第3节化学反应速率
第1课时 化学反应速率
[课标要求]
1．了解化学反应速率的概念及表达式。
2．同一个化学反应中，由一种反应物的反应速率可推知其他物质的反应速率。
3．掌握化学反应速率的计算方法。
1．化学反应速率通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。计算公式v＝，常用单位：mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。
2．表示一个化学反应的反应速率时要指明具体的物质，不能用固体或纯液体表示，化学反应速率不是瞬时速率，是平均速率。
3．同一反应中，用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的系数之比，等于各物质的物质的量变化量之比。如对于aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。
1．表示方法
(1)用单位时间内某物质浓度(或质量、物质的量等)的改变量(取绝对值)来表示该物质的化学反应速率。
(2)计算公式：v＝，常用单位为mol·L－1·s－1、mol·L－1·min－1或mol·L－1·h－1。
2．意义：用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。
3．特点
(1)同一反应选用不同物质浓度的改变量表示反应速率，数值可能不同，但表示的意义
相同。
(2)各物质表示的反应速率之比等于该反应方程式中的各物质的系数之比。即对aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。
(3)对任意一个化学反应aA＋bB===dD＋eE，化学反应速率为v＝·＝·＝·＝·。
[特别提醒]
(1)定量表示一个化学反应的反应速率时，必须指明是用哪一种物质来表示。
(2)由公式v＝计算得到的速率是某物质在某一段时间内的平均速率，而不是在某一时刻的瞬时速率，但在速率－时间图像中经常会出现瞬时速率。
(3)对于有固体或纯液体参与的反应，由于在一定条件下，固体或纯液体的浓度可视为常数，其在化学反应中浓度不改变，因此在表示化学反应速率时，不能用固体或纯液体物质来表示。
1．下列有关化学反应速率的说法中正确的是( )
A．对任何化学反应来说，化学反应速率越大，反应现象就越明显
B．化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示
C．若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在单位时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L－1
D．化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度
解析：选D 不是所有化学反应都有明显的现象；固体和纯液体一般不用来表示化学反应速率；C项，说明单位时间内某种反应物或生成物的浓度变化为0.5 mol·L－1，不同的反应物或生成物由于系数不同，所表示的反应速率可能不同。
2．某一反应物的浓度是 1.0 mol·L－1，经过20 s后，它的浓度变成了0.2 mol·L－1。在这20 s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为( )
A．0.04 B．0.04 mol·L－1·s－1
C．0.08 mol·L－1·s－1 D．0.04 mol·L－1
解析：选B 由反应速率计算公式可进行计算：v＝＝＝0.04 mol·L－1·s－1。A项无单位，D项为物质的量浓度的单位。
3．对于反应A2(g)＋3B2(g)===2C(g)来说，下列化学反应速率表示反应进行最快的是( )
A．v(B2)＝0.8 mol·L－1·s－1
B．v(A2)＝0.4 mol·L－1·s－1
C．v(C)＝0.6 mol·L－1·s－1
D．v(B2)＝0.42 mol·L－1·s－1
解析：选B 若以物质A2为标准，将其他物质表示的反应速率换算为用物质A2表示的反应速率，则有：A项，v(A2)＝＝＝0.267 mol·L－1·s－1；C项，v(A2)＝＝＝0.3 mol·L－1·s－1；D项，v(A2)＝＝＝0.14 mol·L－1·s－1。综上所述，B项表示反应进行最快。
1．测定原理
由于物质的某些物理性质(如压强、体积、吸光度、电导率等)与其物质的量或浓度存在函数关系，因此人们常用物理方法测定反应物或生成物浓度的变化来确定化学反应速率。
2．测定方法
(1)量气法：对于有气体生成的反应，可测量气体产物在温度、压强一定时的体积变化。
(2)比色法：由于物质对特定波长的光的吸收性能不同，因此可通过吸光度来测定参与反应的某一物质的浓度。
(3)电导法：根据离子导电能力的差异，通过电导率的变化测定反应物中离子浓度的变化，进而计算化学反应速率。
1．判断正误。
对于反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，用下列方法来测定反应速率是否
正确
(1)测定收集一定体积的CO2时所用的时间( )
(2)测定一段时间内溶液中c(H＋)的变化( )
(3)测定一定质量的CaCO3完全溶解所需时间( )
(4)测定一定时间内产生CO2气体的体积( )
答案：(1)√ (2)√ (3)√ (4)√
2．用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制CO2，实验过程记录如右图所示，下列有关说法正确的是( )
A．OE段表示的反应速率最快
B．EF段表示的反应速率最快，收集的CO2最多
C．FG段表示的收集的CO2最多
D．OG段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增大
解析：选B CaCO3与稀盐酸反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，图像的横坐标是时间，纵坐标是生成二氧化碳的体积，用单位时间内放出CO2的体积来表示其反应速率，表现在图像上就是曲线的斜率，斜率越大，反应速率越大，放出的CO2越多。由图可以看出，EF段反应速率最快，收集的CO2最多；整个反应过程中，反应速率先小(OE段)后大(EF段)再小(FG段)，而不是逐渐增大，所以只有B项正确。
1．化学反应速率的计算方法
(1)定义式法
利用公式v(A)＝计算化学反应速率。
(2)关系式法
利用化学反应速率之比＝物质的量浓度变化量之比＝系数之比。
(3)“三段式”法
①求解化学反应速率计算题的一般步骤：
a．写出有关反应的化学方程式。
b．找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
c．根据已知条件列方程计算。
例如 mA ＋ nB?? pC
起始浓度/(mol·L－1) a b c
转化浓度/(mol·L－1) x
某时刻浓度/(mol·L－1) a－x b－ c＋
v(B)＝＝
②计算中注意以下量的关系：
a．对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)
b．对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)
c．转化率＝×100%
2．化学反应速率快慢的比较方法——比值法
(1)转化为同一单位表示，其转化公式为1 mol·L－1·s－1＝60 mol·L－1·min－1。
(2)比较化学反应速率与系数的比值。
如反应aA＋bB===cC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较与，若>，则A表示的反应速率比B表示的大。
1．将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)??2C(g)。若2 s末测得C的浓度为 0.6 mol·L－1，现有下列几种说法：
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L－1·s－1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L－1·s－1
③2 s末，物质A的转化率为70%
④2 s末，物质B的浓度为0.7 mol·L－1
其中正确的是( )
A．①③ B．①④
C．②③ D．③④
解析：选B 由三段式表示：
2A(g)＋B(g)??2C(g)
开始物质的量浓度(mol·L－1) 2 1 0
转化物质的量浓度(mol·L－1) 0.6 0.3 0.6
2 s末物质的量浓度(mol·L－1) 1.4 0.7 0.6
所以v(A)＝＝0.3 mol·L－1·s－1
v(B)＝v(A)＝0.15 mol·L－1·s－1
A的转化率为×100%＝30%，
2 s末时c(B)＝0.7 mol·L－1。
2．在2A(g)＋B(g)??3C(g)＋5D(g)反应中，表示该反应速率最快的是( )
A．v(A)＝2 mol·L－1·min－1
B．v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1
C．v(C)＝0.8 mol·L－1·s－1
D．v(D)＝1 mol·L－1·s－1
解析：选B v(A)＝1 mol·L－1·min－1＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1，v(C)＝ mol·L－1·s－1，v(D)＝0.2 mol·L－1·s－1，数值大者反应速率快，故速率B>C>D>A。
[三级训练·节节过关]
1．对于反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列说法正确的是( )
A．用HCl和CaCl2的单位时间内浓度变化表示的反应速率数据不同，但所表示的意义相同
B．不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率，但可用水来表示
C．用H2O和CO2表示的化学反应速率相同
D．用CaCl2浓度的减少表示其反应速率
解析：选A 同一反应中用不同物质浓度变化来表示反应速率时，其数值不一定相同，故应标明是用哪种物质表示的反应速率，但这些数值表示的意义是相同的，均表示该化学反应的快慢，故A正确。因为CaCO3是固体，H2O为纯液体，不能用来表示反应速率，故B、C错误。反应速率是指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加，故D错误。
2．对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中正确的是( )
A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z)
C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)
解析：选C 反应速率关系式为v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Z)＝3∶2∶4∶3，可知C正确。
3．对于可逆反应A(g)＋3B(s)??2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是( )
A．v(A)＝0.5 mol·L－1·min－1
B．v(B)＝1.2 mol·L－1·s－1
C．v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1
D．v(C)＝0.1 mol·L－1·s－1
解析：选D 可以通过将不同物质的反应速率换算为同一物质的反应速率进行比较，B项中的B物质是固体，不能表示反应速率；C项中对应的v(A)＝0.2 mol·L－1·min－1；D项中对应的v(A)＝0.05 mol·L－1·s－1＝3 mol·L－1·min－1。
4．某温度下，反应2N2O5??4NO2＋O2开始时，c(N2O5)＝0.040 8 mol·L－1。1 min后，c(N2O5)＝0.030 mol·L－1。则该反应的反应速率为( )
A．v(N2O5)＝1.8×10－4 mol·L－1·s－1
B．v(N2O5)＝1.8×10－2 mol·L－1·s－1
C．v(NO2)＝1.8×10－4 mol·L－1·s－1
D．v(O2)＝1.8×10－4 mol·L－1·s－1
解析：选A v(N2O5)＝＝＝1.8×10－4 mol·L－1·s－1。根据同一反应中，用各物质表示的反应速率的数值之比等于化学方程式中相应物质的系数之比，则v(NO2)＝2v(N2O5)＝3.6×10－4mol·L－1·s－1，v(O2)＝v(N2O5)＝9×10－5 mol·L－1·s－1。
5.根据右图填空：
(1)反应物是________；生成物是________。
(2)在2 min内用A、B、C表示的化学反应速率分别为___________、______________、____________________。
(3)该反应的化学方程式是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：已知在反应过程中反应物的浓度减小，生成物的浓度增大，故A、B为反应物，C为生成物，由速率计算公式得：
v(A)＝[(8－2)÷2] mol·L－1·min－1
＝3 mol·L－1·min－1，
v(B)＝[(8－4)÷2] mol·L－1·min－1
＝2 mol·L－1·min－1，
v(C)＝(6÷2) mol·L－1·min－1
＝3 mol·L－1·min－1，
则三种物质的系数之比为3∶2∶3，又因最终各物质浓度不变且均不为零，故为可逆反应，其方程式为3A＋2B??3C。
答案：(1)A、B C
(2)3 mol·L－1·min－1 2 mol·L－1·min－1
3 mol·L－1·min－1
(3)3A＋2B??3C
6．一定温度下，某2 L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，请回答下列问题：
(1)该反应的反应物是__________。
(2)0～10 s时，平均反应速率v(Z)＝__________。
(3)0～10 s时，平均反应速率v(X)__________(填“>”“<”或“＝”)v(Y)。
(4)该反应的化学方程式为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由图像信息可知，反应过程中X、Y的物质的量不断减少，故X、Y为反应物。
(2)v(Z)＝＝＝0.079 mol·L－1·s－1。
(3)0～10 s时，Δc(X)＝Δc(Y)，故v(X)＝v(Y)。
(4)由图中信息可知Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝1∶1∶2，即三者在化学方程式中的系数之比为1∶1∶2，反应物、生成物共存，故为可逆反应。
答案：(1)X、Y (2)0.079 mol·L－1·s－1 (3)＝
(4)X＋Y??2Z
1．下列说法正确的是( )
A．化学反应速率适用于可逆反应，不适用于非可逆反应
B．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值
C．在同一化学反应中，化学反应速率可以用反应物浓度的改变来表示，也可以用生成物浓度的改变来表示，其数值可能相同，也可能不相同
D．化学反应速率的单位可以是g·(L·s)－1，也可以是kg·(L·s)－1，甚至可以是t·(L·s)－1等
解析：选C 化学反应速率适用于所有的化学反应，并非专指可逆反应，所以A项不正确；单位时间是正值，反应物浓度的减少或生成物浓度的增加也是正值，则化学反应速率也必为正值，所以B项不正确；由化学反应速率的概念及反应速率与系数的关系可知C项正确；由化学反应速率的概念公式可以看出v的单位中不会出现“kg”、“g”、“t”等质量单位，D项不正确。
2．甲、乙两容器都在进行A→B的反应，甲容器内每分钟减少了4 mol A，乙容器内每分钟减少了2 mol A，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率要( )
A．快 B．慢
C．相等 D．无法判断
解析：选D 化学反应速率通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。本题中未明确指出容器的容积，故无法判断。
3．一定温度下，向一个容积为2 L的装有催化剂的真空密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2,3 min末测得容器内压强是起始压强的，则0～3 min内，用H2的浓度变化来表示该反应的平均反应速率v(H2)是( )
A．0.2 mol·L－1·min－1 B．0.6 mol·L－1·min－1
C．0.1 mol·L－1·min－1 D．0.3 mol·L－1·min－1
解析：选C 设0～3 min内，转化的N2的物质的量为x mol，用三段式法分析如下：
N2(g) ＋ 3H2(g) ?? 2NH3(g)
初始/mol 1 3 0
转化/mol x 3x 2x
平衡/mol 1－x 3－3x 2x
由＝可得，x＝0.2，则v(H2)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，故选C项。
4．在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g)===pZ(g)＋qQ(g)，2 s内X表示的平均反应速率为 mol·L－1·s－1，则2 s内，物质Q增大的物质的量为( )
A. mol B. mol
C. mol D. mol
解析：选A 根据化学方程式可知，v(X)∶v(Q)＝m∶q，故v(Q)＝ mol·L－1·s－1，故Δn(Q)＝ mol·L－1·s－1×2 s×2 L＝ mol。
5．反应2SO2＋O2??2SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L－1·min－1，则这段时间为( )
A．5 s B．10 s
C．300 s D．600 s
解析：选C 该段时间内SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，根据化学方程式，在相同时间内O2的浓度减少了0.2 mol·L－1，所以由公式v＝可知Δt＝＝＝5 min＝300 s。
