《第二节 化学反应的速率和限度》知识梳理与同步练习

《第二节化学反应的速率和限度》知识梳理【化学反应的速率】一.化学反应速率1.通常用化学反应速率来衡量化学反应进行的快慢，化学反应速率可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来表示。表达式v＝eq\f(Δc,Δt)，式中各符号的表示意义：v——反应速率。Δc——某一时间段浓度的变化量，单位：mol/L。Δt——反应时间，单位：min（分）、s（秒）、h（小时）。速率单位（常用）：mol·L－1·min－1、mol·L－1·s－1。【注意】应用化学反应速率需注意以下问题：(1)化学反应速率是标量，只有数值而没有方向；(2)一般计算出来的化学反应速率是一段时间内的平均速率，不同时刻的化学反应速率是不相同的；(3)对于纯液体或固体物质，反应在其表面进行，它们的“浓度”是不变的，因此一般不能用固体、纯液体表示化学反应速率；(4)对于同一化学反应，用不同的物质表示其化学反应速率在数值上可能不同，但其意义相同，化学反应速率之比等于化学计量系数之比。2．化学反应速率的计算(1)定义式法：利用公式v＝eq\f(Δc,Δt)计算化学反应速率，也可利用该公式计算浓度变化量或时间。(2)关系式法：化学反应速率之比＝物质的量浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。3．反应速率大小比较的两种方法同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的换算。(1)方法一：换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。(2)方法二：比较化学反应速率与化学计量数的比值。【模型认知】“三段式”计算化学反应速率和转化率mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始浓度/(mol·L－1)ab00转化浓度/(mol·L－1)mxnxpxqx终态浓度/(mol·L－1)a－mxb－nxpxqx①v(A)＝eq\f(mx,Δt)，v(C)＝eq\f(px,Δt)②α(A)＝eq\f(mx,a)×100%二..影响化学反应速率的因素1.内因（主要因素）化学反应速率的大小主要是由物质本身的性质决定的，即反应物的分子结构或原子结构决定的。2.外界条件的影响（次要因素）（1）温度影响实验操作实验现象产生气泡由快到慢的顺序：C＞B＞A实验结论升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减小。（2）催化剂影响实验操作实验现象产生气泡速率的相对大小为：②、③＞①实验结论催化剂能加快H2O2分解的反应速率（3）催化剂催化剂能极大的改变反应速率。（4）压强：对于有气体参加的反应，当其他条件不变时，增大气体的压强（缩小容器体积），可以加快化学反应速率；减小气体压强（增大容器体积），可以减慢化学反应速率。3.其他影响因素：（1）如固体参加反应，增大固体表面积，反应速率增大。（2）反应物状态：一般来说，配制成溶液或反应物是气体，都能增大反应物之间的接触面积，有利于增大反应速率。（3）形成原电池，可以增大氧化还原反应的反应速率。【化学反应的限度】一.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。二.化学反应的限度1.化学反应平衡状态（1）化学平衡的建立：如在可逆反应2SO2+O22SO3中，反应进行之初SO2和O2的起始浓度分别为2mol·L－1、1mol·L－1，此时正反应速率v正最大，逆反应速率v逆为零。反应过程中，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小；生成物浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大。最终在时刻t时反应物浓度不再改变，生成物浓度不再改变。正反应速率和逆反应速率相等。反应是否停止？反应并没有停止，动态平衡。（2）含义：可逆反应在一定条件下进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物和生产物的浓度不在改变，此反应达到一种表面静止状态，我们称为化学平衡状态。2.化学平衡的特征：（1）逆：即化学平衡的研究对象是可逆反应。（2）动：即化学平衡是一种动态平衡，即v正＝v逆≠0，反应并未停止。（3）等：即v正＝v逆，同一物质的消耗速率与生成速率相等。（4）定：在达化学平衡的混合体系中，各组成成分的浓度保持不变，各组分的百分含量保持不变。（5）变：化学平衡是在一定条件下的平衡，当外界条件改变时，化学平衡可能会发生变化【总结】化学平衡状态时可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。3.