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第二章 化学反应与能量微型专题重点突破(二)一、化学反应速率的计算与比较例1NH3和O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g)，现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2，4min后反应达到平衡，测得生成的H2O(g)占混合气体总体积的40%，则下列表示的此段时间内该反应的平均速率不正确的是()Av(N2)0.125molL1min1Bv(H2O)0.375molL1min1Cv(O2)0.225molL1min1Dv(NH3)0.25molL1min1答案C解析设转化的NH3的物质的量为x mol，则4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g)n(始)/mol 4 3 0 0n(变)/mol x0.75x0.5x1.5xn(平)/mol 4x30.75x0.5x1.5x根据题意，则有100%40%，解得x2，v(NH3)0.25 molL1min1，则v(O2)0.187 5 molL1min1，v(N2)0.125 molL1min1，v(H2O)0.375 molL1min1。化学反应速率的计算及比较(1)根据已知数据，找出某一时间段内指定物质的浓度的改变值，然后根据c和t的比值计算得出反应速率。(2)已知具体反应方程式和某一物质的反应速率，根据“化学计量数之比等于对应物质的化学反应速率之比，也等于变化量之比”求解其他物质的反应速率。(3)用不同物质表示的反应速率来判断反应进行的快慢时，不能认为其反应速率数值大，反应速率就快，一定要先转化为同一物质的反应速率再进行比较。(4)在进行化学反应速率的计算与比较时要注意时间单位的转化。变式1在2A3B=2CD的反应中，表示反应速率最快的是()Av(A)0.5molL1min1Bv(B)0.6molL1min1Cv(C)0.35molL1min1Dv(D)0.4molL1min1答案D解析将用B、C、D物质表示的化学反应速率换算成用A物质表示，然后进行比较。B项，v(A)v(B)0.6 molL1min10.4 molL1min1；C项,v(A)v(C)0.35 molL1min1；D项，v(A)2v(D)20.4 molL1min10.8 molL1min1，通过数值大小比较知，D项反应速率最快。二、控制变量法探究影响化学反应速率的因素例2(2017山西大同一中月考)为研究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。下列说法正确的是()实验混合溶液ABCDEF4molL1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100A.V130，V610B反应一段时间后，实验A、E中的金属呈暗红色C加入MgSO4与Ag2SO4可以起与硫酸铜相同的加速作用D硫酸铜的量越多，产生氢气的速率肯定越快考点影响化学反应速率的因素题点控制变量法研究影响化学反应速率的因素答案A解析A项，反应的总体积应该相同。A组中硫酸为30 mL，那么其他组硫酸量也都为30 mL，因此V130，而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜为20 mL，水为0 mL，那么总量为20 mL，因此V610，故正确；B项，A中Zn反应较慢，反应一段时间后金属呈灰黑色，而E中置换出大量的Cu，反应一段时间后金属呈红色，故错误；C项，硫酸镁与锌不反应，不能形成原电池，故错误；D项，如果硫酸铜过多，生成的铜附着在锌表面，会阻碍锌与硫酸的反应，反而会降低反应速率，故错误。(1)确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，找出影响实验探究结果的因素。(2)定多变一：在探究时，应先控制其他的因素不变，只改变一种因素，探究这种因素与题给问题的关系，然后按此方法依次分析其他因素与所探究问题的关系。(3)数据有效：解答时注意选择的数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断。变式2(2017湖南五市十校教改共同体联考)草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：2MnO5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O。用4mL0.001molL1KMnO4溶液与2mL0.01molL1H2C2O4溶液，研究反应的温度、反应物的浓度与催化剂等因素对化学反应速率的影响。