高中化学学业水平测试专题考点复习讲义专题七 化学反应速率和化学平衡.docx
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高中化学学业水平测试专题考点复习讲义专题七化学反应速率和化学平衡
考纲原文
考情分析
1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。
重点考查的知识点有：
化学反应速率的影响因素和化学平衡的特征。
2.了解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响。
3.了解化学反应的限度，了解化学反应的可逆性。
4.了解化学平衡的特征。
5.了解化学反应速率调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点1 化学反应速率
1．（2019·广东学业水平测试T30）一定条件下反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）在恒容密闭容器中进行，从反应开始至10s时，O2的浓度减少了0.3mol·L－1。
则0～10s内平均反应速率为（ ）
A．v（O2）＝0.3mol·L－1·s－1
B．v（O2）＝0.03mol·L－1·s－1
C．v（SO2）＝0.03mol·L－1·s－1
D．v（SO3）＝0.03mol·L－1·s－1
2．（2018·广东学业水平测试T34）某温度和有催化剂条件下，恒容密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3，下列说法正确的是（ ）
t/min
0
5
10
15
20
c（NH3）/（mol·L－1）
0
1.00
1.60
1.80
1.80
A．0～10min内，v（NH3）＝0.16mol·L－1·min－1
B．0～10min内，v（N2）＝0.18mol·L－1·min－1
C．0～10min内，v（N2）＝0.16mol·L－1·min－1
D．15～20min内，反应v（N2）正＝v（N2）逆＝0
3．（2016·广东学业水平测试T18）在1L密闭容器中加入1molN2和3molH2，一定条件下发生反应：
N2＋3H22NH3，1min后测得生成0.06molNH3，该时间段内平均反应速率为（ ）
A．v（NH3）＝0.06mol·L－1·min－1
B．v（H2）＝0.04mol·L－1·min－1
C．v（NH3）＝0.12mol·L－1·min－1
D．v（N2）＝0.24mol·L－1·min－1
4．（2015·广东学业水平测试T26）高温高压下，1L密闭容器中，发生如下反应：
2H2＋COCH3OH。
反应开始时H2的物质的量为5mol，5min时变为0.5mol，则5min内该反应的平均反应速率v（H2）（单位：
mol·L－1·min－1）为（ ）
A．9.0 B．0.9 C．0.45 D．4.5
1．概念
表示化学反应进行快慢的物理量，常依据反应物消耗或生成物产生的快慢来粗略比较反应速率的大小。
2．表示方法
常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。
公式v＝
。
说明：
v—平均速率，Δc—浓度变化，Δt—时间变化。
3．速率比规律
同一反应的反应速率用不同物质的浓度变化表示时，数值之比等于化学方程式中各物质化学计量数之比，如mA＋nB===pC＋qD，v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝m∶n∶p∶q。
4．注意事项
（1）单位：
mol/（L·min）或mol/（L·s）。
（2）一般不能用固体物质表示。
（3）化学反应速率中的速率是某一段时间内的平均速率。
（4）化学反应速率均为正值。
（5）同一化学反应，用不同物质表示该反应的化学反应速率时，其数值可能不同，但表示的意义相同。
（6）比较同一化学反应的快慢，应取同一参照物，即要将用不同物质表示的化学反应速率转化成用同一物质表示的化学反应速率。
（2017·广东学业水平测试）某温度下，N2O5在CCl4中发生反应：
2N2O5===4NO2＋O2，N2O5的浓度随反应时间（t）的变化如下表。
在0～10s内，平均反应速率为（ ）
t/s
0
5
10
15
N2O5/（mol·L－1）
0.82
0.40
0.32
0.28
A．v（N2O5）＝0.032mol·L－1
B．v（N2O5）＝0.050mol·L－1
C．v（N2O5）＝0.050mol·L－1·s－1
D．v（N2O5）＝0.032mol·L－1·s－1
[答案] C
[特别提醒] 弄清楚化学反应速率的概念，快速求算。
某温度时，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据，试回答：