化学平衡状态的判断方法——“两看”“两标志”(1)“两看”一看题干条件恒温恒容或恒温恒压或绝热容器二看化学反应特点（物质状态、气体计量系数）全部是气体参与，是等体积反应还是非等体积反应有固体或液体参与，是等体积反应还是非等体积反应(2)“两标志”正、逆反应速率相等同一物质表示的正、逆反应速率相等v正＝v逆，或者不同物质表示的正、逆速率(或变化的物质的量、浓度)之比等于化学计量数之比变量不变题目中的变量，指的是随着反应的进行而改变的量，（如某物质的质量、浓度、百分含量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均分子质量、颜色等），当“变量”不再变化（保持恒定）时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明。三.化学反应条件的控制1.在生产和生活中，人们希望促进有利的化学反应（提高反应物的转化率即原料的利用率，加快反应速率等），抑制有害的化学反应（减缓反应速率，减少甚至消除有害物质的产生，控制副反应的发生等），即通过控制化学反应的条件，使反应向着我们有利的方向进行。案例分析：如何提高煤的燃烧效率？（1）煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？固体表面积增大，反应速率加快，能使煤燃烧更充分。（2）空气用量对煤的充分燃烧及热能利用有什么影响？原因是什么？空气过少，煤不能充分燃烧；空气过多，会带走热量，热量散失增多。（3）应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？选择隔热保温耐热效果好的，减少热量散失。（4）如何充分利用煤燃烧后烟道废气中的热量？回收热量，产生蒸汽，转化为动能；循环冷却水，居民供暖。2.基本措施（1）改变化学反应速率:改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以及催化剂的合理使用等。（2）改变可逆反应进行的限度：改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。《第二节化学反应的速率和限度》同步练习1．下列关于化学反应速率的说法正确的是()A．增加反应物的量、提高反应温度都能增大反应速率B．化学反应速率为0.6是指1s时某物质浓度为0.6C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢D．决定反应速率的主要因素是反应物的浓度2．下列有关化学反应限度的说法不正确的是()A．任何可逆反应的进程都有一定限度B．化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率C．化学平衡状态是指一定条件下进行的可逆反应达到的最大限度D．化学反应的限度不可以通过改变条件而改变3．某可逆反应达到平衡状态时，下列说法正确的是()①正反应和逆反应同时进行，两者的速率完全相等②反应物和生成物同时存在，两者的浓度相同③混合物的组成比例不会因时间而改变A．只有① B．①③ C．只有② D．①②③4．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5．在2L恒容密闭容器中投入2.0molX(g)、4.0molY发生如下反应：X(g)+Y(?)3Z(g)，测得X物质的量与时间的关系如表所示：时间/min12468X物质的量/mol1.51.21.00.90.8下列说法正确的是()A．增加Y的质量，反应速率一定加快B．0～4minZ的平均反应速率为mol•L-1•min-1C．2～4minX的平均反应速率为mol•L-1•min-1D．X、Y的反应速率一定相等6．反应在四种不同情况下的反应速率如下，则反应速率由快到慢的顺序为()①②③④A．②>④>③>① B．②=③>④>① C．①>②=③>④ D．④>①>②>③7．在恒温、恒容的密闭容器中进行反应，若反应物的浓度由降到需要20s，那么反应物浓度再由降到所需要的时间为()A．10s B．大于10s C．小于10s D．无法判断8．等质量的锌与过量盐酸在不同的实验条件下进行反应，实验数据如表所示。收集相同条件下相同体积的氢气，所需时间最短的一组是()组别ABCD盐酸浓度/(mol/L)2.02.52.52.5温度/℃25305050锌的状态块状粉末块状粉末9．在的反应中，现采取下列措施，其中能够使反应速率增大的措施是①缩小体积，增大压强②增加碳的量③通入④恒容下充入⑤恒压下充入A．①④ B．②③⑤ C．①③ D．①②④10．在可逆反应：中，已知：起始浓度A为，B为，C的反应速率为0.5mol/(L·min)，后，测得D的浓度为。则关于此反应的下列说法正确的是A．末时A和B的浓度之比为5:3B．C．末时B的浓度为D．末时A的消耗浓度为11．关于一定温度下进行的反应A(g)＋3B(g)⇌2C(g)，下列叙述不能表明该反应达到化学平衡状态的是()A．C的生成速率与C的分解速率相等B．混合气体的总物质的量不再变化C．A、B、C的浓度不再变化D．单位时间内生成amolA，同时分解2amolC12．一定温度下，向一恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2，在一定条件下发生反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，下列有关说法正确的是()A．