改变的条件如表所示：组别10%硫酸体积/mL温度/其他物质22022010滴饱和MnSO4溶液2301201mL蒸馏水(1)实验和可得出的结论：影响化学反应速率的因素是；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验和(用表示)。(2)实验中加入1mL蒸馏水的目的是。答案(1)催化剂(2)确保所有实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和总体积不变，实验中c(H)不同解析(1)实验、中温度、浓度相同，研究了催化剂对化学反应速率的影响；研究温度对化学反应速率的影响，应保证浓度相同，且不使用催化剂，则选实验和。(2)实验和中，硫酸的浓度不同，可研究浓度对化学反应速率的影响，加1 mL蒸馏水可确保两实验中各物质浓度和总体积相等。三、化学平衡状态的判断例3(2017福建宁德霞浦一中月考)在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)2X(g)Y(g)(乙)A(s)2B(g)C(g)D(g)，当下列物理量不再发生变化时，其中能表明(甲)、(乙)均达到化学平衡状态的有()混合气体的密度反应容器中生成物的百分含量反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于化学计量数之比混合气体的压强混合气体的平均相对分子质量混合气体的总物质的量ABCD考点化学平衡的建立与判断题点化学平衡状态的判断答案C解析(甲)混合气体的密度始终不变，所以不能作为平衡状态的标志，故错误；反应容器中生成物的百分含量不变，说明各组分物质的量不变，达平衡状态，故正确；反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于化学计量数之比，说明正、逆反应速率相等，故正确；(乙)混合气体的压强始终不变，故错误；混合气体的平均相对分子质量不变，说明正、逆反应速率相等，故正确；(乙)混合气体的总物质的量始终不变，故错误。综上所述，C正确。判断可逆反应达到平衡状态的标志1直接标志(1)v正v逆0(化学平衡的本质)同一种物质的生成速率等于消耗速率。在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于相应物质的化学计量数之比。化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于相应物质的化学计量数之比。(2)各组分的浓度保持一定(化学平衡的特征)各组分的浓度不随时间的改变而改变。各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。2间接标志“变量不变”(1)反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于有气体参与且反应前后气体的体积不等的可逆反应)。(2)混合气体的密度不随时间的改变而变化(适用于恒压且反应前后气体的体积不等的可逆反应；恒容且有固体、液体参与或生成的可逆反应)。(3)对于反应混合物中存在有颜色物质的可逆反应，若体系的颜色不再改变，则反应达到平衡状态。(4)体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。3不能作为标志的条件定量不能作为判据(1)恒容容器中，对于全部是气体的反应体系，密度不变不能作为反应达到化学平衡状态的标志。(2)恒容容器中，对于化学方程式两边气态物质的化学计量数之和相等的反应，压强不变不能作为反应达到化学平衡状态的标志。(3)对于全部是气体的反应体系，若反应物和生成物的化学计量数之和相等，则气体的平均相对分子质量不变不能作为反应达到化学平衡状态的标志。变式3(2017湖北恩施月考)一定条件下，将NO2与SO2以体积比12置于密闭容器中发生NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)的可逆反应，下列能说明反应达到平衡状态的是()A体系压强保持不变B混合气体颜色保持不变CSO3和NO的体积比保持不变D每消耗1molSO3的同时生成1molNO2答案B解析A项，反应前后气体总物质的量不变，恒温恒容下，压强始终不变，故错误；B项，混合气体颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不变，反应达到平衡，故正确；C项，自反应开始，SO3和NO的体积比始终为11，保持不变不能说明达到平衡，故错误；D项，每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2，均表示逆反应速率，不能说明达到平衡，故错误。