6．在mA＋nB===pC的反应中，m、n、p为各物质的系数，现测得C每分钟增加a mol·L－1，B每分钟减少1.5a mol·L－1，A每分钟减少0.5a mol·L－1，则m∶n∶p为( )
A．2∶3∶2 B．2∶2∶3
C．1∶3∶2 D．3∶1∶3
解析：选C 对于同一时间内的某个化学反应，用不同物质表示的反应速率，其数值之比等于其系数之比，因此m∶n∶p＝vA∶vB∶vC＝0.5a∶1.5a∶a＝1∶3∶2。
7．将三份相同的氮气、氢气的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中进行合成氨反应。一段时间内，甲容器中反应的速率v(H2)＝3 mol·L－1·min－1，乙容器中反应的速率v(N2)＝2 mol·L－1·min－1，丙容器中反应的速率v(NH3)＝1 mol·L－1·min－1。则这段时间内三个容器中合成氨的反应速率大小关系是( )
A．甲>乙>丙 B．甲＝乙＝丙
C．乙>甲>丙 D．甲>丙>乙
解析：选C 由合成氨反应的方程式N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)可知，乙容器中反应的速率v(H2)＝3v(N2)＝3×2 mol·L－1·min－1＝6 mol·L－1·min－1，丙容器中反应的速率v(H2)＝v(NH3)＝×1 mol·L－1·min－1＝1.5 mol·L－1·min－1。故三个容器中合成氨的反应速率大小关系为乙>甲>丙。
8．反应4A(s)＋3B(g)??2C(g)＋D(g)，经2 min B的浓度减小0.6 mol·L－1。对此反应速率的正确表示是( )
A．用A表示的反应速率是0.8 mol·L－1·s－1
B．用B、C、D表示的反应速率之比是3∶2∶1
C．在2 min末，v(B)＝0.3 mol·L－1·min－1
D．在这2 min内用B和C表示的反应速率的值相同
解析：选B A为固体，一般不用固体表示反应速率，因为固体的浓度一般视为常数；经2 min B的浓度减小0.6 mol·L－1，则2 min内的平均反应速率v(B)＝0.3 mol·L－1·min－1，而不是2 min末时的反应速率；根据反应速率之比等于系数之比可知B正确，D错误。
9．25 ℃时，向100 mL含HCl 14.6 g的盐酸中放入5.6 g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化)，反应开始至2 min 末，共收集到1.12 L(标准状况)氢气，然后又经过4 min，铁粉完全溶解。
(1)前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是_______________________________
________________________________________________________________________。
(2)后4 min内用HCl表示的平均反应速率是_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)前2 min与后4 min相比，反应速率较快的是_____________________________
________________________________________________________________________。
解析：由题目信息“又经过4 min，铁粉完全溶解”可知，盐酸是足量的，n(Fe)＝＝0.1 mol，n(H2)＝＝0.05 mol。(1)由反应方程式Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑可知，前2 min内消耗的铁、消耗的HCl及生成的FeCl2的物质的量分别为0.05 mol、0.1 mol、0.05 mol，故v(FeCl2)＝＝0.25 mol·L－1·min－1。(2)后4 min内消耗的HCl的量通过消耗的铁的量来求，消耗的Fe为0.1 mol－0.05 mol＝0.05 mol，故消耗的HCl为0.1 mol，则v(HCl)＝＝0.25 mol·L－1·min－1。(3)同一个反应在不同的时间段内若均用HCl来表示化学反应速率，则前2 min内v(HCl)＝2v(FeCl2)＝0.5 mol·L－1·min－1，可见前2 min反应速率较快。
答案：(1)0.25 mol·L－1·min－1
(2)0.25 mol·L－1·min－1
(3)前2 min
10．可逆反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(g)，取a mol A和b mol B置于V L容器中，1 min后，测得容器内A的浓度为x mol·L－1。
(1)此时C的浓度为________mol·L－1。
(2)D的物质的量为________mol。
(3)这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示，应为________。
(4)B的转化率为________。
解析： a A(g)＋ b B(g) ?? cC ＋ dD
起始(mol) a b 0 0
转化(mol) a－xV
1 min后(mol) xV
(1)C的浓度为 mol·L－1＝mol·L－1
(3)v(A)＝＝ mol·L－1·min－1
(4)α(B)＝×100%＝×100%
答案：(1)－ (2)d－
(3)mol·L－1·min－1 (4)×100%
1．合成氨反应N2＋3H2??2NH3，某段时间内的平均反应速率分别用v(N2)、v(H2)、v(NH3)表示[单位均为mol·L－1·s－1]下列关系正确的是( )
A．v(N2)＝v(H2)＝v(NH3) B．v(N2)＝3v(H2)
C．v(NH3)＝v(H2) D．v(H2)＝3v(N2)
解析：选D 根据化学反应速率之比等于系数之比，可得v(N2)＝v(H2)＝v(NH3)。
2．反应aX(g)＋bY(g)??cZ(g)＋dW(g)在一定体积的密闭容器中反应5 min达到平衡，该过程中X的浓度减少n mol·L－1，Y的浓度减少 mol·L－1，Z的浓度增加 mol·L－1。若增大体系压强，W的百分含量不发生变化，则化学方程式中各物质的系数之比a∶b∶c∶d应为( )
A．3∶1∶2∶1 B．1∶3∶2∶2
C．1∶3∶1∶2 D．3∶1∶2∶2
解析：选D 增大体系压强时，W的百分含量不发生变化，说明a＋b＝c＋d。由Δc(X)∶Δc(Y)∶Δc(Z)＝n∶∶＝3∶1∶2可知，a∶b∶c∶d＝3∶1∶2∶2。
3．有两位同学在条件相同的情况下，测定可逆反应：A2＋3B2??C2的反应速率。甲测得：v(A2)＝0.5 mol·L－1·min－1，乙测得：v(B2)＝1.5 mol·L－1·min－1，则这两位同学的测定( )
A．都正确 B．都错误
C．甲正确、乙错误 D．都正确或都错误
解析：选D 尽管给出的甲、乙反应速率之比等于化学方程式中相应物质的系数之比，但不能确定甲、乙两同学的测量是否正确，故测量结果要么都正确，要么都错误。
4．某温度下，浓度都是1 mol·L－1的两种气体X2和Y2在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的浓度分别为c(X2)＝0.4 mol·L－1，c(Y2)＝0.8 mol·L－1，c(Z2)＝0.4 mol·L－1，则该反应的化学方程式可表示为( )
A．X2＋2Y2===2XY2 B．2X2＋Y2===2X2Y
C．3X2＋Y2===2X3Y D．X2＋3Y2===2XY3
解析：选C Δc(X2)＝0.6 mol·L－1，Δc(Y2)＝0.2 mol·L－1，Δc(Z)＝0.4 mol·L－1；所以Δc(X2)∶Δc(Y2)∶Δc(Z)＝3∶1∶2，故反应方程式为3X2＋Y2===2Z，据质量守恒定律知Z
为X3Y。
5．在一定条件下，将A2和B2气体通入1 L密闭容器中，反应按下式进行：mA2＋nB2??2C,2 s内反应速率如下：v(A2)＝0.5 mol·L－1·s－1，v(B2)＝1.5 mol·L－1·s－1，v(C)＝1 mol·L－1·s－1，则m和n的值分别为( )
A．2、3 B．3、2
C．3、1 D．1、3
解析：选D m∶n∶2＝v(A2)∶v(B2)∶v(C)＝0.5 mol·L－1·s－1∶1.5 mol·L－1·s－1∶1 mol·L－1·s－1＝1∶3∶2，故m和n的值分别为1、3。
6．已知可逆反应mA＋nB??xC(A、B、C均为气体)在t s内的平均反应速率为v(A)＝a mol·L－1·s－1，v(B)＝b mol·L－1·s－1，v(C)＝c mol·L－1·s－1，则x为( )
① ② ③ ④
A．①② B．②③
C．③④ D．②④
解析：选B 由m∶n∶x＝a∶b∶c，得x＝或。
7.一定温度下，在2 L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。下列描述正确的是( )
A．反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为0.158 mol·
L－1·s－1
B．反应开始到10 s时，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1
C．反应开始到10 s时，Y的转化率为39.5%
D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)??2Z(g)
解析：选D A项，v(Z)＝1.58 mol/(2 L·10 s)＝0.079 mol·L－1·s－1，错误；B项，反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了(1.0 mol－0.41 mol)/2 L＝0.395 mol·L－1，错误；C项，Y的转化率(1.00 mol－0.21 mol)/1 mol×100%＝79.0%，错误；D项，根据题给图像知，随反应进行X、Y的物质的量逐渐减小，Z的物质的量逐渐增大，则X、Y是反应物，Z是生成物，10 s后X、Y、Z的物质的量不变，则反应是可逆反应，且Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝(1.20－0.41)mol∶(1.00－0.21)mol∶1.58 mol＝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，反应化学方程式为X(g)＋Y(g)??2Z(g)，正确。
8．一定温度下，向容积为2 L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，对该反应的推断合理的是( )
A．该反应的化学方程式为3B＋4C??3A＋D
B．反应进行到1 s时，v(A)＝v(D)
C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1
D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等
解析：选C A中各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中系数之比，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝(1.2－0)mol∶(1.0－0.4)mol∶(1.0－0.2)mol∶(0.4－0)mol＝6∶3∶4∶2，所以化学方程式为3B＋4C??6A＋2D，A错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比等于其系数之比，B、D错误。
9．如图所示为800 ℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况。试回答下列问题：
(1)该反应的反应物是________。
(2)该反应的化学方程式为________________________________。
(3)若t＝2，A物质的平均反应速率为________________________。
解析：(1)由题图可知，随着反应的进行，A的浓度减小，而B、C的浓度增大，说明A是反应物，B、C是生成物。(2)A的浓度变化量Δc(A)＝1.2 mol·L－1，B的浓度变化量Δc(B)＝0.4 mol·L－1，C的浓度变化量Δc(C)＝1.2 mol·L－1。A、B、C三种物质的浓度变化量之比为3∶1∶3，最终各物质的浓度不变且均不为零，故该反应为可逆反应，则该反应的化学方程式为3A??B＋3C。(3)v(A)＝＝0.6 mol·L－1·min－1。
答案：(1)A (2)3A??B＋3C
(3)0.6 mol·L－1·min－1
10．为了提高煤的利用率，人们先把煤转化为CO和H2，再将它们转化为甲醇，某实验人员在一定温度下的密闭容器中，充入一定量的H2和CO，发生反应：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，测定的部分实验数据如下：
t/s
0
500 s
1 000 s
c(H2)(mol·L－1)
5.00
3.52
2.48
c(CO)(mol·L－1)
2.50
(1)在500 s内用H2表示的化学反应速率是__________________。
(2)在1 000 s内用CO表示的化学反应速率是______________；1 000 s时H2的转化率是__________。
(3)在500 s时生成的甲醇的浓度是________ mol·L－1。
解析：(1)在500 s内，v(H2)＝
＝2.96×10－3 mol·L－1·s－1。
(2)在1 000 s时反应了的H2的浓度是Δc(H2)＝5.00 mol·L－1－2.48 mol·L－1＝2.52 mol·
L－1，则反应了的CO的浓度是Δc(CO)＝Δc(H2)＝1.26 mol·L－1，用CO表示化学反应速率为v(CO)＝＝1.26×10－3 mol·L－1·s－1，H2的转化率为×100%＝50.4%。
(3)在500 s时反应了的H2的浓度为c(H2)＝1.48 mol·L－1，则生成的CH3OH的浓度为c(CH3OH)＝c(H2)＝0.74 mol·L－1。
答案：(1)2.96×10－3 mol·L－1·s－1
(2)1.26×10－3 mol·L－1·s－1 50.4% (3)0.74
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第2课时 影响化学反应速率的因素
[课标要求]
1．理解浓度、温度、压强、催化剂对化学反应速率的影响。
2．理解活化能的含义及其对化学反应速率的影响。
3．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
,
1．反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。
2．其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率增大；减小反应物的浓度，反应速率减小。
3．其他条件不变时，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。
4．对于有气体参加的化学反应，增大压强(减小容器的体积)，反应速率增大；减小压强(增大容器的体积)，反应速率减小。
5．使用合适的催化剂，能加快化学反应的速率。
1．浓度对化学反应速率的影响
(1)一般规律
对于很多反应来说，其他条件不变，增大反应物的浓度可以增大化学反应速率；减小反应物的浓度可以减小化学反应速率。
(2)定量关系
①反应速率方程
a．意义：反应速率方程可定量地表示化学反应速率与参与反应的反应物浓度的关系。
b．实例：对于反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2其反应速率方程为v＝kc(H2O2)c(HI)，其表示该反应的反应速率与反应物H2O2、HI的浓度成正比。
②反应速率常数(k)
含义
表示单位浓度下的化学反应速率
单位
不同反应速率方程中k的单位不同
意义
通常反应速率常数k越大，反应进行得越快
影响
因素
与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面积等因素的影响
③一个反应的化学反应速率与参与反应的物质的浓度的关系，是由实验测定的，不能根据化学方程式直接写出。
2．压强对化学反应速率的影响
(1)一般规律
对于气体反应在温度、体积一定的条件下，压强与浓度成正比，因此，压强越大，反应速率越大，压强越小，反应速率越小。
(2)对于不涉及气体物质的反应，压强的改变对化学反应速率几乎没有影响。
[特别提醒]
(1)对于固体或纯液体物质，一般情况下其浓度可视为常数，因此改变固体或纯液体物质的用量对化学反应速率无影响。
(2)改变溶液的用量时，由于浓度不变，因此对化学反应速率无影响。
(3)压强的改变如果对气体物质的浓度没有影响，则反应速率不发生变化。
1．下列关于反应速率与参与反应物质的浓度的关系式v＝k·ca(A)·cb(B)的叙述中，正确的是( )
A．对于所有的化学反应，k是数值和单位都不变的常数
B．a、b是化学方程式中A和B的系数
C．对于某个特定的化学反应，k与所有外界条件都无关
D．v＝k·ca(A)·cb(B)需要通过实验来确定，不能随意根据化学方程式直接写出
解析：选D 在反应速率与参与反应物质的浓度的关系式中，k是反应速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面积等因素的影响。通常，反应速率常数越大，反应进行得越快。对于很多反应，这种关系式中浓度的方次与化学方程式中的系数并无确定关系。由此可见，A、B、C项均错误。
2．常温下，分别将四块形状相同，质量为9 g的铁块同时投入下列四种溶液中，产生气体速率最快的是( )
A．200 mL 2 mol·L－1HCl溶液
B．500 mL 2 mol·L－1H2SO4溶液
C．100 mL 3 mol·L－1HCl溶液
D．500 mL 18.4 mol·L－1H2SO4溶液
解析：选B 在其他条件不变时，反应速率的大小与参加反应的物质的浓度有关。铁和稀硫酸或稀盐酸反应，其实质就是和氢离子反应，故氢离子的浓度大小决定反应速率的大小，但注意D选项是浓H2SO4，会使铁钝化。综上所述，正确答案为B项。
