2025年高一化学寒假衔接讲练 (人教版)第05讲 化学反应的速率与限度（教师版）

第05讲化学反应的速率与限度模块一思维导图串知识模块二基础知识全梳理（吃透教材）模块三教材习题学解题模块四核心考点精准练（7大考点）模块五小试牛刀过关测（基础练10题）（提升练5题）1.了解化学反应速率的概念和表示方法，并能进行简单计算。2.理解影响化学反应速率的因素及规律，并能合理解释生产、生活中的相关化学现象。3.了解可逆反应及其特点。理解化学平衡状态的特征及标志，知道改变条件化学平衡会发生改变。4.了解控制反应条件在生产、生活和科研中的作用。课时1化学反应的速率一、化学反应速率及其表示方法1.化学反应速率概念及表示方法2.对化学反应速率的理解3.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)＋dD(g)，比较eq\f(v(A),a)与eq\f(v(B),b)，若eq\f(v(A),a)＞eq\f(v(B),b)，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。二、影响化学反应速率的因素1．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实验操作实验现象①产生气泡速率最慢②产生气泡速率较快③产生气泡速率最快实验结论对于反应2H2O2eq\o(=,\s\up7(催化剂))2H2O＋O2↑来说，温度升高，H2O2的分解速率加快(2)催化剂对化学反应速率影响的探究实验操作实验现象①无明显现象②能产生大量气泡③能产生大量气泡实验结论MnO2、FeCl3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实验现象装有12%H2O2溶液的试管产生气泡速率更快实验结论增大反应物浓度能使H2O2分解速率加快(4)固体反应物表面积对化学反应速率影响的探究实验操作实验现象加粉末状碳酸钙的试管内产生气泡较快，加块状碳酸钙的试管内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，反应速率越快2.影响化学反应速率的因素(1)内因反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。(2)外因(其他条件不变，只改变一个条件)课时2化学反应的限度化学反应条件的控制一、化学反应的限度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“”。(2)2．化学平衡状态的建立(1)化学平衡状态的建立过程在一定条件下向反应容器中加入SO2和O2发生反应：2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3(g)浓度速率变化v正、v逆关系开始反应物浓度最大v正最大v正＞v逆生成物浓度为0v逆为0过程中反应物浓度减小v正减小v正＞v逆生成物浓度增大v逆增大平衡反应物浓度不变v正不变v正＝v逆生成物浓度不变v逆不变(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都不再改变，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的或完成的最大程度，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，即改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。二、化学反应条件的控制1．化学反应条件控制的目的(1)促进有利的化学反应：提高反应速率；提高反应物的转化率，即原料的利用率。(2)抑制有害的化学反应：降低反应速率，控制副反应的发生，减少甚至消除有害物质的产生。2．化工生产中反应条件的调控(1)考虑因素化工生产中调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。(2)实例——合成氨生产条件的选择教材习题01下列关于化学反应速率的说法中，不正确的是()A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B．在容积不变的反应容器中，化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增来表示C．若某化学反应在某段时间内的反应速率为0.5mol·L－1·s－1，就是指在该段时间内反应物和生成物的浓度变化量都为0.5mol·L－1D．化学反应速率是可以通过实验测定的解题思路若某化学反应的反应速率为0.5mol·L－1·s－1，是指用某一物质表示的平均反应速率，与其他物质的反应速率不一定相等，并且未告诉时间范围，无法计算浓度变化量，故C项错误。【答案】C教材习题02下列反应不属于可逆反应的是()A．二氧化硫的催化氧化B．氯气溶于水C．工业合成氨D．水电解生成H2和O2与H2在O2中的燃烧反应解题思路二氧化硫催化氧化生成SO3是可逆反应，故A正确；氯气溶于水，氯气与水反应生成HCl和HClO，是可逆反应，故B正确；工业合成氨是可逆反应，故C正确；水电解生成H2和O2与H2在O2中的燃烧反应，反应条件不同，不是可逆反应，故D错误。