考點(diǎn)18化學(xué)反應(yīng)速率與限度（原卷版）

考點(diǎn)18化學(xué)反應(yīng)速率與限度【學(xué)業(yè)要求】1.通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。2.通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度。3.了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用?！究键c(diǎn)梳理】一、化學(xué)反應(yīng)速率1．化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法(1)概念：化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行快慢程度的物理量。(2)表示方法：可用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或者生成物濃度的增加(均取正值)來表示。(3)計(jì)算：表達(dá)式為v＝eq\f(Δc,Δt)或v＝eq\f(Δn,V·Δt)。式中：Δc為濃度的變化量，一般以mol·L－1為單位；Δt為時(shí)間，一般以s或min為單位。(4)常用單位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。2．規(guī)律對(duì)于同一反應(yīng)，用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率，其比值一定等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。如對(duì)于反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。(1)內(nèi)因：由參加反應(yīng)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)(化學(xué)性質(zhì))決定。如常溫下，H2和F2反應(yīng)很快，N2和H2反應(yīng)很困難。(2)外因：主要指濃度、溫度、壓強(qiáng)和催化劑。改變條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響改變的條件影響結(jié)果改變的條件影響結(jié)果濃度增大速率增大減小速率減小溫度升高速率增大降低速率減小壓強(qiáng)(有氣體參與的反應(yīng))增大速率增大減小速率減小催化劑加入合適的催化劑速率增大不用催化劑速率小固體粉碎(小顆粒)速率增大塊狀(大顆粒)速率小二、化學(xué)反應(yīng)的限度1．可逆反應(yīng)(1)概念：在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。(2)特征：反應(yīng)不能進(jìn)行到底，或者在一定條件下反應(yīng)物與生成物同時(shí)存在。在書寫化學(xué)方程式時(shí)，可逆反應(yīng)用符號(hào)“”表示。影響化學(xué)反應(yīng)的限度的因素(1)決定因素：化學(xué)反應(yīng)的限度首先取決于反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)。不同的可逆反應(yīng)在給定條件下的化學(xué)反應(yīng)限度不同，反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率不同。(2)外界因素：化學(xué)反應(yīng)的限度受溫度、濃度、壓強(qiáng)等條件的影響。改變其中的一個(gè)條件，可以在一定程度上改變一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的限度。2．化學(xué)平衡的建立對(duì)于可逆反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2，其化學(xué)反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。①反應(yīng)開始時(shí)，正反應(yīng)速率最大，原因是反應(yīng)物濃度最大；逆反應(yīng)速率為0，原因是生成物濃度為0；②反應(yīng)進(jìn)行中，正反應(yīng)速率的變化是逐漸減小，原因是反應(yīng)物濃度逐漸減?。荒娣磻?yīng)速率的變化是逐漸增大，原因是生成物濃度逐漸增大；③反應(yīng)一段時(shí)間(t1)后，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的關(guān)系是大小相等，反應(yīng)物的濃度不再改變，生成物的濃度不再改變?！菊骖}演練】例1．(2023·江蘇合格考)乙醇–水催化重整制氫的反應(yīng)有CH3CH2OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是A.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量B.反應(yīng)的能量變化與化學(xué)鍵的斷裂和形成有關(guān)C.用催化劑減慢該反應(yīng)的速率D.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，CH3CH2OH能完全轉(zhuǎn)化為生成物例2．(2022·江蘇合格考)猶記2008夏的熱烈，擁抱2022冬的激情。北京冬奧會(huì)全部場館將100%使用太陽能、氫能等清潔能源供電，著力打造“綠色冬奧”。甲醇與水蒸氣制取氫氣的反應(yīng)為CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是A.