3．反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变能够使反应速率增大的是( )
A．增加C的量
B．将容器的容积缩小一半
C．保持容器容积不变，充入Ar使体系压强增大
D．保持压强不变，充入Ar使容器容积增大
解析：选B C为固体反应物，增加其用量对反应速率几乎没有影响；容器的容积缩小一半相当于压强增大一倍，浓度增大，反应速率增大；保持容器容积不变，充入Ar，体系的总压强增大，但反应混合物浓度并未改变，反应速率不变；充入Ar使容器的容积增大，总压强不变，但反应混合物的浓度变小，反应速率减小。
1．一般规律
当其他条件不变时，升高温度、化学反应速率增大，降低温度，化学反应速率减小。
2．经验规律
(1)范托夫近似规律：对于在溶液中发生的反应，温度每升高10 K，反应速率增加到原来的2～4倍。利用此经验规律可以对一些反应的化学反应速率做粗略估计。
(2)阿伦尼乌斯经验公式k＝Ae－，式中k为反应速率常数，Ea为活化能，由该式可知，当Ea＞0时，升高温度，反应速率常数增大，化学反应速率随之增大。
3．活化能
(1)活化分子
能发生化学反应的分子，是普通分子吸收能量后形成的。
(2)活化能
普通反应物分子形成活化分子所吸收的能量。
(3)实例
如图是基元反应H2＋Cl===HCl＋H的活化能示意图。
活化能Ea是活化分子的能量与反应物分子的能量之差。
4．活化能对反应速率的影响
(1)活化能越高，反应越难进行，反应速率越小。
(2)升高温度，可以提高反应物分子的能量，增大反应物分子形成活化分子的比例，反应速率加快。
5．温度影响反应速率的理论解释
在其他条件不变时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子―→活化分子百分数增加―→化学反应速率增大。因此，升高温度可以增大化学反应速率。
1．Fe与稀H2SO4反应制氢气，下列措施能使生成氢气的速率一定加快的是( )
A．增加铁的量 B．增大硫酸的浓度
C．加热 D．增大压强
解析：选C A项，增加铁的用量，固体的浓度不变，反应速率不变，错误；B项，在常温下铁与浓硫酸发生钝化，不能生成氢气，错误；C项，加热，温度升高，反应速率一定增大，正确；D项，反应在溶液中进行，增大压强，反应速率基本不变，错误。
2．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
实
验
反应温
度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol·L－1)
V/mL
c/(mol·L－1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
解析：选D 多个外界条件不同时，要对比找出其他相同条件，然后比较。影响化学反应速率的因素很多，本题从浓度和温度两个因素考查，结合选项知混合液体都为20 mL，根据浓度越大、温度越高，反应速率越快，可以推知D选项正确。
1．催化剂的概念
催化剂是能加快化学反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变的物质。
2．催化剂的催化原理
(1)由于催化剂的质量及化学性质在反应前后不变，反应历程中必定既包括有催化剂参与的反应，又包括使催化剂再生成的反应。
(2)催化剂是通过参与反应改变反应历程，降低反应的活化能来提高化学反应速率。
(3)催化剂的催化原理可表示为
使用催化剂―→改变反应的历程―→降低反应的活化能(如上图)―→使更多的反应物分子成为活化分子―→增加单位体积内的活化分子百分数―→加快化学反应速率。
3．特点
催化剂对化学反应速率的影响是通过改变化学反应速率常数来实现的，且与其他因素相比，影响程度较大。
(1)选择性：只对某一反应或某类反应起催化作用。不同的反应有不同的催化剂，且催化剂具有一定的活化温度，催化剂不同，活化温度不同。
(2)高效性：可以大幅度降低反应的活化能，从而有效地提高化学反应速率。
4．其他因素对化学反应速率的影响
如光辐射、放射线辐射、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、增大反应物接触面积等，均会对化学反应速率产生影响。
1．2SO2＋O22SO3是工业上制造硫酸的重要反应。下列关于该反应的说法正确的是( )
A．增加O2的浓度能加快反应速率
B．降低体系温度能加快反应速率
C．使用催化剂不影响反应速率
D．一定条件下达到反应限度时SO2全部转化为SO3
解析：选A 降低体系温度能减慢反应速率；使用催化剂能加快反应速率；一定条件下达到反应限度时，因为是可逆反应，SO2不可能全部转化为SO3。
2．已知某可逆反应在密闭容器中进行：A(g)＋2B(g)??3C(g)＋D(s) ΔH<0，如图中曲线b代表一定条件下该反应的进程。若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是( )
①增大A的浓度 ②缩小容器的容积 ③增大B的浓度 ④升高温度 ⑤加入合适的催化剂
A．① B．②④
C．②⑤ D．②③
解析：选C 观察图中的曲线a、b，主要看两处：①转折点的先后。转折点对应的横坐标代表达到化学平衡状态所需的时间，题图中曲线a比曲线b先转折，说明曲线a表示的化学反应速率比曲线b表示的化学反应速率大，达到化学平衡所需的时间较短。②水平线的高低。图中曲线b和曲线a的水平线相重合，说明A的转化率不变。所以使曲线b变为曲线a，采取的措施只能是使化学反应速率增大，而不能使化学平衡发生移动。因D呈固态，故该反应是化学方程式中气态物质系数不变的反应，所以加入催化剂或增大压强都只能使化学反应速率增大，而不会使化学平衡发生移动。
3．实验室用锌和稀H2SO4反应制H2。若按如下表格实验顺序，改变反应条件，回答
问题。
实验
编号
T/K
锌的
规格
H2SO4溶液的浓度
①
298
锌粒
0.1 mol·L－1H2SO4溶液
②
298
锌粒
4 mol·L－1H2SO4溶液
③
298
锌粉
0.1 mol·L－1H2SO4溶液
④
298
锌粒
0.1 mol·L－1H2SO4与少量CuSO4混合液
⑤
298
锌粒
0.1 mol·L－1H2SO4与少量Na2SO4混合液
(1)比较反应速率大小：
v①____v②、v①____v③、v④____v①、v⑤____v①
(2)其中实验________是从化学能量转化角度分析反应速率不同于另外几个实验。
答案：(1)< < > ＝ (2)④
[三级训练·节节过关]
1．常温下，反应A＋B===AB，按以下情况进行：
①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol
②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol
③0.1 mol·L－1的A、B溶液各10 mL
④0.5 mol·L－1的A、B溶液各50 mL
四者反应速率大小关系是( )
A．②>①>④>③ B．④>③>②>①
C．①>②>④>③ D．①>②>③>④
解析：选A ①中c(A)＝c(B)＝＝0.5 mol·L－1，
②中c(A)＝c(B)＝＝1 mol·L－1，
③中c(A)＝c(B)＝＝0.05 mol·L－1
④中c(A)＝c(B)＝＝0.25 mol·L－1
在其他条件一定的情况下，浓度越大，反应速率越大，所以反应速率由大到小的顺序为②>①>④>③。
2．设C(s)＋CO2(g)??2CO(g) ΔH>0，反应速率为v1，N2＋3H2??2NH3 ΔH<0，反应速率为v2，对上述反应，当升高温度时，v1和v2的变化情况为( )
A．同时增大 B．同时减小
C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大
解析：选A 对于大多数反应，升高温度，化学反应速率加快。
3．反应N2(g)＋O2(g)??2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施能使该反应的反应速率加快的是( )
①缩小体积使压强增大
②压强不变充入He使体积增大
③体积不变充入He使压强增大
④体积不变充入NO使压强增大
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：选D ①增大了物质的浓度，反应速率加快；②反应体系中物质的浓度减小，反应速率减小；③反应体系中物质的浓度不变，反应速率不变；④增大了物质的浓度，反应速率加快。
4．用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取CO2气体。下列措施对改变该反应的反应速率几乎没有影响的是( )
①改用等浓度的硝酸与碳酸钙反应
②增大反应体系的压强或减小反应体系的压强
③改用相同质量粉末状碳酸钙代替块状碳酸钙
④改用含有相同H＋浓度的稀硫酸
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：选A 因硝酸与盐酸的浓度相同，故对反应速率无影响。压强是通过改变气体的浓度来改变反应速率的，而该反应为固体碳酸钙与液体盐酸的反应，反应物中没有气体，故改变压强对该反应的反应速率几乎没有影响；粉末碳酸钙的表面积较大，反应速率增大；尽管强调了稀硫酸与原盐酸中的H＋浓度相同，但稀硫酸与碳酸钙反应生成的CaSO4微溶，覆盖在碳酸钙表面，从而使碳酸钙与H＋的接触面积减小，导致反应速率减小。
5．在一定条件下，二氧化硫与氧气发生反应：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)。
试回答下列问题：
(1)降低温度，化学反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)600 ℃时，在一容积为2 L的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，在反应进行至10 min和20 min时，分别改变影响反应的一个条件，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如上图所示，前10 min正反应速率变化趋势是逐渐________(填“增大”“减小”或“不变”)；前15 min内用SO3表示平均反应速率为_____________________________________。
(3)图中反应进程，表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是________。
(4)根据图中判断，10 min时改变的反应条件可能是________；20 min时改变的反应条件可能是________。
a．加入催化剂 b．缩小容器容积
c．降低温度 d．增加O2的物质的量
解析：(1)降低温度，化学反应速率减小。(2)前10 min随着反应的不断进行，反应物SO2和O2的浓度不断减小，正反应速率变化趋势是减小，前15 min内用SO3表示的平均反应速率为≈1.33×10－3 mol·L－1·min－1。(3)反应过程中SO2、O2、SO3物质的量不随时间变化的时间段，即15～20 min和25～30 min反应处于平衡状态。(4)10 min到15 min三条曲线的斜率突然增大，说明反应速率突然增大，其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至20 min时，O2的物质的量突然增大，平衡发生移动，SO2、SO3的物质的量随之发生变化。
答案：(1)减小
(2)减小 1.33×10－3 mol·L－1·min－1
(3)15～20 min,25～30 min (4)ab d
1．下列说法正确的是( )
A．决定反应速率的因素只有催化剂
B．食物放在冰箱中会减慢食物变质的速率
C．锌与稀硫酸反应时，加入少量水能加快产生氢气的速率
D．2 mol SO2与1 mol O2混合一定能生成2 mol SO3
解析：选B 决定反应速率的主要因素是反应物本身的性质，影响反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂等，A项错误；降低温度，反应速率减小，B项正确；加水稀释，H＋浓度减小，反应速率减小，C项错误；SO2和O2生成SO3是可逆反应，不可能进行到底，D项错误。
2.把镁条投入盛有盐酸的敞口容器里，产生氢气的速率变化如图所示。下列影响反应速率的因素有( )
①盐酸的浓度 ②镁条的表面积
③溶液的温度 ④Cl－的浓度
A．①④ B．③④
C．①②③ D．②③④
解析：选C 镁条和盐酸反应产生H2的离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，是镁与H＋间的置换反应，与Cl－无关。在镁条的表面有一层氧化膜，当将镁条投入盐酸中时，随着氧化膜的不断溶解，镁与盐酸接触面积不断增大，产生H2的速率会加快；溶液的温度对该反应也有影响，反应放出热量，使温度升高，反应速率也会加快；随着反应的进行，c(H＋)不断减小，反应速率会逐渐减慢。
3．试分析下列可逆反应2A(g)＋B(g)??2C(g)的反应速率随压强变化的曲线图，正确的是( )
解析：选C 增大压强，正、逆反应的反应速率均增大，选项A、B、D错误。
4．向四个容积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，反应开始时，按正反应速率由大到小排列顺序正确的是( )
甲 500 ℃，10 mol SO2和5 mol O2的反应
乙 500 ℃，用V2O3做催化剂，10 mol SO2和5 mol O2的反应
丙 450 ℃，8 mol SO2和5 mol O2的反应
丁 500 ℃，8 mol SO2和5 mol O2的反应
A．甲>乙>丙>丁 B．乙>甲>丙>丁
C．乙>甲>丁>丙 D．丁>丙>乙>甲
解析：选C 比较同一个化学反应在不同条件下的反应速率大小时，催化剂、温度对反应的影响程度较大，温度相同时，反应物的浓度越大，反应速率就越大。
5．某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为吸热反应，热效应等于ΔH
C．使用催化剂，可改变该反应的活化能
D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1＋E2
解析：选C 由题图可知，a是没有催化剂参与的反应过程，b是有催化剂参与的变化过程，反应物的能量高于生成物的能量，所以反应放热，C项正确。
6．反应A＋B===C的反应速率方程为v＝kc(A)·c(B)，v为反应速率，k为反应速率常数。当c(A)＝c(B)＝1 mol·L－1时，反应速率在数值上等于其反应速率常数。下列说法正确的是( )
A．只增大c(A)时，v增大 B．只增大c(C)时，v增大
C．只升高温度时，k不变 D．只升高温度时，k减小
解析：选A 只增大c(A)或c(B)时，v增大，k不变；只增大c(C)时，v、k都不变；只升高温度时，k增大，v增大。
7.如图为反应2SO2＋O2??2SO3的速率v(SO2)变化的图像，则横坐标可能是( )
A．反应时间
B．温度
C．压强
D．SO2的浓度
解析：选A v(SO2)随着压强、温度以及反应物浓度的增大而增大，B、C、D都不符合，随着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率减小，A项正确。
8．在容积不变的密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响如图所示，下列分析正确的是( )
A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对化学反应速率的影响
B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对化学反应速率的影响
C．图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响，且甲的催化效率比乙的高
D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高
解析：选B 若增大O2的浓度，正反应速率突然变大，逆反应速率瞬间不变，随后逐渐变大，故A项错误；加入催化剂，正、逆反应速率同等程度增大，v′(正)＝v′(逆)，化学平衡不移动，SO2的转化率不变，故B项正确、C项错误；乙达到化学平衡时所用时间短，则其反应速率较快，乙的压强比甲的高，但增大压强平衡右移，SO2的转化率增大，故D项错误。
9．在一个容积可变的密闭容器中发生反应：
3Fe(s)＋4H2O(g)===Fe3O4(s)＋4H2(g)。回答下列问题：
(1)增加Fe的量，正反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
(2)将容器的容积缩小一半，正反应速率________，逆反应速率________。
(3)保持容器的容积不变，充入N2使体系压强增大，正反应速率________，逆反应速率________。
(4)保持压强不变，充入N2使容器的容积增大，正反应速率________，逆反应速率________。
解析：(1)Fe为固体，因此增加Fe的量，反应速率不变。(2)将容器的容积缩小一半，体系中各气态物质的浓度均增大，正反应速率和逆反应速率都增大。(3)保持容器的容积不变，充入N2使体系压强增大，体系中各物质的浓度不变，正反应速率和逆反应速率均不变。(4)保持压强不变，充入N2使容器的容积增大，体系中各气态物质的浓度均减小，正反应速率和逆反应速率均减小。
答案：(1)不变 (2)增大 增大
(3)不变 不变 (4)减小 减小
10．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号
反应物
催化剂
①
10 mL 2% H2O2溶液
无
②
10 mL 5% H2O2溶液
无
③
10 mL 5% H2O2溶液
1 mL 0.1 mol·L－1
FeCl3溶液
④
10 mL 5% H2O2溶
液＋少量HCl溶液
1 mL 0.1 mol·L－1
FeCl3溶液
⑤
10 mL 5% H2O2溶
液＋少量NaOH溶液
1 mL 0.1 mol·L－1
FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是______________________________________。