四、化学反应速率和限度图像分析例4在某容积为2L的密闭容器中，A、B、C、D四种气体物质发生可逆反应，其物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示：下列说法正确的是()A前2min内，v(A)0.2molL1min1B在2min时，图像发生改变的原因只可能是增加压强C其他条件不变，4min时体系的压强不再发生变化D增加气体D的浓度，A的反应速率随之降低考点化学反应速率和限度图像分析题点化学反应速率和限度图像分析答案C解析从前2 min看，A、B、C、D改变的物质的量分别为0.4 mol、0.5 mol、0.6 mol、0.4 mol，且A、B的物质的量减少，应为反应物；C、D的物质的量增加，应为生成物。故反应方程式为4A5B6C4D。选项A，前2 min内，v(A)0.1 molL1min1；选项B，从图像看，23 min时的图像斜率变大，说明化学反应速率变快，增大压强、升高温度、加入催化剂等均可；选项C,4 min时反应达到平衡状态，体系压强不再改变；选项D，增加生成物D的浓度，A的浓度随之增大，故A的反应速率加快。化学反应速率和反应限度图像题分析(1)看图像看面，弄清楚横、纵坐标所表示的含义；看线，弄清楚线的走向和变化趋势；看点，弄清楚曲线上点的含义，特别是曲线上的折点、交点、最高点、最低点等；看辅助线，作横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线等)；看量的变化，弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化，还是转化率的变化。(2)想规律如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反应速率的影响规律以及反应达到平衡时，外界条件的改变对正、逆反应速率的影响规律等。(3)做判断利用有关规律，结合图像，通过对比分析，做出正确判断。变式4在温度和容积不变的密闭容器中，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示，则下列叙述正确的是()A该反应的化学方程式为A(g)3B(g)2C(g)B到达t1s时刻该反应停止C(t110) s时，升高温度，正、逆反应速率加快D若该反应在绝热容器中进行，也在t1时刻达到平衡答案C解析A项，从开始到t1 s，A的浓度减小了(0.80.2) molL10.6 molL1，B的浓度减小了(0.50.3) molL10.2 molL1，C的浓度增大了(0.40) molL10.4 molL1，所以该反应的化学方程式为3A(g)B(g)2C(g)，错误；B项，在t1 s 时，反应达到平衡状态，但是反应仍在进行，错误；C项，升高温度，正、逆反应速率均加快，正确；D项，若该反应在绝热容器中进行，随反应的进行温度会发生变化，反应速率也会发生变化，不会在t1时刻达到平衡，错误。1(2018鞍山市期中)下列关于化学反应速率的说法中，正确的是()用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率增加反应物的用量，一定会增大化学反应速率决定化学反应速率的主要因素是反应物的浓度光是影响某些化学反应速率的外界条件之一使用催化剂，使反应的活化能降低，反应速率加快用锌与稀硫酸反应制H2时，滴加几滴硫酸铜溶液能加快反应速率ABCD答案B解析常温下铁在浓硫酸中钝化，得不到氢气，错误；增加反应物的用量，不一定会增大化学反应速率，例如改变固体的质量，错误；决定化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，错误。2(2018桂林市期中)在容积固定的容器中，发生反应2HI(g)H2(g)I2(g)，下列方法中能证明已达到平衡状态的是()混合气体的颜色不再变化各组分浓度相等v正(H2)2v逆(HI)一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂混合气体的平均摩尔质量不再变化ABCD答案A解析各组分浓度相等，但相等并不是不变，不能说明反应达到平衡状态，错误；反应速率v正(H2)2v逆(HI)，速率之比与计量数不成比例，反应没有达到平衡状态，错误；混合气体的平均相对分子质量是混合气体的质量和混合气体的总的物质的量的比值，质量和物质的量均不变，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，错误。3已知反应2X(g)Y(g)2Z(g)，某研究小组将4molX和2molY置于一容积不变的密闭容器中，测定不同时间段内X的转化率，得到的数据如下表，下列判断正确的是()t/min24.556X的转化率30%40%70%70%A.