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考点巩固卷09 化学反应速率与化学平衡(一)
考点01 化学反应速率及其影响因素
(限时:20min)
考法01 化学反应速率的计算及比较
考法02 外界条件对化学反应速率的影响
考法03 控制变量法探究影响化学反应速率
的因素
考法04 活化能与反应机理
考点02 化学平衡状态、化学平衡的移动
(限时:15 min)
考法01 化学平衡状态的判定
考法02 化学平衡的移动
考点03 化学平衡常数及其相关计算
(限时:25min)
考法01 化学平衡常数及其应用
考法02 分压平衡常数(Kp)
考法03 反应速率常数
考点01 化学反应速率及其影响因素
考法01 化学反应速率的计算及比较
1.已知:2 X (g)+Y (g)
催化剂
⇌
△
2Z (g)。一定条件下,将0.2 mol X和0.2 mol Y 通入10 L恒
容密闭容器中,反应1 min后,测得Y 的物质的量为0.15 mol,则1 min内Y 的平均反应速率为( )
A. 0.05 mol⋅L
−1⋅min
−1
B. 0.005 mol⋅L
−1⋅s
−1
C. 0.002 mol⋅L
−1⋅min
−1
D. 0.005 mol⋅L
−1⋅min
−1
2.对于化学反应:3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系正确的是( )
A.v(W)=3v(Z)
B.2v(X)=3v(Z)
C.2v(X)=v(Y)
D.3v(W)=2v(X)
3. 一定温度下:在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应:2N2O5
4NO2+O2。在不同时刻测
量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表。
t/s
0
600
1 200
1 710
2 220
2 820
x
c(N2O5)/
(mol·L-1)
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
下列说法正确的是( )
A.600~1 200 s,生成NO2的平均速率为5.0×10-4 mol·L-1·s-1
B.反应2 220 s 时,放出的O2体积为11.8 L(标准状况)
C.反应达到平衡时,v 正(N2O5)=2v 逆(NO2)
1
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D.推测上表中的x 为3 930
4.一定温度下,利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A 的分解反应:A(g)
B(g)
⇌
+
2C(g)。体系的总压强p 随时间t 的变化见下表。
t/min
0
100
150
250
420
500
580
p/kPa
12.1
13.3
13.9
15.1
17.14
x
19.06
(1)100~150 min,消耗A 的平均速率为______kPa·min-1。
(2)推测x 为_______________。
5.已知反应2A(g)+B(g)
3C(g)+4D(g)在不同条件下的化学反应速率如下:
①v(A)=0.5 mol·L-1·s-1
②v(B)=0.3 mol·L-1·s-1
③v(C)=0.8 mol·L-1·s-1
④v(D)=6 mol·L-1·min-1
该化学反应在上述4 种条件下由快到慢的顺序为________________。
考法02 外界条件对化学反应速率的影响
6.下列措施中,为了增大化学反应速率的是( )
A. 用锌粒代替镁粉制备氢气
B. 将食物放进冰箱避免变质
C. 工业合成氨时加入催化剂
D. 自行车车架喷漆避免生锈
7.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
8.在 C(s)+CO2(g)
2CO(g)
⇌
的反应中,现采取下列措施,其中能够使反应速率增大的是( )
①缩小容器容积,增大压强 ②增加碳的量 ③恒容下通入CO2 ④恒容下充入N2
⑤恒压下充入N2
A.①④
B.②③⑤
C.①③
D.①②④
9.下列说法正确的是( )
A.增大反应物浓度,能增大活化分子百分数,所以反应速率增大
B.使用合适的催化剂,能增大活化分子百分数,所以反应速率增大
C.对于任何反应,增大压强都可加快反应速率
D.升高温度,只能增大吸热反应的反应速率
10.某温度下,在容积一定的密闭容器中进行反应:2X(g)+Y(g)
Z(g)+W(s) ΔH>0。下列叙述
2
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正确的是 ( )
A.向容器中充入氩气,反应速率不变
B.加入少量W,逆反应速率增大
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.将容器的容积压缩,可增大活化分子的百分数,有效碰撞次数增多
考法03 控制变量法探究影响化学反应速率的因素
11.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各
组实验中最先出现浑浊的是( )
选项
反应温
度/℃
Na2S2O3
溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
12.I-可以作为水溶液中的SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下:
