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备战2024 年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练
第34 讲 化学反应速率及其影响因素
本讲复习目标
1．了解化学反应速率的概念和定量表示方法并能够进行简单计算。
2．理解外界条件(温度、浓度、压强、催化剂)对反应速率的影响。
3．能运用化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的简单实际问题。
夯基·知识精讲
一．化学反应速率
1．含义：化学反应速率是用来衡量化学反应快慢的物理量。
2．常用表示方法及计算
（1）表达式：v(A)＝＝，单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量（均取正值）；
例如，在密闭容器中，合成氨的反应N2＋3H2
2NH3，开始时c(N2)＝8 mol·L－1，2 min 后c(N2)＝4
mol·L－1，则用N2表示的反应速率为2mol·L－1·min－1。
（2）单位：mol·L－1·s－1、mol·L－1·min－1、mol·L－1·h－1
（3）注意事项：
①浓度变化只适用于气体和液体中的溶质，不适用于固体和纯液体；
②v 指某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值；
③化学反应速率在一定条件下，也可以用其他物理量表示。如单位时间内气体体积变化、压强变化、
颜色变化、固体质量变化等。
3．与化学计量数的关系
（1）同一化学反应在相同条件下可以用不同物质的浓度变化来表示反应速率，其数值可能不同，但表示
的意义相同，故表示化学反应速率时要指明具体物质。
（2）用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时，反应速率之比等于化学方程式中各物质的
化学计量数之比。例如，对于反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m ∶ n ∶ p ∶ q 。
1
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4．化学反应速率计算的方法归纳
（1）化学反应中各物质浓度、反应速率的计算模式——“三段式”
①写出有关反应的化学方程式。
②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
③根据已知条件列式计算。
例如：反应 mA ＋ nB
pC
t0 s/(mol·L－1) a b 0
转化/(mol·L－1) x
t1 s/(mol·L－1) a－x b－
则v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1，v(C)＝ mol·L－1·s－1。
（2）定义式法：找出各物质的起始量、某时刻量，求出转化量，利用定义式v(A)＝＝来计算。
（3）用已知物质的反应速率，计算其他物质表示的反应速率——关系式法。
化学反应速率之比＝物质的量浓度变化量之比＝物质的量变化量之比＝化学计量数之比。
5．化学反应速率大小的比较方法
由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的
大小，而要进行一定的转化。
(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。
(2)单位统一后，换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。
(3)也可以直接比较化学反应速率与化学计量数的比值。
即对于一般反应aA＋bB===cC＋dD，比较与，若＞，则A 表示的反应速率比B 的大。
【例题1】已知反应4CO＋2NO2
N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最
快的是( )
A．v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1
B．v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1
C．v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1
D．v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1
2
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【答案】C
【解析】
换算成用同一物质表示的反应速率再比较，如以N2为标准，A、B、D 项分别换算为0.375 mol·L－1·min－1、
0.35 mol·L－1·min－1、0.275 mol·L－1·min－1，所以反应速率最快的为C 项。
【例题2】对反应A＋B
AB 来说，常温下按以下情况进行反应：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。四者反应速率的大小关系是( )
A．②>
>
>
①④③
B．④>
>
>
③②①
C．①>
>
>
②④③
D．①>
>
>
②③④
【答案】A
【例题3】一定条件下反应A(s)＋3B(g)
2C(g)在10 L 的密闭容器中进行，测得2 min 内，A 的物质的
量由20 mol 减小到8 mol，下列说法正确的是( )
A．用A 表示该反应的反应速率为0.6 mol·L－1·min－1
B．用B 表示该反应的反应速率为2.4 mol·L－1·min－1
C．2v(B)＝3v(C)
D．2 min 内，用C 表示该反应的反应速率为3.6 mol·L－1·min－1
【答案】C
【例题4】在新型RuO2催化剂作用下，使HCl 转化为Cl2的反应2HCl(g)＋O2(g)
H2O(g)＋Cl2(g)具有更
好的催化活性。一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下：
t/min
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n(Cl2)/10－3 mol
0
1.8
3.7
5.4
7.2
计算2.0～6.0 min 内以HCl 的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min－1为单位，写出计算过程)。
【答案】见解析
【解析】
解法一 2.0～6.0 min 时间内，Δn(Cl2)＝5.4×10－3 mol－1.8×10－3 mol＝3.6×10－3 mol，
v(Cl2)＝＝9.0×10－4 mol·min－1
所以v(HCl)＝2v(Cl2)＝2×9.0×10－4 mol·min－1＝1.8×10－3 mol·min－1。
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解法二 HCl 转化的物质的量为n，则
2HCl(g)＋O2(g)H2O(g)＋Cl2(g)
2 1
n (5.4－1.8)×10－3 mol
解得n＝7.2×10－3 mol，
所以v(HCl)＝＝1.8×10－3 mol·min－1。
【例题5】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：
(1) 从反应开始到10 s ，用Z 表示的反应速率为________________ 。X 的物质的量浓度减少了
____________，Y 的转化率为________。
(2)该反应的化学方程式为______________________。
(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图所示。则下列说法符合该图像的是
________(填选项字母)。
A．t1时刻，增大了X 的浓度
B．t1时刻，升高了体系温度
C．t1时刻，缩小了容器体积
D．t1时刻，使用了催化剂