【答案】D核心考点一：化学反应速率的概念及表示【例1】（重庆市江津第五中学校2023-2024学年高一下学期期中）下列说法正确的是A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学方程式中的计量数之比C．化学反应速率指的是某时刻的瞬时速率D．化学反应速率的单位由时间单位和物质的量的单位决定【答案】B【解析】A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示，A错误；B．因为物质是按化学反应中的化学计量数反应的，故用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学方程式中的计量数之比，B正确；C．化学反应速率指的是某时间段内的平均时速率，C错误；D．化学反应速率的单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定，D错误；故选B。核心考点二：化学反应速率的计算及比较【例2】（湖北省部分普通高中联盟2023-2024学年高一下学期期中）已知反应在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最慢的是A． B．v(CO)=1.5mol/(L·min)C． D．【答案】A【分析】同一化学反应中，同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较，数值越小的反应速率越慢，同时注意单位的统一。【解析】A．v(CO)=2v(NO2)=1.4mol/(L·min)；B．v(CO)=1.5mol/(L·min)；C．v(CO)=4v(N2)=0.16mol/(L⋅s)=9.6mol/(L·min)；D．v(CO)=v(CO2)=0.1mol/(L⋅s)=6mol/(L·min)；反应速率大小顺序是C＞D＞B＞A，所以反应速率最慢的是A；故选A。核心考点三：影响化学反应速率的因素【例3】（河北衡水中学2023-2024学年高一调研）决定化学反应速率的主要因素是()A．参加反应的物质本身的性质B．催化剂C．温度和压强以及反应物的接触面积D．反应物的浓度【答案】A【解析】决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质本身的性质。温度、压强、催化剂、浓度、接触面积等是影响化学反应速率的外因，不是主要因素。核心考点四：可逆反应的特点【例4】（福建省泉州科技中学2023-2024学年高一月考）下列反应属于不可逆反应的是A．H2和N2合成氨气B．氨气溶于水C．Cl2溶于水D．CuSO4吸水形成晶体蓝矾与蓝矾加热失去水分生成CuSO4【答案】D【解析】A．H2和N2在高温高压催化剂下合成氨气，同时NH3又分解为H2和N2，是可逆反应，故A不选；B．氨气溶于水生成一水合氨，同时一水合氨又分解为氨气和水，是可逆反应，故B不选；C．Cl2溶于水：Cl2与水反应生成HCl和HClO，同时，HCl和HClO反应生成Cl2与水，属于可逆反应，故C不选；D．反应不是在同一条件下进行，不属于可逆反应，故D选；答案选D。核心考点五：化学平衡状态的判断【例5】（安徽省池州市贵池区2023-2024学年高一期中）在一恒温恒容容器中，发生反应下列描述中不能说明该反应一定达到化学平衡的是A．的质量保持不变 B．混合气体的密度保持不变C．容器的压强保持不变 D．保持不变【答案】B【解析】A．反应无论正向还是逆向进行，CO2的质量都会改变，故的质量保持不变说明反应到达平衡，A不符合题意；B．反应前后气体质量守恒，容器恒容，无论反应是否到达平衡，混合气体密度都不变，故混合气体密度不变无法判断反应是否到达平衡，B符合题意；C．正反应是气体物质的量减小的反应，容器恒容，若反应正向进行，气体物质的量减小，压强减小，反之，反应逆向进行，压强增大，故压强不变说明反应到达平衡，C不符合题意；D．反应无论正向还是逆向进行，都会改变，故保持不变说明反应到达平衡，D不符合题意；本题选B。核心考点六：化学反应限度【例6】（河南省濮阳市2023-2024学年高一期中）下列关于化学反应速率和化学反应限度的说法正确的是A．化学反应的反应速率越大，反应现象越明显B．化学平衡状态是在给定条件下可逆反应所能达到的限度C．化学反应达到限度时，正、逆反应速率最大D．化学反应速率表示的是化学反应进行的限度【答案】B【解析】A．化学反应的反应速率快慢与反应的现象无直接关系，如酸碱中和反应基本瞬间完成，速率很快但是没有明显现象，A项错误；B．化学平衡状态是在给定条件下可逆反应所能达到的最大限度，它是一个动态平衡，正逆反应速率相等，但不等于零，B项正确；C．化学反应进行过程中，正反应速率在减小，逆反应速率在增大，C项错误；D．化学反应速率表示的是化学反应进行的快慢，D项错误；故选B。【基础练】1.（海南省屯昌中学2023-2024学年高一期中）下列关于化学反应速率的说法正确的是A．常温下生铁与稀盐酸的反应速率比纯铁与稀盐酸的反应速率小B．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显C．在1L密闭容器中发生反应：C+H2O(g)CO+H2，再加入炭粉，反应速率增大D．100mL2mol/L的盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率变慢【答案】D【解析】A．