ⅰ.SO2+4I-+4H+===S↓+2I2+2H2O
ⅱ.I2+2H2O+SO2===SO+4H++2I-
为探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL 下
列试剂中,密闭放置,观察现象。(已知:I2易溶解在KI 溶液中)
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
试剂
组成
0.4
mol·L-1KI
a mol·L-1KI、
0.2 mol·L-1
H2SO4
0.2 mol·L-1
H2SO4
0.2 mol·
L-1KI、
0.000 2 mol I2
实验
现象
溶液变黄,一段
时间后出现浑浊
溶液变黄,出现
浑浊较Ⅰ快
无明显现象
溶液由棕褐色很快褪
色,变成黄色,出现
浑浊较Ⅰ快
下列说法不正确的是( )
A.水溶液中SO2歧化反应的化学方程式为3SO2+2H2O===2H2SO4+S↓
B.Ⅱ是Ⅰ的对比实验,则a=0.4
C.比较Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,可得出的结论是:I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但
H+可以加快SO2歧化反应的速率
D.实验表明,SO2歧化反应的速率Ⅳ>Ⅰ,原因是反应ⅰ比反应ⅱ快;Ⅳ中由反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加
快
13.已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。某化学小组欲探究该反应过
程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
3
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编号
0.01 mol·L-1酸性
KMnO4溶液体
积/mL
0.1 mol·L-1
H2C2O4溶液
体积/mL
水的
体积
/mL
反应
温度
/℃
反应
时间
/min
Ⅰ
2
2
0
20
2.1
Ⅱ
2
V1
1
20
5.5
Ⅲ
2
V2
0
50
0.5
下列说法错误的是( )
A.V1=1,V2=2
B.实验Ⅲ中用KMnO4浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.02 mol·L-1·min-1
C.实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对化学反应速率的影响
D.若改用0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液,将不能达到实验目的
14.某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应
物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是( )
A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
C.条件①,反应速率为0.012 mol·L-1·min-1
D.条件②,降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1时,半衰期为62.5 min
15.碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L -1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L -1
K2S2O8、0.10 mol·L-1 Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:S2O+2I-===2SO+I2(慢),I2+2S2O===2I-+S4O(快)。
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的________耗尽后,溶液颜色
将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色,S2O 与S2O 初始的物质的量需满足的关系为
n(S2O)∶n(S2O)________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验
序号
体积V/mL
K2S2O8
溶液
水
KI
溶液
Na2S2O3
溶液
淀粉
溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
②
9.0
1.0
4.0
4.0
2.0
③
8.0
Vx
4.0
4.0
2.0
表中Vx=________mL,理由是__________________________________________________
4
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________________________________________________________________________。
(3)已知某条件下,浓度c(S2O)和反应时间t 的变化曲线如图所示,若保持其他条件不变,请在坐标图中,
分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)-t 的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