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【答案】(1)0.079 mol·L－1·s－1 0.395 mol·L－1 79.0% (2)X(g)＋Y(g)2Z(g) (3)CD
【解析】
(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、升高体系温度均不
会同等程度地改变正、逆反应速率。
二．化学反应速率的影响因素
1．影响化学反应速率的因素
（1）内因(主要因素)：反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。如卤素单质与H2反应的速率
大小关系为F2>Cl2>Br2>I2，镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为Mg>Al>Zn>Fe。
（2）外因(只改变一个条件，其他条件不变)
浓度
增大反应物浓度，反应速率加快，反之减慢。浓度对化学反应速率的影响的注意
事项：
(1)固体和纯液体的浓度可视为常数，改变其物质的量，对反应速率无影响，但要
注意水对溶液的稀释作用。
(2)若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体分析反应
速率的变化(如铁与稀硫酸反应，在一定浓度范围内反应速率与浓度有关，但常温
下铁遇浓硫酸钝化)。
(3)对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应
速率的改变。
压强
对于有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快，反之减慢。压强对化学反应
速率的影响注意事项：
压强影响反应速率适用于有气体参加的化学反应，压强改变反应速率的实质是通
过改变物质浓度引起的，若压强的改变没有导致浓度发生变化，则反应速率不
变。
对于有气体参与的反应，有如下三种类型：
(1)恒温时
①体积减小→压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率增大。
②体积增大→压强减小→气体反应物浓度减小→反应速率减小。
(2)恒温恒容时
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①充入气体反应物→总压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率增大。
②充入“惰性气体”→总压强增大→反应物浓度不变→反应速率不变。
(3)恒温恒压时
充入“惰性气体”→体积增大→反应物浓度减小→反应速率减小。
温度
升高温度，反应速率加快，反之减慢。无论是吸热反应还是放热反应，升高温
度，反应速率均加快
，
但增大的倍数可能不同。
催化剂
使用催化剂，能改变化学反应速率，且正、逆反应速率的改变程度相同。催化剂
对反应速率的影响注意事项：
其他因素
反应物间的接触面积、光照、放射性辐射、超声波等。
2．速率图像
（1）用图像表示浓度、温度、压强对化学反应速率的影响
图像
图像分析
(1)其他反应条件一定，化学反应速率随反应物浓度增大而增大
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(2)其他反应条件一定，化学反应速率随温度的升高而增大
(3)有气体参加的反应，化学反应速率随着压强增大而增大
(4)有气体参加的反应，化学反应速率随着容器体积的增大而减小
(T2>T1)
(5)分别在较低温度和较高温度下反应，化学反应速率随着压强的
增大及温度的升高而增大
（2）常见含“断点”的速率变化图像分析
图像
t1时刻
所改变
的条件
温
度
升高
降低
升高
降低
适合正反应为放热的反应
适合正反应为吸热的反应
压
强
增大
减小
增大
减小
适合正反应为气体物质的量增大的反应
适合正反应为气体物质的量减小的反应
3．基元反应和有效碰撞理论
（1）基元反应：大多数化学反应往往经历多个反应步骤才能实现，其中每一步反应都称为基元反应。
反应历程：基元反应反映了化学反应的历程，反应历程又称反应机理。
如：2HI===H2＋I2实际上经过下列两步反应完成：
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2HI→H
①
2＋2I·
2I·→I
②
2
（2）有效碰撞
①基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。
②反应物分子的每一次碰撞并不是都能发生反应，能够发生化学反应的碰撞叫作有效碰撞。发生有效
碰撞的两个条件是反应物分子能量足够和取向合适。
（3）活化分子、活化能
①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
②活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差。
图中：
E1为反应的活化能；
E2为活化分子变成生成物分子放出的能量；
E3为使用催化剂时反应的活化能；
反应热ΔH＝E1－
E 2。
③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
（4）从活化分子、有效碰撞角度分析外界条件对反应速率的影响
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条件改变
单位体积内
有效碰撞次数
化学反应速率
分子总数
活化分子数
活化分子
百分数
增大反应
物浓度
增加
增加
不变
增加
增大
增大压强
增加
增加
不变
增加
增大
升高温度
不变
增加
增加
增加
增大
加催化剂
不变
增加
增加
增加
增大
【例题1】下列说法正确的是( )
A．对于A(s)＋B(g)
C(g)＋D(g)的反应，加入A，反应速率加快
B．2NO2
N2O4(正反应放热)，升高温度，v(正)增大，v(逆)减小
C．一定温度下，反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)在密闭容器中进行，恒压条件下，充入He 不改变化学反
应速率
D．100 mL 2 mol·L－1稀盐酸与锌反应时，加入少量硫酸铜固体，生成氢气的速率加快
【答案】D
【解析】
A 为固体，加入A 对反应速率没有影响，A 项错误；升高温度，正、逆反应速率都增大，B 项错误；恒压
条件下，充入He，容器体积增大，正、逆反应速率都减小，C 项错误；锌与硫酸铜反应生成铜，可形成铜
锌原电池，生成氢气的速率加快，D 项正确。
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【例题2】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。下列说法正确的是( )
A．t1时升高了温度
B．t2时使用了催化剂
C．t3时增大了压强
D．t4时降低了温度
【答案】B
【解析】
A 项，t1时正反应速率增大，且大于逆反应速率，则应为增大压强，错误；B 项，t2时正逆反应速率同等程
度增大，为使用了催化剂，正确；C 项，t3时正反应速率减小，且逆反应速率大于正反应速率，则为减小
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。
【例题3】在一定条件下，可逆反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＜0。达到平衡，当单独改变下列条
件后，有关叙述错误的是( )
A．加催化剂，v 正、v 逆都发生变化，且变化的倍数相等
B．加压，v 正、v 逆都增大，且v 正增大的倍数大于v 逆增大的倍数
C．降温，v 正、v 逆都减小，且v 正减小的倍数小于v 逆减小的倍数
D．恒容下通入氩气，v 正、v 逆都增大，且v 正增大的倍数大于v 逆增大的倍数
【答案】D
【例题4】少量铁粉与100 mL 0.01 mol·L－1的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变
H2的产量，可以使用如下方法中的( )
①加H2O ②加NaOH 固体 ③滴入几滴浓盐酸 ④加CH3COONa 固体 ⑤加NaCl 固体 ⑥滴入几
滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用10 mL 0.1 mol·L－1盐酸
A．①⑥⑦
B．③⑤⑦⑧
C．③⑦⑧
D．③⑥⑦⑧
【答案】C
【例题5】在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)。
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(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，
分别改变了影响反应的一个条件，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示，前10 min 正反应速
率逐渐________( 填“ 增大” “ 减小” 或“ 不变” ) ；前15 min 内用SO3 表示的平均反应速率为
__________________。
(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)根据图示判断，10 min 时改变的条件可能是________(填字母，下同)；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
【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
三．利用“控制变量法”探究化学反应速率的影响因素
1．探究流程
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2．注意事项
(1)要选择合适的化学反应，所选择的反应不能太灵敏也不能太迟钝。
(2)反应物的浓度要适当，不能太大，而探索浓度变量时，浓度间的差别也不能太大。
(3)要有规律地设计不同的反应体系的温度，也要注意物质的相应性质，不能选择会引起反应体系发生
变化的温度。
(4)对变量要进行适当的组合，组合的一般原则是“变一定多”，即保持其他变量不变，改变其中一个
变量的值进行实验，测定数据，通过系列实验，找出变量对反应的影响。
【例题1】探究反应2NO(g)＋2H2(g)
N2(g)＋2H2O(g) ΔH<0 的反应物浓度与初始反应速率的关系，在
800 ℃、恒容密闭容器中充入NO、H2进行实验，所得数据如表：
实验编号
c(NO)/ (mol·L－1)
c(H2)/ (mol·L－1)
v 初始/(mol·L－1·s－1)
①
0.006
0.001
3.2×10－3
②
0.001
0.006
4.8×10－4
③
0.006
0.002
6.4×10－3
④
0.002
0.006
1.92×10－3
⑤
0.003
0.006
4.32×10－3
下列结论不正确的是( )
A．实验②、④探究的是c(NO)对反应速率的影响
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B．反应达到化学平衡后，温度降低，逆反应速率减小幅度大于正反应速率减小幅度
C．若该反应速率方程为v＝k·ca(NO)·cb(H2)(k 为常数)，则b＝1
D．实验⑤经过50 s 达到化学平衡，用NO 表示的平均反应速率为6.0×10－5 mol·L－1·s－1
【答案】D
【解析】
实验②、④中氢气的浓度相同，NO 的浓度不同，探究的是c(NO)对反应速率的影响，A 正确；该反应为放
热反应，反应达到化学平衡后，温度降低，平衡正向移动，逆反应速率减小幅度大于正反应速率减小幅
度，B 正确；将实验①③中数据代入该反应速率方程可得b＝1，C 正确；若实验⑤经过50 s 达到化学平
衡，用NO 表示的平均反应速率为6.0×10－5 mol·L－1·s－1，则反应过程中转化的NO 浓度为6.0×10－5 mol·L－
1·s－1×50 s＝0.003 mol·L－1，该反应为可逆反应，NO 不可能100%转化，故D 错误。
【例题2】某同学在室温下进行如图所示实验。(已知：H2C2O4为二元弱酸)
试管a、b、c 中溶液褪色分别耗时690 s、677 s、600 s。下列说法正确的是( )
A．反应的离子方程式为2MnO＋16H＋＋5C2O===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
B．试管c 反应至300 s 时，溶液中剩余的c(KMnO4)＝0.0025 mol/L
C．对比试管a、b，得到的结论是H2C2O4水溶液浓度增大，反应速率加快
D．对比试管c、d，可验证H＋浓度对反应速率的影响
【答案】C
【解析】
反应的离子方程式为2MnO＋6H＋＋5H2C2O4===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，A 错误；c 中溶液褪色耗时600
s，高锰酸钾浓度逐渐变稀反应变慢，试管c 反应至300 s 时，溶液中剩余的c(KMnO4)小于0.0025 mol/L，
B 错误；Cl－也能与KMnO4反应，无法验证H＋浓度对反应速率的影响，D 错误。
【例题3】探究2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O 反应速率的影响因素，有
关实验数据如下表所示：
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编号
温度/℃
催化剂/g
酸性KMnO4溶液
H2C2O4溶液
KMnO4
溶液褪色
平均时
间/min
体积/mL
浓度/
(mol·L－1)
体
积/mL
浓度/(mol·L－1)
1
25
0.5
4
0.1
8
0.2
12.7
2
80
0.5
4
0.1
8
0.2
a
3
25
0.5
4
0.01
8
0.2
6.7
4
25
0
4
0.01
8
0.2
b
下列说法不正确的是( )
A．a<12.7，b>6.7
B．可通过比较收集相同体积的CO2所消耗的时间来判断反应速率的快慢
C．用KMnO4表示该反应速率，v(实验3)约为1.5×10－3 mol·L－1·min－1
D．用KMnO4表示该反应速率，v(实验3)＜v(实验1)
【答案】C
【解析】
实验1 和实验2 中各反应物的浓度都相同，但实验2 的温度比实验1 高，所以反应速率快，KMnO4溶液褪
色的时间短，a<12.7，实验3 与实验4 比较，实验4 未使用催化剂，KMnO4溶液褪色的时间长，b>6.7，A
正确；比较反应速率快慢，既可以利用KMnO4溶液褪色的时间判断，也可以通过比较产生相同体积CO2所
消耗的时间来判断，B 正确；用KMnO4表示该反应速率，v(实验3)＝≈5.0×10－4 mol·L－1·min－1，C 不正
确；通过计算，用KMnO4表示该反应速率，v(实验3)＜v(实验1)，D 正确。
【例题4】为了进一步研究硫酸铜的量对锌与硫酸反应生成氢气速率的影响，该同学设计了如下一系列的
实验。将表中所给的混合溶液分别加入6 个盛有过量锌粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体
积的气体所需时间。
实验混合溶液
A
B
C
D
E
F
4 mol·L－1 稀硫酸/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
其中：V1＝_________，V6＝__________，V8＝_______________。
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【答案】30 10 19.5
【解析】
该实验目的是研究硫酸铜的量对锌与硫酸反应生成氢气速率的影响，所以要保证除了硫酸铜的浓度外，不
改变其他物质的浓度，即保证各组实验中硫酸的浓度相同，混合后溶液的总体积相同，由此可知V1 ＝V2
＝V3 ＝V4 ＝V5＝30，V5＋20＝ V4 ＋ V6 ＋10＝ V1＋0.5＋V8，即V1＝30，V6＝10，V8＝19.5。
【例题5】
(1)已知：2N2O5(g)
2N2O4(g)＋O2(g)，起始时N2O5(g)为35.8 kPa，分解的反应速率v＝2×10－3×
kPa·min －1 。t ＝62 min 时，测得体系中
