2023版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)：專題十化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡應(yīng)用創(chuàng)新題組

1、第 頁(yè)專題十化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡1.用焦炭還原NO2的反應(yīng)為2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒溫條件下,1 mol NO2和足量C發(fā)生反應(yīng),測(cè)得平衡時(shí)CO2和NO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示。下列描述正確的是()A.A、C兩點(diǎn)的濃度平衡常數(shù)關(guān)系:Kc(A)Kc(C)B.C點(diǎn)NO2轉(zhuǎn)化率最低C.B點(diǎn)時(shí),該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp(B)=3.2 MPaD.焦炭的用量越多,NO2的轉(zhuǎn)化率越高答案CA項(xiàng),化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),A、C兩點(diǎn)溫度相同,則Kc(A)=Kc(C),錯(cuò)誤;B項(xiàng),增大壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),NO2濃度增大,轉(zhuǎn)化率降低,則C點(diǎn)轉(zhuǎn)化率最高,錯(cuò)誤;C項(xiàng)

2、,由圖可知,B點(diǎn)c(NO2)=c(CO2),結(jié)合方程式可知c(N2)=12c(CO2),則B點(diǎn)p(NO2)=p(CO2)=2516 MPa=6.4 MPa,p(N2)=1516 MPa=3.2 MPa,Kp(B)=p(N2)p2(CO2)p2(NO2)=3.2 MPa(6.4 MPa)2(6.4 MPa)2=3.2 MPa,正確;D項(xiàng),焦炭是固體,改變用量,平衡不移動(dòng),NO2的轉(zhuǎn)化率不變,錯(cuò)誤。2.某反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g)的速率方程為v=kcm(A)cn(B)(k為速率常數(shù)),其半衰期(當(dāng)剩余反應(yīng)物恰好是起始的一半時(shí)所需的時(shí)間)為0.7k。改變反應(yīng)物濃度時(shí),反應(yīng)的瞬時(shí)速率如下

3、表所示。c(A)/(molL-1)c(B)/(molL-1)v/(10-3 molL-1min-1)0.250.0501.40.500.0502.81.000.0505.60.500.1002.8下列說(shuō)法正確的是()A.速率方程中的m=1、n=1B.該反應(yīng)的速率常數(shù)k=2.810-3 min-1C.增大反應(yīng)物濃度,k增大導(dǎo)致反應(yīng)的瞬時(shí)速率加快D.在過(guò)量的B存在時(shí),反應(yīng)掉87.5%的A所需的時(shí)間是375 min答案DA項(xiàng),取第一組、第二組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入速率方程解得m=1;取第二組、第四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入速率方程解得n=0,錯(cuò)誤。B項(xiàng),由選項(xiàng)A得m=1、n=0,將第三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入速率方程解得k=5.6

4、10-3 min-1,錯(cuò)誤。C項(xiàng),增大反應(yīng)物的濃度,增大了反應(yīng)速率,并沒(méi)有改變速率常數(shù)k,錯(cuò)誤。D項(xiàng),由選項(xiàng)B知k=5.610-3 min-1,經(jīng)歷一個(gè)半衰期所需時(shí)間為0.7k=0.75.610-3min-1=125 min,反應(yīng)掉87.5%的A,相當(dāng)于該反應(yīng)經(jīng)歷了三個(gè)半衰期,所需的時(shí)間是125 min3=375 min,正確。3. 1889年,阿侖尼烏斯提出了反應(yīng)速率常數(shù)與溫度間關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式:lnk=lnA-EaRT(k為反應(yīng)速率常數(shù),R為摩爾氣體常量,T為熱力學(xué)溫度,Ea為活化能,A為比例系數(shù)),該公式可以用于計(jì)算基元反應(yīng)(指在反應(yīng)中一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng))的活化能。下圖是三個(gè)不同的基

5、元反應(yīng)的lnk隨1T變化的曲線圖。下列關(guān)于上述基元反應(yīng)的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.活化能由大到小的順序是B.一定溫度下,活化能小的反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率大C.對(duì)于不同反應(yīng),溫度升高時(shí)活化能大的反應(yīng)速率變化大D.對(duì)于同一反應(yīng),反應(yīng)速率隨溫度的升高而增大答案AA項(xiàng),根據(jù)題圖可知,當(dāng)溫度相同時(shí)反應(yīng)對(duì)應(yīng)lnk較大,根據(jù)lnk=lnA-EaRT,則此時(shí)Ea偏小,故活化能由大到小的順序是,錯(cuò)誤;B項(xiàng),活化能越小,反應(yīng)速率越大,正確;C項(xiàng),根據(jù)lnk=lnA-EaRT,溫度升高時(shí)對(duì)于活化能大的反應(yīng),其速率常數(shù)變化程度大,反應(yīng)速率變化大,正確。4.用CO還原N2O的化學(xué)方程式為N2O(g)+CO(g)N2(g)+CO

