．若c（Y2）=0．35mol∙L-1，则∆c（Y2）=0．05mol∙L-1，反应消耗∆c（Z）=0．1mol∙L-1，还存在Z物质，符合可逆反应的特征，B选项正确；
C．若c（Y2）=0．2mol∙L-1，则∆c（Y2）=0．1mol∙L-1，反应消耗∆c（Z）=0．2mol∙L-1，Z完全转化为反应物，不符合可逆反应的特征，C选项错误；
D．c（Z）=0．4mol∙L-1，则∆c（Z）=0．2mol∙L-1，反应消耗∆c（X）=0．1mol∙L-1，X完全转化为生成物，不符合可逆反应的特征，D选项错误；
答案选B。
6．一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X（g）＋2Y（g）
2Z（g）一定达到化学平衡状态的是（ ）
①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2
②X、Y、Z的浓度不再发生变化
③容器中的压强不再发生变化
④单位时间内生成nmolZ，同时生成2nmolY
A．①②B．①④C．②③D．③④
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
①当体系达平衡状态时，X，Y，Z的物质的量之比可能为1：
2：
2，也可能不是1：
2：
2，与各物质的初始浓度及转化率有关，故①错误；
②反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量浓度等不再发生变化，所以X、Y、Z的浓度不再变化时，说明反应达到平衡状态，故②正确；
③该反应是反应前后气体体积有变化的反应，容器中的压强不再发生变化，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故③正确；
④单位时间内生成2nmolZ，同时生成2nmolY说明正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，故④错误；
②③正确，故选C。
7．反应A（g）＋3B（g）===2C（g）＋2D（g）在四种不同情况下的反应速率分别为
①v（A）＝0.15mol·L－1·s－1
②v（B）＝0.6mol·L－1·s－1
③v（C）＝0.4mol·L－1·s－1
④v（D）＝0.45mol·L－1·min－1
该反应进行的快慢顺序为（ ）
A．②>④>③>①B．④>②＝③>①
C．②＝③>①>④D．②>③=④>①
【答案】C
【解析】
【详解】
根据反应速率之比是化学计量数之比可知：
①v（A）＝0.15mol·L－1·s－1；②v（B）＝0.6mol·L－1·s－1，则v（A）＝0.2mol·L－1·s－1；③v（C）＝0.4mol·L－1·s－1，则v（A）＝0.2mol·L－1·s－1；④v（D）＝0.45mol·L－1·min－1，则v（A）＝0.00375mol·L－1·s－1，所以快慢顺序为：
②＝③>①>④，
故选C。
【点睛】
同一个反应中，不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，这规律是解决此题的关键。
8．在一个绝热的恒容密闭容器中，可逆反应
达到平衡状态的标志是（）
①
②各组分的物质的量不变③体系的压强不再发生变化④混合气体的密度不变⑤体系的温度不再发生变化⑥
⑦3molH-H键断裂的同时有2molN-H键也断裂
A．①②③⑤⑥B．②③④⑤⑥
C．②③⑤⑥D．②③④⑥⑦
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
①在化学反应过程中，各物质的反应速率之比始终等于相应的化学计量数之比，故不能证明达到平衡状态；
②各组分的物质的量不变，可以证明达到平衡状态；
③该反应为气体体积变化的反应，在恒容密闭容器中体系的压强不再发生变化可以证明达到平衡状态；
④恒容密闭容器中，混合气体的体积始终不变，质量始终不变，故密度始终不变，不能证明达到平衡状态；
⑤该反应为放热反应，当体系的温度不再发生变化时，可以证明达到平衡状态；
⑥在该反应中，
，若
，则
，可以证明达到平衡状态；
⑦3molH—H键断裂的同时6molN—H键也断裂才能表示正、逆反应速率相等，反应达到平衡，故不能证明达到平衡状态；
故答案选C。
9．在
反应中，表示该反应速率最快的是（）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
根据同一个反应中，用不同物质表示的速率之比等于方程式的系数比，将化学反应速率化成同一物质的速率，A选项v（NH3）=0.6mol∙L-1∙s-1，B选项v（NH3）=0.7mol∙L-1∙s-1，C选项v（NH3）=0.64mol∙L-1∙s-1，D选项v（NH3）=0.67mol∙L-1∙s-1，四个选项中B的反应速率最快，故选择B。
10．一定温度下，在2L密闭容器中，A、B、C三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．反应开始到5min，υ（C）=0.2mol/（L·min）