(2)实验①和②的目的是___________________________________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论，资料显示，通常条件下H2O2较稳定，不易分解，为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是___________________________。
(3)实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图所示：
分析上图能够得出什么实验结论？
解析：(1)加入催化剂能使化学反应速率加快，其原因是加入催化剂降低了反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，增大了活化分子的碰撞几率，使活化分子的有效碰撞增多，从而加快反应速率。
(2)实验①和②的区别是①中H2O2的浓度小，②中H2O2的浓度大，所以实验①和②的目的是探究浓度对反应速率的影响。为了能够通过实验①和②探究浓度对反应速率的影响，对原实验方案进行改进，可向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中观察实验现象。
(3)由图像知实验⑤反应速率最快，实验④反应速率最慢，说明碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。
答案：(1)降低了反应的活化能
(2)探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)
(3)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。
1．把下列4种X的溶液分别加入到4个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释到50 mL，此时X与盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是( )
A．20 mL 3 mol·L－1 B．20 mL 2 mol·L－1
C．10 mL 4 mol·L－1 D．10 mL 2 mol·L－1
解析：选A 本题中反应速率的大小是由混合后反应物浓度的大小决定的，由于最后溶液体积相同，所以混合前X的物质的量越大，混合后其浓度越大，反应速率越快。
2．对于在一密闭容器中进行的反应：C(s)＋O2(g)??CO2(g)，下列说法中错误的是( )
A．将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速率
B．升高温度可以加快化学反应速率
C．用空气代替O2可以加快化学反应速率
D．增加木炭的量不能加快化学反应速率
解析：选C A项，粉碎木炭可增加表面积，可增大反应速率；B项，升高温度，反应速率增大；C项，空气代替O2，使O2浓度变小，反应速率变小；D项，固体物质在参加反应时，其浓度可看作为一定值，故加入木炭对反应速率无影响。
3．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验②的反应物应为( )
实验编号
反应物
催化剂
①
10 mL 2% H2O2溶液
无
②
无
③
10 mL 5% H2O2溶液
MnO2固体
A．5 mL 2% H2O2溶液 B．10 mL 5% H2O2溶液
C．10 mL 2% H2O2溶液 D．5 mL 10% H2O2溶液
解析：选B 根据表中数据可知，实验①②是探究浓度对反应速率的影响，因此双氧水的浓度一定不是2%。实验②③是探究催化剂对反应速率的影响，双氧水的浓度和用量与实验③相同，即实验②的反应物应为10 mL 5% H2O2溶液。
4.可逆反应2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH<0在一定条件下达到平衡状态，时间为t1时改变条件。化学反应速率与反应时间关系如图。下列说法正确的是( )
A．维持温度、反应体系体积不变，t1时充入SO3(g)
B．维持压强不变，t1时升高反应体系温度
C．维持温度不变，t1时扩大反应体系体积
D．维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)
解析：选D 先观察原反应的特点可知，原反应是一个气体体积减小的放热反应，根据图像可知该反应在t1时改变了某个条件使正反应速率减小，而使逆反应速率增大，只能是在该时刻增大了生成物的浓度而减小了反应物的浓度，所以只有D选项符合。D选项在温度、压强不变的情况下充入SO3(g)，则使SO3(g)的浓度增大，但是由于压强不变，使体积变大，所以导致反应物的浓度减小。
5．下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率
B．100 mL 2 mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C．SO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率减慢
解析：选D A项中，改用98%的浓硫酸，铁发生钝化，不产生氢气；B项，加入氯化钠溶液使盐酸浓度变小，c(H＋)减小，反应速率减慢；C项，升高温度，放热反应和吸热反应的速率都加快；D项，减小压强，有气体参加的化学反应的速率减慢。
6．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为：
H2O2＋I－―→H2O＋IO－ 慢
H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－ 快
下列有关该反应的说法正确的是( )
A．反应速率与I－浓度有关
B．IO－也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98 kJ·mol－1
D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)
解析：选A H2O2的分解反应主要是由第一个反应决定的，I－浓度越大，反应速率越快，A项正确；根据总反应可确定该反应的催化剂为I－，而IO－为中间产物，B项错误；根据所给信息无法确定反应活化能，C项错误；反应速率关系为v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)，D项错误。
7.如图为某化学反应的反应速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或增大压强，反应速率的变化都符合示意图中表示的反应是( )
A．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH<0
B．4NH3(g)＋5O2(g)??4NO(g)＋6H2O(g) ΔH<0
C．H2(g)＋I2(g)??2HI(g) ΔH>0
D．2A(g)＋B(g)??2C(g) ΔH>0
解析：选B 由题中反应速率与时间的关系图可知，升高温度，正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度，平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应；增大压强，正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度，平衡向逆反应方向移动，因此正反应是气态物质系数增大的反应，只有B项符合题意。
8．一定量的锌粉和6 mol·L－1的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应速率，但不影响产生H2的总量的是( )
①石墨粉 ②CuO ③铜粉 ④铁粉 ⑤浓盐酸
A．①②⑤ B．①③⑤
C．③④⑤ D．①③④
解析：选B ①加入石墨粉，构成原电池，反应速率加快，不影响锌粉的量，即不影响产生H2的总量；②加入CuO，CuO与盐酸反应生成氯化铜，氯化铜与锌反应生成铜，形成原电池，加快反应速率，但与盐酸反应的锌的量减少，故生成氢气的总量减少；③加入铜粉，构成原电池，反应速率加快，不影响锌粉的量，即不影响产生H2的总量；④加入铁粉，构成原电池，反应速率加快，锌反应完全后，铁也可以与盐酸反应生成氢气，产生H2的总量增加；⑤加入浓盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，不影响锌粉的量，即不影响产生H2的总量。
9．目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在容积为1 L的密闭容器中，(容积不变)，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g)(正反应放热)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到10 min，氢气的平均反应速率v(H2)＝________。
(2)下列说法正确的是________。
A．进行到3 min时，正反应速率和逆反应速率相等
B．10 min后容器中压强不再改变
C．达到平衡后，再充入氩气反应速率不会改变
D．3 min前v(正)>v(逆)，3 min后v(正)(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图像如下图所示：
则下列说法符合该图像的是________。
A．t1时刻，增大了X的浓度
B．t1时刻，升高了体系的温度
C．t1时刻，缩小了容器体积
D．t1时刻，使用了催化剂
解析：(1)0～10 min内，v(CH3OH)＝＝0.075 mol·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于物质的系数之比可知v(H2)＝3v(CH3OH)＝0.225 mol·L－1·min－1。
(2)3 min时反应尚未平衡，正反应速率和逆反应速率不相等；10 min后反应达到平衡，气体物质的量不再变化，容器恒容，压强不再变化；恒容容器中充入氩气反应速率不变；10 min前未达平衡，v(正)>v(逆)。
(3)由图像可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度，升高体系温度不会同等程度地改变正、逆反应速率。A、B错误。反应容器容积不变，C错误。D使用催化剂可同等程度地改变正逆反应速率，D正确。
答案：(1)0.225 mol·L－1·min－1 (2)BC (3)D
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第3课时 化学反应速率和化学平衡图像
[课标要求]
1．通过图像理解浓度、压强、温度等外界条件对化学反应速率、化学平衡的影响。
2．能准确识别平衡的图像，理解平衡图像的内在含义。
1.正逆反应速率相等时，可逆反应到达平衡状态。反应速率变化，平衡不
一定移动，速率变化后不相等，平衡才发生移动。
2．增大反应物浓度，正反应速率增大，逆反应速率瞬间不变。
3．对于有气体参加的可逆反应，增大反应体系压强，正逆反应速率均增大，
但是对于正反应方向气体体积增大的反应，逆反应速率增加的更多。对
于反应前后气体体积不变的反应，正逆反应速率增加的程度相同。
4．使用催化剂，正逆反应速率均增大，且二者增大的程度相同，即平衡后使用催化剂，平衡不移动。
1．“渐变”类v-t图——浓度对化学反应速率的影响
图像Ⅰ中，v′(正)突变，而v′(逆)渐变，t1时刻图像中有一条线是连续的，且v′(正)＞v′(逆)，说明t1时刻改变的条件是增大了反应物的浓度，使v′(正)突变，平衡正向移动。
图像Ⅱ中，v′(正)渐变，v′(逆)突变，t1时刻图像中有一条线是连续的，且v′(正)＞v′(逆)，说明t1时刻改变的条件是减小了生成物的浓度，使v′(逆)突变，平衡正向移动。
2．“断点”类v-t图——温度(或压强)对化学反应速率的影响
图像Ⅰ中，v′(正)、v′(逆)都是突然增大的，t1时刻，图像中出现了“断点”，且v′(正)＞v′(逆)，平衡正向移动，说明该反应的正反应可能是吸热反应(或气体总体积减小的反应)，改变的外界条件是升高温度(或增大压强)。
图像Ⅱ中，v′(正)、v′(逆)都是突变小的，t1时刻，图像中出现了“断点”，且v′(正)＞v′(逆)，平衡正向移动，说明该反应的正反应可能是放热反应(或气体总体积增大的反应)，改变的条件是降低温度(或减小压强)。
3．“平台”类v-t图——催化剂(或压强)对化学反应速率的影响
图像中v′(正)、v′(逆)都是突然增大，且增大的程度相同，t1时刻，图像中出现了“平台”，化学平衡不发生移动，改变的条件可能是使用了催化剂也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应增大了压强。
1．某密闭容器中发生如下反应：X(g)＋Y(g)??2Z(g) ΔH＜0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是( )
A．t2时一定加入了催化剂
B．t3时减小了压强
C．t5时可能升高了温度
D．t4～t5时间内转化率最低
解析：选C A项，由图可知，t2时刻改变条件，正逆反应速率增大且相等，若增大压强平衡也不发生移动，则t2时不一定加入了催化剂，A错误；B项，若减小压强，平衡不发生移动，t3时刻改变条件，正逆反应速率均减小，且正反应速率大于逆反应速率，与图像不符，错误；C项，t5时刻改变条件，正逆反应速率增大，且逆反应速率大于正反应速率，若升高温度，平衡逆向移动，与图像符合，正确；D项，催化剂对平衡移动无影响，t3～t4时间内平衡逆向移动，转化率减小，t5～t6时间内平衡逆向移动，转化率继续减小，显然t5～t6时间内转化率比t4～t5时间内转化率低，错误。
2．下图为反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝－92.2 kJ·mol－1，在某段时间t0～t6中反应速率与反应过程的曲线图，则氨的百分含量最高的一段时间是( )
A．t0～t1 B．t2～t3
C．t3～t4 D．t5～t6
解析：选A 可逆反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＜0，该反应为气体体积减小的放热反应，t0～t1，正、逆反应速率相等，平衡不移动；t1～t2，正、逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，导致氨气的含量降低，故氨气含量较t0～t1时间段大于t2～t3时间段；t3～t4，正、逆反应速率都同等程度的增大，平衡不移动，氨气的含量不变，氨气含量与t2～t3时间段相同；t4～t5，正、逆反应速率都降低，但逆反应速率大于正反应速率，导致平衡向逆反应方向移动，氨气的含量降低；t5～t6时间段内氨气含量较t3～t4低；所以平衡混合物中氨的百分含量最低的时间段是t5～t6，最高的一段时间是t0～t1，A项正确。
1．百分含量(或转化率)－时间－温度(或压强)图像
(1)图像展示
(2)解题原则——“先拐先平数值大”。
在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a使用了催化剂)。
Ⅰ.表示T2>T1，生成物的百分含量降低，说明正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动。
Ⅱ.表示p2>p1，A的转化率减小，说明正反应是气体总体积增大的反应，压强增大，平衡逆向移动。
Ⅲ.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积)。
2．百分含量(或转化率)－压强－温度图像
(1)图像展示
(2)解题原则——“定一议二”。
在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量，分析方法是确定其中一个变量，讨论另外两个变量之间的关系。如图Ⅰ中确定压强为105 Pa或107 Pa，则生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小，说明正反应是放热反应；再确定温度T不变，作横坐标的垂线，与压强线出现两个交点，分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现，压强增大，生成物C的百分含量增大，说明正反应是气体总体积减小的反应。
1．对于可逆反应mA(g)＋nB(g)??pC(s)＋qD(g)反应过程中，其他条件不变时，产物D的质量分数D%与温度T或压强p的关系如图所示，请判断下列说法正确的是( )
A．降温，化学平衡向正反应方向移动
B．使用催化剂可使D%有所增加
C．化学方程式中气体的化学计量数m＋n＞q
D．C的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动
解析：选A 由“先拐先平，数值大”可知，T2＞T1、p2＞p1；升高温度，D%减小，平衡逆向移动，正反应放热，A项正确；催化剂不能使平衡发生移动，B项错误；增大压强，D%减小，平衡逆向移动，m＋n＜q，C项错误；固体颗粒的大小不影响平衡移动，D项
错误。
2．对于反应：2A(g)＋B(g)??2C(g) ΔH<0，下列图像正确的是( )
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：选D 该反应的特点是气体物质分子数目减小的放热反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，B的含量减小，C的物质的量分数增大；升高温度，平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，B的物质的量分数增大，C的物质的量分数减小，达到平衡的时间短，故①、④正确。
[方法技巧]
化学平衡图像题的解题流程
[三级训练·节节过关]
1．如图中曲线a表示放热反应X(g)＋Y(g)??Z(g)＋N(s)进行过程中X的转化
率随时间变化的关系，若只改变一个起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是( )
A．升高温度 B．加大X的投入量
C．使用催化剂 D．缩小体积