随着反应的进行，混合气体的密度不断增大B反应在5.5min时，v正(X)v逆(Z)C6min时，容器中剩余1.4molYD其他条件不变，将X的物质的量改为10mol，则可得4molZ答案B解析X、Y、Z都是气体，随着反应的进行，气体总质量不变，容器体积不变，则混合气体的密度不变，A项错误；根据表中数据可知，反应在5 min时已经达到平衡状态，平衡时正、逆反应速率相等，B项正确；6 min时，X的转化率为70%，即反应消耗了2.8 mol X，由化学计量数的关系可知，反应消耗了1.4 mol Y，则容器中剩余0.6 mol Y，C项错误；其他条件不变，将X的物质的量改为10 mol，当2 mol Y完全反应时可得4 mol Z，但Y不可能完全反应，所以得到的Z小于4 mol，D项错误。4(2018贵阳期中)在一定条件下，将3molA和1molB投入容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)B(g)xC(g)2D(g)。2min末测得此时容器中C和D的浓度分别为0.2molL1和0.4molL1。下列叙述正确的是()Ax2B2min时，B的浓度为0.4molL1C02min内B的反应速率为0.2molL1min1D此时A的转化率为40%答案D解析2 min末测得此时容器中C和D的浓度为0.2 molL1和0.4 molL1，根据浓度的变化量之比是相应的化学计量数之比可知x1，A项错误；根据方程式可知消耗B应该是0.2 molL1，则2 min时，B的浓度为0.2 molL10.3 molL1，B项错误；消耗B应该是0.2 molL1，则02 min内B的反应速率为0.2 molL12 min0.1 molL1min1，C项错误；根据方程式可知消耗A应该是0.6 molL1，物质的量是1.2 mol，则此时A的转化率为100%40%，D项正确。5(2017沈阳校级模拟考试)工业生产硫酸的过程中，涉及SO2转化为SO3的反应，某研究小组在450时，在一容积固定的10L密闭容器中研究该可逆反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，得出相关数据如下表：时间/minn(SO2)/moln(O2)/moln(SO3)/mol00.200.100100.190.0950.010150.160.0800.040200.160.0800.040250.150.150.050根据表中数据，下列判断正确的是()A010min内的平均反应速率可表示为v(SO2)0.01molL1min1B1520min内正、逆反应速率不相等C工业上常用提高SO2的量来提高O2的转化率D2025min内各物质数值变化的原因可能是增加了O2的物质的量答案D解析010 min内的平均反应速率可表示为v(SO2)0.000 1 molL1min1，A项错误；1520 min内，各物质的浓度不再发生变化，说明反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等，B项错误；工业上常用提高廉价的空气(O2)的量来提高SO2的转化率，C项错误；2025 min内，反应物O2和生成物SO3的浓度都在增加，但SO2的浓度在减小，其原因可能是增大了O2的浓度，即增加了O2的物质的量，D项正确。6(2018湖北重点中学联考)在溶液中可进行反应ABCD，其中A、B在一定条件下反应并测定反应中生成物C的浓度随反应时间的变化情况，绘制出如图所示的图线。(0t1、t1t2、t2t3各时间段相同)下列说法不正确的是()A该反应是吸热反应B反应速率最大的时间段是在t1t2C四个时间段内生成C的量最多的是t1t2D反应速率后来减慢主要是受反应物浓度变化的影响答案A解析根据图像无法判断反应是放热反应还是吸热反应，A项错误；斜率越大，反应速率越快，因此反应速率最大的时间段是在t1t2，B项正确；根据纵坐标数据可知四个时间段内生成C的量最多的是t1t2，C项正确；反应后阶段，反应物浓度减小，因此反应速率后来减慢主要是受反应物浓度变化的影响，D项正确。7某固定容积的2L密闭容器中进行反应N23H22NH3。起始时加入的N2、H2、NH3均为2mol，5min后反应达到平衡，NH3的物质的量为3mol，计算：(1)这5min内用N2来表示该反应的反应速率(请写出计算过程，下同)。(2)求平衡时H2的物质的量浓度。(3)平衡时容器的压强为初始时的多少倍？答案(1)5min内由NH3表示的该反应的反应速率v(NH3)0.1molL1min1v(N2)v(NH3)0.05molL1min1。(2)N23H22NH3起始/mol222平衡/mol3变化/moln(H2) 32n(H2)1.5mol平衡时n(H2)(21.5) mol0.5molc(H2)0.25molL1。