＝2.9 kPa ，则此时的
＝________kPa ，v ＝
________kPa·min－1。
(2)一定条件下测得反应2HCl(g)＋O2(g)
Cl2(g)＋H2O(g)的反应过程中n(Cl2)的数据如下：
t/min
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n(Cl2)/×10－3 mol
0
1.8
3.7
5.4
7.2
计算2.0～6.0 min 内以HCl 的物质的量变化表示的反应速率(以mol·min －1 为单位，写出计算过程)：
_______________________________________________。
(3)Bodensteins 研究了下列反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)，在716 K 时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数
x(HI)与反应时间t 的关系如表：
t/min
0
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x(HI)
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
上述反应中，正反应速率为v 正＝k 正x2(HI)，逆反应速率为v 逆＝k 逆x(H2)x(I2)，其中k 正、k 逆为速率常数，则
k 逆为________(以K 和k 正表示)。若k 正＝0.002 7 min－1，在t＝40 min 时，v 正＝______min－1。
【答案】
(1)30.0 6.0×10－2
(2)v(HCl)＝2v(Cl2)＝2×＝2× ＝1.8×10－3 mol·min－1
(3) 1.95×10－3
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【解析】
(1)由题意，列三段式：
所以
＝30.0 kPa；v＝2×10－3×30.0 kPa·min－1＝6.0×10－2 kPa·min－1。
(3)平衡时，v 正＝v 逆，即k 正x2(HI)＝k 逆x(H2)·x(I2)，则＝＝＝K，k 逆＝；v 正＝k 正x2(HI)＝0.002 7 min－
1×0.852≈1.95×10－3 min－1。
提能·课后精练
1．（2023·高三校联考阶段练习）已知
，反应速率分别用
、
、
、
表示，正确的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】
A．根据速率之比等于计量系数之比
，则
，故A 正确；
B．根据速率之比等于计量系数之比
，则
，故B 错误；
C．根据速率之比等于计量系数之比
，则
，故C 错误；
D．根据速率之比等于计量系数之比
，则
，故D 错误。
综上所述，答案为A。
2．（2023·全国·高三专题练习）在容积不变的密闭容器中存在： 3H2(g) +3CO(g) =CH3OCH3(g) +CO2(g)
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ΔH<0，其他条件不变时，改变某一 条件对上述反应速率的影响，下列分析正确的是
A．图I 研究的是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响
B．图I 研究的是t0时刻降低温度对反应速率的影响
C．图II 研究的是t0时刻增大压强对反应速率的影响
D．图II 研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
【答案】D
【详解】
A．增大反应物浓度，瞬间正反应速率增大、逆反应速率不变，图I 研究的不可能是t0时刻增大H2的物质
的量浓度对反应速率的影响，A 错误；
B．降低温度，正反应和逆反应速率都下降，图I 研究的不可能是t0时刻降低温度对反应速率的影响，B 错
误；
C．该反应气体分子总数减小，所以增压正反应和逆反应速率都加快、但正反应速率增加得更快， 图II 研
究的不可能是t0时刻增大压强对反应速率的影响，C 错误；
D．使用催化剂能同等程度地加快正反应和逆反应速率、图II 研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影
响，D 正确；
答案选D。
3．（2023·浙江嘉兴·统考一模）下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
比较镁、铝
元素的金属
性强弱
分别将相同浓度的氢氧化钠溶液逐滴加入一定浓度
的氯化镁、氯化铝溶液中，直至过量
均出现白色沉淀，氯化镁溶液中
沉淀不溶解，氯化铝溶液中沉淀
逐渐溶解。说明金属性镁比铝强
B
检验未知溶
液中是否含
取一定量未知液于试管中，滴入氢氧化钠溶液并加
试纸变蓝。说明溶液中含有铵盐
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有铵盐
热，试管口放置湿润红色石蕊试纸
C
探究浓度对
反应速率的
影响
两支试管中均装有2 mL 0.01 mol·L
酸性高锰酸钾
溶液，向第一支加入2 mL 0.01 mol·L
草酸溶液、3
mL 蒸馏水，第二支加入5 mL 0.01 mol/L)草酸溶液
第一支试管褪色时间比第二支试
管长。说明其他条件相同时，反
应物浓度越大，反应速率越快
D
检验丙烯醛
中含有碳碳
双键
取少量丙烯醛于试管中，先向其中加入足量新制氢
氧化铜悬浊液并加热，静置后取上层清液，加入溴
水
溴水褪色。说明丙烯醛中含碳碳
双键
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】A
【详解】
A．氢氧化镁与NaOH 不反应，氢氧化铝与NaOH 反应，可知氢氧化镁的碱性大于氢氧化铝的碱性，则金
属性镁比铝强，故A 正确；
B．浓氨水与NaOH 溶液混合加热可逸出氨气，由实验操作和现象可知，溶液为铵盐溶液或氨水，故B 错
误；
C．酸性高锰酸钾溶液过量，褪色不明显，应控制酸性高锰酸钾溶液不足，改变草酸的浓度，探究浓度对
反应速率的影响，故C 错误；
D．醛基和碳碳双键都能使溴水褪色，向其中加入足量新制氢氧化铜悬浊液并加热，溶液显碱性，与溴水
反应，则溴水褪色，不能说明丙烯醛中含碳碳双键，故D 错误；
故选：A。
4．（2023·北京东城·北京五十五中校考模拟预测）五氯化磷(PCl5)是有机合成中重要的氯化剂，可由如下
反应制得：PCl3(g)＋Cl2(g)
PCl
⇌
5(g) ΔH=-93.0 kJ/mol。某温度下，在2.0 L 的恒容密闭容器中充入2.0 mol
PCl3和1.0 mol Cl2，实验数据记录如下。
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl5)/mol
0
0.24
0.36
0.40
0.40
下列说法正确的是
A．0～150 s 内的υ (PCl3) = 2.4×10-3mol·L-1
·s-1
B．该温度下，反应的化学平衡常数K =
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C．升高温度，PCl3的平衡转化率大于20%
D．增大压强，活化分子百分数增大，反应速率加快
【答案】B
【详解】
A．根据化学方程式和题给数据得0～150 s 内消耗PCl30.36mol，0～150 s 内
，A 错误；
B．根据题给数据，反应达到250s 时达到平衡状态，列三段式得：
该温度下，反应的化学平衡常数
，B 正确；
C．该温度下，PCl3的平衡转化率为
，该反应的
，为放热反应，升高温度平衡向逆
方向移动，PCl3的平衡转化率减小，小于20%，C 错误；
D．增大压强，活化分子百分数不变，但单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞的次数增加，
化学反应速率加快，D 错误；
故选B。
5．（2023·全国·高三专题练习）对于可逆反应
，在不同条件下的化学反应
速率如下，其中表示应速率最快的是
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】
