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专项训练 速率常数的运用
一、单选题
1.已知
的速率方程为
(k 为速率常数,只与
温度、催化剂有关)。实验测得,
在催化剂X 表面反应的变化数据如下:
t/min
0
10
20
30
40
50
60
70
0.100
0.080
0.040
0.020
0
下列说法正确的是
A.
,
B.
min 时,
C.相同条件下,增大
的浓度或催化剂X 的表面积,都能加快反应速率
D.保持其他条件不变,若
起始浓度为0.200 mol·L
,当浓度减至一半时共耗
时50 min2.室温下,某溶液初始时仅溶有M 和N 且物质的量浓度相等,同时发生
以下两个反应:①
;②
,反应①的速率可表示为
,反应②的速率可表示为
(
为速率常数)。反应体系
中组分
的浓度(浓度单位:
)随时间(时间单位:
)变化情况如图。
下列说法不正确的是
A.
时间段内,
的平均反应速率为
1
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B.反应开始后,体系中
和
的浓度之比保持不变
C.
D.如果反应能进行到底,反应结束时
的M 转化为
3.1,2-二甲基环丙烷的顺反异构体可相互转化:
(顺式)
(反
式)
,该反应的速率方程为:
(顺)和
(反),
和
分别为正、
逆反应速率常数。
℃时,加入顺式异构体发生反应,两种异构体的质量分数w 随时
间t 的变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应速率:
(正)
(逆)
B.L 点:转化率为50%,Q(浓度商)>K
C.升高温度,
、
增大倍数:
D.
℃时发生反应,测得
,则
4.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
2
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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
5.在一定条件下,向密闭容器中充入
和
,发生反应
。测得相同时间内,A 的转化率随温度的变化如图1 所
示(虚线表示A 的平衡转化率随温度的变化);速率常数的对数
与温度的倒数
之间
的关系如图2 所示。
已知:①对于反应
,
,x 为物质的
量分数。
②已知该反应的速率方程
,
,
、
是速率
常数。
下列说法错误的是
A.由上图判断,该反应的
B.曲线ac 代表
,bd 代表
C.
时,该反应的平衡常数
D.升高温度时,
减小
6.
时,存在如下平衡:
。该反应正、逆反应速率与
的浓度关系为:
,
(
是速率常数),且
与
的关系如图所示,下列说法正确的是
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A.图中表示
的是线Ⅱ
B.
时,往刚性容器中充入一定量
,平衡后测得
为
,
则平衡时
C.
时,该反应的平衡常数
D.
时向
恒容密闭容器中充入
,某时刻
,
则此时
的转化率为
7.某温度时两个恒容密闭容器中仅发生反应
。
实验测得
,
,
、
为速率常数,
只受温度影响。
容器编号
起始浓度/
平衡浓度/
I
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.6
0.1
0
下列说法错误的是
A.升高温度,该反应的化学平衡常数增大
B.Ⅰ中
的平衡转化率约为66.7%
4
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C.Ⅱ中达到平衡状态时,
D.升高温度,该反应的
增大,
减小
8.阿伦尼乌斯经验公式为lnk=lnA
(Ea为活化能,k 为速率常数,R 和A 为常数),
已知反应
(l) ⇌
(l),其lnk 正和lnk 逆随温度变化的曲线如图所示。
下列有关该反应的说法不正确的是
A.正反应的活化能大于逆反应的活化能
B.完全燃烧等质量的M(l)、N(l),N(l)放出的热量多
C.选用合适的催化剂能提高
的平衡转化率
D.温度变化对速率常数的影响程度:lnk 正>lnk 逆
9.已知升高温度时,速率常数(k)总是增大,因此绝大多数的化学反应速率增大。但是
2NO(g)+O2(g) ⇌ 2NO2(g)的速率却随着温度升高而减小,已知该反应历程分两步:
I.2NO(g)⇌ N2O2(g)(快)ΔH1<0,v1 正=k1 正c2(NO)、v1 逆=k1 逆c(N2O2);
II.N2O2(g)+O2(g) ⇌2NO2(g)(慢) ΔH2<0,v2 正=k2 正c(N2O2)c(O2)、v2 逆=k2 逆c2(NO2),试分
析升高温度该反应速率减小的原因是
A.k2 正增大,c(N2O2)增大
B.k2 正减小,c(N2O2)减小
C.k2 正增大,c(N2O2)减小
D.k2 正减小,c(N2O2)增大
10.在起始温度均为T℃、容积均为1L 的恒容密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加入
0.1 mol N2O 和0.4molCO,发生反应N2O(g)+CO(g)⇌N2(g)+CO2(g) △H<0,已知:k 正、
k 逆分别是正、逆反应速率常数,v 正=k 正c(N2O) c(CO),v 逆=k 逆c(N2) c(CO2),A、B
容器中N2O 的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
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A.曲线M 表示B 容器中N2O 的转化率随时间的变化
B.用CO 的浓度变化表示曲线N 在0~100s 内的反应速率为
C.Q 点k 正小于P 点k 正
D.T℃时
11.某温度下,在金表面发生反应:
,其速率方程式为
(k 为速率常数)。反应过程中,
与S(催化剂)及时间关系如图所示。
已知
(半衰期)为反应物消耗一半所用的时间,下列叙述错误的是
A.