(3)由容器的体积恒定得由(2)得n(N2)0.5mol，平衡时n(N2)(20.5) mol1.5mol平衡时n总2(1.50.53) mol5mol即平衡时压强为初始时的。 对点训练题组一影响化学反应速率的因素1(2018淮北一中期中)下列有关化学反应速率的说法中正确的是()A二氧化锰能加快所有的化学反应的速率B用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，适当增大硫酸浓度可以加快产生氢气的速率C100mL2molL1的盐酸与锌反应时，加入浓氯化钠溶液，生成氢气的反应速率变大D对于任何反应，增大压强都可加快反应速率考点影响化学反应速率的因素题点化学反应速率影响因素的综合答案B解析MnO2作催化剂，只能加快某些反应的速率，如加速H2O2的分解，并不能使所有的化学反应速率加快，故A错误；适当增大硫酸的浓度，可增大产生氢气的速率，故B正确；锌与盐酸反应：Zn2H=Zn2H2，加入浓氯化钠溶液，增大c(Cl)，对反应无影响，但降低了c(H)，使反应速率减小，故C错误；增大压强，只对有气体参与的反应有影响，对固体或液体无影响，如HCl和NaOH反应，增大压强，对反应速率无影响，故D错误。2(2018湖北襄阳校级期中考试)在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应H2(g)I2(g)2HI(g)。下列说法正确的是()A保持容器容积不变，向其中加入1molH2，化学反应速率不变B保持容器容积不变，向其中加入1molAr，化学反应速率增大C保持容器内压强不变，向其中加入1molAr，化学反应速率不变D保持容器内压强不变，向其中加入1molH2(g)，化学反应速率将发生变化考点影响化学反应速率的因素题点压强对化学反应速率的影响答案D解析增大氢气的浓度，反应速率加快，A项不正确；反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变，B项不正确；由于保持压强不变，所以容器的容积增大，故反应物的浓度减小，反应速率降低，C项不正确。3(2018宿迁市期中)向四个体积相同的密闭容器(甲、乙、丙、丁)中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列顺序正确的是()甲：在500时，10molSO2和5molO2反应乙：在500时，用V2O5作催化剂，10molSO2和5molO2反应丙：在450时，8molSO2和5molO2反应丁：在500时，8molSO2和5molO2反应A甲、乙、丙、丁B乙、甲、丙、丁C乙、甲、丁、丙D丁、丙、乙、甲考点影响化学反应速率的因素题点不同条件下化学反应速率的大小比较答案C解析甲与乙相比，O2、SO2浓度相等，乙中使用催化剂，其他条件相同，使用催化剂反应速率更快，所以反应速率：乙甲；甲与丁相比，甲中SO2的物质的量比丁中大，即SO2的浓度比丁中大，其他条件相同，浓度越大，反应速率越快，所以反应速率：甲丁；丙与丁相比，其他条件相同，丁中温度高，温度越高，反应速率越快，所以反应速率：丁丙；所以反应速率由大到小的排列顺序为乙、甲、丁、丙，答案选C。题组二化学平衡的建立与判断4(2018浏阳联考)氨基甲酸铵分解反应为NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)，在一体积恒定的密闭容器中，发生上面的反应，可以判断该反应已经达到平衡的是()A密闭容器中氨气的体积分数不变B1molNH2COONH4分解同时有17gNH3消耗C密闭容器中混合气体的密度不变Dv(NH3)2v(CO2)考点化学平衡的建立与判断题点反应物全为固体的气体反应化学平衡状态的判断答案C解析反应混合气体只有氨气与二氧化碳，二者物质的量之比始终为21，氨气的体积分数不变不能说明达到平衡，A项错误；1 mol NH2COONH4分解同时有17 g NH3消耗，17 g NH3的物质的量为1 mol，消耗17 g NH3生成0.5 mol NH2COONH4，反应未达到平衡，向正反应方向进行，B项错误；随反应进行混合气体的质量增大，容器的容积不变，反应混合气体的密度增大，当密度不再变化，说明达到平衡状态，C项正确；没有指明正、逆反应速率，不能判断是否达到平衡或是反应向哪进行，D项错误。5在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中，发生反应：2A(g)B(s)C(g)D(g)，下列描述中能表现反应已达到平衡状态的个数为()容器内温度不变混合气体的密度不变混合气体的压强不变混合气体的平均相对分子质量不变C(g)的物质的量浓度不变容器内A、C、D三种气体的浓度之比为211某时刻v(A)2v(C)且不等于零单位时间内生成nmolD，同时生成2nmolAA4B5C6D7考点化学平衡的建立与判断题点绝热容器中化学平衡状态的判断答案C解析达到平衡时A、C、D的浓度保持不变，但不一定等于211，A、C、D三种气体的浓度之比为211时，反应不一定达到平衡状态；某时刻v(A)2v(C)且不等于零，没有指明是正反应速率还是逆反应速率，不能说明反应达到平衡状态；能说明反应达到平衡状态的有，共6个，答案选C。