解析：选C 升高温度，X的转化率降低，A项不正确；加大X的投入量，则X的转化率降低，B项不正确；使用催化剂可以提高反应速率，但平衡不移动，A的转化率不变，C项正确；缩小体积，平衡向正反应方向移动，X的转化率提高，D项不正确。
2．如图所示曲线表示其他条件一定时，反应2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)
ΔH＜0。NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v(正)＞v(逆)的点是( )
A．a点 B．b点
C．c点 D．d点
解析：选C 线上的点为平衡点，所以a、b点是平衡点，c点对应的平衡点在c点上方，说明NO的转化率变大才能达到平衡，反应应向正向进行，正反应速率大于逆反应速率，正确；d点反应应向逆向进行，正反应速率小于逆反应速率。
3.反应L(s)＋aG(g)??bR(g)达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示，图中，压强p1＞p2，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气体中G的体积分数。据此可判断( )
A．上述反应正方向是吸热反应
B．上述反应正方向是放热反应
C．a＞b
D．a＋1＜b
解析：选A 由图像知，相同压强下，温度越高，G的体积分数越小，即升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应；相同温度时，压强越大，G的体积分数越大，即增大压强，平衡逆向移动，因L为固体，所以a＜b。
4．一定条件下，A(g)＋B(g)??C(g) ΔH＜0，达到平衡后根据下列图像判断：
(1)升高温度，达到新平衡的是________(填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”，下同)，新平衡中C的体积分数________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
(2)减小压强，达到新平衡的是________，A的转化率________。
(3)减小C的量，达到新平衡的是____________。
(4)增加A的量，达到新平衡的是________，此时B的转化率________，A的转化率________。
(5)使用催化剂，达到新平衡的是________，C的质量分数________。
解析：(1)升高温度，正、逆反应速率都增大，平衡向吸热反应方向移动，此反应中向逆反应方向移动，图像B符合，因为向逆反应方向移动，消耗C，则C的体积分数减小；(2)减小压强，正、逆反应速率都降低，平衡向逆反应方向移动，图像C符合，A的转化率减小；(3)减小C的量，减小生成物的浓度，反应物的浓度不变，平衡向正反应方向移动，图像E符合；(4)增加A的量，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，图像A符合，B的转化率增大，A的转化率减小；(5)催化剂对化学平衡无影响，使化学反应速率升高，图像D符合，C的质量分数不变。
答案：(1)B 减小 (2)C 减小 (3)E (4)A 增大 减小 (5)D 不变
1．可逆反应：2AB3(g)??A2(g)＋3B2(g) ΔH＞0，下列图像正确的是( )
解析：选D A项，升高温度，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，交叉点后，正反应速率大于逆反应速率，错误；B项，升高温度，平衡向正反应方向移动，B2%增大，错误；C项，当温度一定时，增大压强，AB3%降低，平衡应正向移动，而实际上增大压强，平衡逆向移动，错误；D项，当温度一定时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，AB3%增大，符合题意；当压强一定时，升高温度，平衡向正反应方向移动，AB3%降低，符合题意，正确。
2．可逆反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(g) ΔH＝Q，同时符合两图中各曲线的规律的是( )
A．a＋b＞c＋d T1＞T2 Q＞0
B．a＋b＜c＋d T1＞T2 Q＞0
C．a＋b＜c＋d T1＜T2 Q＜0
D．a＋b＞c＋d T1＜T2 Q＜0
解析：选D 对于左图，先拐先平衡，说明反应速率快，即T2＞T1，随温度的升高，生成物的浓度减小，平衡向吸热反应方向移动，即正反应是放热反应，即Q＜0；对于右图，v正和v逆相交后，随压强的增大，平衡向正反应方向移动，a＋b＞c＋d，D选项正确。
3．对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)??xC(g) ΔH＝？在不同温度及压强(p1、p2)条件下，反应物A的转化率如图所示，下列判断正确的是( )
A．ΔH＞0，m＋n＞x B．ΔH＞0，m＋n＜x
C．ΔH＜0，m＋n＜x D．ΔH＜0，m＋n＞x
解析：选D 根据图像(1)，p1先拐说明p1＞p2，增大压强A的转化率升高，说明增大压强平衡向正反应方向移动，m＋n＞x；根据图像(2)，升高温度，A的转化率降低，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，即此反应的正反应ΔH＜0，D正确。
4.如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或者增大压强，速率的变化都符合示意图的反应是( )
A．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔΗ＜0
B．4NH3(g)＋5O2(g)??4NO(g)＋6H2O(g) ΔΗ＜0
C．H2(g)＋I2(g)??2HI(g) ΔΗ＞0
D．N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔΗ＜0
解析：选B 由图像知增大压强或升高温度后，v正、v逆都增大，由于v逆增大的多，平衡逆向移动。A项，该反应的正反应为气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡正向移动，升高温度，平衡逆向移动，错误；B项，该反应的正反应为气体体积增大的放热反应，增大压强，化学平衡逆向移动，升高温度，化学平衡逆向移动，正确；C项，该反应是反应前后气体体积相等的可逆反应，增大压强，平衡不移动，错误；D项，该反应的正反应为气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡正向移动，升高温度，平衡逆向移动，错误。
5．对于mA(s)＋nB(g)??eC(g)＋fD(g)，反应过程中，当其他条件
不变时，C的百分含量(C%)和压强(p)的关系如图，下列叙述正确的是( )
A．达到平衡后，加入催化剂，则C%增大
B．达到平衡后，若升温，平衡逆向移动
C．化学方程式中n＜e＋f
D．达到平衡后，增加A的量，平衡正向移动
解析：选B A项，加入催化剂平衡不移动，错误；B项，由图知，升高温度，C的百分含量(C%)减小，平衡向左移动，正确；C项，由图知，增大压强，C的百分含量(C%)增大，平衡向正向移动，n＞e＋f，错误；D项，A为固体，增加固体的量平衡不发生移动，
错误。
6．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A．t1时增大了压强 B．t2时充入了稀有气体
C．t3时升高了温度 D．t4时降低了温度
解析：选A A项，t1时正反应速率增大，且大于逆反应速率，应为增大压强，正确；B项，t2时正逆反应速率同等程度增大，为使用了催化剂，错误；C项，t3时正反应速率减小，且逆反应速率大于正反应速率，为减小压强，错误；D项，t4时反应速率瞬间不变，然后减小，应为减小生成物浓度，错误。
7．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是( )
A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高
解析：选B 若增大氧气的浓度，正反应速率突然变大，逆反应速率逐渐变大，A项不正确；加入催化剂，正、逆反应速率同等倍数的增大，但平衡不移动，B项正确；观察图Ⅲ，达到平衡时二氧化硫的转化率不相等，故甲、乙两条曲线不可能是由催化剂引起的，C项不正确；增大压强，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，二氧化硫的转化率增大，D项不
正确。
8.在一定条件下，向某一密闭容器中，加入一定量的HI或加入一定量的PCl5，反应达到平衡后，在t时刻改变条件，其反应速率与时间的变化关系均可用如图表示。那么对于不同反应在t时刻改变条件的叙述正确的是( )
A．对于2HI(g)??I2(g)＋H2(g)反应，t1时刻保持温度和体积不变，再加入一定量的HI
B．对于2HI(g)??I2(g)＋H2(g)反应，t1时刻保持温度和压强不变，再加入一定量的HI
C．对于PCl5(g)??PCl3(g)＋Cl2(g)反应，t1时刻保持温度和体积不变，再加入一定量
的PCl5
D．对于PCl5(g)??PCl3(g)＋Cl2(g)反应，t1时刻保持温度和压强不变，再加入一定量
的PCl3
解析：选B 保持温度和体积不变，再加入一定量的HI，t1时刻逆反应速率与平衡速率相同，A错误；保持温度和压强不变，再加入一定量的HI，t1时刻正反应速率大于平衡速率，逆反应速率小于平衡速率，平衡正向移动，B正确；保持温度和体积不变，再加入一定量的PCl5，t1时刻逆反应速率与平衡速率相同，C错误；保持温度和压强不变，再加入一定量的PCl3，平衡逆向移动，D错误。
9．已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)??pC(g)在密闭容器中进行，
右图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是( )
A．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应
B．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸热反应
C．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应
D．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应
解析：选D 分析图像，可以分两个层次考虑(如图将三条曲线分别标为①②③)。从①②曲线可知，当压强相同(为p2)时，②先达平衡，说明T1＞T2；又因为T2低，φ(B)大，即降低温度，平衡逆向移动，说明逆向放热，正向吸热。从②③曲线可知，当温度相同(为T1)时，②先达平衡，说明p2＞p1；又因为p2大，φ(B)大，即增大压强，平衡逆向移动，说明逆方向为气体体积减小的方向，m＋n＜p。综合以上分析结果：T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，正反应为吸热反应。
10．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：
2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH＜0
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K＝____________________________________。
(2)降低温度，该反应K值________，二氧化硫转化率________，化学反应速度________。(以上均填“增大”“减小”或“不变”)
(3)600 ℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间段是__________________________________。
(4)据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是________(用文字表达)。10 min到15 min的曲线变化的原因可能是________(填写编号)。
a．加了催化剂 b．扩大容器体积
c．降低温度 d．增加SO3的物质的量
解析：(1)根据方程式可知该反应的化学平衡常数表达式K＝。
(2)正反应是放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，该反应K值增大，二氧化硫转化率增大，化学反应速度减小。
(3)平衡时各种物质的浓度不再发生变化，反应处于平衡状态的时间段是15～20 min和25～30 min。
(4)据图判断，反应进行至20 min时，O2的浓度瞬间增大，而其余物质的浓度不变，曲线发生变化的原因是增加了O2的量。10 min到15 min时曲线的斜率增大，反应速率加快，但没有达到平衡状态，所以曲线变化的原因可能是使用了催化剂。
答案：(1) (2)增大 增大 减小
(3)15～20 min和25～30 min
(4)增加了O2的量 a
1．对于可逆反应：A(g)＋2B(g)??2C(g)(正反应为吸热反应)，下列各图正确的是( )
解析：选D 随压强增大，v(正)、v(逆)都增大，所以，A图不正确；反应达平衡后，升温，v(逆)＜v(正)，B图不正确；温度高，反应速率大，到达平衡所用时间短，先到达平衡，曲线先拐，C图不正确。
2．一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是( )
A．CO2(g)＋2NH3(g)??CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH＜0
B．CO2(g)＋H2(g)??CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0
C．CH3CH2OH(g)??CH2===CH2(g)＋H2O(g) ΔH＞0
D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)??2C6H5CH===CH2(g)＋2H2O(g) ΔH＜0
解析：选A 观察图像可知，达到平衡用的时间短说明反应速率快，T2＞T1、p1＞p2。升高温度水蒸气含量降低，说明平衡逆向移动，反应放热，ΔH＜0；增大压强水蒸气含量增大，说明平衡正向移动，正反应气体分子数减少，综合分析A项中的反应符合要求。
3．可逆反应aX＋2Y(g)??2Z(g)在一定条件下达到平衡后，t1和t2时各改变某一种外界条件，化学反应速率(v)－时间(t)图像如图。
则下列说法中正确的是( )
A．若X是固体，则t1时一定是增大了容器的压强
B．若X是气体，则t2时不可能是减小容器压强
C．若X是固体，则t1时可能是增大了X的质量
D．若t2时采用了降温措施，则该反应的正反应方向ΔH＞0
解析：选B A项，若X为固体，增大压强，平衡不移动，若使用催化剂，平衡也不移动，错误；B项，若X为气体，t2时正、逆反应速率都减小，不可能是减小容器压强，因为减小压强，平衡逆向移动，而图像中是正向移动，正确；C项，若X为固体，t1时若增大了X的量，平衡不移动，反应速率不变，错误；D项，t2时若采用降温，正逆反应速率都减小，平衡正向移动，说明正反应为放热反应，ΔH小于0，错误。
4．可逆反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(s) ΔH＝Q kJ·mol－1，反应过程中，当其他条件不变时，某物质在混合物中的含量与温度(T)、反应速率(v)与压强的关系如图所示。据图分析，以下说法正确的是( )
A．T1＜T2，Q＞0
B．增大压强，B的转化率减小
C．当反应达平衡时，混合气体的密度不再变化
D．a＋b＞c＋d
解析：选C A项，由左图可知，T2时反应首先达到平衡，故T1＜T2，T1→T2，温度升高，C%减小，平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，Q＜0，错误；由图乙可知，增大压强，正、逆反应速率均增大，且正反应速率大于逆反应速率，即反应向正反应方向移动，故a＋b＞c，B的转化率增大，B、D项错误；C项，反应达到平衡时，气体的总质量不再发生变化，在容器体积不变的情况下，气体的密度不再变化，正确。
5.对于反应A(s)＋2B(g)??3C(g) ΔH＞0，C%跟外界条件X、Y的关系如图所示，下列结论正确的是( )
A．X表示温度，Y表示压强，且Y1＞Y2＞Y3
B．Y表示压强，X表示温度，且Y3＞Y2＞Y1
C．X表示压强，Y表示温度，且Y1＞Y2＞Y3
D．Y表示温度，X表示压强，且Y3＞Y2＞Y1
解析：选D A项，根据曲线走向，随温度的升高C%降低，说明随温度升高，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，错误；B项，分析和A选项一样，错误；C项，根据曲线走向，随压强增大，C%降低，说明平衡向逆反应方向移动，平衡向生成B的方向移动，然后作等压线，随温度的升高，平衡应向正反应方向移动，C%应增大，与图像不符，错误；D项，根据C的分析，正确。
6．下列图示与对应叙述相符合的是( )
A．图Ⅰ：反应H2＋I2??2HI达平衡后，升高温度时反应速率随时间的变化
B．图Ⅱ：反应2SO2＋O2??2SO3达平衡后，缩小容器体积时各成分的物质的量随时间的变化
C．图Ⅲ：反应N2＋3H2??2NH3在恒温情况下，反应速率与压强的关系
D．图Ⅳ：反应CO2(g)＋H2(g)??CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0，水蒸气含量随时间的变化
解析：选B A项，升高温度，平衡发生移动，正、逆速率变化不相等，图像与实际不相符；B项，缩小容器体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，SO3的物质的量增大，SO2与O2的物质的量减小，图像与实际相符合；C项，增大压强，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，正反应速率增大更多，图像中逆反应速率增大更多，图像与实际不相符；D项，由图可知，温度T2先到达平衡，则温度T2＞T1，升高温度，平衡向正反应方向移动，水蒸气的含量增大，图像中温度越高，水蒸气的含量越低，图像与实际不相符。