（1）反应在2min内的v（X）＝________，v（Y）＝________，v（Z）＝________。
（2）容器内的反应物是________________。
（3）写出该反应的化学方程式：
______________________________________。
[答案]
（1）0.025mol/（L·min） 0.075mol/（L·min） 0.05mol/（L·min）
（2）X、Y （3）X＋3Y2Z
考点2 外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响
1．（2018·广东学业水平测试T60改编）用石灰石和稀盐酸制取CO2的反应中，不会影响该反应速率的条件是（ ）
A．盐酸的体积B．盐酸的浓度
C．石灰石颗粒的大小D．溶液的温度
2．（2017·广东学业水平测试T43）金属Zn与酸反应产生H2的反应速率最大的是（ ）
选项
温度
金属
酸
A
25℃
Zn粒
0.1mol·L－1盐酸
B
50℃
Zn粉
0.1mol·L－1硫酸
C
50℃
Zn粒
0.1mol·L－1盐酸
D
25℃
Zn粉
0.1mol·L－1硫酸
3.（2015·广东学业水平测试T44）化学反应速率受很多因素影响。
下列措施主要是从降低反应速率的角度考虑的是（ ）
A．将食物置于冰箱中冷藏保存
B．将FeCl3加入H2O2溶液中制备O2
C．将洗衣粉溶于温水后洗涤衣服
D．将CaCO3固体研磨后再与稀HCl反应
1．内因（主要因素）
参加反应物质的性质。
2．外因（次要因素）
（1）浓度：
其他条件不变时，增大反应物的浓度，可加快化学反应速率。
（2）压强：
只影响有气体参加或生成的化学反应的速率。
增大压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率增大。
（3）温度：
对任何反应的速率都有影响，对于在溶液中发生的反应，一般温度每升高10K，反应速率增大2～4倍，有些反应只有在一定温度范围内升温才能加快反应速率。
（4）催化剂：
具有选择性，即它对某一反应或某种反应起催化作用，一般使化学反应速率增大。
催化剂参与反应过程，但是反应前后催化剂的质量与组成不变。
（5）其他因素：
光、固体反应物的表面积（颗粒大小）、溶剂、超声波等。
[温馨提示]
（1）对于可逆反应，升高温度，正反应和逆反应速率同时增大；降低温度，正反应和逆反应速率同时减小；
（2）压强影响反应速率的本质还是浓度对反应速率的影响。
决定化学反应速率的主要因素是（ ）
A．参加反应物质的性质
B．加入催化剂
C．温度和压强
D．各反应物和生成物的浓度
[解析] 决定化学反应速率的主要（或内在）因素是反应物本身的性质，而影响（或次要）因素是浓度、温度、压强、催化剂等。
[答案] A
[特别提醒] 要切实掌握影响化学反应速率的内因和外因。
（2016·广东学业水平测试）下列措施中，不能增大化学反应速率的是（ ）
A．Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水
B．Al在O2中燃烧生成Al2O3时，用铝粉替代铝片
C．CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度
D．用KClO3固体分解制取O2时，固体中添加少量MnO2
[解析] Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水使反应物稀硫酸的浓度减小，不能增大化学反应速率。
[答案] A
考点3 化学平衡的特征
1．（2019·广东学业水平测试T33）在1273K、100.0kPa条件下，乙烷生成乙烯的反应C2H6（g）C2H4（g）＋H2（g）达到平衡后（ ）
A．C2H6的浓度保持不变
B．C2H6仍在不断分解，其浓度不断减少
C．C2H6的分解速率大于生成速率
D．C2H4仍在不断生成，其浓度不断增加
2．（2017，2018·广东学业水平测试）在一定温度下，某反应A＋BC体系中，n（A）随反应时间（t）的变化如下表：
t/min
0
1
2
3
4
5
n（A）/mol
0.040
0.020
0.014
0.010
0.010
0.010
该反应处于平衡状态的时间区域为（ ）
A．1～2minB．1～3min
C．2～3minD．3～5min
3．（2015·广东1月学业水平测试T11）一定条件下的某可逆反应，其正反应速率v（正）和逆反应速率v（逆）随反应时间t的变化如图所示。
下列判断不正确的是（ ）
A．t1时刻，v（正）>v（逆）
B．t2时刻，v（正）＝v（逆）
C．t2时刻，反应达到最大限度
D．t3时刻，反应停止
一、可逆反应
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，叫作可逆反应。
[温馨提示]