B．反应开始到5min，B的物质的量浓度增加了0.4mol/L
C．反应的化学方程式为：
2B（g）＋C（g）
3A（g）
D．a点时，c（A）=c（B）
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．反应开始到5min，∆n（C）=0.2mol，υ（C）=
=0.02mol/（L·min），A选项错误；
B．反应开始到5min，B的物质的量由0变为0.4mol，则增加了0.4mol，物质的量浓度增加了0.2mol/L，B选项错误；
C．反应达到平衡时，A的物质的量由0.8mol减少为0.2mol，变化量为0.6mol，A为反应物，B的物质的量由0增加到0.4mol，变化量为0.4mol，C的物质的量由0增加到0.2mol，变化量为0.2mol，B、C为生成物，化学反应计量系数之比等于反应体系中物质变化量之比，∆n（A）：
∆n（B）：
∆n（C）=0.6mol：
0.4mol：
0.2mol=3：
2：
1，则反应的化学方程式为：
3A
2B＋C，C选项错误；
D．由图可知，a点时，A、B的物质的量相同，则物质的量浓度也相同，D选项正确；
答案选D。
【点睛】
解答本题的关键在于从图象中找到信息，找到谁是反应物，谁是生成物，根据方程式的系数之比等于变化的物质的量之比，从而正确书写出化学方程式，应用化学反应速率的公式进行计算。
11．在一定温度下、容积不变的密闭容器中，可逆反应A（g）+3B（g）
2C（g）+2D（s）达到平衡的标志的是（）
①C的生成速率与C的消耗速率相等②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB③A、B、C的浓度不再改变④混合气体的密度不再改变⑤混合气体的总压强不再改变⑥混合气体的总物质的量不再改变⑦A、B、C、D浓度之比为1：
3：
2：
2
A．③④⑤⑥⑦B．①③④⑤⑥C．①②④⑦D．③④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
①C的生成速率与C的分解速率相等，即v正=v逆，能说明该反应达到平衡状态，故选；
②无论该反应是否达到平衡状态，单位时间内amolA生成，同时生成3amolB，不能作为达到平衡的标准，故不选；
③反应达到平衡状态时，各物质的含量保持不变，浓度也不变，所以A、B、C的浓度不再变化，说明该反应达到平衡状态，故选；
④该反应前后气体的总质量发生改变，当容器体积一定时，混合气体的密度不再发生改变，说明该反应达到平衡状态，故选；
⑤该反应是一个反应前后气体体积改变的反应，当体积不变时，密闭容器中混合气体的总压强不再变化，说明混合气体的物质的量不变，所以能说明反应达到平衡状态，故选；
⑥该反应是一个反应前后气体的物质的量改变的化学反应，当混合气体的物质的量不再变化时，能说明该反应达到平衡状态，故选；
⑦达平衡时，A、B、C三种物质的分子数之比可能是1：
3：
2，也可能不是1：
3：
2，要根据反应开始时加入的A、B、C三种物质是否按1：
3：
2比例而定，所以不能说明该反应达到平衡状态，故不选；
综上，①③④⑤⑥满足题意，答案选B。
【点睛】
本题考查了化学平衡状态的判断，化学平衡状态的本质是正逆反应速率相等，此点是高考的热点，也是学习的难点。
注意反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，必须是同一物质的正逆反应速率相等；反应达到平衡状态时，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，此类试题中容易发生错误的情况往往有：
平衡时浓度不变，不是表示浓度之间有特定的大小关系；正逆反应速率相等，不表示是数值大小相等；对于密度、相对分子质量等是否不变，要具体情况具体分析等。
12．某温度下，在2L密闭容器中充入4molA气体和3molB气体，发生下列反应：
2A（g）+B（g）
C（g）+xD（g），5s达到平衡。
达到平衡时，生成了1molC，测定D的浓度为1mol·L-1。
（1）求x=_____。
（2）求这段时间A的平均反应速率为_____。
（3）平衡时A的转化率为_____。
（4）下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是_____
A．单位时间内每消耗2molA，同时生成1molC
B．单位时间内每生成1molB，同时生成1molC
C．D的体积分数不再变化
D．混合气体的压强不再变化
E.B、C的浓度之比为1：
1
【答案】20.2mol/（L·s）50%BC
【解析】
【分析】
（1）根据c=
由v（D）计算反应产生的D的物质的量，结合反应产生的C、D的物质的量的比是1：
x，计算x的值；
（2）根据物质反应时速率比等于计量数的比，由反应产生的D的浓度计算A消耗的浓度，结合v=
计算A的反应速率；
（3）根据物质的转化率为
×100%计算；
