化学反应的速率和限度（练习）2023学年高一化学下学期期中期末知识串讲（人教版2019必修第二册）（解析版）

专题07化学反应的速率和限度

【专题过关】

1.反应4A⑸+2B(g)/2C(g)+D(g)从正反应方向，经过2s后B的浓度减少了0.04mol∙LL下列说法正确

的是

A.用A表示的反应速率是0.04mol∙Ll∙s-'

B.在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的

C.在2s末时的反应速率，用反应物B来表示是0.02mol∙I√∣∙sT

D.2s后,D的物质的量为0.02mol

【答案】B

【解析】A.A是固体，不能表示反应速率，A错误；

B.B和C的计量数相同，则在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的，B正确：

C.经过2s后B的浓度减少了0.04molL1,则v(B)=0.04mol∙Ll÷2s=0.02mol∙Ll∙sl,此速率为2s内的平均

速率，不是在2s末时的反应速率，C错误；

D.不知道容器的体积，无法计算，D错误。

故选B。

2.在恒温、恒容的密闭容器中进行反应A(g)=B(g)+C(g),若反应物的浓度由2mol∙U降到0.8mol∙L∙1

需要20s,那么反应物浓度再由0.8mol∙L-'降到0.2mol∙L-'所需要的时间为

A.10sB.大于10sC.小于10sD.无法判断

【答案】B

△c2mol∕L-0.8mol/L

【解析】反应物的浓度由2mol∕L降到0.8mol∕L时的平均反应速率v=—=------------------------------

V20s

=0.06mol∕(L∙s),假设以().06mol∕(L∙s)的反应速率计算反应物A的浓度由0.8ιnol∕L降到0.2mol∕L所需反应时

AC0.8mol/L-0.2mol/L

IHJt=-=-o06mol∕(L∙s)—=10s＞实际上A物质的化学反应速率是随着物质浓度的减小而减小，所

以反应物的浓度由0.8mol∕L降到0.2mol∕L时的平均反应速率小于0.06mol∕(L∙s),所用时间应大于IOs,故选

Bo

【点睛】解答本题要注意浓度对反应速率的影响，20s后A的浓度减小，以后的反应速率要小于20s内的反

应速率。

3.下列关于化学反应限度的说法正确的是

A.一个可逆反应达到的平衡状态，就是这个反应在该条件下不再反应

B.当一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等

C.平衡状态是一种静止的状态，反应物和生成物的浓度相等

D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变

【答案】B

【解析】A.一个可逆反应达到的平衡状态，化学平衡是一个动态平衡，就是这个反应在该条件下仍然继续

进行反应，只不过是正、逆反应速率相等而已，A错误；

B.化学平衡的微观本质就是正、逆反应速率相等，即当一个可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相

等，B正确；

C.平衡状态是一种动态的状态，正逆反应速率相等，各组分的浓度保持不变的状态，但反应物和生成物的

浓度不一定相等，C错误：

D.根据勒夏特列原理可知，化学反应的限度可以通过改变条件而改变，D错误；

故答案为：Bo

4.反应4A(s)+5B(g)4C(g)+6D(g)在IoL密闭容器中进行，半分钟后，D的物质的量增加了0.45mol,

则下列说法正确的是

A.半分钟时V(B)=O.0015mol∙L"∙s"B.半分钟内V(A)=O.001OmoI∙L"∙s"

C.半分钟内V(C)=O.001OmOI∙L's"D.半分钟内V(D)=O.045mol∙L"∙s"

【答案】C

【解析】A.化学反应速率代表一段时间的平均速率，不是瞬时速率，即半分钟时V(B)是指瞬时速率，不能

计算，A错误；

B.A物质是固体，浓度视为常数，不能用反应速率表示，B错误；

C.半分钟后，D的物质的量增加了0.45mol,则半分钟内V(D)=兽=等黑=0.0015mo卜LLL,由速率

V∆tIOL×30s

,4

之比等于系数比，v(C)=-v(D)=0.0010mol∙L,∙s-1,C正确；

6

D.半分钟后，D的物质的量增加了0.45mol,则半分钟内v(D>^-=⅛^≤≈O.OOI5mol∙El∙s',D错误：

V∆t10L×30s

故选：Co

5.一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molθ2发生反应

4NH3(g)+5O2(g)≠4NO(g)+6H2O(g)«2min后，No的浓度为0.06mol∙L。下列有关说法不正确的是

A.2min末，用NO表示的反应速率为0.06mol∙L"∙min"