如圖表示正反應(yīng)過程的能量變化B.使用合適的催化劑能加快反應(yīng)速率C.減小CH3OH的濃度能加快反應(yīng)速率D.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，CH3OH能完全轉(zhuǎn)化為生成物例3．(2023·江蘇合格考)水—碳催化制氫的反應(yīng)為：C+H2OH2+CO可應(yīng)用于汽車尾氣的凈化，下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是A.增大壓強(qiáng)能減慢化學(xué)反應(yīng)速率B.合適的催化劑能加快反應(yīng)速率C.增大水蒸氣的濃度能減慢化學(xué)反應(yīng)速率D.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，H2O能全部轉(zhuǎn)化為H2例4．(2023·江蘇合格考)反應(yīng)2NO+2CON2+2CO2可應(yīng)用于汽車尾氣的凈化，下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是（）A.升高溫度能減慢反應(yīng)速率B.減小CO濃度能加快反應(yīng)速率C.使用恰當(dāng)?shù)拇呋瘎┠芗涌旆磻?yīng)速率D.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，NO能100%轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物例5．(2018·江蘇合格考)4NH3＋5O24NO＋6H2O是硝酸工業(yè)中的一個(gè)反應(yīng)。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是()A.增大反應(yīng)物濃度能減慢反應(yīng)速率 B.降低溫度能加快反應(yīng)速率C.使用催化劑能加快反應(yīng)速率 D.NH3與O2能100%轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物例6．(2016·江蘇合格考)實(shí)驗(yàn)室用大理石和鹽酸制備CO2。下列措施可使反應(yīng)速率加快的是()A.降低反應(yīng)溫度C.粉碎大理石【核心歸納】1．化學(xué)平衡狀態(tài)的特征2．化學(xué)反應(yīng)的限度（1）化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到的或完成的最大程度，任何可逆反應(yīng)在給定條件下的進(jìn)程都有一定的限度。（2）不同條件下，同一可逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)限度不同；相同條件下，不同反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)限度也不同。（3）化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下轉(zhuǎn)化為生成物的最大轉(zhuǎn)化率。3．化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)（1）直接判斷依據(jù)：v正＝v逆≠0①同種物質(zhì)：同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。②不同物質(zhì)：必須標(biāo)明是“異向”的反應(yīng)速率關(guān)系。如aA＋bB?cC＋dD，eq\f(v正（A）,v逆（B）)＝eq\f(a,b)時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。（2）間接判斷依據(jù)：各種“量”不變①各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變。②各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)不變。③溫度、壓強(qiáng)(化學(xué)反應(yīng)方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變?？傊?，若物理量由變量變成了不變量，則表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；若物理量為“不變量”，則不能作為平衡標(biāo)志。【過關(guān)檢測(cè)】1．（2023秋·江蘇·高二學(xué)業(yè)考試）某化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物B的物質(zhì)的量濃度在10s內(nèi)，從4.0mol/L變成了2.0mol/L，則這10s內(nèi)B的反應(yīng)速率為A．0.2mol/(L·s) B．0.5mol/(L·min) C．0.02mol/(L·s) 2．（2023·江蘇南通·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。一種利用NH3無害化處理NO的反應(yīng)為6NO+4NH35N2+6H2O。該反應(yīng)過程中物質(zhì)的能量變化如下圖所示。關(guān)于該反應(yīng)，下列說法正確的是A．升高溫度能夠加快反應(yīng)速率B．降低NO濃度能夠加快反應(yīng)速率C．使用催化劑不影響反應(yīng)的速率D．加入足量的NH3可以使NO100％轉(zhuǎn)化為N23．（2023秋·江蘇·高二校聯(lián)考學(xué)業(yè)考試）一定條件下，恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：，下列說法中錯(cuò)誤的是A．