（4）该反应是反应前后气体体积相等的反应，根据反应达到平衡时各种物质的物质的量浓度不变，物质的含量不变，正、逆反应速率相等判断平衡状态。
【详解】
（1）根据c
=，由v（D）=1mol·L-1，反应容器为2L，则n（D）=1mol·L-1×2L=2mol，△n（C）：
△n（D）=1：
2=1：
x，故x=2；
（2）反应开始从正反应方向开始，至平衡时产生D的浓度为1mol·L-1，由于A、D计量数相同，则反应消耗A的浓度为1mol·L-1，反应时间为5s，所以从反应开始至平衡，A的反应速率v（A）=
=
=0.2mol/（L·s）；
（3）反应开始时A的浓度为
=2mol/L，A转化浓度为1mol·L-1，则A的转化率为
×100%=
×100%=50%；
（4）A.根据反应方程式可知：
单位时间内每消耗2molA，同时生成1molC，都表示的是正反应速率，不能据此判断反应是否处于平衡状态，A错误；
B.单位时间内每生成1molB，就必然会同时消耗1molC物质，生成1molC，可说明用B表示的化学反应速率v（正）=v（逆），反应处于平衡状态，B正确；
C.随着反应进行，D的体积分数不断增大，若某个时刻D的体积分数不再变化，说明反应达到平衡，C正确；
D.对于反应2A（g）+B（g）
C（g）+2D（g），为反应前后气体分子数目不变的反应，无论反应进行到什么程度，反应混合气体的压强始终不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，D错误；
E.B、C的浓度之比为1：
1时反应可能处于平衡状态，也可能未达到平衡状态，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，E错误；
故合理选项是BC。
【点睛】
本题考查化学反应速率和化学平衡的计算，明确有关概念及化学平衡的特征和影响因素为解答关键，注意掌握化学平衡状态的判断方法及及解题技巧的应用，试题侧重考查学生的分析能力及综合应用能力。
13．将一定量纯净的氨基甲酸铵（NH2COONH4）置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：
NH2COONH4（s）
2NH3（g）+CO2（g）。
（1）下列不能判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是___（填选项）；
A．2v生（NH3）=v耗（CO2）
B．密闭容器中氨气的物质的量不变
C．容器中CO2与NH3的物质的量之比保持不变
D．密闭容器中总压强保持不变
E.形成6个N-H键的同时有2个C=O键断裂
（2）能使该反应的反应速率增大的是___（填选项）;
A．及时分离出CO2气体
B．适当升高温度
C．加入少量NH2COONH4（s）
D．选择高效催化剂
（3）如图所示，上述反应中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”）。
【答案】ACBD大于
【解析】
【分析】
（1）根据化学平衡状态的特征解答；
（2）增大浓度或升高温度或加催化剂可加快反应速率来解答；
（3）由图可知反应物的总能量低于生成物的总能量，所以反应是吸热反应，结合化学键分析解答。
【详解】
（1）A．平衡时应有v生（NH3）=2v耗（CO2），所以2v生（NH3）=v耗（CO2）时，反应没有达到平衡状态，故A错误；
B．密闭容器中氨气的物质的量不变，说明正、逆反应速率相等，可以判定反应达到平衡状态，故B正确；
C．只要反应发生，容器中CO2与NH3的物质的量之比就是2：
1，始终保持不变，不能判定反应是否达平衡状态，故C错误；
D．密闭容器中总压强保持不变，说明气体的总物质的量不变，反应达平衡状态，故D正确；
E．形成6个N-H键等效于2个C=O键形成的同时有2个C=O键断裂，正、逆反应速率相等，达平衡状态，故E正确；
故答案为AC；
（2）A．及时分离出CO2气体，生成物浓度减小，反应速率减小，故A错误；
B．适当升高温度，反应速率加快，故B正确；
C．加入少量NH2COONH4（s），固体物质量变但浓度不变，故C错误；
D．选择高效催化剂，反应速率加快，故D正确；
故答案为：
BD；
（3）由图可知反应物的总能量低于生成物的总能量，所以反应是吸热反应，即反应中断开反应物中化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能量。
【点睛】
考查化学平衡状态的判断。
注意反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，必须是同一物质的正逆反应速率相等；反应达到平衡状态时，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，此类试题中容易发生错误的情况往往有：
平衡时浓度不变，不是表示浓度之间有特定的大小关系；正逆反应速率相等，不表示是数值大小相等；对于密度、相对分子质量等是否不变，要具体情况具体分析等。