（1）在可逆反应中，把由反应物到生成物的反应叫作正反应；把由生成物到反应物的反应叫作逆反应。
可逆反应的反应符号用“”表示。
（2）在同一条件下，不能同时向两个方向进行的反应叫作不可逆反应。
不可逆反应的反应符号用“===”表示。
（3）必须强调“在同一条件下”，而在不同条件下能向两个方向进行的反应，不能叫作可逆反应。
（4）对于有气体参加的可逆反应，必须在密闭容器中进行。
例如：
敞开容器中CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2↑（反应为不可逆反应）；密闭容器中CaCO3（s）CaO（s）＋CO2↑（反应是可逆反应）。
二、化学平衡
1．概念
当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度就不再改变，这时表面上达到一种静止的状态，即化学平衡状态，同时这也就是这个反应所能达到的限度。
2．对象
密闭容器中的可逆反应（指在同一条件下，正向反应和逆向反应同时进行的反应）。
3．影响化学平衡的因素（T、p、c）
（1）温度：
升高（或降低）温度，平衡向吸热（或放热）反应方向移动。
（2）压强：
对于反应前后气体分子数目发生变化的反应，增大（或减小）压强，平衡向气体分子数目减小（或增大）的方向移动。
（3）浓度：
增大反应物（或减小生成物）浓度，平衡向正反应方向移动。
4．化学平衡的标志
（1）v正＝v逆≠0（动态平衡）——本质标志；
（2）各组分的质量分数不变，浓度不变——特征标志。
5．化学反应条件的控制
（1）目的：
朝有利的方向控制。
（2）方法：
改变化学反应条件。
（3）实例：
提高燃烧效率。
①燃烧的条件：
达到着火点；与O2或空气接触。
②燃料充分燃烧的条件：
足够多的O2或空气；燃料与空气有足够大的接触面积。
③提高煤炭燃烧效率的方法：
煤的干馏、气化和液化。
[温馨提示]
（1）对于可逆反应，反应物不可能全部转化为生成物。
（2）当可逆反应达到平衡状态时：
①正反应速率＝逆反应速率≠0；②各物质的量保持恒定；③达到了该条件下该反应所能进行的最大限度；④此时，所有的反应物和生成物同时存在。
（2016·广东学业水平测试）一定条件下，乙烷发生分解反应：
C2H6C2H4＋H2。
一段时间后，各物质的浓度保持不变，这说明（ ）
A．反应完全停止
B．反应达到平衡状态
C．反应物消耗完全
D．正反应速率大于逆反应速率
[解析] 可逆反应进行一段时间后，各物质的浓度保持不变，说明反应达到平衡状态。
[答案] B
在恒温恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时：
①混合气体的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各反应物或生成物的反应速率之比都等于化学计量数之比。
（1）一定能证明2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）达到平衡状态的是__________（填序号，下同）。
（2）一定能证明I2（g）＋H2（g）2HI（g）达到平衡状态的是__________。
（3）一定能证明A（s）＋2B（g）C（g）＋D（g）达到平衡状态的是__________。
[解析] 混合气体的密度是混合气体的总质量与容器容积的比值，混合气体的平均相对分子质量是混合气体的总质量与总物质的量的比值，混合气体颜色的深浅与有色气体的浓度有关系。
在任何时刻各反应物或生成物的反应速率之比都等于化学计量数之比。
（1）反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）是反应前后气体体积减小的可逆反应，因此混合气体的压强、混合气体的总物质的量和混合气体的平均相对分子质量不变均可以说明反应达到平衡状态。
（2）反应I2（g）＋H2（g）2HI（g）是反应前后气体体积不变的可逆反应，由于碘是有色气体，则混合气体的颜色不变可以说明反应达到平衡状态。
（3）反应A（s）＋2B（g）C（g）＋D（g）是反应前后气体体积不变，但气体的质量增加的可逆反应，因此混合气体的密度、混合气体的平均相对分子质量不变可以说明反应达到平衡状态。
[答案]
（1）①③④
（2）⑤ （3）②④
一、选择题
1．对于工业合成氨反应：
N2＋3H22NH3，下列说法错误的是（ ）
A．使用合适的催化剂可以加大反应速率
B．升高温度可以增大反应速率
C．增大N2浓度可以使H2转化率达到100%
D．增大N2浓度可以增大反应速率
2．对于溶液中的反应，下列方法中不能显著改变化学反应速率的是（ ）
A．升高温度
B．使用合适的催化剂
C．增大压强
D．增加其中一种反应物的浓度
3．设v（正）和v（逆）分别表示可逆反应的正反应速率和逆反应速率。
在一定温度下可逆反应N2＋3H2
2NH3达到平衡时（ ）
A．各物质的量保持不变
B．各物质的量继续改变