,Ⅰ条件下
B.其他条件相同,S(催化剂)越大,k 越大
C.其他条件相同,
增大,反应速率不变
D.该温度下,当S(催化剂)
,
时,
为
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12.在某催化剂作用下,乙炔选择性加成反应C2H2(g)+H2(g)⇌C2H4(g) ΔH<0。速率方
程为v 正=k 正c(C2H2)c(H2),v 逆=k 逆c(C2H4)(k 正、k 逆为速率常数,只与温度、催化剂有
关)。一定温度下,在2L 恒容密闭容器中充入1molC2H2(g)和1molH2(g),只发生上述反
应。测得C2H4的物质的量如下表所示:
t/min
0
5
10
15
20
n/mol
0
0.3
0.5
0.6
0.6
下列说法错误的是
A.0~10min 内,v(H2)=0.025mol・L-1・min-1
B.升高温度,k 正增大的倍数小于k 逆增大的倍数
C.净反应速率(v 正-v 逆)由大到小最终等于0
D.在上述条件下,15min 时2k 逆=15k 正
13.室温下,气体M、N、P、Q 之间存在如下转化关系:①M
N+P;②M
N+Q,反应①的速率可表示为v1=k1c(M),反应②的速率可表示为v2=k2c(M)(k1、k2为
速率常数),在容积为10L 的密闭容器中,反应体系中组分M、P 的物质的量随时间的
变化如表所示:
时间(min)
0
1
2
3
4
5
6
M(mol)
1.00
0.76
0.56
0.40
0.36
0.36
0.36
P(mol)
0
0.06
0.11
0.15
0.16
0.16
0.16
下列说法正确的是
A.0~3min 时间段内,Q 的平均反应速率为0.15mol•L-1•min-1
B.反应①的活化能比反应②的活化能低
C.反应过程中P 和Q 的浓度之比逐渐减小
D.平衡时M 生成Q 的转化率为48%
14.乙酸甲酯催化醇解反应方程式为:
,已知
,
,其
中
、
为速率常数,
为物质的量分数。己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1 1∶投料,
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测得348K、338K 两个温度下乙酸甲酯转化率
随时间
的变化关系如图所示,下
列说法中错误的是
A.曲线①②中,曲线①对应的
更大
B.升高温度,该醇解平衡向正反应方向移动
C.a、b、c、d 四点中,
与
差值最大的是b 点
D.338K 时,该反应的化学平衡常数为1
15.反应
的速率方程为
(k 为速率常数,
其中
,A、R 为常数,
为活化能,T 为开氏温度),其半衰期
(反应物消耗一半所需的时间)为
。改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示。
下列说法正确的是
0.25
0.5
l
0.5
l
0.05
0.05
0.1
0.1
0.2
1.6
3.2
3.2
A.
B.
C.在过量的B 存在时,A 剩余25%所需的时间是
D.升温、加入催化剂,缩小容积(加压),均能使k 增大,导致反应的瞬时速率加
快
16.甲烷是一种温室气体,将它转化为高附加值产品甲醇具有重要意义。目前工业上
的甲烷转化大多需要先通过重整生成合成气(CO、
)再转化为甲醇,涉及的反应如下:
8
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反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在密闭容器中通入3mol
和2mol
,假设只发生反应Ⅰ和Ⅱ,分别在0.2MPa 和
2MPa 下进行反应,其中
和
的平衡体积分数随温度变化如图所示。
已知:对于反应Ⅱ,
,
,
、
为速率
常数,只与温度有关,分压=总压×物质的量分数。下列说法不正确的是
A.压强为0.2MPa 时,表示
和
的曲线分别是b、d
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C.在升温的过程中,反应Ⅱ速率常数增大的倍数;
>
D.500K,2MPa 条件下,若平衡时CO 的物质的量为1mol,则
的转化率约为
66.7%
17.一氧化氮的氢化还原反应为
,其正反应速率方程为
,k 为速率常数,只受温
度影响。T℃时,实验得到的数据如下表所示:
实验组
别
NO 起始浓度/(
)
起始浓度/(
)
起始的正反应速率/(
)
I
II
9
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III
下列说法正确的是
A.平衡常数
B.
,
C.升高温度,k 值减小
D.升高温度,该反应的平衡常数K 值增大
18.在起始温度均为T℃、容积均为10L 的密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加入
和4molCO,发生反应
。已知:
、
分别是正、逆反应速率常数,
,
,A、B 容器中
的转化率随时间的变化关系如图所示。下
列说法中正确的是
A.曲线M、N 的平衡常数大小为:
B.
与
浓度比为1 1∶时,标志此反应已达平衡
C.T℃时,
D.用CO 的浓度变化表示曲线N 在0~100s 内的平均速率为
19.恒温恒容条件下,向密闭容器中加入等物质的量的M 和N,发生反应:
,已知该反应的正反应速率
,其中速率常数满
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足关系
(R、A 为常数,T 为温度,
为反应的活化能)。上述反应在催化剂
Cat1、Cat2 作用下的关系如图。下列说法错误的是
A.使用催化剂Cat1 时反应的活化能较高
B.平衡时M 和N 的转化率相等
C.增大N 的浓度不影响正反应速率和平衡状态
D.若改为恒容绝热容器,平衡时M 的转化率一定降低
二、多选题
20.恒容条件下,1molSiHCl3发生如下反应:2SiHCl3(g)⇌SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)。已知:
v 正=v 消耗(SiHCl3)=k 正x2(SiHCl3),v 逆=2v 消耗(SiH2Cl2)=k 逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4),k 正、k 逆分
别为正、逆向反应速率常数(仅与温度有关),x 为物质的量分数。如图是不同温度下
x(SiHCl3)随时间的变化。下列说法正确的是
A.该反应为放热反应
B.T1K 平衡体系中可通过移走SiCl4提高SiHCl3的转化率
C.当反应进行到a 处时,
=
D.T2 K 时平衡体系中再充入1 mol SiHCl3,平衡正向移动,x(SiH2Cl2)增大
11
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