6(2017南昌二中高一下月考)一定温度下，在某容器中进行如下可逆反应，当混合气体的平均摩尔质量不再改变时，能说明反应达到平衡状态的是()恒容时发生反应：A(g)B(g)3C(g)恒压时发生反应：A(g)B(g)2C(g)恒容时发生反应：A(g)2B(g)2C(g)D(g)恒压时发生反应：A(g)2B(g)3C(g)D(s)ABCD考点化学平衡状态的建立与判断题点化学平衡状态的判断答案B解析恒容时发生反应：A(g)B(g)3C(g)，气体的总质量始终不变，反应前后气体总物质的量发生变化，当气体的平均摩尔质量不再改变时，能说明反应达到平衡状态，正确；恒压时发生反应：A(g)B(g)2C(g)，混合气体的总质量和总物质的量均不变，平均摩尔质量不再改变不能说明反应达到平衡状态，错误；恒容时发生反应：A(g)2B(g)2C(g)D(g)，混合气体的总质量和总物质的量始终不变，平均摩尔质量始终不变，不能说明反应达到平衡状态，错误；恒压时发生反应：A(g)2B(g)3C(g)D(s)，反应前后混合气体的总质量发生变化，混合气体的总物质的量一定，气体的平均摩尔质量不再改变时，能说明反应达到平衡状态，正确，故B项正确。题组三化学反应速率和化学平衡的计算与图像7(2017刑台高一检测)某温度下，反应2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)开始时,c(N2O5)0.0408molL1，经1min后，c(N2O5)0.0300molL1。则该反应的反应速率为()Av(N2O5)5.4103molL1min1Bv(N2O5)1.08102molL1min1Cv(NO2)1.08102molL1min1Dv(O2)1.08102molL1min1答案B解析c(N2O5)0.040 8 molL10.030 0 molL10.010 8 molL1。根据反应中各物质的化学计量数之比，可求得c(NO2)0.021 6 molL1，c(O2)0.005 4 molL1。根据化学反应速率的表达式可求得v(N2O5)1.08102 molL1min1，v(NO2)2.16102 molL1min1，v(O2)5.4103 molL1min1。8(2018枣庄市薛城区期中)把0.6molX气体和0.6molY气体混合于2L的密闭容器中，使它们发生如下反应3X(g)Y(g)nZ(g)2W(g)。5min末生成0.2molW。若测知以Z的浓度变化表示平均反应速率为0.01molL1min1，则化学方程式中n的值为()A1B2C3D4考点化学反应速率和化学平衡的计算与图像题点化学反应速率的计算答案A解析5 min内W的平均化学反应速率v(W)0.02 molL1min1，利用各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01 molL1min1，则v(Z)v(W)0.01 molL1min10.02 molL1min1n2，所以n1，选项A正确。9(2018浏阳联考)在4L密闭容器中充入6molA气体和5molB气体，在一定条件下发生反应：3A(g)B(g)2C(g)xD(g)，5s达到平衡。达到平衡时，生成了2molC，经测定D的浓度为0.5molL1，下列判断正确的是()Ax1BB的转化率为20%C平衡时A的浓度为1.50molL1DB的平均反应速率为0.2molL1s1考点化学反应速率和化学平衡的计算与图像题点利用“三段式”突破化学平衡的计算答案B解析在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体，在一定条件下发生反应：3A(g)B(g)2C(g)xD(g)，达到平衡时，生成2 mol C，经测定D的浓度为0.5 molL1，即生成D为2 mol，故x2，A项错误；反应消耗的B为1 mol，故B的转化率为100%20%，B项正确；平衡时A的物质的量为3 mol，故A的浓度为0.75 molL1，C项错误；消耗B的浓度是1 mol4 L0.25 molL1，则B的平均反应速率为0.25 molL15 s0.05 molL1s1，D项错误。