生铁中含有碳杂质，形成原电池，加快反应速率，故常温下生铁与稀盐酸的反应速率比纯铁与稀盐酸的反应速率大，故A错误；B．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象不一定就越明显，比如酸碱中和反应，故B错误；C．在1L密闭容器中发生反应：C+H2O(g)CO+H2，由于炭粉是固体，再加入炭粉，反应速率不变，故C错误；D．100mL2mol/L的盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，由于溶液中含有水，溶液体积增大，氢离子浓度减小，因此反应速率变慢，故D正确。综上所述，答案为D。2.（福建省福清市2023-2024学年高一期中）某化学反应在2L密闭容器中进行，反应物浓度在20s内由6.00mol变为2.00mol，则以该反应物浓度的变化表示20s内的平均反应速率为A． B． C． D．【答案】B【解析】反应物的反应前浓度为=3mol/L，反应物的反应后浓度为=1mol/L，则以该反应物浓度的变化表示20s内的平均反应速率为=；故选B。3.（河北省邯郸一中2023-2024学年高一期中）下列反应不属于可逆反应的是()A．二氧化硫的催化氧化B．氯气溶于水C．工业合成氨D．水电解生成H2和O2与H2在O2中的燃烧反应【答案】D【解析】二氧化硫的催化氧化生成SO3是可逆反应，故A正确；氯气溶于水，氯气与水反应生成HCl和HClO，是可逆反应，故B正确；工业合成氨是可逆反应，故C正确；水电解生成H2和O2与H2在O2中的燃烧反应，反应条件不同，不是可逆反应，故D错误。4.（河南省新乡一中2023-2024学年高一下学期期末）在反应中，表示该反应速率最快的是A． B．C． D．【答案】B【解析】反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，在反应中，A．；B．；C．；D．；显然B中比值最大，反应速率最快，故选B。5.（安徽省合肥一中2023-2024学年高一下学期期末）为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是()A．相同温度下，将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的稀盐酸反应时，两者速率一样大B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同的盐酸反应，大理石粉反应快C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同【答案】A【解析】影响化学反应速率的因素很多，外界条件除浓度、压强、温度、催化剂等主要因素外，还有光照、固体颗粒大小、超声波等。镁和铝由于活泼性不同，决定了镁和盐酸反应比铝和盐酸反应要快得多，反应物的性质是影响反应速率大小的决定因素，A项错误；等质量的固体，表面积越大，速率越大，B项正确；光照可以加快反应速率，C项正确；催化剂可以加快反应速率，D项正确。6.（广东省广州市三校2023-2024学年高一联考）已知在密闭容器中发生反应，经后，的物质的量减少。下列有关反应速率的说法正确的是A．用表示的反应速率大小关系为B．用表示的反应速率是C．用B表示反应在末的反应速率为D．增加A的量，化学反应速率加快【答案】A【解析】A．反应速率之比等于化学计量数之比，用表示的反应速率大小关系为，故A正确；B．A是固体，反应过程浓度视为不变，不能作为表示反应速率的物质，故B错误；C．反应速率是指某一时段内的平均速率，不是某时刻的瞬时速率，故C错误；D．因A物质为纯固体，增加A的量，化学反应速率不变，故D错误；故选A。7.（内蒙古赤峰四中2023-2024学年高一期中）已知一个放热反应，2min后B的浓度减小0.6mol/L。对此反应速率的说法中正确的有①2min内用A表示的平均反应速率是0.4mol(L·min)②用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是3∶2∶1③在2min内的平均反应速率用B表示是0.3mol/(L·min)④在2min内的平均反应速率用D表示是0.1moU(L·min)⑤升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小A．2个 B．3个 C．4个 D．5个【答案】B【解析】①A物质为纯固体，不能表示反应速率，故①错误；②反应速率之比等于化学计量数之比，则分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3：2：1，故②正确；③经2min，B的浓度减少0.6mol/L，，故③正确；④，反应速率之比等于化学计量数之比，则在2min内的反应速率，用D表示是0.1mol/(L·min)，故④正确；⑤升高温度，无论是正反应还是逆反应的速率，均会增大，故⑤错误；综合可知正确的是②③④，故答案选B。8.（湖南省岳阳一中、汨罗市一中2023-2024学年高一联考）已知反应，用A、B、C、D表示的反应速率分别为①

②

③