B.2min末,NH3的浓度为0.14mol∙L∣

C.O〜2min内，生成的水的质量为3.24g

D.O〜2min内，Ch的物质的量减少了0.15mol

【答案】A

【解析】A.化学反应速率指的是平均反应速率，不是瞬时速率，因此无法计算2min末的瞬时速率，A错

、口

厌；

B.2min末，No的浓度为0.06mol∙LL则参加反应的NH3的浓度为0∙06mol∙LL则2min末，NE的浓度

为0.2mol∙L1-0.06mol∙L'1=0.14mol∙L',,B正确；

C.O〜2min内，生成的水的物质的量为丝包处岂∙9χ2L=0.18mol,质量为0.18molxl8g∕mol=3.24g,C

4

正确；

D.O〜2min内，Ch的物质的量减少了°°6rn"Lx5χ2L=o.]5mol,DiE确；

4

故选Ao

6.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)+Jh(g)反应体系中增加C的量

B.Fe与稀硫酸反应制取比时，改用浓硫酸

C.过氧化氢分解时加入适量的MnO2

D.合成氨反应中在恒温、恒容条件下充入氮气使体系压强增大

【答案】C

【解析】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.二氧化镐可以催化过氧化氢加快反应速率，C正确；

D.恒温、恒容条件下充入氨气使体系压强增大，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。

7.反应mA(g)+nB(g)=wC(g)中,在同一时间段内测得:A每分钟减少0.15mol∙Ll,B每分钟减少0.05mol∙L^l,

C每分钟增加0.1mol∙LL则下列叙述正确的是()

A.在体积和温度不变的条件下，随着反应的进行，体系的压强逐渐增大

B.化学计量数之比是m：n：w=3：1：2

C.单位时间内反应物浓度的减少等于生成物浓度的增加

D.若在前IOS内A减少了Xmo1,则在前20s内A减少了2xmol

【答案】B

【详解】

A.根据速率之比等于化学计量数之比，可知m：n：w=0.15:0.05：0.1=3：1：2,随反应进行气体的物质

的量减小，在容器容积和温度不变的条件下，随着反应的进行，体系的压强逐渐减小，故A错误：

B,速率之比等于化学计量数之比，故m：n：w=0.15:0.05：0.1=3：1：2,故B正确；

C.由给出的A、B、C的反应速率可知，单位时间内反应物浓度的减少不等于生成物浓度的增加，故C错

误；

D.后IOS内反应速率比前IOs内小，故后IOS内减少的A小于Xmol,故前20s内减少的A的物质的量小

于2xmol,故D错误。

8.臭氧是理想的烟气脱硝试剂，可逆反应2NO2(g)+O3(g)=N2O5(g)+O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，

反应过程中测得OXg)的浓度随时间1的变化曲线如图所示

∣c(O2)∕mol∙L-'

8〃min

下列叙述错误的是

A.a~c段反应速率加快的原因可能是反应放热

B.若向容器内充入一定体积的Nth,化学反应速率加快

C.向反应体系中通入氢气，反应速率降低

l1

D.2~8min的化学反应速率v(NO2)=0.4mol∙L^∙min

【答案】C

【解析】A项，随着反应的进行，a〜C段反应速率反而加快的原因可能是该反应放热，温度升高，反应速

率加快，正确；B项，若向容器内充入一定体积的NO2,增大了NCh的浓度，化学反应速率加快，正确；C

项，恒容条件下，向反应体系中通入不反应的氢气，反应速率不变，错误；D项，2〜8min内，氧气的浓度

变化量为1.6mol∙L'-0.4mol∙Lr=I.2mol∙Lr,则贝。2)="黑肾-=0.2mol∙Ll∙min,,根据化学反应

ll

速率之比等于化学计量数之比可得，V(NO2)=2V(O2)=0.4mol-L-min,正确。

9.在一定条件下，向某密闭容器中充入SO2和∣iiθ2合成SO.”以下叙述不正确的是

A.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零

B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零

C.平衡时，正反应速率与逆反应速率相等且不为零

D.达到平衡时，SO2、。2、S03三者中均存在讴0

【答案】B

【解析】开始反应时，反应物浓度最大，所以正反应速率最大；生成物浓度为零，所以逆反应速率为零,

故A正确；随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不能减小为零，故B错误；平衡时反应没有停止,

正反应速率与逆反应速率相等Fl不为零，故C正确；可逆反应同时向正逆两个方向进行，达到平衡时，SO2、

02、SCh三者中均存在1口，故D正确。

一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：当?、

10.CO2(g)+3H2(g)CH,OH(g)÷H2θ(g)oCoH2,

的浓度不再变化时，下列说法正确的是

CH3OH,Hq

和全部转化为和。

A.Co2H2CFLiOHH?