同一反应化学反应速率（同一单位）与化学计量数比值越大、反应速率越快。由题中数据可知
，B 是固体不可以用于表示化学反应速率，
19
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，
，
反应速率最快的选：C。
6．（2023 春·海南海口·高三海南中学校考阶段练习）向
刚性容器中投入
与
(足量)发生反
应：
(相对分子质量：M 大于N)。测得不同温度下
体积分数
随时间t
的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．
B．温度升高，容器内气体的密度减小
C．
，再投入
，平衡时
D．
，
内，
【答案】A
【详解】
A．根据“先拐先平数值大”，由图可知，T2℃时反应先达到平衡，则T2>T1，故A 正确；
B．由图可知，T2>T1，升高温度，平衡时B 的体积分数增大，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，由
于相对分子质量：M>N，因此升高温度，更多的固体转变为气体，混合气体的总质量增大，而刚性容器体
积不变，所以容器内气体的密度增大，故B 错误；
C．该反应为气体体积不变的反应，在T1℃达平衡时，n(B)=amol×30%=0.3amol，则平衡时
n(A)=amol-0.3amol=0.7amol，故C 错误；
D．不用固体或纯液体来表示反应速率，因为固体或纯液体的浓度视为常数，故D 错误；
故选A。
7．（2023·高三校考阶段练习）反应CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g)的速率方程可表示为
v=k·cm(CO)·cn(NO2)，其中k 为与温度有关的常数，实验测得反应在650K 时的数据如下：
实验编号
c(CO)/(mol·L-1)
c(NO2)/(mol·L-1)
v/(mol·L-1·s-1)
20
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①
0.025
0.040
2.2×10-4
②
0.050
0.040
4.4×10-4
③
0.025
0.120
6.6×10-4
④
x
y
8.8×10-4
⑤
0.100
0.160
z
下列说法错误的是
A．m=n=1
B．650K 时k=0.22L·mol-1·s-1
C．若x=0.50，则y=0.080
D．z=3.52×10-3mol·L-1·s-1
【答案】C
【详解】
A．由实验数据①②可知，c(NO2)不变，c(CO)扩大1 倍，反应速率扩大为原来的
=2 倍，则m=1，
由实验数据①③可知，c(CO)不变，c(NO2)扩大3 倍，反应速率扩大为原来的
=3 倍，则n=1，故A
正确；
B．根据数据①可知，650K 时，k 的值为
=
L·mol-1·s-1=0.22 L·mol-1·s-1，故B
正确；
C．若650K 时，若x=0.50，即初始浓度c(CO)= 0.50 mol·L-1，此时反应速率v=k·c(CO)·c(NO2)= 8.8×10-4
mol·L-1·s-1，则c(NO2)=
=
mol·L-1=0.0080 mol·L-1，即y=0.0080，故C 错误；
D．根据数据⑤可知，650K 时，初始浓度c(CO)= 0.100 mol·L-1，c(NO2)=0.160 mol·L-1，此时反应速率
v=k·c(CO)·c(NO2)= 0.22L·mol-1·s-1 0.100mol·L-1 0.160 mol·L-1=3.52×10-3mol·L-1·s-1，即z=3.52×10-
3mol·L-1·s-1，故D 正确；
答案选C。
8．（2023·全国·高三专题练习）铁的配合物离子(用
表示)催化某反应的一种反应机理和相对能
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量的变化情况如图所示。下列说法不正确的是
A．该过程的总反应为
B．
浓度过大或者过小，均导致反应速率降低
C．该催化循环中元
素的化合价没有发生变化
D．该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
【答案】C
【详解】
A．由图可知，该反应的反应物为HCOOH，生成CO2和H2，该过程的总反应为
，
故A 正确；
B．
浓度过大导致HCOO-浓度过小，导致I
Ⅱ反应速率降低；
浓度过小，导致Ⅲ→Ⅳ反应速率降
低，故B 正确；
C．Ⅳ
I 有氢气生成，发生氧化还原反应，Fe 和H 元素的化合价发生变化，该催化循环中元
素的化合
价发生变化,故C 错误；
D．头图像可知，Ⅱ→Ⅲ步骤的正反应活化能最大，反应速率最慢，总反应的速率有慢反应决定，故该过
程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定，故D 正确。
答案为C。
9．（2023·高三校考周测）在反应：C+CO2=2CO 中，可使反应速率增大的措施是
①增大压强 ②升高温度 ③通入CO2 ④增加碳的量 ⑤降低压强。
A．①②③
B．②③⑤
C．①②③④
D．②③④
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【答案】A
【详解】
①增大压强，容器体积减小，反应物浓度增大，可使反应速率增大；
②升高温度，活化分子百分数增多，可使反应速率增大；
③通入CO2，CO2浓度增大，可使反应速率增大；
④碳是固体，增加碳的量，反应速率不变；
⑤降低压强，容器体积增大，反应物浓度减小，可使反应速率减慢；
可使反应速率增大的措施是①②③；
选A。
10．（2023 秋·广东梅州·高三大埔县虎山中学校考期末）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．反应到达10 s 时，c(Y)=0.105 mol·L-1·s-1
D．反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)
2Z(g)
【答案】D
【详解】
各物质相关物理量的变化如表所示： 反应的化学方程式为X(g)+Y(g)
2Z(g)。
X
Y
Z
物质的量变化/mol
1.20-0.41=0.79
1.00-0.21=0.79
1.58-0=1.58
23
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浓度变化/mol·L-1
=0.395
=0.395
=0.79
反应速率/mol·L-1·s-1
0.039 5
0.039 5
0.079
反应速率之比
1 1 2
∶∶
A．由图可知，10s 内Z 的物质的量变化量为1.58mol，用Z 表示的反应速率为v(Z)=0.079moL/(L·s)，故A
错误；
B．由图可知，10s 内X 的物质的量变化量为0.79mol，X 的物质的量浓度减少了△c=
=0.395mol·L-1，故B 错误；
C．10s 内，用Y 表示的反应速率为v(Y)=
=0.0395moL/(L·s)，故C 错误；
D．由图像可以看出，由图表可知，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 是生产物，l0s 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)=(1.20-0.41)mol：(1.00-0.21)mol：1.58mol=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，故反应化学方程式为X(g)+Y(g)
2Z(g)，故D 正确；
故选D。
11．（2023·全国·高三专题练习）根据相应的图像(图像编号与答案一一对应)，判断下列相关说法正确的是
A．密闭容器中反应达到平衡，T0时改变某一条件有如图变化所示，则改变的条件一定是加入催化剂
B．反应达到平衡时，外界条件对平衡影响关系如图所示，则正反应为放热反应，且a＞b
C．物质的百分含量和温度关系如图所示，则该反应的正反应为放热反应
D．反应速率和反应条件变化关系如图所示，则该反应的正反应为放热反应，A、B、C、D 均是气体