考法04 活化能与反应机理
16.如图表示某化学反应在使用催化剂(b 曲线)和未使用催化剂(a 曲线)时,反应进程和能量的对应关系。
下列说法一定正确的是( )
A.a 与b 相比,b 的活化能更高
B.反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量
C.a 与b 相比,a 中活化分子的百分数更高
D.a 与b 相比,a 的反应速率更快
17.我国科研人员合成了Y,Sc(Y1/NC,Sc1/NC)单原子催化剂,可用于电化学催化氢气还原氮气的反应。
反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(图中*表示吸附在稀土单原子催化剂表面)。下列说法错误的是
( )
A.新型催化剂会降低合成氨反应的焓变,从而降低生产能耗
B.将催化剂附着在纳米多孔载体的表面可提高氨气的生产效率
C.使用Sc1/NC 单原子催化剂的反应历程中,最大能垒的反应过程可表示为*N2+H―→*NNH
D.Sc1/NC 单原子催化剂的催化效率理论上应高于Y1/NC 单原子催化剂
18.已知2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的反应历程如图1(第1 步快速平衡),在固定容积的容器中充入一定
量的NO 和O2发生上述反应,测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)的变化如图2 所示。下列说法错
误的是( )
5
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A.该过程决速步骤的活化能为E4-E2
B.a 点后,n(N2O2)迅速减小的原因是第2 步速率加快,第1 步平衡逆向移动
C.b 点后,n(N2O2)增加的原因是第2 步平衡逆向移动的程度比第1 步的大
D.其他条件不变,改为恒压状态,反应速率减慢
19.Shyam Kattle 等结合实验与计算机模拟结果,研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程,前
三步历程如图所示,吸附在Pt/SiO2催化剂表面上的物种用“·”标注,Ts 表示过渡态。下列有关说法错误的
是( )
A.物质被吸附在催化剂表面形成过渡态的过程是吸热的
B.形成过渡态Ts1 的活化能为1.05 eV
C.前三步总反应的ΔH<0
D.反应历程中能量变化最大的反应方程式为·HOCO+H2(g)===·CO+·OH+H2(g)
20.配合物[Co2(CO)8]催化烯烃氢甲酰化反应的催化反应历程如图所示。
6
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下列有关叙述正确的是( )
A.整个催化反应历程中Co 的成键数不变
B.生成物质A 的过程中有极性键、非极性键的断裂和形成
C.过渡态物质D 的结构简式为
D.该催化反应的总反应为:
+CO+H2――――→
考点02 化学平衡状态、化学平衡的移动
考法01 化学平衡状态的判定
1.一定条件下,对于可逆反应X (g)+3Y (g)⇌ 2Z (g),若X、Y 、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不
为零),达到平衡时,X、Y 、Z的浓度分别为0.1 mol⋅L
−1、0.3 mol⋅L
−1、0.08 mol⋅L
−1。则下列判
断正确的是( )
A. c1:c2=3:1
B. 平衡时,Y 和Z的生成速率之比为2:3
C. X、Y 的转化率不相等
D. 0 mol⋅L
−1<c1<0.14 mol⋅L
−1
2.反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0,若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定已达平
衡状态的是( )
A.容器内的温度不再变化
B.容器内的压强不再变化
C.相同时间内,断开H—H 键的数目和生成N—H 键的数目相等
D.v 正(N2)=3v 逆(H2)
3.在一定温度下,向2 L 固定容积的密闭容器中通入1 mol CO2、3 mol H2,发生反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。能说明该反应已达到平衡状态的是( )
A.混合气体的平均相对分子质量不变
B.体系中=,且保持不变
C.混合气体的密度不随时间变化
D.单位时间内有n mol H—H 键断裂,同时有n mol O—H 键形成
4.(2024·湖北黄冈中学调研)用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循
环利用:4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH<0。恒温恒容条件下,在某密闭容器中充入一定量的
7
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反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A.气体的质量不再改变
B.氯化氢的转化率不再改变
C.断开4 mol H—Cl 的同时生成4 mol H—O
D.n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)=4 1 2 2
∶∶∶