降低溫度會(huì)減慢反應(yīng)速率 B．不可能100%轉(zhuǎn)化為C．平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率均為0 D．平衡時(shí)，兩種氣體的濃度保持不變4．（2023秋·江蘇鹽城·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）反應(yīng)在一定體積的密閉容器中進(jìn)行。下列說法正確的是A．升高溫度能減慢反應(yīng)速率 B．減小濃度能加快反應(yīng)速率C．縮小反應(yīng)容器的體積能加快反應(yīng)速率 D．達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，全部轉(zhuǎn)化為5．（2023·江蘇揚(yáng)州·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）下列關(guān)于工業(yè)合成SO3的反應(yīng)(2SO2+O22SO3)的說法正確的是A．升高溫度能加快反應(yīng)速率B．降低H2的濃度能加快反應(yīng)速率C．使用催化劑對(duì)反應(yīng)速率無影響D．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，SO2能100%轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物6．（2023·江蘇·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）2023年11月，嫦娥五號(hào)在長征五號(hào)火箭的助推下成功發(fā)射，火箭采用液氫、液氧等無毒無污染推進(jìn)劑。嫦娥五號(hào)首次實(shí)現(xiàn)在月球上動(dòng)態(tài)展示五星紅旗(如圖)，并帶著“月壤”從地外天體起飛返回地球。旗開月表，五星閃耀。水—碳催化制氫的反應(yīng)為：C+H2OH2+CO可應(yīng)用于汽車尾氣的凈化，下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是A．增大壓強(qiáng)能減慢化學(xué)反應(yīng)速率B．合適的催化劑能加快反應(yīng)速率C．增大水蒸氣的濃度能減慢化學(xué)反應(yīng)速率D．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，H2O能全部轉(zhuǎn)化為H27．（2023秋·江蘇鹽城·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）工業(yè)上H2可以發(fā)生反應(yīng)：CO+2H2CH3OH，下列有關(guān)說法不正確的是A．增大H2的濃度，可加快反應(yīng)速率B．使用合適催化劑，可加快反應(yīng)速率C．達(dá)到平衡時(shí)，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等D．達(dá)到平衡時(shí)，CO可以完全轉(zhuǎn)化8．（2023·江蘇揚(yáng)州·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）一定溫度下，向某恒容密閉容器中充入和，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：，下列說法正確的是A．使用催化劑可實(shí)現(xiàn)的100%轉(zhuǎn)化B．以或濃度的變化均可表示反應(yīng)速率，兩者的數(shù)值相等C．達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，與物質(zhì)的量之比為D．達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，的濃度不再發(fā)生變化9．（2023秋·江蘇南京·高二校聯(lián)考學(xué)業(yè)考試）空間站是一種可以提供多名航天員巡防、長期工作和生活的載人航天器。空間站補(bǔ)充的一種方式是通過化學(xué)反應(yīng)來生成。電解水可以生成和，其中可以直接供人類呼吸使用。在一定條件下與人類呼出的反應(yīng)生成和，然后又可以電解產(chǎn)生。這樣就可以形成一個(gè)循環(huán)的反應(yīng)鏈。和反應(yīng)生成和的反應(yīng)為。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是A．合適的催化劑能加快反應(yīng)速率B．適當(dāng)升高溫度會(huì)減慢化學(xué)反應(yīng)速率C．增大的濃度能減慢化學(xué)反應(yīng)速率D．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，能全部轉(zhuǎn)化為10．（2023秋·江蘇鎮(zhèn)江·高二校考學(xué)業(yè)考試）在恒溫恒容條件下發(fā)生可逆反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。下列說法正確的是A．平衡時(shí)一定存在c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2B．平衡時(shí)氨氣的百分含量不再變化C．平衡時(shí)斷開1個(gè)N≡N鍵的同時(shí)有6個(gè)N—H鍵生成D．平衡時(shí)1molN2和3molH2反應(yīng)能完全反應(yīng)生成2molNH311．（2023秋·江蘇·高二學(xué)業(yè)考試）在演唱會(huì)上，我們能看到“星光閃爍”。熒光棒的發(fā)光原理是：化學(xué)物質(zhì)相互反應(yīng)過程中，能量以光的形式釋放出來。