【答案】C
【详解】
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A.若a+b=c，改变的条件可能为增大压强，则不一定为催化剂，故A 错误；
B.由图像可知，相同压强下温度大，G 的体积分数小，正反应为吸热反应，但压强关系不确定，则不能确
定a、b 关系，故B 错误；
C.由图可知,反应从正向开始,T2 为平衡状态，升高温度，A 的含量增大，与图像一致，故C 正确；
D.降温，正反应速率大，正反应为放热反应；加压，正反应速率大，则A、B、C 是气体，D 为固体或液体
符合平衡正向移动，与图像一致，故D 错误；
故答案选：C。
12．（2023·全国·高三专题练习）某反应
的速率方程为
，其
半衰期(当剩余的反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为
。当其他条件不变，改变反应物浓度时，反
应的瞬时速率如表所示：
0.25
0.50
1.00
0.50
1.00
0.050
0.050
0.100
0.100
0.200
0.200
下列说法正确的是
A．该反应的速率方程中的
B．该反应的速率常数
C．表格中的
，
，
D．在过量的B 存在时，反应掉
的
所需的时间是
【答案】D
【详解】
A．当其他条件不变，改变反应物浓度时，反应速率常数k 保持不变，第二组数据和第四组数据中，两组
的
相同、v 相同，解得
，将第一组数据和第二组数据代入速率方程，得
，可知
，故A 错误；
B．由A 项分析可知，该反应的速率方程为
，将第一组数据代入速率方程
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，可得速率常数
，故B 错误；
C．将第六组数据代入速率方程
，可得
，解得
，将第三组数据代入
速率方程
，可得
，将第五组数据代入速率方程
，可得
，故C 错误；
D．半衰期
，设起始时反应物A 为
，在过量的B 存在时，反应掉93.75%
的A 需经历4 个半衰期：起始
，所需的
时间为
，故D 正确；
故答案选D。
13．（2023·全国·高三专题练习）绝热恒容密闭容器中发生反应：
。一
定条件下，向容器中通入
和
达平衡，正反应速率随时间变化如图所示。正确的结论是
（ ）
A．逆反应速率：a 点小于c 点
B．反应物浓度：a 点小于b 点
C．反应在c 点时
的转化率最大
D．反应物的总能量低于生成物的总能量
【答案】A
【详解】
反应开始反应物浓度最大，但反应速率逐渐增大，说明反应为放热反应；
A. 反应放热，温度升高，正逆反应速率都增大，c 温度较a 时高，则逆反应速率：a 点小于点c，故A 正
确；
B. 反应向正反应进行，随着反应的进行，反应物浓度逐渐降低，反应物浓度：a 点大于b 点，故B 错误；
C. c 点反应速率最大，但没有达到平衡状态，反应继续向正反应方向进行，c 点时转化率不是最大，故C
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错误；
D. 正反应放热，则反应物总能量大于生成物总能量，故D 错误；
故选A。
14．（2023 秋·河北邢台·高三邢台市第二中学校考期末）对下列实验装置评价错误的是
A．装置①不能用来测定化学反应速率
B．装置②不能用于制取并吸收纯净的HCl
C．装置③不能用于量取7.2mL 的稀硫酸
D．装置④模拟铁的腐蚀，左侧为吸氧腐蚀，右侧为析氢腐蚀
【答案】D
【详解】
A．根据一定时间内生成气体的体积，可测定化学反应速率，但缺少秒表，装置①不能用来测定化学反应
速率，A 不符合题意；
B．装置②可制取HCl，但尾气吸收装置不能将导管插入液面以下，会发生倒吸，装置②不能用于制取并
吸收纯净的HCl ，B 不符合题意；
C．50mL 的量筒不能量取10mL 以下的液体，装置③不能用于量取7.2mL 的稀硫酸，C 不符合题意；
D．在食盐水中铁发生吸氧腐蚀，在醋酸中发生析氢腐蚀，U 形管内左端红墨水上升，右端红墨水下降，D
符合题意；
答案选D。
15．（2021 秋·新疆喀什·高三校考期中）下列叙述及对应图示正确的是
27
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A．图甲是某温度下c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.100mol•L-1的醋酸与醋酸钠混合溶液中
c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH 的关系曲线，pH=3 的溶液中：Ka<10-4.75
B．图乙是恒温密闭容器中发生CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)反应时，c(CO2)随反应时间变化的曲线，t1时
刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C．图丙是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线，t1时刻溶液的温度最高
D．图丁是在0.1mol•L-1Na2CO3溶液中加水稀释，随着加水量的增加，溶液中c(HCO )的变化曲线，
则Na2CO3的水解程度A 点大于B 点
【答案】B
【详解】
A．根据图象中交点的坐标可知，CH3COOH 的电离常数Ka=10-4.75，pH=3 时电离常数不变，故A 错误；
B．由图可知，t1时刻c(CO2)突然变大，一段时间后，浓度与改变前相同，则t1时刻改变的条件可能是缩小
容器的体积，故B 正确；
C．铁条与盐酸的反应是放热反应，随反应的进行，温度越来越高，故C 错误；
D．Na2CO3溶液中加水稀释，越稀越水解，随着加水量的增加，Na2CO3的水解程度越来越大，A 点小于B
点，故D 错误；
故选B。
16．（2023·上海·高三专题练习）聚丙烯腈纤维俗名人造羊毛，由丙烯腈聚合而得。用丙烯合成丙烯腈的
反应如下： 2C3H6(g)＋2NH3(g)＋3O2(g)
2C3H3N(g)＋6H2O(g)＋1030kJ
(1)碳在元素周期表中的位置是 ；C、N、O 三种元素的原子半径由小到大的顺序为
；
(2)某密闭容器中发生上述反应，生成丙烯腈的反应速率与反应时间的关系如下图所示。
28
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t1时刻表示体系改变的反应条件为 ； t2时刻表示体系改变了另一反应条件，此时平衡
移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
丙烯的转化率与反应温度的关系如图示：
(3)有利于提高丙烯平衡转化率的反应条件有 ；
(4)最大转化率所对应的温度为460℃。当温度低于460℃时，丙烯的转化率 (填“是”或“不是”)
所对应温度下的平衡转化率，理由是 。
(5)一定条件下，在2L 恒容密闭容器中，通入84g C3H6、34g NH3、96g O2，若该反应5 min 到达a 点，则0
～5min 内丙烯的平均反应速率为 mol∙L−1∙min−1。
【答案】
(1)第二周期IVA 族 r(O)＜r(N)＜r(C)
(2)使用了催化剂 正向
(3)降低温度、降低压强
(4)不是 该反应的正反应为放热反应，平衡状态下，若升高温度，平衡朝逆反应方向移动，平衡转化
率将降低
(5)0.12
【详解】
（1）碳元素是6 号元素，则硅原子核外电子排布为2、6，则硅在元素周期表中的位置是第二周期IVA
族；根据同电子层结构核多径小，则C、N、O 三种元素的原子半径由小到大的顺序为r(O)＜r(N)＜r(C)；
29
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故答案为：第二周期IVA 族；r(O)＜r(N)＜r(C)。
（2）t1时刻反应速率都增大，且增大程度相等，则表示体系改变的反应条件为使用催化剂；由于生成丙烯
腈的反应是体积增大的放热反应，而根据图中信息是反应速率降低，则也可能为降温，也可能减小压强，
t2时刻表示体系改变了另一反应条件，无论是降温还是减小压强，平衡都是正向移动；故答案为：使用了
催化剂；正向。