5.在1 L 恒温恒容的密闭容器中投入一定量N2O5,发生反应:
反应1:N2O5(g)===N2O4(g)+O2(g) ΔH=+28.4 kJ·mol-1
反应2:N2O4(g)
2NO2(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1
现有下列情况:①混合气体的密度保持不变;②气体压强保持不变;③气体的平均摩尔质量保持不变;④
保持不变;⑤O2的物质的量保持不变;⑥v 正(N2O4)∶v 逆(NO2)=1 2∶。能表明反应2 一定达到平衡状态的是
( )
A.①②③⑤
B.②③④⑥
C.①③⑤⑥
D.②③④⑤
考法02 化学平衡的移动
6. 只改变一个影响化学平衡的因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述不正确的是( )
A. K不变,平衡可能移动
B. 平衡向正反应方向移动时,K不一定变化
C. K有变化,平衡一定移动
D. 相同条件下,同一个反应的方程式的化学计量数扩大至原来的2 倍,K也扩大2 倍
7.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.使用催化剂可以提高合成氨的产量
B.实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出
C.保存FeCl3溶液时,加少量稀盐酸
D.实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
8.某温度下,反应CH2===CH2(g)+H2O(g)
CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的
是( )
A.增大压强,v 正>v 逆,平衡常数增大
B.加入催化剂,平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C.恒容下,充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动
D.恒容下,充入一定量的CH2===CH2(g),CH2===CH2(g)的平衡转化率增大
9.(2024·海南省嘉积中学二模)“绿水青山就是金山银山”,研究NxOy、CO 等大气污染物的处理对建设美
丽中国具有重要意义。已知反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0,该反应达到平衡后,为同
时提高反应速率和NO 的转化率,可采取的措施是( )
A.缩小容器的体积
B.改用高效催化剂
C.增加NO 的浓度
8
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D.升高温度
10. 氨催化分解既可防治氨气污染,又能得到氢能源,得到广泛研究。
(1)已知:①反应Ⅰ:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-1 266.6 kJ· mol-1,
H
②
2的燃烧热ΔH2=-285.8 kJ·mol-1
③水的气化时ΔH3=+44.0 kJ·mol-1
反应Ⅰ热力学趋势很大(平衡常数很大)的原因为________________________
________________________;
(2)在CoAl 催化剂体系中,压强p0下氨气以一定流速通过反应器,得到不同催化剂下氨气转化率随温度变
化曲线如图,活化能最小的催化剂为______,温度高时NH3 的转化率接近平衡转化率的原因为
________________________________________________。
如果增大气体流速,则b 点对应的点可能为_____________(填“a”“c”“d”“e”或“f”);
(3)温度为T 时,体积为1 L 的密闭容器中加入0.8 mol NH3和0.1 mol H2,30 min 达到平衡时,N2体积分数为
20%,则T 时平衡常数K=___,NH3分解率为________。
考点03 化学平衡常数及其相关计算
考法01 化学平衡常数及其应用
1.反应H 2(g)+ I 2(g)⇌ 2 HI (g)的化学平衡常数为K 1;反应HI (g)⇌1
2 H 2(g)+ 1
2 I 2(g)的化学平衡常
数为K 2,则K 1、K 2的关系为(化学平衡常数为同温度下的测定值)( )
A. K 1=2 K 2
B. K 1= K 2
2
C. K 1= 1
K 2
2
D. K 1= 1
2 K 2
2.化学平衡常数K 的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志,在常温下,下列反应的平衡常数的数值
如下:
2NO(g)
N2(g)+O2(g) K1=1×1030
2H2(g)+O2(g)
2H2O(g) K2=2×1081
2CO2(g)
2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92。
以下说法正确的是( )
A.常温下,NO 分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1=c(N2)·c(O2)
B.常温下,水分解产生O2,此时平衡常数的数值约为5×10-80
C.常温下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2
9
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D.常温下,CO2(g)