7．固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。
(1)a点正反应速率________(填“大于”“等于”或“小于”)逆反应速率。
(2)下列时间段平均反应速率最大的是________。
A．0～1 min B．1～3 min
C．3～8 min D．8～11 min
(3)平衡时CO2的转化率为________，该条件下的平衡常数K＝________。
(4)仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线Ⅰ对应的实验条件改变是________，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是________。
解析：(1)a点时还没有达到平衡状态，反应物氢气的物质的量继续减小，平衡向正反应方向进行，所以正反应速率大于逆反应速率。
(2)分别计算不同时间段内的反应速率：0～1 min内，v(H2)＝＝1 mol·L－1·
min－1；1～3 min内，v(H2)＝＝0.75 mol·L－1·min－1；3～8 min内，v(H2)＝＝0.1 mol·L－1·min－1。所以0～1 min内反应速率最大，A项符合题意。
(3)由图可知，8 min时，反应达到平衡，平衡时氢气的物质的量为2 mol，参加反应的氢气为8 mol－2 mol＝
6 mol，氢气的浓度变化量为＝3 mol·L－1，则：
CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g)
开始/(mol·L－1) 3 4 0 0
变化/(mol·L－1) 1 3 1 1
平衡/(mol·L－1) 2 1 1 1
平衡时CO2的转化率为×100%≈33.3%。
K＝＝＝0.5。
(4)曲线Ⅰ反应速率增大，但转化的氢气的物质的量少，因该反应放热，升高温度平衡逆向移动，不利于氢气的转化，故曲线Ⅰ是升高温度；曲线Ⅱ反应速率增大，转化的氢气的物质的量多，因增大压强平衡正向移动，故应是增大压强。
答案：(1)大于 (2)A (3)33.3% 0.5 (4)升高温度
增大压强
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“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(十二)”
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课时跟踪检测（十一） 影响化学反应速率的因素
1．下列说法正确的是( )
A．决定反应速率的因素只有催化剂
B．食物放在冰箱中会减慢食物变质的速率
C．锌与稀硫酸反应时，加入少量水能加快产生氢气的速率
D．2 mol SO2与1 mol O2混合一定能生成2 mol SO3
解析：选B 决定反应速率的主要因素是反应物本身的性质，影响反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂等，A项错误；降低温度，反应速率减小，B项正确；加水稀释，H＋浓度减小，反应速率减小，C项错误；SO2和O2生成SO3是可逆反应，不可能进行到底，D项错误。
2.把镁条投入盛有盐酸的敞口容器里，产生氢气的速率变化如图所示。下列影响反应速率的因素有( )
①盐酸的浓度 ②镁条的表面积
③溶液的温度 ④Cl－的浓度
A．①④ B．③④
C．①②③ D．②③④
解析：选C 镁条和盐酸反应产生H2的离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，是镁与H＋间的置换反应，与Cl－无关。在镁条的表面有一层氧化膜，当将镁条投入盐酸中时，随着氧化膜的不断溶解，镁与盐酸接触面积不断增大，产生H2的速率会加快；溶液的温度对该反应也有影响，反应放出热量，使温度升高，反应速率也会加快；随着反应的进行，c(H＋)不断减小，反应速率会逐渐减慢。
3．试分析下列可逆反应2A(g)＋B(g)??2C(g)的反应速率随压强变化的曲线图，正确的是( )
解析：选C 增大压强，正、逆反应的反应速率均增大，选项A、B、D错误。
4．向四个容积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，反应开始时，按正反应速率由大到小排列顺序正确的是( )
甲 500 ℃，10 mol SO2和5 mol O2的反应
乙 500 ℃，用V2O3做催化剂，10 mol SO2和5 mol O2的反应
丙 450 ℃，8 mol SO2和5 mol O2的反应
丁 500 ℃，8 mol SO2和5 mol O2的反应
A．甲>乙>丙>丁 B．乙>甲>丙>丁
C．乙>甲>丁>丙 D．丁>丙>乙>甲
解析：选C 比较同一个化学反应在不同条件下的反应速率大小时，催化剂、温度对反应的影响程度较大，温度相同时，反应物的浓度越大，反应速率就越大。
5．某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为吸热反应，热效应等于ΔH
C．使用催化剂，可改变该反应的活化能
D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1＋E2
解析：选C 由题图可知，a是没有催化剂参与的反应过程，b是有催化剂参与的变化过程，反应物的能量高于生成物的能量，所以反应放热，C项正确。
6．反应A＋B===C的反应速率方程为v＝kc(A)·c(B)，v为反应速率，k为反应速率常数。当c(A)＝c(B)＝1 mol·L－1时，反应速率在数值上等于其反应速率常数。下列说法正确的是( )
A．只增大c(A)时，v增大 B．只增大c(C)时，v增大
C．只升高温度时，k不变 D．只升高温度时，k减小
解析：选A 只增大c(A)或c(B)时，v增大，k不变；只增大c(C)时，v、k都不变；只升高温度时，k增大，v增大。
7.如图为反应2SO2＋O2??2SO3的速率v(SO2)变化的图像，则横坐标可能是( )
A．反应时间
B．温度
C．压强
D．SO2的浓度
解析：选A v(SO2)随着压强、温度以及反应物浓度的增大而增大，B、C、D都不符合，随着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率减小，A项正确。
8．在容积不变的密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响如图所示，下列分析正确的是( )
A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对化学反应速率的影响
B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对化学反应速率的影响
C．图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响，且甲的催化效率比乙的高
D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高
解析：选B 若增大O2的浓度，正反应速率突然变大，逆反应速率瞬间不变，随后逐渐变大，故A项错误；加入催化剂，正、逆反应速率同等程度增大，v′(正)＝v′(逆)，化学平衡不移动，SO2的转化率不变，故B项正确、C项错误；乙达到化学平衡时所用时间短，则其反应速率较快，乙的压强比甲的高，但增大压强平衡右移，SO2的转化率增大，故D项错误。
9．在一个容积可变的密闭容器中发生反应：
3Fe(s)＋4H2O(g)===Fe3O4(s)＋4H2(g)。回答下列问题：
(1)增加Fe的量，正反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
(2)将容器的容积缩小一半，正反应速率________，逆反应速率________。
(3)保持容器的容积不变，充入N2使体系压强增大，正反应速率________，逆反应速率________。
(4)保持压强不变，充入N2使容器的容积增大，正反应速率________，逆反应速率________。
解析：(1)Fe为固体，因此增加Fe的量，反应速率不变。(2)将容器的容积缩小一半，体系中各气态物质的浓度均增大，正反应速率和逆反应速率都增大。(3)保持容器的容积不变，充入N2使体系压强增大，体系中各物质的浓度不变，正反应速率和逆反应速率均不变。(4)保持压强不变，充入N2使容器的容积增大，体系中各气态物质的浓度均减小，正反应速率和逆反应速率均减小。
答案：(1)不变 (2)增大 增大
(3)不变 不变 (4)减小 减小
10．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号
反应物
催化剂
①
10 mL 2% H2O2溶液
无
②
10 mL 5% H2O2溶液
无
③
10 mL 5% H2O2溶液
1 mL 0.1 mol·L－1
FeCl3溶液
④
10 mL 5% H2O2溶
液＋少量HCl溶液
1 mL 0.1 mol·L－1
FeCl3溶液
⑤
10 mL 5% H2O2溶
液＋少量NaOH溶液
1 mL 0.1 mol·L－1
FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是______________________________________。
(2)实验①和②的目的是___________________________________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论，资料显示，通常条件下H2O2较稳定，不易分解，为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是___________________________。
(3)实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图所示：
分析上图能够得出什么实验结论？
解析：(1)加入催化剂能使化学反应速率加快，其原因是加入催化剂降低了反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，增大了活化分子的碰撞几率，使活化分子的有效碰撞增多，从而加快反应速率。
(2)实验①和②的区别是①中H2O2的浓度小，②中H2O2的浓度大，所以实验①和②的目的是探究浓度对反应速率的影响。为了能够通过实验①和②探究浓度对反应速率的影响，对原实验方案进行改进，可向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中观察实验现象。
(3)由图像知实验⑤反应速率最快，实验④反应速率最慢，说明碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。
答案：(1)降低了反应的活化能
(2)探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)
(3)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。
1．把下列4种X的溶液分别加入到4个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释到50 mL，此时X与盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是( )
A．20 mL 3 mol·L－1 B．20 mL 2 mol·L－1
C．10 mL 4 mol·L－1 D．10 mL 2 mol·L－1
解析：选A 本题中反应速率的大小是由混合后反应物浓度的大小决定的，由于最后溶液体积相同，所以混合前X的物质的量越大，混合后其浓度越大，反应速率越快。
2．对于在一密闭容器中进行的反应：C(s)＋O2(g)??CO2(g)，下列说法中错误的是( )
A．将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速率
B．升高温度可以加快化学反应速率
C．用空气代替O2可以加快化学反应速率
D．增加木炭的量不能加快化学反应速率
解析：选C A项，粉碎木炭可增加表面积，可增大反应速率；B项，升高温度，反应速率增大；C项，空气代替O2，使O2浓度变小，反应速率变小；D项，固体物质在参加反应时，其浓度可看作为一定值，故加入木炭对反应速率无影响。
3．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验②的反应物应为( )
实验编号
反应物
催化剂
①
10 mL 2% H2O2溶液
无
②
无
③
10 mL 5% H2O2溶液
MnO2固体
A．5 mL 2% H2O2溶液 B．10 mL 5% H2O2溶液
C．10 mL 2% H2O2溶液 D．5 mL 10% H2O2溶液
解析：选B 根据表中数据可知，实验①②是探究浓度对反应速率的影响，因此双氧水的浓度一定不是2%。实验②③是探究催化剂对反应速率的影响，双氧水的浓度和用量与实验③相同，即实验②的反应物应为10 mL 5% H2O2溶液。
4.可逆反应2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH<0在一定条件下达到平衡状态，时间为t1时改变条件。化学反应速率与反应时间关系如图。下列说法正确的是( )
A．维持温度、反应体系体积不变，t1时充入SO3(g)
B．维持压强不变，t1时升高反应体系温度
C．维持温度不变，t1时扩大反应体系体积
D．维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)
解析：选D 先观察原反应的特点可知，原反应是一个气体体积减小的放热反应，根据图像可知该反应在t1时改变了某个条件使正反应速率减小，而使逆反应速率增大，只能是在该时刻增大了生成物的浓度而减小了反应物的浓度，所以只有D选项符合。D选项在温度、压强不变的情况下充入SO3(g)，则使SO3(g)的浓度增大，但是由于压强不变，使体积变大，所以导致反应物的浓度减小。
5．下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率
B．100 mL 2 mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C．SO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率减慢
解析：选D A项中，改用98%的浓硫酸，铁发生钝化，不产生氢气；B项，加入氯化钠溶液使盐酸浓度变小，c(H＋)减小，反应速率减慢；C项，升高温度，放热反应和吸热反应的速率都加快；D项，减小压强，有气体参加的化学反应的速率减慢。
6．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为：
H2O2＋I－―→H2O＋IO－ 慢
H2O2＋IO－―→H2O＋O2＋I－ 快
下列有关该反应的说法正确的是( )
A．反应速率与I－浓度有关
B．IO－也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98 kJ·mol－1
D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)
解析：选A H2O2的分解反应主要是由第一个反应决定的，I－浓度越大，反应速率越快，A项正确；根据总反应可确定该反应的催化剂为I－，而IO－为中间产物，B项错误；根据所给信息无法确定反应活化能，C项错误；反应速率关系为v(H2O2)＝v(H2O)＝2v(O2)，D项错误。
7.如图为某化学反应的反应速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或增大压强，反应速率的变化都符合示意图中表示的反应是( )
A．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH<0
B．4NH3(g)＋5O2(g)??4NO(g)＋6H2O(g) ΔH<0
C．H2(g)＋I2(g)??2HI(g) ΔH>0
D．2A(g)＋B(g)??2C(g) ΔH>0
解析：选B 由题中反应速率与时间的关系图可知，升高温度，正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度，平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应；增大压强，正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度，平衡向逆反应方向移动，因此正反应是气态物质系数增大的反应，只有B项符合题意。
8．一定量的锌粉和6 mol·L－1的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应速率，但不影响产生H2的总量的是( )
①石墨粉 ②CuO ③铜粉 ④铁粉 ⑤浓盐酸
A．①②⑤ B．①③⑤
C．③④⑤ D．①③④
解析：选B ①加入石墨粉，构成原电池，反应速率加快，不影响锌粉的量，即不影响产生H2的总量；②加入CuO，CuO与盐酸反应生成氯化铜，氯化铜与锌反应生成铜，形成原电池，加快反应速率，但与盐酸反应的锌的量减少，故生成氢气的总量减少；③加入铜粉，构成原电池，反应速率加快，不影响锌粉的量，即不影响产生H2的总量；④加入铁粉，构成原电池，反应速率加快，锌反应完全后，铁也可以与盐酸反应生成氢气，产生H2的总量增加；⑤加入浓盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，不影响锌粉的量，即不影响产生H2的总量。
9．目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在容积为1 L的密闭容器中，(容积不变)，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g)(正反应放热)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到10 min，氢气的平均反应速率v(H2)＝________。
(2)下列说法正确的是________。
A．进行到3 min时，正反应速率和逆反应速率相等