C．v（逆）＝v（正），正、逆反应停止
D．N2、H2、NH3的速率相等
4．（2018·广东1月学业水平测试）下列成语中所描述的行为对相应燃烧反应影响最小的是（ ）
A．杯水车薪B．抱薪救火
C．煽风点火D．火上浇油
5．已知反应A2（g）＋2B（s）A2B2（g） ΔH<0，下列说法正确的是（ ）
A．升高温度，化学平衡向正反应方向移动
B．增大压强，正反应与逆反应速率均增大
C．增大压强，化学平衡向正反应方向移动
D．增大B的物质的量，化学平衡向正反应方向移动
6．化学平衡的本质是（ ）
A．逆反应停止进行
B．反应物与生成物的浓度相等
C．正反应与逆反应停止进行
D．正反应和逆反应的速率相等
7．下列措施中不能提高固体燃料利用率的是（ ）
A．粉碎固体燃料，增大反应物接触面积
B．高温下，煤与水蒸气反应产生水煤气，提高燃烧效率
C．使煤洁净（液化），减少污染物的排放
D．鼓入大量空气（远远过量），使燃料完全燃烧
8．增大压强，对已达到平衡的反应：
3X（g）＋Y（g）2Z（g）＋2Q（s）产生的影响是（ ）
A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
B．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动
C．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动
D．正、逆反应速率都没有变化，平衡不发生移动
9．下列说法不正确的是（ ）
A．物质发生化学反应都伴随着能量变化
B．化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变
C．可逆反应只是代表少数反应
D．化学反应达到平衡状态时，正反应速率与逆反应速率相等
10．已知汽车尾气无害化处理反应为2NO（g）＋2CO（g）N2（g）＋2CO2（g），下列说法不正确的是（ ）
A．升高温度可使该反应的逆反应速率减小
B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定
D．单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡
11．对化学反应限度的叙述，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
12．可逆反应：
2A（g）＋3B（g）2C（g）＋D（g）在四种不同条件下的反应速率分别为①v（A）＝0.5mol/（L·min）；②v（B）＝0.6mol/（L·min）；③v（C）＝0.35mol/（L·min）；④v（D）＝0.4mol/（L·min）。
则该反应在不同条件下反应速率最快的是（ ）
A．① B．②C．③ D．④
13．实验室欲加快Zn与稀硫酸反应制取H2的速率，下列选用的措施不正确的是（ ）
A．用纯锌与稀硫酸反应
B．用粗锌与稀硫酸反应
C．把锌粒换成锌粉与稀硫酸反应
D．将浸泡过CuSO4溶液的Zn粒跟稀硫酸反应
14．在一定温度下，可逆反应A（g）＋3B（g）2C（g）达到了平衡状态的标志是（ ）
A．单位时间内消耗nmolA，同时生成2nmolC
B．单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolB
C．A、B、C物质的浓度不再变化
D．A、B、C的分子数之比为1∶3∶2
15．冰箱制冷剂氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生Cl原子，并进行下列反应：
Cl＋O3―→ClO＋O2，ClO＋O―→Cl＋O2。
下列说法不正确的是（ ）
A．反应后将O3转变为O2
B．Cl原子是总反应的催化剂
C．氟氯甲烷是总反应的催化剂
D．Cl原子反复起分解O3的作用
16．（2018·广东1月学业水平测试）某温度下，往密闭容器中加入一定量A和B，发生反应：
A（g）＋4B（g）2C（g）。
物质C的浓度随反应时间（t）变化如下表。
在0～4s内，平均反应速率为（ ）
t/s
2
4
6
8
C的浓度/（mol·L－1）
0.26
0.40
0.50
0.56
A.v（C）＝0.070mol·L－1·s－1
B．v（C）＝0.10mol·L－1·s－1
C．v（C）＝0.20mol·L－1·s－1
D．v（C）＝0.40mol·L－1·s－1
17．一定温度下，在一定体积的密闭容器内，可逆反应2NO（g）＋Br2（g）2NOBr（g）中，Br2的物质的量n（Br2）随时间变化的实验数据如下表：
时间/min
5
10
15
20
25
30
n（Br2）/mol
0.080
0.075
0.072
0.070
0.070
0.070
根据表中数据，该反应达到平衡状态所需的时间是（ ）
A．5minB．10min
C．15minD．20min
