考點(diǎn)18-化學(xué)反應(yīng)速率與限度(解析版)

考點(diǎn)18化學(xué)反應(yīng)速率與限度【學(xué)業(yè)要求】1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。2.通過(guò)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。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(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)過(guò)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(lái)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(lái)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。2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件(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。【真題演練】例1．(2021·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(shuō)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【答案】B【解析】A．增大壓強(qiáng)能加快化學(xué)反應(yīng)速率，A錯(cuò)誤；B．加入合適的催化劑，能降低反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率，B正確；C．增大水蒸氣的濃度，即增大反應(yīng)物的濃度，能加快化學(xué)反應(yīng)速率，C錯(cuò)誤；D．該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%，即達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，H2O不能全部轉(zhuǎn)化為H2，D錯(cuò)誤；答案選B。例2．(2020·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(shuō)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【答案】C【解析】【詳解】A.升高溫度使得任何化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率加快，故A錯(cuò)誤；B.減小CO濃度能降低反應(yīng)速率，故B錯(cuò)誤；C.加入催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，故C正確；D.可逆反應(yīng)的反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化，故D錯(cuò)誤。故選：C。例3．(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(shuō)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【答案】C【解析】A．增大反應(yīng)物濃度能加快反應(yīng)速率，A錯(cuò)誤；B．降低溫度能減小反應(yīng)速率，B錯(cuò)誤；C．使用催化劑能加快反應(yīng)速率，C正確；D．反應(yīng)是可逆反應(yīng)，NH3與O2不可能100%轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，D錯(cuò)誤；答案選C。例4．(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B.延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間C.粉碎大理石D.加水稀釋鹽酸【答案】C【解析】當(dāng)其他條件不變時(shí)，溫度越低，反應(yīng)速率越小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)速率沒(méi)有影響，B項(xiàng)錯(cuò)誤；固體顆粒越小，接觸面積越大，反應(yīng)速率越大，C項(xiàng)正確；濃度越低，反應(yīng)速率越小，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！竞诵臍w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。總之，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(guò)關(guān)檢測(cè)】1.(2022·南師大附中合格考模擬)反應(yīng)3H2＋N22NH3在密閉容器中進(jìn)行。下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法不正確的是()A.增大H2的濃度能加快反應(yīng)速率B.使用恰當(dāng)?shù)拇呋瘎┠芗涌旆磻?yīng)速率C.增大壓強(qiáng)能加快反應(yīng)速率D.達(dá)到反應(yīng)限度時(shí)各組分含量之比一定等于3∶1∶22.(2022·江蘇合格考模擬)當(dāng)其他條件不變時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A.使用催化劑不會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率B.用鋅粉代替鋅粒與稀硫酸反應(yīng)能加快反應(yīng)速率C.當(dāng)反應(yīng)物與生成物濃度相等時(shí)，可逆反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D.在合成氨反應(yīng)中，增大N2濃度可以使H2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%3.(2022·泰州中學(xué)合格考模擬)CO和H2在一定條件下可合成甲醇CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，下列敘述正確的是()A.CO和H2可全部轉(zhuǎn)化為甲醇B.