B.该反应已达到化学平衡

C.正、逆反应速率相等且等于零

、、的浓度一定相等

D.CO2H2CH3OHʌHQ

【答案】B

【详解】A.可逆反应有限度，转化率不可能为100%,故A错误；

该反应是可逆反应，、、也。的浓度不再变化时，说明达到平衡状态，故正确；

B.Co2H2CH1OH,B

C.根据B分析可知该反应达到平衡，正、逆反应速率相等但不等于零，故C错误；

、、也。的浓度不再变化时，但浓度不•定相等，故错误：

D.Co2H2CH3OH,D

综上所述，答案为B。

11.下列标志可表明对应反应达到平衡状态的是

选项反应条件可逆反应标志

A恒温恒容2Sθ2(g)+θ2(g)=2SO3(g)混合气体的密度不变

混合气体颜色不变

B恒温恒容2N0(g)+02(g)==2NO2(g)

NH3在混合气体中的

C恒温恒压NH2COONH4(S)==2NH3(g)+CO2(g)

百分含量不变

恒温恒压=N2O4(g)

D2NO2(g)=C(NO2)=2c(N2θ4)

【答案】B

【解析】A项，混合气体的总质量不变，总体积不变，混合气的密度始终不变，所以密度不变时，反应不一

定达平衡状态，不符合题意；B项，混合气体的颜色不变，则C(No2)不变，恒温恒压时，反应达平衡状态，

符合题意；C项，NHzCOONHa分解所得NHs与CCh的物质的量之比为定值，NE的百分含量始终不变，所

以NH3的百分含量不变时，反应不一定达平衡状态，不符合题意：D项，c(NO2)=2c(N2O4),只提供反应物

与生成物的浓度关系，无法判断正逆反应速率是否相等，所以不能判断反应是否达平衡状态，不符合题意。

12.下列叙述能说明在固定容积的密闭容器中进行的反应：3X(g)+Y(g).∙2Z(g)已经达到平衡状态

的是()

A.X、Y、Z的物质的量之比为3：1：2

B.混合气体的压强不随时间的变化而变化

C.单位时间内每消耗3molX,同时生成2molZ

D.混合气体的总质量不随时间的变化而变化

【答案】B

【详解】

A.X、Y、Z的物质的量之比为3：1：2时反应可能处于平衡状态，也可能未达到平衡，这与开始时加入

的反应物的物质的量的多少及反应条件有关，A错误；

B.该反应是反应前后气体物质的量不同的反应，若压强不变时，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡

状态，B正确；

C.反应消耗X和生成Z表示的都是向正反应方向进行，不能据此判断反应是否达到平衡状态，C错误；

D.反应混合物都是气体，反应遵循质量守恒定律，混合气体的总质量始终不变，因此不能据此判断反应是

否处于平衡状态，D错误；

故合理选项是B。

13.关于合成氨工业的说法错误的是

A.合成氨工业采用循环操作，主要是为了提高氮气和氢气的利用率

B.工业上一般选择400-500。C的主要原因是让铁触媒的活性大，反应速率快

C.从合成氨的原理出发,增大压强既有利于加快速率又有利于平衡右移，但压强增大设备成本大幅度提升，

所以实际工业中往往采用常压

D.为了防止催化剂“中毒”，原料气需要经过净化

【答案】C

【解析】A.合成氨工业采用循环操作，主要是为了提高氮气和氢气的利用率，提高经济效益，故A正确；

B.合成氨反应使用铁触媒作催化剂，该催化剂在400-500°C时活性最大，因此合成氨反应的温度控制在

400-500℃,故B正确;

C.合成氨反应为气体体积减小的反应，增大压强既有利于加快速率又有利于平衡右移，但压强增大设备成

本大幅度提升，综合考虑以上影响因素，实际工业中采用压强：2xl()7~5χl()7pa,故C错误；

D.合成氨反应使用铁触媒作催化剂，原料气中含有杂质的气体可能会造成催化剂中毒而活性减弱，因此原

料气需要经过净化处理，故D正确；

答案选C。

14.X、Y、Z为三种气体，把“molX和bmolY充入一密闭容器中，发生反应X+2Y.*2Z»达到平衡

时，若它们的物质的量满足："(X)+"(Y)="(Z),则Y的转化率为

a+b2(a+b)