当O2的浓度不变时，反应达到平衡状态B．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率相等且都为零C．当单位时间内消耗amolO2，同时消耗2amolSO2时，反应达到平衡状态D．当SO2、O2、SO3的分子数之比为2:1:2时，反应达到平衡状态13．在容积固定的容器中，发生反应2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)，下列说法中能证明反应已达到平衡状态的是()①混合气体的颜色不再变化②各组分浓度相等③v正(H2)＝2v逆(HI)④一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂⑤混合气体的平均摩尔质量不再变化A．①④B．①②④C．①③⑤D．①④⑤14．在一定温度下，将1molA和2molB放入容积为5L的某密闭容器中发生反应：A(s)＋2B(g)⇌C(g)＋2D(g)。5min后达到平衡，测得容器内B的浓度减少了0.2mol·L－1，则下列叙述不正确的是()A．在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02mol·L－1·min－1B．平衡时B的转化率为50%C．平衡时B的体积分数约为33.3%D．初始时的压强与平衡时的压强比为4:515．为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是()A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小B．相同环境下若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位16．对于密闭容器中反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，673K、30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化关系如图。下列叙述正确的是（）A．用同种物质表示的正反应速率：点a比点b的小B．点c处反应达到平衡C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样D．在给定条件下，t1时刻NH3的含量达到最高17．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经5min后，测得D的浓度为0.5mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率为0.1mol·L－1·min－1。求：(1)5min后A的浓度c(A)＝________mol·L－1，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n(A)＝n(B)＝________mol。(2)B的平均反应速率：v(B)＝________mol·L－1·min－1。(3)x的值为________。18．某同学在进行稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量CuSO4溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)CuSO4溶液可以加快氢气生成速率的原因是_______________________________；(2)现有K2SO4、ZnSO4、Ag2SO4三种溶液，与实验中CuSO4溶液起相似作用的是____；(3)要加快气体产生的速率，还可采取的方法有________，________(答两种)；(4)若该同学用2L稀硫酸溶液进行实验，2min后，发现金属Zn的质量减少了6.5g，则这段时间v(H2SO4)=______。19．在一定温度下，在容积为5.0L的密闭容器中发生如下反应：N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)，起始时，充入的N2和H2的物质的量分别是3.0mol和6.0mol，2min达化学平衡状态，此时生成NH3的物质的量是2.4mol。试求：(1)计算2min内N2的平均反应速率为__。(2)H2的转化率是__。(3)平衡时混合气体中N2的体积分数是__。(4)以下能使此反应速率加快的措施是__。①通过减小容器体积增大压强；②升高温度；③恒压条件通入He；④恒容条件下通入N220．(1)－定温度下，在密闭容器内进行某化学反应，气体X、Y的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。①写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。②在t1和t2时正反应速率分别为v1和v2，则二者大小关系为v1________v2(填“>”“<”或“＝”)。