當(dāng)反應(yīng)物和生成物濃度相等時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡C.增大CO濃度能加快反應(yīng)速率D.單位時(shí)間消耗0.1molCO同時(shí)生成0.1mol甲醇時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡4.(2022·泰州中學(xué)合格考模擬)反應(yīng)2SO2＋O22SO3在密閉容器中進(jìn)行。下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是()A.增大壓強(qiáng)能減慢反應(yīng)速率B.v(SO2)∶v(O2)＝2∶1證明該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)C.當(dāng)反應(yīng)物和生成物濃度不變時(shí)，反應(yīng)已達(dá)平衡D.增大O2的濃度可使SO2完全轉(zhuǎn)化5.(2022·泰州中學(xué)合格考模擬)氫氣與一氧化碳按比例反應(yīng)：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)。下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是()A.升高溫度，該反應(yīng)速率降低B.增大壓強(qiáng)，該反應(yīng)速率加快C.達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，CO與H2不再發(fā)生反應(yīng)D.若反應(yīng)中加入足量的H2，可使CO100%轉(zhuǎn)化為CH3OCH36.(2022·泰州中學(xué)合格考模擬)一定條件下，在體積一定的密閉容器中加入1molN2和3molH2發(fā)生反應(yīng)N2＋3H22NH3(正反應(yīng)是放熱反應(yīng))。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時(shí)，生成2molNH3B.1molN2和3molH2的總能量低于2molNH3的總能量C.升高溫度能加快反應(yīng)速率D.平衡時(shí)N2、H2和NH3的物質(zhì)的量之比一定等于1∶3∶27.(2022·江蘇合格考模擬)CO和H2在一定條件下可以合成乙醇：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)。下列敘述中能說(shuō)明上述反應(yīng)在一定條件下已達(dá)到最大限度的是()A.CO全部轉(zhuǎn)化為乙醇B.正反應(yīng)和逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率均為零C.CO和H2以1∶2的物質(zhì)的量之比反應(yīng)生成乙醇D.反應(yīng)體系中乙醇的物質(zhì)的量濃度不再變化8.(2022·鹽城合格考模擬)反應(yīng)2SO2＋O22SO3在密閉容器中進(jìn)行。下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是()A.增大壓強(qiáng)能減慢反應(yīng)速率B.升高溫度能減慢反應(yīng)速率C.使用恰當(dāng)?shù)拇呋瘎┠芗涌旆磻?yīng)速率D.0.2molSO2與0.1molO2充分反應(yīng)生成0.2molSO39.(2022·江蘇合格考模擬)工業(yè)上合成氨的反應(yīng)原理為N2＋3H22NH3。下列有關(guān)該反應(yīng)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.增加N2的濃度能加快反應(yīng)速率B.升高體系的溫度能加快反應(yīng)速率C.使用合適的催化劑能加快反應(yīng)速率D.若反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行，N2和H2能100%轉(zhuǎn)化為NH310.(2022·江蘇合格考模擬)N2＋3H22NH3，是工業(yè)上制造氮肥的重要反應(yīng)。下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是()A.達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)速率：v正＝v逆＝0B.增加N2的濃度能加快反應(yīng)速率C.降低體系溫度能加快反應(yīng)速率D.若在反應(yīng)的密閉容器加入1molN2和過(guò)量的H2，最后能生成2molNH311.(2022·江蘇合格考模擬)N2＋3H22NH3是工業(yè)上制造氮肥的重要反應(yīng)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.降低N2的濃度能加快反應(yīng)速率B.降低體系溫度能加快反應(yīng)速率C.達(dá)到平衡時(shí)各組分含量之比一定等于1∶3∶2D.達(dá)到平衡時(shí)N2的濃度不再變化12.(2022·揚(yáng)州合格考模擬)反應(yīng)2CO2＋6H2CH2=CH2＋4H2O可用于合成烯烴。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.增大壓強(qiáng)可加快該反應(yīng)速率B.升高溫度能加快該反應(yīng)速率C.增大H2的濃度能加快該反應(yīng)速率D.密閉容器中，通入略過(guò)量的CO2可以實(shí)現(xiàn)H2的100%轉(zhuǎn)化13.(2022·啟東合格考模擬)一定溫度下，某不飽和H2SO3溶液中存在如下反應(yīng)：SO2＋H2OH2SO3，下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.該反應(yīng)是可逆反應(yīng)B.微熱可使反應(yīng)速率加快C.繼續(xù)通入SO2可加快反應(yīng)速率D.加入大量的水可使SO2完全轉(zhuǎn)化為H2SO314.(2022·鹽城合格考模擬)目前國(guó)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)的下列說(shuō)法正確的是()A.釕催化劑能加快該反應(yīng)的速率B.升高溫度能減慢該反應(yīng)的速率C.達(dá)到平衡時(shí)，CO2能100%轉(zhuǎn)化為CH4D.達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)速率：v正＝v逆＝015.