A.----×100%B.------×100%

55b

2(a+b)a+b

C.—------x∣00%D.-----X100%

55a

【答案】B

【解析】设反应达平衡时消耗Y物质的量为心则：

X+2Y—T2Z

起始量∕molab0

X

转变量∕molXX

2

X

平衡量∕mola----b-xX

2

X2(α+b)

依题意可得：(a—)+(⅛-JV)=X,x=----------mol

2(α+b)

Y的转化率为-2—XKx)%=''"IX100%,选B。

b5b

15.(双选)向绝热恒容密闭容器中通入A和B,在一定条件下发生反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g),正反

应速率随时间变化的示意图如下图，下列结论正确的是

B.当Arl=Af2时，气体C的生成量：ab段小于be段

C.C点时：u（正）=可逆）

D.体系压强不再变化，说明反应达到平衡状态

【答案】BD

【解析】从图中可以看出，随着反应的进行，起初正反应速率不断增大，则表明反应为放热反应。

A项，随着反应的进行，气体A的浓度不断减小，所以气体A的浓度：a点大于b点，不正确；B项，在a、

C段，正反应速率不断增大，则单位时间内气体C的生成量不断增多，所以当"l=∆f2时，气体C的生成量：

ab段小于be段，正确；C项，c点时，正反应速率还在改变，说明没有达到平衡状态，所以C点时：v（正）

与贝逆）不相等，不正确；D项，体系压强不再变化，表明体系的温度不变、气体的浓度不变，从而说明反

应达到平衡状态，正确；故选BD。

16.在体积均为2L的刚性密闭容器中，充入一定量N2和H?在不同温度下发生反应，容器中NH3的物质的

量随反应时间的变化如图所示，下列说法错误的是

A.温度为T∣,前20s用NH3表示的平均反应速率为0.005mol∙L-∣∙s∣

B.温度为n，35s后反应处于平衡状态

C.建立平衡过程的平均反应速率：v（T1）>V（T2）

D.根据平均反应速率判定反应温度：T1<72

【答案】D

【解析】A项，由图可知，温度为20s时，氨气的物质的量为0.2Omo1,则前20s用氨气表示的平均反

0.20mol

应速率为=OOo5moLL〕sj正确；B项，由图可知，温度为不，35S后氨气的物质的量保持不变，

说明反应处于平衡状态，正确；C项，由图可知，温度为八时，反应先达到平衡，所以建立平衡过程的平

均反应速率大小为v(∕)>v(T2),正确；D项，由图可知，温度为力时，反应先达到平衡，说明八时反应速

率快于“，温度Tl大于不，错误。

17.(一)将等物质的量的A和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),5min

后测得c(D)=0.5mol∙L1,C(A):c(B)=l：2,C的反应速率是0.15mol∙L'∙min^1o

(I)B的反应速率V(B)=,X=o

(2)A在5min末的浓度是。

(3)此时容器内的压强与开始时之比为。

(二)计算下列化学反应的速率：

(4)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OZmolLLminL则以物质B

表示此反应的化学反应速率为mol∙L1∙min-⅛

(5)一定温度下，将ImolN2。4充入体积为1L的密闭容器中，反应3s后，No2的物质的量为0.6mol,则O〜

3s内的平均反应速率V(NCh)=_______mol∙Ll∙s-lc

(6)在2L的密闭容器中，充入2molNz和3molH2,在一定条件下发生反应，3s后测得Nz为1.9mol,则

以H2的浓度变化表示的反应速率为。

【答案】⑴0.05mol∙L-∣∙min"3

(2)0.5mol∙L^l

(3)11：10

(4)0.6

(5)0.2

(6)0.05mol∙Ll∙s-1

【解析】

(1)5min后测得c(D)=0.5mol∙L1,则反应消耗B的浓度Ac(B)=JC(D)=O.25mol∙Ll,故用B的浓度变化表示

的化学反应速率V(B)="吧匹=0∙05mol∕(L?；

5mm

化学反应速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比。C的反应速率是0.15mol∙L-l∙minl,v(B)：