CO(g)+O2(g)的平衡常数为2×10-92
3.电石(主要成分为CaC2)是重要的基本化工原料,主要用于产生乙炔。已知2 000 ℃时,电石生产原理如
下:
CaO(s)
①
+C(s)
Ca(g)+CO(g) ΔH1=a kJ·mol-1 平衡常数K1
Ca(g)
②
+2C(s)
CaC2(s) ΔH2=b kJ·mol-1 平衡常数K2
以下说法不正确的是( )
A.反应①K1=c(Ca)·c(CO)
B.反应Ca(g)+C(s)
CaC2(s)平衡常数K=
C.2 000 ℃时增大压强,K1减小,K2增大
D.反应2CaO(s)+CaC2(s)===3Ca(g)+2CO(g) ΔH=(2a-b)kJ·mol-1
4.在恒容密闭容器中,由CO 合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),在其他条件不变
的情况下研究温度对反应的影响,实验结果如图所示,下列说法正确的是( )
A.平衡常数K=
B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C.CO 合成甲醇的反应为吸热反应
D.处于A 点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
5.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO 或CO2来生产燃料甲醇。已知制备
甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应
平衡
常数
温度/℃
50
0
800
2H
①
2(g)+CO(g)
CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
H
②
2(g)+CO2(g)
H2O(g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
3H
③
2(g)+CO2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
K3
(1)据反应①、②与③可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3= (用K1、K2表示)。
(2)反应③的ΔH 0(填“>”或“<”)。
(3)500 ℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、
0.15,则此时v 正 v 逆(填“>”“=”或“<”)。
考法02 分压平衡常数(Kp)
6.甲醇是重要的化工原料,具有广泛的开发和应用前景。在容积可变的密闭容器中投入0.5 mol CO 和1
mol H2,不同条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。实验测得平衡时CH3OH 的物质的量随温
10
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度、压强的变化如图1 所示。下列说法正确的是( )
A.p 总1<p 总2
B.混合气体的密度不再发生变化,说明该反应已达到平衡状态
C.图2 中M 点能正确表示600 K 时该反应平衡常数的对数(lg K)
D.若p 总1=0.25 MPa,则Y 点的平衡常数Kp=32 (MPa)-2
7.我国在H2和CO 合成CH3OH 的研究中取得重大突破。向某密闭容器中,按物质的量为2 1∶的比例充入
H2和CO,发生反应:2H2(g)+CO(g)
CH
⇌
3OH(g) ΔH。测得不同压强下CH3OH(g)的平衡体积分数随温度
变化关系如上图所示。下列说法错误的是( )
A.p1>p2
B.该反应的焓变ΔH>0
C.N 点时对应该反应的Kp=
D.M、N 两点使用不同催化剂时,正反应速率可能相等
8. 汽车尾气中的NO 和CO 在催化转化器中反应生成两种无毒无害的气体:2NO+2CO===N2+2CO2。
某实验小组在三个容积均为V L 的恒容密闭容器中,分别充入1.0 mol NO 和1.0 mol CO,在三种不同条件
(见表)下进行反应,反应体系的总压强随时间变化如图所示:
实验编号
a
b
c
温度/K
500
500
600
催化剂的比表面积/(m2·g-1)
82
124
124
(1)实验编号a 对应的曲线是 。
(2)由曲线Ⅱ数据计算出对应条件下的压强平衡常数Kp= ;若在曲线Ⅲ对应条件下,某时刻测得
NO、CO、N2、CO2的分压依次是10 kPa、20 kPa、40 kPa、40 kPa,则此时反应的速率v 正 v 逆(填
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“<”“=”或“>”)。
9.(1)在1 470 K、100 kPa 反应条件下,将n(H2S)∶n(Ar)=1 4∶的混合气进行H2S 热分解反应2H2S(g)===S2(g)
+2H2(g)。平衡时混合气中H2S 与H2的分压相等,H2S 平衡转化率为___,平衡常数Kp=____kPa。
(2)已知:C2H6(g)===C2H4(g)+H2(g)。容器中通入等物质的量的乙烷和氢气,在等压下(p)发生上述反应,乙
烷的平衡转化率为α。反应的平衡常数Kp=__________________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总
压×物质的量分数)。
10.在2 L 恒容密闭容器中充入4 mol CO 和4 mol NO,发生反应2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+