③在t1、t2和t3三个时刻中，反应程度最大的是________(填“t1”“t2”或“t3”)。(2)一定温度下，将一定量的N2和H2充入固定体积的密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温、高压))2NH3(g)。①下列描述能说明该可逆反应达到化学平衡状态的有________。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②若起始时向容器中充入10mol·L－1的N2和15mol·L－1的H2,10min时测得容器内NH3浓度为1.5mol·L－1。10min内用N2表示的反应速率为________；此时H2的转化率为________。21．(1)在2L的密闭容器中放入4molN2O5，发生如下反应：2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）。反应至5min时,测得N2O5转化了20%，则v（NO2）为__；5min时，N2O5在混合气体中的体积分数是__。(2)某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。根据图中数据填空：①该反应的化学方程式为________。②若X、Y、Z均为气体，2min时反应达到平衡，此时体系内压强与开始时的压强之比为_____。③若X、Y、Z均为气体，则达平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时_____（填“增大”“减小”或“相等”）。④硫酸是一种重要的化工产品，硫酸消耗量常视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前硫酸的重要生产方法是“接触法”，有关反应2SO2+O22SO3的说法正确的是___（多选）。A．该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫B．达到平衡后，反应就停止了，故此时正、逆反应速率相等且均为0C．一定条件下，向某密闭容器中加入2molSO2和1molO2，则从反应开始到达平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻,正、逆反应速率相等D．在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题22．Ⅰ、在2L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007（1）下图中表示NO2的变化的曲线是_____。用NO表示从0～2s内该反应的平均速率υ＝_______。（2）能说明该反应已达到平衡状态的是_______。a．υ(NO2)＝2υ(O2)

b．容器内压强保持不变c．υ逆(NO)＝2υ正(O2)

d．容器内密度保持不变（3）下列措施能使该反应的速率增大是_______。a．及时分离出NO2气体

b．适当升高温度c．增大O2的浓度

d．选择高效催化剂《第二节化学反应的速率和限度》同步练习答案解析1．下列关于化学反应速率的说法正确的是()A．增加反应物的量、提高反应温度都能增大反应速率B．化学反应速率为0.6是指1s时某物质浓度为0.6C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢D．决定反应速率的主要因素是反应物的浓度【答案】C【详解】A．若反应物为固体和纯液体，增加量并不可以增大浓度，速率基本不变，A错误；B．化学反应速率为0.6是指1s内浓度的变化量为0.6，B错误；C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢，C正确；D．决定反应速率的主要因素是反应物自身的性质，D错误；故选C。2．下列有关化学反应限度的说法不正确的是()A．任何可逆反应的进程都有一定限度B．化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率C．化学平衡状态是指一定条件下进行的可逆反应达到的最大限度D．化学反应的限度不可以通过改变条件而改变【答案】D【分析】在不同的条件下，化学反应限度不同，当达到化学反应限度时，正逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，当外界条件发生改变，平衡发生移动，化学反应限度变化，据此解答。【详解】A．在一定条件下，当正逆反应速率相等时，可逆反应达到一定的限度，即平衡状态，故A正确；B．当达到化学反应限度时，正逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，反应物在该条件下的转化率最大，故B正确；C．在一定条件下，当达到化学反应限度时，正逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，即可逆反应达到的最大限度，故C正确；D．当外界条件发生改变，平衡发生移动，化学反应限度变化，故D错误。