(2022·連云港合格考模擬)CO和H2在一定條件下可合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，下列敘述正確的是()A.CO和H2可全部轉(zhuǎn)化為甲醇B.降低體系溫度能加快反應(yīng)速率C.增大CO濃度能加快反應(yīng)速率D.使用催化劑不影響反應(yīng)速率16.(2022·徐州合格考模擬)一定條件下將0.1molN2和0.3molH2置于密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：N2＋3H22NH3。下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是()A.最終可生成0.2molNH3B.增大壓強(qiáng)能使反應(yīng)速率減小C.降低反應(yīng)體系的溫度能加快反應(yīng)速率D.向容器中再加入N2，能加快反應(yīng)速率17.(2022·南通合格考模擬)工業(yè)制備硫酸過(guò)程中存在如下反應(yīng)：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(450～500℃),\s\do5(催化劑))2SO3，下列關(guān)于該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是()A.增大O2的濃度能加快反應(yīng)速率B.降低體系溫度能加快反應(yīng)速率C.使用催化劑不影響反應(yīng)速率D.一定條件下SO2能100%轉(zhuǎn)化為SO318.(2022·泰州合格考模擬)下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)反應(yīng)限度的敘述中，不正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)速率是表示化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量B.一般情況下，升高溫度能加快化學(xué)反應(yīng)速率C.可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時(shí)，反應(yīng)就靜止不動(dòng)了D.可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時(shí)，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率19.(2022·宿遷合格考模擬)對(duì)于硫酸工業(yè)中SO2的催化氧化反應(yīng)2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.使用合適的催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率B.增大O2濃度可以使SO2轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%C.降低反應(yīng)溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢D.增大O2濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大20.(2022·連云港合格考模擬)對(duì)于反應(yīng)2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(一定條件))2SO3，下列說(shuō)法正確的是()A.工業(yè)上常使用過(guò)量的空氣，目的是為了使SO2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%B.工業(yè)上選用V2O5作該反應(yīng)的催化劑，目的是為了加快化學(xué)反應(yīng)速率C.工業(yè)上常選用常壓，原因是增大壓強(qiáng)不能改變?cè)摲磻?yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率D.升高溫度可以加快反應(yīng)速率，所以在工業(yè)生產(chǎn)中該反應(yīng)溫度越高越好【答案解析】1.D2.B3.C4.C5.B6.C7.D8.C[A項(xiàng)，增大壓強(qiáng)能加快反應(yīng)速率，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，升高溫度能加快反應(yīng)速率，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，使用恰當(dāng)?shù)拇呋瘎┠芗涌旆磻?yīng)速率，正確；D項(xiàng)，由于是可逆反應(yīng)，0.2molSO2與0.1molO2充分反應(yīng)，生成的SO3小于0.2mol，錯(cuò)誤。]9.D10.B11.D12.D[A項(xiàng)，增大壓強(qiáng)可加快該反應(yīng)速率，正確；B項(xiàng)，升高溫度能加快該反應(yīng)速率，正確；C項(xiàng)，增大H2的濃度能加快該反應(yīng)速率，正確；D項(xiàng)，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不可能實(shí)現(xiàn)H2的100%轉(zhuǎn)化，錯(cuò)誤。]13.D[B項(xiàng)，升高溫度，反應(yīng)速率加快，正確；C項(xiàng)，通入SO2，增加反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快，正確；D項(xiàng)，可逆反應(yīng)不能完全進(jìn)行到底，錯(cuò)誤。]14.A[A項(xiàng)，催化劑能夠加快反應(yīng)速率，正確；B項(xiàng)，化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，可逆反應(yīng)的反應(yīng)物不可能完全反應(yīng)，因此CO2的轉(zhuǎn)化率不可能達(dá)到100%，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)并沒(méi)有停止，所以v正＝v逆≠0，錯(cuò)誤。]15.C[A項(xiàng)，可逆反應(yīng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不可能達(dá)到100%，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，降低體系溫度反應(yīng)速