B．10 min后容器中压强不再改变
C．达到平衡后，再充入氩气反应速率不会改变
D．3 min前v(正)>v(逆)，3 min后v(正)(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图像如下图所示：
则下列说法符合该图像的是________。
A．t1时刻，增大了X的浓度
B．t1时刻，升高了体系的温度
C．t1时刻，缩小了容器体积
D．t1时刻，使用了催化剂
解析：(1)0～10 min内，v(CH3OH)＝＝0.075 mol·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于物质的系数之比可知v(H2)＝3v(CH3OH)＝0.225 mol·L－1·min－1。
(2)3 min时反应尚未平衡，正反应速率和逆反应速率不相等；10 min后反应达到平衡，气体物质的量不再变化，容器恒容，压强不再变化；恒容容器中充入氩气反应速率不变；10 min前未达平衡，v(正)>v(逆)。
(3)由图像可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度，升高体系温度不会同等程度地改变正、逆反应速率。A、B错误。反应容器容积不变，C错误。D使用催化剂可同等程度地改变正逆反应速率，D正确。
答案：(1)0.225 mol·L－1·min－1 (2)BC (3)D
课时跟踪检测（十二） 化学反应速率和化学平衡图像
1．可逆反应：2AB3(g)??A2(g)＋3B2(g) ΔH＞0，下列图像正确的是( )
解析：选D A项，升高温度，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，交叉点后，正反应速率大于逆反应速率，错误；B项，升高温度，平衡向正反应方向移动，B2%增大，错误；C项，当温度一定时，增大压强，AB3%降低，平衡应正向移动，而实际上增大压强，平衡逆向移动，错误；D项，当温度一定时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，AB3%增大，符合题意；当压强一定时，升高温度，平衡向正反应方向移动，AB3%降低，符合题意，正确。
2．可逆反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(g) ΔH＝Q，同时符合两图中各曲线的规律的是( )
A．a＋b＞c＋d T1＞T2 Q＞0
B．a＋b＜c＋d T1＞T2 Q＞0
C．a＋b＜c＋d T1＜T2 Q＜0
D．a＋b＞c＋d T1＜T2 Q＜0
解析：选D 对于左图，先拐先平衡，说明反应速率快，即T2＞T1，随温度的升高，生成物的浓度减小，平衡向吸热反应方向移动，即正反应是放热反应，即Q＜0；对于右图，v正和v逆相交后，随压强的增大，平衡向正反应方向移动，a＋b＞c＋d，D选项正确。
3．对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)??xC(g) ΔH＝？在不同温度及压强(p1、p2)条件下，反应物A的转化率如图所示，下列判断正确的是( )
A．ΔH＞0，m＋n＞x B．ΔH＞0，m＋n＜x
C．ΔH＜0，m＋n＜x D．ΔH＜0，m＋n＞x
解析：选D 根据图像(1)，p1先拐说明p1＞p2，增大压强A的转化率升高，说明增大压强平衡向正反应方向移动，m＋n＞x；根据图像(2)，升高温度，A的转化率降低，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，即此反应的正反应ΔH＜0，D正确。
4.如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或者增大压强，速率的变化都符合示意图的反应是( )
A．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔΗ＜0
B．4NH3(g)＋5O2(g)??4NO(g)＋6H2O(g) ΔΗ＜0
C．H2(g)＋I2(g)??2HI(g) ΔΗ＞0
D．N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔΗ＜0
解析：选B 由图像知增大压强或升高温度后，v正、v逆都增大，由于v逆增大的多，平衡逆向移动。A项，该反应的正反应为气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡正向移动，升高温度，平衡逆向移动，错误；B项，该反应的正反应为气体体积增大的放热反应，增大压强，化学平衡逆向移动，升高温度，化学平衡逆向移动，正确；C项，该反应是反应前后气体体积相等的可逆反应，增大压强，平衡不移动，错误；D项，该反应的正反应为气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡正向移动，升高温度，平衡逆向移动，错误。
5．对于mA(s)＋nB(g)??eC(g)＋fD(g)，反应过程中，当其他条件
不变时，C的百分含量(C%)和压强(p)的关系如图，下列叙述正确的是( )
A．达到平衡后，加入催化剂，则C%增大
B．达到平衡后，若升温，平衡逆向移动
C．化学方程式中n＜e＋f
D．达到平衡后，增加A的量，平衡正向移动
解析：选B A项，加入催化剂平衡不移动，错误；B项，由图知，升高温度，C的百分含量(C%)减小，平衡向左移动，正确；C项，由图知，增大压强，C的百分含量(C%)增大，平衡向正向移动，n＞e＋f，错误；D项，A为固体，增加固体的量平衡不发生移动，错误。
6．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A．t1时增大了压强 B．t2时充入了稀有气体
C．t3时升高了温度 D．t4时降低了温度
解析：选A A项，t1时正反应速率增大，且大于逆反应速率，应为增大压强，正确；B项，t2时正逆反应速率同等程度增大，为使用了催化剂，错误；C项，t3时正反应速率减小，且逆反应速率大于正反应速率，为减小压强，错误；D项，t4时反应速率瞬间不变，然后减小，应为减小生成物浓度，错误。
7．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是( )
A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高
解析：选B 若增大氧气的浓度，正反应速率突然变大，逆反应速率逐渐变大，A项不正确；加入催化剂，正、逆反应速率同等倍数的增大，但平衡不移动，B项正确；观察图Ⅲ，达到平衡时二氧化硫的转化率不相等，故甲、乙两条曲线不可能是由催化剂引起的，C项不正确；增大压强，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，二氧化硫的转化率增大，D项不正确。
8.在一定条件下，向某一密闭容器中，加入一定量的HI或加入一定量的PCl5，反应达到平衡后，在t时刻改变条件，其反应速率与时间的变化关系均可用如图表示。那么对于不同反应在t时刻改变条件的叙述正确的是( )
A．对于2HI(g)??I2(g)＋H2(g)反应，t1时刻保持温度和体积不变，再加入一定量的HI
B．对于2HI(g)??I2(g)＋H2(g)反应，t1时刻保持温度和压强不变，再加入一定量的HI
C．对于PCl5(g)??PCl3(g)＋Cl2(g)反应，t1时刻保持温度和体积不变，再加入一定量的PCl5
D．对于PCl5(g)??PCl3(g)＋Cl2(g)反应，t1时刻保持温度和压强不变，再加入一定量的PCl3
解析：选B 保持温度和体积不变，再加入一定量的HI，t1时刻逆反应速率与平衡速率相同，A错误；保持温度和压强不变，再加入一定量的HI，t1时刻正反应速率大于平衡速率，逆反应速率小于平衡速率，平衡正向移动，B正确；保持温度和体积不变，再加入一定量的PCl5，t1时刻逆反应速率与平衡速率相同，C错误；保持温度和压强不变，再加入一定量的PCl3，平衡逆向移动，D错误。
9．已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)??pC(g)在密闭容器中进行，
右图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是( )
A．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应
B．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸热反应
C．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应
D．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应
解析：选D 分析图像，可以分两个层次考虑(如图将三条曲线分别标为①②③)。从①②曲线可知，当压强相同(为p2)时，②先达平衡，说明T1＞T2；又因为T2低，φ(B)大，即降低温度，平衡逆向移动，说明逆向放热，正向吸热。从②③曲线可知，当温度相同(为T1)时，②先达平衡，说明p2＞p1；又因为p2大，φ(B)大，即增大压强，平衡逆向移动，说明逆方向为气体体积减小的方向，m＋n＜p。综合以上分析结果：T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，正反应为吸热反应。
10．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：
2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH＜0
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K＝____________________________________。
(2)降低温度，该反应K值________，二氧化硫转化率________，化学反应速度________。(以上均填“增大”“减小”或“不变”)
(3)600 ℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间段是__________________________________。
(4)据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是________(用文字表达)。10 min到15 min的曲线变化的原因可能是________(填写编号)。
a．加了催化剂 b．扩大容器体积
c．降低温度 d．增加SO3的物质的量
解析：(1)根据方程式可知该反应的化学平衡常数表达式K＝。
(2)正反应是放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，该反应K值增大，二氧化硫转化率增大，化学反应速度减小。
(3)平衡时各种物质的浓度不再发生变化，反应处于平衡状态的时间段是15～20 min和25～30 min。
(4)据图判断，反应进行至20 min时，O2的浓度瞬间增大，而其余物质的浓度不变，曲线发生变化的原因是增加了O2的量。10 min到15 min时曲线的斜率增大，反应速率加快，但没有达到平衡状态，所以曲线变化的原因可能是使用了催化剂。
答案：(1) (2)增大 增大 减小
(3)15～20 min和25～30 min
(4)增加了O2的量 a
1．对于可逆反应：A(g)＋2B(g)??2C(g)(正反应为吸热反应)，下列各图正确的是( )
解析：选D 随压强增大，v(正)、v(逆)都增大，所以，A图不正确；反应达平衡后，升温，v(逆)＜v(正)，B图不正确；温度高，反应速率大，到达平衡所用时间短，先到达平衡，曲线先拐，C图不正确。
2．一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是( )
A．CO2(g)＋2NH3(g)??CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH＜0
B．CO2(g)＋H2(g)??CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0
C．CH3CH2OH(g)??CH2===CH2(g)＋H2O(g) ΔH＞0
D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)??2C6H5CH===CH2(g)＋2H2O(g) ΔH＜0
解析：选A 观察图像可知，达到平衡用的时间短说明反应速率快，T2＞T1、p1＞p2。升高温度水蒸气含量降低，说明平衡逆向移动，反应放热，ΔH＜0；增大压强水蒸气含量增大，说明平衡正向移动，正反应气体分子数减少，综合分析A项中的反应符合要求。
3．可逆反应aX＋2Y(g)??2Z(g)在一定条件下达到平衡后，t1和t2时各改变某一种外界条件，化学反应速率(v)－时间(t)图像如图。
则下列说法中正确的是( )
A．若X是固体，则t1时一定是增大了容器的压强
B．若X是气体，则t2时不可能是减小容器压强
C．若X是固体，则t1时可能是增大了X的质量
D．若t2时采用了降温措施，则该反应的正反应方向ΔH＞0
解析：选B A项，若X为固体，增大压强，平衡不移动，若使用催化剂，平衡也不移动，错误；B项，若X为气体，t2时正、逆反应速率都减小，不可能是减小容器压强，因为减小压强，平衡逆向移动，而图像中是正向移动，正确；C项，若X为固体，t1时若增大了X的量，平衡不移动，反应速率不变，错误；D项，t2时若采用降温，正逆反应速率都减小，平衡正向移动，说明正反应为放热反应，ΔH小于0，错误。
4．可逆反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(s) ΔH＝Q kJ·mol－1，反应过程中，当其他条件不变时，某物质在混合物中的含量与温度(T)、反应速率(v)与压强的关系如图所示。据图分析，以下说法正确的是( )
A．T1＜T2，Q＞0
B．增大压强，B的转化率减小
C．当反应达平衡时，混合气体的密度不再变化
D．a＋b＞c＋d
解析：选C A项，由左图可知，T2时反应首先达到平衡，故T1＜T2，T1→T2，温度升高，C%减小，平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，Q＜0，错误；由图乙可知，增大压强，正、逆反应速率均增大，且正反应速率大于逆反应速率，即反应向正反应方向移动，故a＋b＞c，B的转化率增大，B、D项错误；C项，反应达到平衡时，气体的总质量不再发生变化，在容器体积不变的情况下，气体的密度不再变化，正确。
5.对于反应A(s)＋2B(g)??3C(g) ΔH＞0，C%跟外界条件X、Y的关系如图所示，下列结论正确的是( )
A．X表示温度，Y表示压强，且Y1＞Y2＞Y3
B．Y表示压强，X表示温度，且Y3＞Y2＞Y1
C．X表示压强，Y表示温度，且Y1＞Y2＞Y3
D．Y表示温度，X表示压强，且Y3＞Y2＞Y1
解析：选D A项，根据曲线走向，随温度的升高C%降低，说明随温度升高，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，错误；B项，分析和A选项一样，错误；C项，根据曲线走向，随压强增大，C%降低，说明平衡向逆反应方向移动，平衡向生成B的方向移动，然后作等压线，随温度的升高，平衡应向正反应方向移动，C%应增大，与图像不符，错误；D项，根据C的分析，正确。
6．下列图示与对应叙述相符合的是( )
A．图Ⅰ：反应H2＋I2??2HI达平衡后，升高温度时反应速率随时间的变化
B．图Ⅱ：反应2SO2＋O2??2SO3达平衡后，缩小容器体积时各成分的物质的量随时间的变化
C．图Ⅲ：反应N2＋3H2??2NH3在恒温情况下，反应速率与压强的关系
D．图Ⅳ：反应CO2(g)＋H2(g)??CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0，水蒸气含量随时间的变化
解析：选B A项，升高温度，平衡发生移动，正、逆速率变化不相等，图像与实际不相符；B项，缩小容器体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，SO3的物质的量增大，SO2与O2的物质的量减小，图像与实际相符合；C项，增大压强，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，正反应速率增大更多，图像中逆反应速率增大更多，图像与实际不相符；D项，由图可知，温度T2先到达平衡，则温度T2＞T1，升高温度，平衡向正反应方向移动，水蒸气的含量增大，图像中温度越高，水蒸气的含量越低，图像与实际不相符。
7．固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0
kJ·mol－1，某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。
(1)a点正反应速率________(填“大于”“等于”或“小于”)逆反应速率。
(2)下列时间段平均反应速率最大的是________。
A．0～1 min B．1～3 min
C．3～8 min D．8～11 min
(3)平衡时CO2的转化率为________，该条件下的平衡常数K＝________。
(4)仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线Ⅰ对应的实验条件改变是________，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是________。
解析：(1)a点时还没有达到平衡状态，反应物氢气的物质的量继续减小，平衡向正反应方向进行，所以正反应速率大于逆反应速率。
(2)分别计算不同时间段内的反应速率：0～1 min内，v(H2)＝＝1 mol·L－1
·min－1；1～3 min内，v(H2)＝＝0.75 mol·L－1·min－1；3～8 min内，v(H2)＝＝0.1 mol·L－1·min－1。所以0～1 min内反应速率最大，A项符合题意。
(3)由图可知，8 min时，反应达到平衡，平衡时氢气的物质的量为2 mol，参加反应的氢气为8 mol－2 mol＝
6 mol，氢气的浓度变化量为＝3 mol·L－1，则：
CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g)