故选D。3．某可逆反应达到平衡状态时，下列说法正确的是()①正反应和逆反应同时进行，两者的速率完全相等②反应物和生成物同时存在，两者的浓度相同③混合物的组成比例不会因时间而改变A．只有① B．①③ C．只有② D．①②③【答案】B【详解】①可逆反应达到平衡状态时，v正=v逆≠0，①项正确；②反应物和生成物浓度相同，只是反应达到的某一特殊状态，并不一定达到平衡，②项错误；③可逆反应达到平衡状态时，各组分的含量保持不变，③项正确；答案选B。4．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。5．在2L恒容密闭容器中投入2.0molX(g)、4.0molY发生如下反应：X(g)+Y(?)3Z(g)，测得X物质的量与时间的关系如表所示：时间/min12468X物质的量/mol1.51.21.00.90.8下列说法正确的是()A．增加Y的质量，反应速率一定加快B．0～4minZ的平均反应速率为mol•L-1•min-1C．2～4minX的平均反应速率为mol•L-1•min-1D．X、Y的反应速率一定相等【答案】B【详解】A．由题意可知Y的状态不确定，若Y为液体或固体，则增加Y的量不影响化学反应速率，故A错误；B．0~4minZ的平均反应速率，故B正确；C．2~4minX的平均反应速率，故C错误；D．Y的状态不能确定，故D错误；故选B。6．反应在四种不同情况下的反应速率如下，则反应速率由快到慢的顺序为()①②③④A．②>④>③>① B．②=③>④>① C．①>②=③>④ D．④>①>②>③【答案】B【详解】反应速率之比等于化学计量数之比，即，则用物质B表示的化学反应速率分别为①；②；③；④，所以反应速率由快到慢的顺序为②=③>④>①，综上所述，故选B。7．在恒温、恒容的密闭容器中进行反应，若反应物的浓度由降到需要20s，那么反应物浓度再由降到所需要的时间为()A．10s B．大于10s C．小于10s D．无法判断【答案】B【详解】由题意可知，反应物A的浓度由降到需要20s，平均反应速率，假设以的反应速率计算反应物A的浓度由降到所需反应时间，，但随着反应的进行，反应物的浓度减小，化学反应速率逐渐减小，则反应物A的浓度由降到的平均反应速率小于，所用时间应大于10s，故选B。8．等质量的锌与过量盐酸在不同的实验条件下进行反应，实验数据如表所示。收集相同条件下相同体积的氢气，所需时间最短的一组是()组别ABCD盐酸浓度/(mol/L)2.02.52.52.5温度/℃25305050锌的状态块状粉末块状粉末【答案】D【详解】温度越高，反应速率越快；反应物浓度越大，反应速率越快；反应物接触面积越大，反应速率越快，综上所述，D项中的盐酸浓度最高、反应温度最高、反应的接触面积最大，故D项符合题意；答案选D。9．在的反应中，现采取下列措施，其中能够使反应速率增大的措施是①缩小体积，增大压强②增加碳的量③通入④恒容下充入⑤恒压下充入A．①④ B．②③⑤ C．①③ D．①②④【答案】C【详解】①该反应为气体参加的反应，增大压强，反应速率加快，①项选；②炭为固体，增加炭的量，不影响化学反应速率，②项不选；③恒容通入，反应物浓度增大，反应速率加快，③项选；④恒容下充入，反应物的浓度不变，反应速率不变，④项不选；⑤恒压下充入，反应物的浓度减小，反应速率减小，⑤项不选；答案选C。10．在可逆反应：中，已知：起始浓度A为，B为，C的反应速率为0.5mol/(L·min)，后，测得D的浓度为。则关于此反应的下列说法正确的是A．末时A和B的浓度之比为5:3B．C．末时B的浓度为D．末时A的消耗浓度为【答案】C【详解】A．2min末时A和B的浓度之比为4:1.5=8:3，故A错误；B．各物质变化的物质的量浓度之比等于方程式的系数比，所以x=2，故B错误；C．2min末时B的浓度为1.5mol/L，故C正确；D．2min末时A的消耗浓度为1mol/L，故D错误；故选C。11．关于一定温度下进行的反应A(g)＋3B(g)⇌2C(g)，下列叙述不能表明该反应达到化学平衡状态的是()A．C的生成速率与C的分解速率相等B．混合气体的总物质的量不再变化C．A、B、C的浓度不再变化D．单位时间内生成amolA，同时分解2amolC【答案】D【解析】一定温度下的反应A(g)＋3B(g)2C(g)中，各组分均为气体，该反应是一个气体分子数减小的反应。C的生成速率与C的分解速率相等时，正反应速率和逆反应速率相等，反应达到平衡状态；混合气体的总物质的量不再变化，说明各组分的浓度保持不变，反应达到平衡状态；A、B、C的浓度不再变化时，反应达到平衡状态；单位时间内生成amolA，同时分解2amolC，不能说明正反应速率和逆反应速率相等，故不能说明反应达到平衡状态。综上所述，不能表明该反应达到化学平衡状态的是D。12．一定温度下，向一恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2，在一定条件下发生反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，下列有关说法正确的是()A．当O2的浓度不变时，反应达到平衡状态B．