v(C)=0.05:0.15=1：3,解得x=3；

(2)假设反应开始时A、B的物质的量都是XmO1,5min时生成D的浓度是0.5mol∕L,则产生D的物质的量

n(D)=0.5mol∕L×2L=Imol,根据物质反应转化关系可知反应产生A物质的量是1.5mol,消耗B物质的量是

0.5mol,此时A、B的物质的量分别是(x-L5)mok(x-0.5)mol,此时C(A)：c(B)=I：2,由于容器的容积相

同，物质的浓度比等于物质的量的比,所以(x-1.5)：(x-0.5)=l:2,解得x=2.5mol,则5min末A的物质的

量是2.5mol-1.5mol=1mol,故A的浓度C(A)=当F=O.5mol∕L；

(3)5min时C的物质的量n(C)=0.15mol∕(L-min)×2L×5min=1.5moL在同温同体积时,气体的压强之比等于

物质的量之比，反应后气体的物质的量之和为1mol+(2.5-0.5)mol+1.5mol+lmol=5.5moɪ,起始时气体的

物质的量为2.50101+2.50101=511101,则此时容器内的压强与开始时之比为5.5：5=11：10；

(4)用不同物质表示反应速率时，速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比。v(A)=0.2mol∕(L∙min),

则以物质B表示此反应的化学反应速率v(B)=3v<A)=3×0.2mol∕(L∙min)=0.6mol∕(L∙min);

0.6mol

(5)O~3s内的平均反应速率y(NCh)=ILmol∕(L∙s);

----------_v.Z

3s

⑹反应开始时〃(N2)=2mol,3s后〃(N2)=1.9mol,ΔH(N2)=0.1mol,则根据物质反应消耗关系可知Azi(Hz)=O.3

0.3mol

mol,故以H?的浓度变化表示的反应速率y(H2尸2L_∩mol∕(L∙s)o

------------Un.UςJ

3

18.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∙L-i∖2.0OmoI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∕molL"实验目的

①298粗颗粒2.00

⑴实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响；

②298粗颗粒1.00

(H)实验①和_________探究温度对该反应速率的影响；

(In)实验①和_________探究锌规格(粗、细)对该反应速

③308粗颗粒2.00

率的影响。

④298细颗粒2.00

(2)实验①记录如下(换算成标况)：

时间⑸102030405060708090100

氢气体积(mL)16.839.267.2224420492.8520.8543.2554.4560

①计算在30s~40s范围内盐酸的平均反应速率V(HCl)=(忽略溶液体积变化)。

②反应速率最大的时间段(如OS〜IOS)为，可能原因是；

(3)另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在盐酸溶液中分别加

入等体积的下列溶液以减慢反应速率，在不影响产生H2气体总量的情况下，你认为他上述做法中可行的是

(填相应字母)；A.NaNO3溶液B.NaCI溶液C.CUSO4溶液D.Na2CO3

(4)某化学研究小组的同学为比较Fe3+和Ci?+对H2O2分解的催化效果，设计了图所示的实验。

①如图可通过观察现象，比较得出比较Fe?+和C/+对H2O2分解的催化效果结论。

②某同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是。

【答案】(1)③④

(2)0.056mol∕(L∙s)40-50s反应放热，温度高，反应速率快

(3)B

(4)生成气泡的快慢阴离子也可能会对反应速率产生影响，所以将FeCl3改为Fe2(SO4)3可以控制阴离

子相同，排除阴离子不同造成的干扰

【解析】(1)探究外界条件对反应速率的影响，注意控制变量法的使用。实验①和②温度一样，锌颗粒大

小一样，盐酸浓度不一样，所以实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响；实验①和③其他条件相同，

温度不同，所以是探究温度对该反应速率的影响；实验①和④其他条件相同，锌颗粒大小不同，所以是探

究锌规格(粗、细)对该反应速率的影响。

故答案是③；④；

(2)①根据反应速率的计算公式得，30s~40s氧气体积的变化量是156.8mL,则物质的量变化是0.007mol,

则反应的盐酸的物质的量是0∙014mol,浓度变化量是0∙56mol∕L,V(HCD=AC(HQ)=O∙56mol

∆tIOs

0.056mol∕(L∙s);

②通过表格分析，同样时间段，40〜50s氢气的体积变化最大，则40〜50s时是反应速率最大的时间段，此

时反应物浓度不是最大，所以最大的可能原因是金属与酸反应放热，温度升高，速率变大；

综上，答案是0.056mol∕(L∙s);金属与酸反应放热，温度升高，速率变大；

(3)事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率，在不影响产生比气体总量的情况下，

你认为他上述做法中可行的是：

A.加入NaNCh溶液，引入硝酸根离子，形成氧化性很强的硝酸，硝酸与金属锌反应不能生成氢气，A项

不符题意；

B.加入NaCI溶液，相当于稀释盐酸溶液，使反应减慢，不影响氢气总量的生成，B