14．一定温度下，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：
（1）写出该反应的化学方程式_________________________。
（2）计算反应开始到10s，用X表示的反应速率是___________。
（3）下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是_________。
a．当X与Y的反应速率之比为1：
1
b．混合气体中X的浓度保持不变
c．X、Y、Z的浓度之比为1：
1：
2
（4）为使该反应的反应速率增大，可采取的措施是_______。
a．适当降低温度b．扩大容器的体积c．充入一定量Z
【答案】X+Y
2Z0.0395mol·L-1·s-1bc
【解析】
【分析】
由图表可知，随反应进行X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增大，所以X、Y是反应物，Z是生产物，l0s后X、Y、Z的物质的量为定值，不为0，即10s达到平衡状态，反应是可逆反应，且△n（X）：
△n（Y）：
△n（Z）=（1.20-0.41）mol：
（1.00-0.21）mol：
1.58mol=1：
1：
2，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，故反应化学方程式为X（g）+Y（g）⇌2Z（g），然后结合v=
及平衡的特征“等、定”及速率之比等于化学计量数之比来解答。
【详解】
（1）由上述分析可知，该反应的化学方程式为X（g）+Y（g）⇌2Z（g）；
（2）反应开始到10s，用X表示的反应速率是
=0.0395mol•（L•s）-1；
（3）a．随着反应的进行，X与Y的反应速率之比始终为1:
1，则不能判断是平衡状态，故a错误；
b．混合气体中X的浓度保持不变，符合平衡特征“定”，为平衡状态，故b正确；
c．X、Y、Z的浓度之比为1:
1:
2，与起始量、转化率有关，不能判断是平衡状态，故c错误；
故答案为b；
（4）a．适当降低温度，反应速率减小，故a错误；
b．扩大容器的体积，浓度减小，反应速率减小，故b错误；
c．充入一定量Z，浓度增大，反应速率加快，故c选；
故答案为c。
【点睛】
注意反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，必须是同一物质的正逆反应速率相等；反应达到平衡状态时，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，此类试题中容易发生错误的情况往往有：
平衡时浓度不变，不是表示浓度之间有特定的大小关系；正逆反应速率相等，不表示是数值大小相等；对于密度、相对分子质量等是否不变，要具体情况具体分析等。
15．某温度下在2L密闭容器中，3种气态物质A、B、C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）若A、B、C均为气体，10min后反应达到平衡，
①此时体系的压强是开始时的________倍。
②在该条件达到平衡时反应物的转化率为________%（计算结果保留1位小数）
（3）关于该反应的说法正确的是_________。
a.到达10min时停止反应
b.在到达10min之前C气体的消耗速率大于它的生成速率
c.在10min时B气体的正反应速率等于逆反应速率
【答案】2C
A+3B
或1.29或1.366.7%b、c
【解析】
【分析】
（1）由图可知，C是反应物，物质的量分别减少2mol，A、B生成物，物质的量增加1mol、3mol，物质的量变化比等于系数比；
（2）①体系的压强比等于物质的量比；
②转化率=变化量÷初始量×100%；
（3）根据化学平衡的定义判断；
【详解】
（1）由图可知，C是反应物，物质的量减少2mol，A、B生成物，物质的量分别增加1mol、3mol，物质的量变化比等于系数比，所以该反应的化学方程式为：
2C
A+3B；
（2）①体系的压强比等于物质的量比，反应前气体总物质的量是7mol、反应后气体总物质的量是9mol，所以此时体系的压强是开始时的
倍；
②转化率=变化量÷初始量×100%=2÷3×100%=66.7%；
（3）a.根据图象，到达10min时反应达到平衡状态，正逆反应速率相等但不为0，反应没有停止，故a错误；
b.在到达10min之前，C的物质的量减少，所以C气体的消耗速率大于它的生成速率，故b正确；
c.在10min时反应达到平衡状态，所以B气体的正反应速率等于逆反应速率，故c正确；
选bc。
【点睛】
本题考查化学反应中物质的量随时间的变化曲线、以及平衡状态的判断，注意根据化学平衡的定义判断平衡状态，明确化学反应的物质的量变化比等于化学方程式的系数比。
16．根据所学知识，回答下列问题:
（1）在反应N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）中
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