（3）由于反应是体积增大的放热反应，有利于提高丙烯平衡转化率的反应条件有降低温度、降低压强；
故答案为：降低温度、降低压强。
（4）该反应的正反应为放热反应，平衡状态下，若升高温度，平衡朝逆反应方向移动，平衡转化率将降
低，而图中曲线是随温度升高平衡转化率在逐渐升高，因此当温度低于460℃时，丙烯的转化率不是所对
应温度下的平衡转化率；故答案为：不是；该反应的正反应为放热反应，平衡状态下，若升高温度，平衡
朝逆反应方向移动，平衡转化率将降低。
（5）一定条件下，在2L 恒容密闭容器中，通入84g C3H6(物质的量为2mol)、34g NH3、96g O2，，若该反
应5 min 到达a 点，则0～5min 内丙烯的平均反应速率为
；
故答案为：0.12。
17．（2021·浙江·模拟预测）回答下列问题：
(Ⅰ)某温度下，在一个10L 的恒容密闭容器中，X、Y、Z 三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图中数据回答下列问题：
(1)该反应的化学方程式为 。反应开始至2min，以气体Y 表示的平均反应速率为
。
(2)将含a mol X 与b mol Y 的混合气体充入该容器发生反应，某时刻测得容器中各物质的物质的量恰好满
足：n(X)=n(Y)=n(Z)，则原混合气体中a b=
∶
。
(3)对于上述反应，在不同时间段内所测反应速率如下，则表示该化学反应进行由快到慢顺序为 (用字
母表示)。
A．v(X)=1.2 mol·L-1·min-1 B．v(Y)=1.5 mol·L-1·min-1
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C．v(Z)=0.6 mol·L-1·min-1
D．v(Z)=0.015 mol·L-1·s-1
(4)写出该反应平衡常数的表达式 。
(Ⅱ)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)Z(s)
(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)达到化学平衡状态是 ；能表明(乙)达到化学平
衡状态是 。
①混合气体的密度
②反应容器中生成物的百分含量
③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比
④混合气体的压强
⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥混合气体的总物质的量
(Ⅲ)在
催化下发生反应：
。假定未发生其他反应，
时向
恒容密闭容器中充入
和
，初始总压强为
，
后反应达到平衡，
和
的平衡分压分别为
和
。
平衡时
的转化率为 。该温度下充入
和
，则该反应的平衡常数
。
【答案】
(1)3X+Y
2Z 0.005mol/(L·min)
(2)5 3∶
(3)B>D>A>C
(4)K=
75% 6.75
①②③④⑤⑥
①②③⑤
【详解】
（1）根据图象可知，该反应最终各物质的物质的量均不为0，所以反应可逆，图中，X、Y 在减小，Z 从0
开始增加，判断X、Y 是反应物，Z 是生Δn(X)=0.2mol，Δn(Y)=0.3mol，Δn(Z)=0.1mol，计量数之比等于物
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质的量变化之比，且Y、Z 物质的量减小为反应物，X 物质的量增大为生成物，写出化学方程式为：
3X+Y
2Z
⇌
，2min 内Y 的物质的量变化为1.0-0.9=0.1mol，根据v=
=
=0.005mol/(L·min)；
（2）
， 某时刻测得容器中各物质的物质的量恰好满足：
n(X)=n(Y)=n(Z)，可得a-3x=2x，b-x=2x，解得a=5x，b=3x，则原混合气体中a:b=5:3；
（3）由化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，转化成同一物质Z，可得：
A．v(Z)=
v(X)=0.8 mol·L-1·min-1；
B．v(Z)=2v(Y)=3.0mol·L-1·min-1；
C．v(Z)=0.6 mol·L-1·min-1；
D．v(Z)=0.015mol·L-1·s-1=0.015×60mol·L-1·min-1=0.90mol·L-1·min-1；
可得出B>D>A>C；
（4）根据化学反应与平衡常数的关系，反应平衡常数的表达式=
；
(Ⅱ)①混合气体密度不变，甲反应是气体体积减小的反应，甲容器中气体体积不变，质量会变，密度也变，
能判断达到平衡，由于乙反应的两边气体的体积相同且，气体的质量变化，容器的容积不变，所以密度始
变，能判断乙达到平衡；
②反应容器中生成物的百分含量不变是平衡标志；
③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比，说明正逆反应速率相同，反应甲、乙达到平
衡状态；
④恒温时，气体压强不再改变，乙反应的两边气体的体积相同且都是气体，压强始终不变，所以压强不变
无法判断乙是否达到平衡状态，可以判断甲达到平衡状态；
⑤混合气体的平均相对分子质量不变，甲反应前后气体物质的量变化，质量变化，混合气体的平均相对分
子质量不变，说明反应达到平衡状态，乙反应是反应前后气体物质的量不变，质量减小，当混合气体的平
均相对分子质量不变，说明反应达到平衡状态；
⑥甲反应是气体体积减小的反应，乙是气体体积不变的反应，混合气体的总物质的量不变说明甲达到平衡
状态，乙不能判断是否达到平衡状态；
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能表明(甲) 达到化学平衡状态是①②③④⑤⑥，能表明(乙)达到化学平衡状态是①②③⑤；
(Ⅲ)
设5min 时消耗二氧化碳的物质的量为xmol，由题意可建立如下三段式：
， 由二氧化碳和甲烷的平衡分压之比为0.25MPa
:0.75MPa= 13 可得：
=
，解得x=0.75，平衡时CO2的转化率为
=75%；该反应的平衡常数
K=
= 6.75L2·mol-2，温度不变，化学平衡常数不变，则该温度下充入1mol 二氧化碳
和3mol 氢气的反应平衡常数也为6.75L2·mol-2。
18．（2021 春·江西吉安·高三校考期中）某温度下，在一个2L 的密闭容器中，X、Y、Z 三种物质的物质
的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白：
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)1min 时，v(正) v(逆)，2min 时，v(正) v(逆)。(填“＞”或“＜”或“=”)。
(3)上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(X)=9mol·L-1·min-1，乙中
v(Y)=0.5mol·L-1·s-1，则 中反应更快。
(4)若X、Y、Z 均为气体，在2min 时，向容器中通入氩气(容器体积不变)，X 的化学反应速率将
。(填“变大”或“不变”或“变小”)。
(5)若X、Y、Z 均为气体(容器体积不变)，下列能说明反应已达平衡的是 。
a．X、Y、Z 三种气体的浓度相等
b．气体混合物物质的量不再改变
c．反应已经停止
d．反应速率v(X)：v(Y)=3：1
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e．(单位时间内消耗X 的物质的量)：(单位时间内消耗Z 的物质的量)=3:2
f．混合气体的密度不随时间变化
g．混合气体的平均相对分子质量不随时间变化
h．混合气体的总压强不随时间变化
【答案】
(1)3X+Y
2Z
(2)＞ =
(3)乙
(4)不变
(5)begh
【详解】
（1）从反应开始到第2 分钟反应到达平衡状态，X、Y 消耗的物质的量分别为0.3mol、0.1mol，Z 的生成
的物质的量为0.2mol，物质的量的变化量之比为3:1:2，物质的量变化之比等于化学计量数之比，则化学方
程式为3X+Y
2Z；
（2）1min 时，X、Y 的物质的量在减小，反应正向进行，则正逆反应速率的大小关系为：v(正)＞v(逆)；