18．（2017·广东1月学业水平测试）硼镁矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O）与硫酸反应可制备硼酸（H3BO3），下列措施能增大该反应速率的是（ ）
A．增加反应时间B．降低反应温度
C．减小H2SO4浓度D．减小硼镁矿颗粒粒度
19．在N2＋3H22NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.60mol·L－1，在此时间内用NH3表示的反应速率为0.30mol·L－1·s－1。
则此段时间是（ ）
A．0.44sB．1s
C．1.33sD．2s
20．CO和H2在一定条件下可以合成乙醇：
2CO（g）＋4H2（g）CH3CH2OH（g）＋H2O（g），下列叙述中能说明上述反应在一定条件下一定达到最大限度的是（ ）
A．CO全部转化为乙醇
B．正反应和逆反应的化学反应速率均为零
C．CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇
D．反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化
21．在一密闭容器中充入一定量的H2和N2，经测定反应开始3s后v（H2）＝0.3mol/（L·s），则3s末对该反应的说法正确的是（ ）
A．N2消耗的浓度为0.4mol/L
B．NH3生成的浓度为0.6mol/L
C．H2消耗的浓度为0.6mol/L
D．H2消耗的浓度为1.2mol/L
22．下列说法中错误的是（ ）
A．加热一般能加快化学反应速率
B．粉碎固体物质能加快化学反应速率
C．不同物质的化学反应速率可能不同
D．反应速率之比等于化学方程式中各物质的质量之比
23．下列有关化学反应速率及限度的描述错误的是（ ）
A．催化剂能改变化学反应的速率
B．一定条件下的可逆反应，反应物的转化率不可能达到100%
C．有气体参加的反应，通过压缩体积增大压强，可以使反应速率增大
D．当化学反应达到其最大限度时，反应就停止了
24．（2015·广东学业水平测试）在密闭容器中加入2.0molSO2和1.0molO2，一定条件下发生如下反应：
2SO2＋O22SO3。
反应达到平衡后，各物质的物质的量可能为（ ）
n（SO2）/mol
n（O2）/mol
n（SO3）/mol
A
2.0
1.0
0
B
1.0
0
1.0
C
0.20
0.10
1.80
D
0
0
2.0
25．（2017·广东1月学业水平测试）在一定温度和体积固定的密闭容器中，可逆反应2NO2N2O4（无色）达平衡状态，该状态下，下列说法不正确的是（ ）
A．可逆反应停止
B．N2O4浓度不再变化
C．NO2浓度不再变化
D．混合气体颜色不再变化
二、非选择题
26．一定温度下，在5L的密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
（1）从反应开始到4s时，用C表示的反应速率为__________。
（2）该反应的化学方程式为____________________________________。
27．合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破。
已知：
25℃时，合成氨反应的热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－92.4kJ/mol。
请回答下列问题：
（1）其他条件不变时，升高温度，化学反应速率________（填“增大”或“减小”）。
（2）25℃时，取1molN2和3molH2置于2L的密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，达到平衡时放出的热量________。
A．大于92.4kJ B．等于92.4kJ C．小于92.4kJ
（3）一定条件下，上述反应达到化学平衡状态的标志是________。
A．N2、H2、NH3的浓度相等
B．容器内压强不再变化
C．单位时间内消耗amolN2，同时生成2amolNH3
28．将4molSO3气体和4molNO置于2L容器中，一定条件下发生如下可逆反应（不考虑NO2和N2O4之间的相互转化）：
2SO3（g）2SO2（g）＋O2（g）、2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）。
（1）当上述系统达到平衡时，O2和NO2的物质的量分别为n（O2）＝0.1mol，n（NO2）＝3.6mol，则此时SO3气体的物质的量为________。
（2）当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡
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