把熒光棒放在熱水中，熒光棒會(huì)迅速變亮。原因之一是A．壓強(qiáng)變大，反應(yīng)速率變快 B．反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率增大C．溫度升高，反應(yīng)速率增大 D．熱水作為催化劑，從而加快了反應(yīng)速率12．（2023秋·江蘇揚(yáng)州·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）金屬鐵廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中，鐵元素的常見化合價(jià)有和價(jià)，常見的核素有、、等。是重要的化工原料，硫鐵礦燒渣中含有大量的，工業(yè)上常將其用于制取綠礬?？捎米鞣磻?yīng)的催化劑。關(guān)于反應(yīng)的說法正確的是A．減小濃度能加快反應(yīng)速率B．使用催化劑可加快反應(yīng)的速率C．使用催化劑可實(shí)現(xiàn)原料的轉(zhuǎn)化D．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)的速率為013．（2023·江蘇揚(yáng)州·高二揚(yáng)州中學(xué)?？紝W(xué)業(yè)考試）下列反應(yīng)條件的改變對(duì)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣速率的影響正確的是A．增大鹽酸的濃度能加快反應(yīng)速率B．若用稀鹽酸與二氧化錳反應(yīng)則反應(yīng)速率較慢C．升高溫度能減慢反應(yīng)速率D．增加MnO2的質(zhì)量可顯著加快反應(yīng)速率14．（2023·江蘇南京·高二南京師范大學(xué)附屬揚(yáng)子中學(xué)?？紝W(xué)業(yè)考試）猶記2008夏的熱烈，擁抱2023冬的激情。北京冬奧會(huì)全部場館將100%使用太陽能、氫能等清潔能源供電，著力打造“綠色冬奧”。甲醇與水蒸氣制取氫氣的反應(yīng)為CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是A．如圖表示正反應(yīng)過程的能量變化B．使用合適的催化劑能加快反應(yīng)速率C．減小CH3OH的濃度能加快反應(yīng)速率D．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，CH3OH能完全轉(zhuǎn)化為生成物15．（2023·江蘇鹽城·高二學(xué)業(yè)考試）目前國際空間站處理CO2廢氣涉及的反應(yīng)為CO2＋4H2CH4＋2H2O。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是A．升高溫度能減慢該反應(yīng)的速率B．釕催化劑能加快該反應(yīng)的速率C．達(dá)到平衡時(shí)，v(正)=v(逆)=0D．達(dá)到平衡時(shí)，CO2能100%轉(zhuǎn)化為CH416．（2023秋·江蘇·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）下列條件的改變對(duì)反應(yīng)的影響說法不正確的是A．升高溫度能加快化學(xué)反應(yīng)速率B．增大H2的濃度能加快化學(xué)反應(yīng)速率C．達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，N2能全部轉(zhuǎn)化為NH3D．增大壓強(qiáng)可加快該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率17．（2023秋·江蘇徐州·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）恒溫恒容條件下，能說明反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)(無色)一定處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是A．消耗2molNO2的同時(shí)生成1molN2O4B．混合氣體的顏色不再變化C．單位時(shí)間內(nèi)消耗NO2的物質(zhì)的量與消耗N2O4的物質(zhì)的量之比為1∶2D．混合氣體的密度保持不變18．（2023秋·江蘇徐州·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）硫酸的工業(yè)用途非常廣泛，可用于制造化肥、除鐵銹、作電解液等。工業(yè)制硫酸的關(guān)鍵一步是將SO2氧化為SO3，該反應(yīng)為2SO2＋O22SO3。但該反應(yīng)速率小，無法投入工業(yè)化生產(chǎn)。后來化學(xué)家們不斷地改進(jìn)反應(yīng)條件，找到了理想的催化劑及反應(yīng)的適宜溫度，成功開發(fā)出了制造硫酸的生產(chǎn)工藝。材料中的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，下列說法正確的是A．?dāng)嚅_化學(xué)鍵放出能量B．放熱反應(yīng)都不需要加熱C．及時(shí)移走部分產(chǎn)物能加快反應(yīng)速率D．該反應(yīng)的反應(yīng)物總能量大于生成物的總能量19．（2023秋·江蘇徐州·高二統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）臭氧是理想的煙氣脫硝劑，其脫硝反應(yīng)為2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)。下列說法正確的是A．增大O3濃度可加快反應(yīng)速率B．升高溫度可減慢反應(yīng)速率C．達(dá)到平衡時(shí)，v正=v逆