10(2018南昌二中月考)一定温度下，在2L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，下列叙述正确的是()A反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158molL1s1B10s后，该反应停止进行C反应的化学方程式为2X(g)Y(g)2Z(g)D010s的时间内的平均反应速率：v(X)v(Y)0.0395molL1s1考点化学反应速率和化学平衡的计算与图像题点化学反应速率和化学平衡图像分析答案D解析10 s内，用Z表示的反应速率为v(Z)0.079 molL1s1，A项错误；由图可知，10 s后，该反应达到平衡状态，化学平衡状态是动态平衡，v正v逆0，B项错误；由图像可以看出，随反应进行X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增大，所以X、Y是反应物，Z是生成物，10 s后X、Y、Z的物质的量为定值，不为0，反应是可逆反应，且n(X)n(Y)n(Z)(1.200.41) mol(1.000.21) mol1.58 mol112，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，故反应化学方程式为X(g)Y(g)2Z(g)，C项错误；010 s的时间内的平均反应速率：v(X)v(Y)0.039 5 molL1s1，D项正确。题组四化学反应速率与限度的综合11下列关于反应速率与化学反应限度的说法正确的是()A对于任意化学反应，其他条件不变时，增大压强都一定能加快化学反应速率B化学平衡状态不一定是该反应在给定条件下的最大限度C可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率相等且都为0D反应速率用于衡量化学反应进行的快慢，决定反应速率的主要因素是反应物的性质考点化学反应速率和限度的综合题点相关概念的综合答案D解析对于任意化学反应，其他条件不变时，增大压强不一定都能加快化学反应速率，压强只适用于有气体参加的反应，A项错误；化学平衡状态是该反应在给定条件下的最大限度，B项错误；可逆反应达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率相等但不为0，C项错误；反应速率用于衡量化学反应进行的快慢，决定反应速率的主要因素是反应物的性质，D项正确。12对可逆反应4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，下列叙述中正确的是()A达到化学平衡时，5v正(O2)4v逆(NO)B若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态C未达到化学平衡时，正反应速率一定不等于逆反应速率D达到化学平衡时，3v正(NH3)2v正(H2O)不成立考点化学反应速率与限度的综合题点相关概念和规律的综合答案C解析达到化学平衡时正、逆反应速率相等，各物质反应速率之比等于其化学计量数之比，因此4v正(O2)5v逆(NO)，故A错误；单位时间内消耗x mol NH3与生成x mol NO都表示正反应速率，整个反应过程中二者都相等，不能说明反应达到平衡状态，故B项错误；达到化学平衡的标志是正、逆反应速率相等，各物质的浓度不再改变。所以未达到化学平衡时，正反应速率一定不等于逆反应速率，故C正确；达到化学平衡时，正、逆反应速率相等，各物质反应速率之比等于其化学计量数之比，因此3v正(NH3)2v正(H2O)成立，故D项错误。综合强化13(2018上海金山中学期中)把0.4molX气体和0.6molY气体混合于2L密闭容器中，使它们发生如下反应：4X(g)5Y(g)nZ(g)6W(g)。2min末已生成0.3molW，若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05molL1min1，试计算：(1)前2min内用W的浓度变化表示的平均反应速率为。(2)2min末时Y的浓度为。(3)化学反应方程式中n。(4)2min末，恢复到反应前温度，体系内压强是反应前压强的倍。考点化学反应速率和化学平衡的计算题点相关计算的综合答案(1)0.075molL1min1(2)0.175molL1(3)4(4)1.05解析根据题给信息：v(Z)0.05 molL1min1，c(Z)0.052 molL10.1 molL1，起始时，c(X)0.2 molL1，c(Y)0.3 molL1,2 min末，c(W)0.15 molL1；4X(g)5Y(g)nZ(g)6W(g)起始量/molL10.2 0.3 0 0变化量/molL10.1 0.125 0.1 0.15剩余量/molL10.1 0.175 0.1 0.15(1)v(W)0.075 molL1min1；(2)c(Y)0.3 molL10.125 molL10.175 molL1；(3)根据方程式比例关系：n60.10.15，n4；(4)在其他条件不变的情况下，反应前后气体的压强之比等于反应前后气体的总物质的量之比，p(后)p(前)(0.120.17520.120.152)(0.40.6)1.051。