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率相等且都为零C．当单位时间内消耗amolO2，同时消耗2amolSO2时，反应达到平衡状态D．当SO2、O2、SO3的分子数之比为2:1:2时，反应达到平衡状态【答案】A【解析】当O2的浓度不变时，反应达到平衡状态，A项正确；达到平衡状态时，正反应和逆反应的速率相等，但不为零，B项错误；单位时间内消耗amolO2，同时消耗2amolSO2，只能说明正反应速率的情况，不能说明正、逆反应速率相等，即反应不一定达到平衡状态，C项错误；当SO2、O2、SO3的分子数之比为2:1:2时，正、逆反应速率不一定相等，反应不一定达到平衡状态，D项错误。13．在容积固定的容器中，发生反应2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)，下列说法中能证明反应已达到平衡状态的是()①混合气体的颜色不再变化②各组分浓度相等③v正(H2)＝2v逆(HI)④一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂⑤混合气体的平均摩尔质量不再变化A．①④B．①②④C．①③⑤D．①④⑤【答案】A【解析】容器内气体的颜色不再变化，说明I2(g)的浓度不变，反应达到平衡状态，①正确；各组分浓度相等，但浓度不一定不变，不能说明反应达到平衡状态，②错误；反应速率v正(H2)＝2v逆(HI)，速率之比不等于计量数之比，正、逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，③错误；一个H—H键断裂等效于两个H—I键形成，同时有两个H—I键断裂，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，④正确；混合气体的平均摩尔质量是混合气体的总质量和混合气体的总物质的量的比值，总质量和总物质的量均不变，所以混合气体的平均摩尔质量不再变化不能说明反应达到平衡状态，⑤错误；所以A正确。14．在一定温度下，将1molA和2molB放入容积为5L的某密闭容器中发生反应：A(s)＋2B(g)⇌C(g)＋2D(g)。5min后达到平衡，测得容器内B的浓度减少了0.2mol·L－1，则下列叙述不正确的是()A．在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02mol·L－1·min－1B．平衡时B的转化率为50%C．平衡时B的体积分数约为33.3%D．初始时的压强与平衡时的压强比为4:5【答案】C【解析】测得容器内B的浓度减少了0.2mol·L－1，则C的浓度增加量为0.1mol·L－1，因此在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为eq\f(0.1mol·L－1,5min)＝0.02mol·L－1·min－1，A项正确；消耗B的物质的量为0.2mol·L－1×5L＝1mol，则平衡时B的转化率为eq\f(1mol,2mol)×100%＝50%，B项正确；消耗B的物质的量为1mol，生成C、D的物质的量分别为0.5mol、1mol，A是固体，所以平衡时B的体积分数为eq\f(1mol,1mol＋0.5mol＋1mol)×100%＝40%，C项错误；一定条件下气体压强之比等于气体的物质的量之比，A是固体，所以初始时的压强与平衡时的压强比为eq\f(2mol,1mol＋0.5mol＋1mol)＝4:5，D项正确。15．为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是()A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小B．相同环境下若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位【答案】B【详解】A．反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断，故A正确；B．图甲所示实验中没有控制变量，没有设计实验验证和对反应速率的影响，故该实验不能确定和对分解的催化效果，故B错误；C．反应速率可以用单位时间内产生气体的体积表示，故C正确；D．关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，若气密性不好，气体就能够加入，活塞不能回到原位，故D正确。故答案选B。16．对于密闭容器中反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，673K、30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化关系如图。下列叙述正确的是（）A．用同种物质表示的正反应速率：点a比点b的小B．点c处反应达到平衡C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样D．