2CO2(g),平衡时,NO 的体积分数与温度(℃)、压强(Pa)的关系如图所示。
(1)C 点NO 的平衡转化率为 ;若C 点在10 min 达到平衡,则10 min 内CO 的平均反应速率为
。
(2)若用物质的量分数代替平衡浓度,则C 点时平衡常数Kx的计算式为 。
(3)若起始容器内压强为p Pa,则C 点时该反应的平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度,分压
=总压×物质的量分数)。
考法03 反应速率常数
11 .(2023· 福建厦门学业考)反应CO2(g)+ H 2(g)⇌ HCOOH (g) Δ H >0;
v正=k正⋅c(CO2)⋅c(H 2),v逆=k逆⋅c (HCOOH ),k正、k逆为速率常数,与温度有关;温度为T 1时,该
反应的平衡常数K =1。下列说法正确的是( )
A. 压缩容器容积,活化分子百分数增大
B. 升高温度,k正增大,k逆减小
C. T 1时,若CO2和H 2等物质的量投料,则CO2的平衡转化率为50 %
D. 当温度改变为T 2时,k正=1.2k逆,则T 1<T 2
12.(2024·辽宁葫芦岛模拟)向同温、同容且恒温、恒容的两个密闭容器Ⅰ、Ⅱ中分别充入下表所示物
质,分别发生反应:2 NO2(g)⇌ 2 NO(g)+O2(g) Δ H >0,此反应的v(正)
= v消耗(NO2)=k正⋅c
2(NO2),v(逆)= v消耗(NO)=2v消耗(O2)=k逆⋅c
2(NO)⋅c(O2),k正、k逆为速率
常数,测得数据如下表。下列说法正确的是( )
容
器
起始浓度/(mol⋅L
−1)
平衡浓度/(mol⋅L
−1)
c(NO2)
c (NO)
c(O2)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
12
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Ⅱ
0.3
0.5
0.2
—
A. 若容器Ⅰ中在2 min时达到平衡,则0∼2 min内反应平均速率v (NO)=0.1 mol⋅L
−1⋅min
−1
B. 向平衡后的容器Ⅰ中再加入NO2,重新达到平衡后,NO2的体积分数减小
C. 容器Ⅱ中起始时速率:v逆>v正
D. 该反应k正、k逆随催化剂和温度的改变而改变,但不随浓度和压强的改变而改变
13.反应2NO+Cl2===2NOCl 在295 K 时,其反应物浓度与反应速率关系的数据如下:
c(NO)/
(mol·L-
1)
c(Cl2)/
(mol·L-
1)
v(Cl2)/
(mol·L-1·s-
1)
①
0.100
0.100
8.0×10-3
②
0.500
0.100
2.0×10-1
③
0.100
0.500
4.0×10-2
注:①反应物浓度与反应速率关系式为v(Cl2)=k·cm(NO)·cn(Cl2)(式中速率常数k=Ae-Ea
/RT,其中Ea为活化
能,A、R 均为大于0 的常数,T 为温度);②反应级数是反应的速率方程式中各反应物浓度的指数之和。
下列说法不正确的是( )
A.m=1,n=2,反应级数为3 级
B.当c(NO)=0.200 mol·L-1,c(Cl2)=0.300 mol·L-1时,v(NO)=0.192 mol·L-1·s-1
C.加入催化剂可以改变反应途径,也可以增大速率常数k,而加快反应速率
D.升高温度,可以增大反应的活化能Ea,从而使速率常数k 增大
14.温度为T1 时,在三个容积均为1 L 的恒容密闭容器中按如表三种投料比进行反应2SO3(g)
2SO2(g)+O2(g) ΔH=+196.6 kJ·mol-1。实验测得:v 正=k 正c2(SO3),v 逆=k 逆c2(SO2)·c(O2),k 正、k 逆为速率
常数(仅与温度有关)。下列说法正确的是( )
A.温度为T1时,该反应的平衡常数为0.2
B.容器Ⅱ中起始时,v 逆<v 正
C.达平衡时,容器Ⅲ中SO2的体积分数小于50%
D.容器Ⅰ中达平衡后,温度改变为T2时,若k 正=k 逆,则T1>T2
15.对于基元反应,如aA+bB
cC+dD,反应速率v 正=k 正·ca(A)·cb(B),v 逆=k 逆·cc(C)·cd(D),其
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中k 正、k 逆是速率常数,仅受温度影响。
已知
反应Ⅰ 4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-902 kJ·mol-1
反应Ⅱ 8NH3(g)+6NO2(g)
7N2(g)+12H2O(g) ΔH2=-2 740 kJ·mol-1,
反应Ⅲ N2(g)+O2(g)
2NO(g) ΔH3=+182.6 kJ·mol-1。
对于基元反应Ⅳ 2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH4,在653 K 时,速率常数k 正=2.6×103 L2·mol-2·s-
1,k 逆=4.1×103 L·mol-1·s-1。
(1)ΔH4= kJ·mol-1。
(2)计算653 K 时的平衡常数K= ,若升高温度, (填“k 正”或“k 逆”)增大的倍数较大。
(3)653 K 时,若NO 的浓度为0.006 mol·L-1,O2 的浓度为0.290 mol·L-1,则正反应速率为
mol·L-1·s-1。
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