14H2O2不稳定、易分解，Fe3、Cu2等对其分解起催化作用，为比较Fe3和Cu2对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组同学分别设计了如图甲、乙两种实验装置。(1)若利用图甲装置，可通过观察现象，从而定性比较得出结论。(2)有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是。写出H2O2在二氧化锰催化作用下发生反应的化学方程式：。(3)若利用乙实验可进行定量分析，图乙中仪器A的名称为，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略，实验中还需要测量的数据是。(4)将0.1molMnO2粉末加入50mLH2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图丙所示，解释反应速率变化的原因：。H2O2初始物质的量浓度为(保留两位小数)。丙考点影响化学反应速率的因素题点控制变量在探究影响化学反应速率中的应用答案(1)产生气泡的快慢(2)可以消除阴离子不同对实验的干扰2H2O22H2OO2(3)分液漏斗产生40mL气体所需的时间(4)随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减小0.11molL1解析(1)通过观察产生气泡的快慢即可比较Fe3和Cu2对H2O2分解的催化效果(保持其他条件相同，只改变催化剂)。(2)氯离子中氯为1价，有还原性，H2O2有氧化性，故Cl和H2O2可发生氧化还原反应，应排除Cl的干扰，选择硫酸铁更为合理。(3)通过计算分别用Fe3、Cu2催化时生成O2的速率，来定量比较Fe3和Cu2对H2O2分解的催化效果，因此还需要测量的数据是产生40 mL气体所需要的时间。(4)由于随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，反应速率减慢，最终生成氧气的体积是60 mL，即0.002 7 mol。根据2H2O2O2，c(H2O2)0.005 4 mol0.05 L0.11 molL1。15某温度下，在2L恒容密闭容器中3种物质间进行反应，X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示，反应在t1min时达到平衡。(1)请写出该反应的化学方程式：。(2)若上述反应中X、Y、Z分别为NH3、H2、N2，且已知1mol氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ的热量，则至t1min时，该反应吸收的热量为；在0t1min时间内，用H2表示该反应的平均速率v(H2)为。下列叙述能判断该反应达到平衡状态的是(填字母)。A容器内各气体组分的质量分数不再发生改变B正反应速率与逆反应速率相等C容器内气体的密度不再发生改变D混合气体的平均相对分子质量不再发生改变考点化学反应速率和限度图像分析题点化学反应速率和限度的综合答案(1)2X3YZ(2)36.8kJmolL1min1ABD解析(1)由图像可以看出，X的物质的量逐渐减小，则X为反应物，Y、Z的物质的量逐渐增多，则Y、Z为生成物，当反应到达t1 min时，n(X)0.8 mol，n(Y)1.2 mol，n(Z)0.4 mol，化学反应中，各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比，则n(X)n(Y)n(Z)231，所以反应的化学方程式为2X3YZ；(2)由于1 mol氨气分解成氮气和氢气要吸收46 kJ的热量，而反应中n(X)0.8 mol，热效应为0.8 mol46 kJmol136.8 kJ；在0t1 min时间内生成的氢气是1.2 mol，浓度是0.6 molL1，则用H2表示该反应的平均速率v(H2)为 molL1min1。容器内各气体组分的质量分数不再发生改变说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，A项正确；正反应速率与逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B项正确；由于反应在体积不变的密闭容器中进行，反应过程中气体的体积不变，质量不变，则混合气体的密度不变，不能判断是否达到平衡状态，C项错误；混合气体的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，所以混合气体的平均相对分子质量不再发生改变时，反应达到平衡状态，D项正确。
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