在给定条件下，t1时刻NH3的含量达到最高【答案】D【分析】根据图像可知，a、b、c三点时，v(正)>v(逆)；d、e为平衡状态；【详解】A.a、b两点，氢气的浓度减小，用同种物质表示的正反应速率：点a比点b的大，A错误；B.点c处v(正)>v(逆)，反应未达到平衡，B错误；C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处v(正)=v(逆)，n(N2)一样，C错误；D.在给定条件下，t1时刻反应达到平衡状态，则NH3的含量达到最高，D正确；答案为D17．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，经5min后，测得D的浓度为0.5mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率为0.1mol·L－1·min－1。求：(1)5min后A的浓度c(A)＝________mol·L－1，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n(A)＝n(B)＝________mol。(2)B的平均反应速率：v(B)＝________mol·L－1·min－1。(3)x的值为________。【答案】(1)0.753(2)0.05(3)2【解析】(1)设原混合物中A、B的物质的量为amol，列出起始时和5min时有关物质的物质的量。3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)起始时/molaa005min时/mola－1.5a－0.50.1×2×50.5×2根据c(A)∶c(B)＝3∶5，可得eq\f(a－1.5,a－0.5)＝eq\f(3,5)，解得a＝3，即n(A)＝n(B)＝3mol,5min后c(A)＝eq\f(3mol－1.5mol,2L)＝0.75mol·L－1。(2)v(B)＝eq\f(0.5mol,2L×5min)＝0.05mol·L－1·min－1。(3)由化学计量数之比等于物质的量的变化量之比，则eq\f(x,2)＝eq\f(1,0.5×2)，解得x＝2。18．某同学在进行稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量CuSO4溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)CuSO4溶液可以加快氢气生成速率的原因是_______________________________；(2)现有K2SO4、ZnSO4、Ag2SO4三种溶液，与实验中CuSO4溶液起相似作用的是____；(3)要加快气体产生的速率，还可采取的方法有________，________(答两种)；(4)若该同学用2L稀硫酸溶液进行实验，2min后，发现金属Zn的质量减少了6.5g，则这段时间v(H2SO4)=______。【答案】CuSO4与Zn反应生成的Cu附着在Zn表面，形成Zn、Cu、稀硫酸原电池，加快了Zn与稀硫酸反应生成氢气的速率Ag2SO4升高温度适当增大硫酸的浓度(或增大锌的表面积)0.025mol·L-1·min-1【详解】(1)CuSO4溶液与金属锌会发生置换反应，生成的Cu与Zn可构成原电池，促进Zn失电子，所以加快氢气生成速率的原因是：CuSO4与Zn反应生成的Cu附着在Zn表面，形成Zn、Cu、稀硫酸原电池，加快了Zn与稀硫酸反应生成氢气的速率；答案为：CuSO4与Zn反应生成的Cu附着在Zn表面，形成Zn、Cu、稀硫酸原电池，加快了Zn与稀硫酸反应生成氢气的速率；(2)三种盐溶液与Zn发生反应生成的金属，其活动性应比Zn弱，以促进Zn的失电子反应的进行，所以在K2SO4、ZnSO4、Ag2SO4三种溶液中，与实验中CuSO4溶液起相似作用的是Ag2SO4；答案为：Ag2SO4；(3)要加快气体产生的速率，可通过增大浓度、温度、接触面积等实现，则可采取的方法有升高温度，适当增大硫酸的浓度(或增大锌的表面积)；答案为：升高温度；适当增大硫酸的浓度(或增大锌的表面积)；(4)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，n(Zn)==0.1mol，则2min内v(H2SO4)==0.025mol·L-1·min-1。答案为：0.025mol·L-1·min-1。19．在一定温度下，在容积为5.0L的密闭容器中发生如下反应：N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)，起始时，充入的N2和H2的物质的量分别是3.0mol和6.0mol，2min达化学平衡状态，此时生成NH3的物质的量是2.4mol。试求：(1)计算2min内N2的平均反应速率为__。(2)H2的转化率是__。(3)平衡时混合气体中N2的体积分数是__。(4)以下能使此反应速率加快的措施是__。①通过减小容器体积增大压强；②升高温度；③恒压条件通入He；④恒容条件下通入N2【答案】60.0%①②④【详解】(1)在一定温度下，在5.0L的密闭容器中，2min达化学平衡状态则2min内N2的平均反应速率为。