开始/(mol·L－1) 3 4 0 0
变化/(mol·L－1) 1 3 1 1
平衡/(mol·L－1) 2 1 1 1
平衡时CO2的转化率为×100%≈33.3%。
K＝＝＝0.5。
(4)曲线Ⅰ反应速率增大，但转化的氢气的物质的量少，因该反应放热，升高温度平衡逆向移动，不利于氢气的转化，故曲线Ⅰ是升高温度；曲线Ⅱ反应速率增大，转化的氢气的物质的量多，因增大压强平衡正向移动，故应是增大压强。
答案：(1)大于 (2)A (3)33.3% 0.5 (4)升高温度
增大压强
课时跟踪检测（十） 化学反应速率
1．下列说法正确的是( )
A．化学反应速率适用于可逆反应，不适用于非可逆反应
B．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值
C．在同一化学反应中，化学反应速率可以用反应物浓度的改变来表示，也可以用生成物浓度的改变来表示，其数值可能相同，也可能不相同
D．化学反应速率的单位可以是g·(L·s)－1，也可以是kg·(L·s)－1，甚至可以是
t·(L·s)－1等
解析：选C 化学反应速率适用于所有的化学反应，并非专指可逆反应，所以A项不正确；单位时间是正值，反应物浓度的减少或生成物浓度的增加也是正值，则化学反应速率也必为正值，所以B项不正确；由化学反应速率的概念及反应速率与系数的关系可知C项正确；由化学反应速率的概念公式可以看出v的单位中不会出现“kg”、“g”、“t”等质量单位，D项不正确。
2．甲、乙两容器都在进行A→B的反应，甲容器内每分钟减少了4 mol A，乙容器内每分钟减少了2 mol A，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率要( )
A．快 B．慢
C．相等 D．无法判断
解析：选D 化学反应速率通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。本题中未明确指出容器的容积，故无法判断。
3．一定温度下，向一个容积为2 L的装有催化剂的真空密闭容器中通入1 mol N2和
3 mol H2,3 min末测得容器内压强是起始压强的，则0～3 min内，用H2的浓度变化来表示该反应的平均反应速率v(H2)是( )
A．0.2 mol·L－1·min－1 B．0.6 mol·L－1·min－1
C．0.1 mol·L－1·min－1 D．0.3 mol·L－1·min－1
解析：选C 设0～3 min内，转化的N2的物质的量为x mol，用三段式法分析如下：
N2(g) ＋ 3H2(g) ?? 2NH3(g)
初始/mol 1 3 0
转化/mol x 3x 2x
平衡/mol 1－x 3－3x 2x
由＝可得，x＝0.2，则v(H2)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，故选C项。
4．在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g)===pZ(g)＋qQ(g)，2 s内X表示的平均反应速率为 mol·L－1·s－1，则2 s内，物质Q增大的物质的量为( )
A. mol B. mol
C. mol D. mol
解析：选A 根据化学方程式可知，v(X)∶v(Q)＝m∶q，故v(Q)＝ mol·L－1·s－1，故Δn(Q)＝ mol·L－1·s－1×2 s×2 L＝ mol。
5．反应2SO2＋O2??2SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L－1·min－1，则这段时间为( )
A．5 s B．10 s
C．300 s D．600 s
解析：选C 该段时间内SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，根据化学方程式，在相同时间内O2的浓度减少了0.2 mol·L－1，所以由公式v＝可知Δt＝＝＝5 min＝300 s。
6．在mA＋nB===pC的反应中，m、n、p为各物质的系数，现测得C每分钟增加
a mol·L－1，B每分钟减少1.5a mol·L－1，A每分钟减少0.5a mol·L－1，则m∶n∶p为( )
A．2∶3∶2 B．2∶2∶3
C．1∶3∶2 D．3∶1∶3
解析：选C 对于同一时间内的某个化学反应，用不同物质表示的反应速率，其数值之比等于其系数之比，因此m∶n∶p＝vA∶vB∶vC＝0.5a∶1.5a∶a＝1∶3∶2。
7．将三份相同的氮气、氢气的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中进行合成氨反应。一段时间内，甲容器中反应的速率v(H2)＝3 mol·L－1·min－1，乙容器中反应的速率v(N2)＝2 mol·L－1·min－1，丙容器中反应的速率v(NH3)＝1 mol·L－1·min－1。则这段时间内三个容器中合成氨的反应速率大小关系是( )
A．甲>乙>丙 B．甲＝乙＝丙
C．乙>甲>丙 D．甲>丙>乙
解析：选C 由合成氨反应的方程式N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)可知，乙容器中反应的速率v(H2)＝3v(N2)＝3×2 mol·L－1·min－1＝6 mol·L－1·min－1，丙容器中反应的速率v(H2)＝v(NH3)＝×1 mol·L－1·min－1＝1.5 mol·L－1·min－1。故三个容器中合成氨的反应速率大小关系为乙>甲>丙。
8．反应4A(s)＋3B(g)??2C(g)＋D(g)，经2 min B的浓度减小0.6 mol·L－1。对此反应速率的正确表示是( )
A．用A表示的反应速率是0.8 mol·L－1·s－1
B．用B、C、D表示的反应速率之比是3∶2∶1
C．在2 min末，v(B)＝0.3 mol·L－1·min－1
D．在这2 min内用B和C表示的反应速率的值相同
解析：选B A为固体，一般不用固体表示反应速率，因为固体的浓度一般视为常数；经2 min B的浓度减小0.6 mol·L－1，则2 min内的平均反应速率v(B)＝0.3 mol·L－1·min－1，而不是2 min末时的反应速率；根据反应速率之比等于系数之比可知B正确，D错误。
9．25 ℃时，向100 mL含HCl 14.6 g的盐酸中放入5.6 g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化)，反应开始至2 min 末，共收集到1.12 L(标准状况)氢气，然后又经过4 min，铁粉完全溶解。
(1)前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是_______________________________
________________________________________________________________________。
(2)后4 min内用HCl表示的平均反应速率是_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)前2 min与后4 min相比，反应速率较快的是_____________________________
________________________________________________________________________。
解析：由题目信息“又经过4 min，铁粉完全溶解”可知，盐酸是足量的，n(Fe)＝＝0.1 mol，n(H2)＝＝0.05 mol。(1)由反应方程式Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑可知，前2 min内消耗的铁、消耗的HCl及生成的FeCl2的物质的量分别为0.05 mol、0.1 mol、0.05 mol，故v(FeCl2)＝＝0.25 mol·L－1·min－1。(2)后4 min内消耗的HCl的量通过消耗的铁的量来求，消耗的Fe为0.1 mol－0.05 mol＝0.05 mol，故消耗的HCl为0.1 mol，则v(HCl)＝＝0.25 mol·L－1·min－1。(3)同一个反应在不同的时间段内若均用HCl来表示化学反应速率，则前2 min内v(HCl)＝2v(FeCl2)＝0.5 mol·L－1·min－1，可见前2 min反应速率较快。
答案：(1)0.25 mol·L－1·min－1
(2)0.25 mol·L－1·min－1
(3)前2 min
10．可逆反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(g)，取a mol A和b mol B置于V L容器中，1 min后，测得容器内A的浓度为x mol·L－1。
(1)此时C的浓度为________mol·L－1。
(2)D的物质的量为________mol。
(3)这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示，应为________。
(4)B的转化率为________。
解析： a A(g)＋ b B(g) ?? cC ＋ dD
起始(mol) a b 0 0
转化(mol) a－xV
1 min后(mol) xV
(1)C的浓度为 mol·L－1＝mol·L－1
(3)v(A)＝＝ mol·L－1·min－1
(4)α(B)＝×100%＝×100%
答案：(1)－ (2)d－
(3)mol·L－1·min－1 (4)×100%
1．合成氨反应N2＋3H2??2NH3，某段时间内的平均反应速率分别用v(N2)、v(H2)、v(NH3)表示[单位均为mol·L－1·s－1]下列关系正确的是( )
A．v(N2)＝v(H2)＝v(NH3) B．v(N2)＝3v(H2)
C．v(NH3)＝v(H2) D．v(H2)＝3v(N2)
解析：选D 根据化学反应速率之比等于系数之比，可得v(N2)＝v(H2)＝v(NH3)。
2．反应aX(g)＋bY(g)??cZ(g)＋dW(g)在一定体积的密闭容器中反应5 min达到平衡，该过程中X的浓度减少n mol·L－1，Y的浓度减少 mol·L－1，Z的浓度增加 mol·L－1。若增大体系压强，W的百分含量不发生变化，则化学方程式中各物质的系数之比a∶b∶c∶d应为( )
A．3∶1∶2∶1 B．1∶3∶2∶2
C．1∶3∶1∶2 D．3∶1∶2∶2
解析：选D 增大体系压强时，W的百分含量不发生变化，说明a＋b＝c＋d。由Δc(X)∶Δc(Y)∶Δc(Z)＝n∶∶＝3∶1∶2可知，a∶b∶c∶d＝3∶1∶2∶2。
3．有两位同学在条件相同的情况下，测定可逆反应：A2＋3B2??C2的反应速率。甲测得：v(A2)＝0.5 mol·L－1·min－1，乙测得：v(B2)＝1.5 mol·L－1·min－1，则这两位同学的测定( )
A．都正确 B．都错误
C．甲正确、乙错误 D．都正确或都错误
解析：选D 尽管给出的甲、乙反应速率之比等于化学方程式中相应物质的系数之比，但不能确定甲、乙两同学的测量是否正确，故测量结果要么都正确，要么都错误。
4．某温度下，浓度都是1 mol·L－1的两种气体X2和Y2在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的浓度分别为c(X2)＝0.4 mol·L－1，c(Y2)＝0.8 mol·L－1，c(Z2)＝0.4 mol·L－1，则该反应的化学方程式可表示为( )
A．X2＋2Y2===2XY2 B．2X2＋Y2===2X2Y
C．3X2＋Y2===2X3Y D．X2＋3Y2===2XY3
解析：选C Δc(X2)＝0.6 mol·L－1，Δc(Y2)＝0.2 mol·L－1，Δc(Z)＝0.4 mol·L－1；所以Δc(X2)∶Δc(Y2)∶Δc(Z)＝3∶1∶2，故反应方程式为3X2＋Y2===2Z，据质量守恒定律知Z为X3Y。
5．在一定条件下，将A2和B2气体通入1 L密闭容器中，反应按下式进行：mA2＋nB2??2C,2 s内反应速率如下：v(A2)＝0.5 mol·L－1·s－1，v(B2)＝1.5 mol·L－1·s－1，v(C)＝1 mol·L－1·s－1，则m和n的值分别为( )
A．2、3 B．3、2
C．3、1 D．1、3
解析：选D m∶n∶2＝v(A2)∶v(B2)∶v(C)＝0.5 mol·L－1·s－1∶1.5 mol·L－1·s－1∶1 mol·L－1·s－1＝1∶3∶2，故m和n的值分别为1、3。
6．已知可逆反应mA＋nB??xC(A、B、C均为气体)在t s内的平均反应速率为v(A)＝a mol·L－1·s－1，v(B)＝b mol·L－1·s－1，v(C)＝c mol·L－1·s－1，则x为( )
① ② ③ ④
A．①② B．②③
C．③④ D．②④
解析：选B 由m∶n∶x＝a∶b∶c，得x＝或。
7.一定温度下，在2 L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。下列描述正确的是( )
A．反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为0.158
mol·L－1·s－1
B．反应开始到10 s时，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1
C．反应开始到10 s时，Y的转化率为39.5%
D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)??2Z(g)
解析：选D A项，v(Z)＝1.58 mol/(2 L·10 s)＝0.079 mol·L－1·s－1，错误；B项，反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了(1.0 mol－0.41 mol)/2 L＝0.395 mol·L－1，错误；C项，Y的转化率(1.00 mol－0.21 mol)/1 mol×100%＝79.0%，错误；D项，根据题给图像知，随反应进行X、Y的物质的量逐渐减小，Z的物质的量逐渐增大，则X、Y是反应物，Z是生成物，10 s后X、Y、Z的物质的量不变，则反应是可逆反应，且Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝(1.20－0.41)mol∶(1.00－0.21)mol∶1.58 mol＝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，反应化学方程式为X(g)＋Y(g)??2Z(g)，正确。
8．一定温度下，向容积为2 L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，对该反应的推断合理的是( )
A．该反应的化学方程式为3B＋4C??3A＋D
B．反应进行到1 s时，v(A)＝v(D)
C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1
D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等
解析：选C A中各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中系数之比，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝(1.2－0)mol∶(1.0－0.4)mol∶(1.0－0.2)mol∶(0.4－0)mol＝6∶3∶4∶2，所以化学方程式为3B＋4C??6A＋2D，A错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比等于其系数之比，B、D错误。
9．如图所示为800 ℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况。试回答下列问题：
(1)该反应的反应物是________。
(2)该反应的化学方程式为________________________________。
(3)若t＝2，A物质的平均反应速率为________________________。
解析：(1)由题图可知，随着反应的进行，A的浓度减小，而B、C的浓度增大，说明A是反应物，B、C是生成物。(2)A的浓度变化量Δc(A)＝1.2 mol·L－1，B的浓度变化量Δc(B)＝0.4 mol·L－1，C的浓度变化量Δc(C)＝1.2 mol·L－1。A、B、C三种物质的浓度变化量之比为3∶1∶3，最终各物质的浓度不变且均不为零，故该反应为可逆反应，则该反应的化学方程式为3A??B＋3C。(3)v(A)＝＝0.6 mol·L－1·min－1。
答案：(1)A (2)3A??B＋3C
(3)0.6 mol·L－1·min－1
10．为了提高煤的利用率，人们先把煤转化为CO和H2，再将它们转化为甲醇，某实验人员在一定温度下的密闭容器中，充入一定量的H2和CO，发生反应：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，测定的部分实验数据如下：
t/s
0
500 s
1 000 s
c(H2)(mol·L－1)
5.00
3.52
2.48
c(CO)(mol·L－1)
2.50
(1)在500 s内用H2表示的化学反应速率是__________________。
(2)在1 000 s内用CO表示的化学反应速率是______________；1 000 s时H2的转化率是__________。
(3)在500 s时生成的甲醇的浓度是________ mol·L－1。
解析：(1)在500 s内，v(H2)＝
＝2.96×10－3 mol·L－1·s－1。
(2)在1 000 s时反应的H2的浓度是Δc(H2)＝5.00 mol·L－1－2.48 mol·L－1＝2.52 mol·
L－1，则反应的CO的浓度是Δc(CO)＝Δc(H2)＝1.26 mol·L－1，用CO表示化学反应速率为v(CO)＝＝1.26×10－3 mol·L－1·s－1，H2的转化率为×100%＝50.4%。
(3)在500 s时反应的H2的浓度为c(H2)＝1.48 mol·L－1，则生成的CH3OH的浓度为c(CH3OH)＝c(H2)＝0.74 mol·L－1。
答案：(1)2.96×10－3 mol·L－1·s－1
(2)1.26×10－3 mol·L－1·s－1 50.4% (3)0.74