④，则表示的反应速率从快到慢的顺序是A．①=④>②>③ B．④>①=②>③ C．①>②>③>④ D．①>③>④>②【答案】A【解析】根据速率与计量系数比值越大，速率越大即，因此反应速率从快到慢的顺序是①=④>②>③，故A符合题意。综上所述，答案为A。9.（江西省上饶市广信二中2023-2024学年高一月考）一定条件下，能说明该反应进行到最大限度的是A．、、的物质的量之比为1∶3∶2B．体系内物质的平均相对分子质量保持不变C．体系内气体的密度保持不变D．单位时间内消耗3amol，同时生成2amol【答案】B【解析】A．N2、H2和NH3的体积分数之比为1∶3∶2，不能说明各物质的含量保持不变，故不能说明反应达到最大限度，故A错误；B．体系内物质的平均相对分子质量数值上等于气体总质量与气体总物质的量的比值，气体总质量不变，气体总物质的量是变量，故平均相对分子质量保持不变，说明该反应进行到最大限度，故B正确；C．体系内气体的总质量不变，但容器体积未知可变与否，若是容器体积不变，则体系内气体密度保持不变，不能据此说明反应达到最大限度，故C错误；D．单位时间内消耗3amolH2(g)，同时生成2amolNH3(g)，均为正向速率，不能说明反应达到最大限度，故D错误；故选B。10.（山东历城二中2023-2024学年高一月考）工业上合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3(g)，在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是()A．温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好B．压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好C．催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂D．可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率【答案】C【解析】A项，温度高反应速率快，但温度过高会消耗更多的燃料，因此实际生产中的温度不是越高越好，故错误；B项，压强大反应速率快，但压强过高会增加设备的成本，因此实际生产中的压强不是越高越好，故错误；C项，可选用适当的催化剂提高反应速率，故正确；D项，加入水蒸气会降低反应体系的温度，且氨气溶于水并不能提高反应速率，故错误。【提升练】11.（广东珠海实验中学2023-2024学年高一下学期期中）在一定温度下的密闭容器中，不能说明可逆反应已经达到平衡状态的标志是A．HI的生成速率与HI的分解速率相等B．HI的生成速率与的生成速率之比是2∶1C．单位时间内一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂D．单位时间里断裂2molHI的同时生成【答案】D【解析】A．HI的生成速率与HI的分解速率相等，说明正反应速率与逆反应速率相等，即达到平衡状态，A项正确；B．HI的生成速率与H2的生成速率之比是2∶1，根据各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，当转换成同一物质H2后能反映出正反应速率与逆反应速率相等，即可说明达到平衡状态，B项正确；C．单位时间内一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂，说明正反应速率与逆反应速率相等，即达到平衡状态，C项正确；D．单位时间里断裂2molHI的同时生成1molI2，只代表逆反应方向的速率，不能说明正反应速率是否等于逆反应速率，因此不能说明反应是否达到平衡状态，D项错误；故选D。12.（河南省南阳市六校2023-2024学年高一联考）向5L恒容密闭容器中充入一定量和，发生反应：，其中、NO的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。则0～10min内用NO浓度变化表示的平均反应速率为A．0.04mol·L-1·min-1 B．0.02mol·L-1·min-1C．0.004mol·L-1·min-1 D．0.008mol·L-1·min-1【答案】D【解析】从化学方程式可知，NO为产物，则在反应过程中NO的物质的量逐渐增大，则上升的曲线表示NO的物质的量随反应时间变化的情况，0-10min内，NO物质的量增大0.4mol，则v(NO)=，故答案选D。13.（河南省百师联盟2023-2024学年高一联考）一定温度下，在5L的密闭容器中投入一定量的气体A、气体B发生反应生成气体C，12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图)。下列说法正确的是A．该反应的化学方程式为B．2s内用气体A表示的化学反应速率为C．12s时容器内的气体压强与起始时的气体压强之比为13：11D．4s时正反应速率等于逆反应速率【答案】B【分析】12s是物质的量不再变化可知其反应达到平衡，12s时，A的物质的量减少了1.6mol-0.4mol=1.2mol，B的物质的量减少了1.0mol-0.6mol=0.4mol，C生成了1.2mol，根据变化量之比等于化学计量系数比，该反应的化学方程式为。【解析】A．根据分析可知该反应的化学方程式为，故A错误；B．2s内用气体A表示的化学反应速率为，故B正确；C．体积相同，温度相同，装置内压强之比就等于气体物质的量之比，反应前气体总的物质的量为2.6mol，12s时，12s时容器内的气体压强与起始时的气体压强之比等于物质的