(2)H2的转化率：。(3)平衡时混合气体中N2的体积分数即物质的量分数：。(4)①通过减小容器体积增大压强，则各成分浓度同等倍数增大，反应速率加快，①正确；②升高温度，反应速率加快，②正确；③恒压条件通入He则容器体积，则各成分浓度同等倍数减小，反应速率减慢，③错误；④恒容条件下通入N2，则反应物浓度增大，反应速率加快，④正确；则能使此反应速率加快的措施是①②④。20．(1)－定温度下，在密闭容器内进行某化学反应，气体X、Y的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。①写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。②在t1和t2时正反应速率分别为v1和v2，则二者大小关系为v1________v2(填“>”“<”或“＝”)。③在t1、t2和t3三个时刻中，反应程度最大的是________(填“t1”“t2”或“t3”)。(2)一定温度下，将一定量的N2和H2充入固定体积的密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温、高压))2NH3(g)。①下列描述能说明该可逆反应达到化学平衡状态的有________。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②若起始时向容器中充入10mol·L－1的N2和15mol·L－1的H2,10min时测得容器内NH3浓度为1.5mol·L－1。10min内用N2表示的反应速率为________；此时H2的转化率为________。【答案】(1)①3Y(g)2X(g)②>③t3(2)①AE②0.075mol·L－1·min－115%【解析】(1)①随着时间变化，Y的物质的量减少、X的物质的量增加，即Y为反应物、X为生成物，依据物质的量变化量之比等于化学计量数之比，可得化学方程式为3Y(g)2X(g)。②随着反应的进行，反应物的浓度降低，正反应速率减慢，即v1>v2。③反应正向进行，t3时刻达到化学平衡，即t3时刻反应程度最大。(2)①反应前后气体计量数之和不相等，密闭容器体积固定，未平衡时随反应进行，气体总物质的量变化导致压强变化，因此容器内的压强不变时，说明反应达到平衡，故A项正确；各组分都是气体，气体总质量始终保持不变，容器为恒容状态，密度保持恒定，因此密度不变不能说明反应达到平衡状态，故B项错误；H—H键断裂和N—H键形成都说明反应向正反应方向进行，因此不能说明反应达到平衡，故C项错误；开始时通入量未知，因此已知物质的量浓度之比，不能判断是否达到平衡，故D项错误；根据化学平衡状态的定义，NH3的质量分数不变，说明反应达到平衡，故E项正确。②根据化学反应速率的表达式，v(NH3)＝eq\f(1.5mol·L－1,10min)＝0.15mol·L－1·min－1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)＝eq\f(vNH3,2)＝0.075mol·L－1·min－1；消耗H2的物质的量浓度为eq\f(3,2)×1.5mol·L－1＝2.25mol·L－1，H2的转化率为eq\f(2.25mol·L－1,15mol·L－1)×100%＝15%。21．(1)在2L的密闭容器中放入4molN2O5，发生如下反应：2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）。反应至5min时,测得N2O5转化了20%，则v（NO2）为__；5min时，N2O5在混合气体中的体积分数是__。(2)某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。根据图中数据填空：①该反应的化学方程式为________。②若X、Y、Z均为气体，2min时反应达到平衡，此时体系内压强与开始时的压强之比为_____。③若X、Y、Z均为气体，则达平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时_____（填“增大”“减小”或“相等”）。④硫酸是一种重要的化工产品，硫酸消耗量常视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前硫酸的重要生产方法是“接触法”，有关反应2SO2+O22SO3的说法正确的是___（多选）。A．该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫B．达到平衡后，反应就停止了，故此时正、逆反应速率相等且均为0C．一定条件下，向某密闭容器中加入2molSO2和1molO2，则从反应开始到达平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻,正、逆反应速率相等D．在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题【答案】0.16mol·L-1·min-161.5%3X+Y2Z9∶10增大ACD【详解】(