2min 时，各物质的物质的量不再改变，反应达到平衡状态，此时v(正)=v(逆)；
（3）甲中v(X)=9mol·L-1·min-1，当乙中v(Y)=0.5mol·L-1·s-1时v(X)=3 v(Y)= 1.5mol·L-1·s-1=90mol·L-1·min-1，
则乙中反应更快；
（4）若X、Y、Z 均为气体，在2min 时，向容器中通入氩气(容器体积不变)，容器内压强增大，但X、
Y、Z 的浓度均不变，则X 的化学反应速率将不变；
（5）a．X、Y、Z 三种气体的浓度相等，与起始量、转化率有关，不能判定平衡，故a 错误；
b．反应前后气体系数之和不相等，未平衡时气体总物质的量会发生改变，气体混合物物质的量不再改
变，为平衡状态，故b 正确；
c．平衡状态是动态平衡，速率不等于0，则反应已经停止不能判断是平衡状态，故c 错误；
d．反应速率v(X)：v(Y)=3：1，不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能判定平衡，故d 错误；
e．(单位时间内消耗X 的物质的量)：(单位时间内消耗Z 的物质的量)=3:2，说明X 的正、逆反应速率相
等，为平衡状态，故e 正确；
f．混合气体的质量始终不变，容器体积也不变，密度始终不变，则混合气体的密度不随时间变化，无法判
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断是平衡状态，故f 错误；
g．反应前后气体系数之和不相等，未平衡时气体总物质的量会发生改变，但总质量不变，所以平均相对
分子质量会变，当其不变时说明反应平衡，故g 正确；
h．容器恒容，反应前后气体系数之和不相等，则未平衡时压强会变，当其不变时说明反应平衡，故h 正
确；
综上所述选begh。
19．（2023 春·江西·高三统考阶段练习）降低空气中二氧化碳的含量、研发二氧化碳的利用技术、将二氧
化碳转换为能源是缓解环境和能源问题的有效方案。为实现碳达峰和碳中和的“双碳”目标，工业上用
、
、
等物质与
反应合成具有经济价值的物质。
(1)工业上用
和
合成甲醇，发生的主反应ⅰ：
。
物质
(g)
(g)
(g)
(g)
相对能量/(
)
0
-201
-242
-393
(2)一定条件下，向2L 恒温恒容密闭容器中充入1mol
(g)和2.8mol
(g)仅发生反应ⅰ，在两种不同
催化剂作用下建立平衡的过程(Ⅰ、Ⅱ)中
的转化率随反应时间的变化曲线如图。
a
①点
(填“>”“<”或“=”)b 点
。
②已知，平衡时a 点总压强为p，则该反应的压强平衡常数
。
③过程Ⅰ，
min 时刻改变的反应条件可能是 (填两条)。
(3)
和
合成甲醇的过程中，还会有副反应发生：
反应ⅱ．
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反应ⅲ．
将一定量的
(g)和
(g)充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂，同时发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ。不同温
度下体系达到平衡时
的平衡转化率曲线及
(g)的产率曲线如图2 所示；相同温度下，在不同压
强下测得
的平衡转化率、
(g)的选择性和CO 的选择性随压强的变化曲线如图3 所示。
①根据下图判断，当温度高于260℃，CO 的浓度随着温度的升高而 (填“增大”、“减小”、
“不变”或“无法判断”)，其原因是 。
②下图中表示CO 的选择性的曲线是 (填“m”、“n”或“p”)；试解释随着压强的增大，该曲线呈
现这种变化趋势的原因： 。
【答案】
(1)-50
(2)>
升高温度、增大生成物
(g)[或
(g)]的浓度
(3)增大 反应ⅰ和ⅲ为放热反应，反应ⅱ为吸热反应，温度升高不利于
、CO 转化为甲醇，有利于
转化为CO，所以CO 的浓度增大 p 增大压强，反应ⅰ平衡正向移动，
含量减少，水蒸
气含量增多，使反应ⅱ平衡逆向移动，导致CO 选择性降低
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【详解】
（1）反应焓变等于生成物能量减去反应物能量，故
；
（2）①a 点处于平衡状态，正逆反应速率相等，b 点没有达到平衡状态，其逆反应速率小于a 点逆反应速
率，故a 点
>b 点
。
a
②点二氧化碳的转化率为80%，反应二氧化碳0.8mol；
则总的物质的量为2.2mol，已知，平衡时a 点总压强为p，则
。
③反应为放热的气体分子数减小的反应，过程Ⅰ，
min 时刻二氧化碳的转化率下降，则平衡逆向移动，
改变的反应条件可能是升高温度、增大生成物
(g)[或
(g)]的浓度；
（3）①反应ⅰ和ⅲ为放热反应，反应ⅱ为吸热反应，温度升高不利于
、CO 转化为甲醇，有利于
转化为CO，故CO 的浓度随着温度的升高而增大；
②增大压强，反应ⅰ平衡正向移动，
含量减少，水蒸气含量增多，使反应ⅱ平衡逆向移动，导致CO
选择性降低，故表示CO 的选择性的曲线是p。
20．（2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测）聚丙烯简称PP，是一种应用非常广泛的有机合成高
分子材料，其单体丙烯可以通过丙烷催化剂脱氢制备。
已知：
(1)
0(填“>”、“<”或“=”)，该反应在 (填“高温”或“低温”)更容易自发进
行。
(2)已知
、
，其中
、
为速率常数。
，
时，
，在容器中投入一定量的
，反应达到平衡时，
。(
)
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(3)已知速率常数k 与温度T 的关系可表示为：
。其中
为反应活化能，
，A 为常数。
①丙烷脱氢速率常数
与
的图像如图1 所示，则可通过斜率计算 。
800K
②
时，其他条件不变，使用某催化剂使丙烷脱氢反应的总活化能降低了
，则反应速率
变为原来的 倍。
③若催化剂能降低相同的活化能，当温度越 (填“高”或“低”)时，
越大。
(4)“丙烷催化脱氢膜反应器”的原理如图2 所示。在一定压强下，该装置采用 措施提高了
的转化率。
(5)丙烷催化氧化也是制备丙烯的常见方法，下图为两种催化剂(甲采用碳基催化剂，乙采用钒系催化剂)催
化氧化丙烷的机理。
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下列说法正确的是___________。
A．每步反应都是氧化还原反应
B．两种催化剂都可防止丙烯进一步被氧化
C．碳基催化剂的活性温度低
D．若用
参与反应，最终两种催化剂中都含有
【答案】
(1)> 高温
(2)
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(3)
10 低
(4)分离出了氢气
(5)BC
【详解】
（1）由数据可知，随着温度升高，平衡常数变大，则平衡正向移动，反应为吸热反应，ΔH>0；该反应为
熵增的吸热反应，ΔS>0，由ΔG=ΔH-TΔS<0 可知，反应在高温下更容易自发进行；
（2）反应达到平衡时，
，则
，
；
设
投料amol，则：
则
，
，
，
则
；
（3）①
，
，A 为常数，则图像的斜率与活化能
有关，故可通过斜率计算活化能
；
800K
②
时，其他条件不变，使用某催化剂使丙烷脱氢反应的总活化能降低了
，
=
，则反应速率变为原来的10 倍。
③
，若催化剂能降低相同的活化能，
相同，则当温度越低时对反应速率常数影
响更大，此时
越大。
（4）由图可知，该装置中分离出了氢气，导致平衡正向移动，促进的丙烷转化率的提高；
（5）A．由图可知，乙流程中第④步反应中元素化合价没有发生改变，不是氧化还原反应，A 错误；
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B．甲乙两种过程中，都是首先分离出丙烯以后氧气再参与反应，故两种催化剂都可防止丙烯进一步被氧
化，B 正确；
C．碳基催化剂中存在直接相连的两个羰基、相邻羟基，均为不稳定结构，故活性温度低，C 正确；
D．在甲流程中，由④⑤步可知，氧分子中氧原子结合催化剂后又脱离催化剂生成水，故若用
参与反
应，最终该催化剂中不含有
，D 错误；
故选BC。
41