6、2(g)H0。在體積均為1 L的密閉容器A(500 ,恒溫)、B(起始500 ,絕熱)中分別加入0.1 mol N2O、0.4 mol CO和相同催化劑。實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B容器中N2O的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)的反應(yīng)速率v正=k正c(N2O)c(CO),v逆=k逆c(N2)c(CO2)。k正、k逆分別是正、逆反應(yīng)速率常數(shù)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.A容器中N2O的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系是圖中的b曲線B.500 該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=145C.M處的v正v逆1.69D.要縮短b曲線對(duì)應(yīng)容器達(dá)到平衡的時(shí)間,但不改變N2O的平衡轉(zhuǎn)化率,在催化劑一定的情況下可采取充入氮?dú)饧訅旱拇胧┐鸢窪B項(xiàng)

7、,由于容器B為絕熱容器,反應(yīng)放熱,則溫度升高先達(dá)到平衡,則a曲線代表B容器,而容器A為恒溫500 ,故利用容器A中的反應(yīng)列三段式,可得平衡常數(shù)K=145,正確;C項(xiàng), 根據(jù)K=1/45,M點(diǎn)有:N2O(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)起始量(mol):0.10.400轉(zhuǎn)化量(mol):0.020.020.020.02平衡量(mol):0.080.380.020.02則M處的v正v逆=k正c(N2O)c(CO)k逆c(N2)c(CO2)=1450.080.380.020.021.69,正確;D項(xiàng),充入氮?dú)饧訅浩胶饽嫦蛞苿?dòng),N2O平衡轉(zhuǎn)化率降低,錯(cuò)誤。5.(雙選)已知2NO+2H22H2O

8、+N2的速率方程為v正=k正c(NO)c(H2),在800 下測(cè)定了不同初始濃度與正反應(yīng)速率的關(guān)系,數(shù)據(jù)如下表,則下列說(shuō)法中正確的是()實(shí)驗(yàn)c0(NO)/( molL-1)c0(H2)/( molL-1)v正111v2214v3122v42x16vA.、的值分別為2、1B.表中的x為4C.降低溫度,k正可能增大D.若v逆=k逆c2(H2O)c(N2),則Kc=k正k逆答案ABA項(xiàng),比較表中1、2兩組的數(shù)據(jù)可知,NO濃度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,反應(yīng)速率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍,故=2,比較1、3兩組數(shù)據(jù)可知,H2的濃度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,反應(yīng)速率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,故=1,正確;B項(xiàng),根據(jù)A項(xiàng)分析可知,=2,=1,結(jié)合2

9、、4兩組數(shù)據(jù)可知,x為4,正確;C項(xiàng),降低溫度,反應(yīng)速率減慢,k正減小,錯(cuò)誤;D項(xiàng),平衡時(shí)v正=v逆,即k正c2(NO)c(H2)=k逆c2(H2O)c(N2),則Kc=c(N2)c2(H2O)c2(NO)c2(H2)=k正c(H2)k逆,錯(cuò)誤。6.某科研小組研究臭氧氧化堿吸收法脫除NO工藝,相關(guān)反應(yīng)如下:NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g)H=-200.9 kJmol -12O3(g) 3O2(g)H=-288.8 kJmol -12NO(g)+O2(g) 2NO2(g)H=a kJmol -1已知反應(yīng)v正=k正c(NO)c(O3),v逆=k逆c(NO2)c(O2),k正、k逆為

10、速率常數(shù),受溫度影響。其他條件不變,每次向反應(yīng)器中充入0.5 mol NO和1.0 mol O3,在不同溫度下反應(yīng)。測(cè)得相同時(shí)間內(nèi),體系中NO的體積分?jǐn)?shù)(NO)隨溫度的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A. a=113B.升高溫度,k正、k逆增大,k正k逆減小C.延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,可使(NO)由M點(diǎn)移到N點(diǎn)D.用堿液吸收、增大反應(yīng)器的容積均可提高NO的轉(zhuǎn)化率答案BA項(xiàng),根據(jù)蓋斯定律可知,反應(yīng)=2反應(yīng)-反應(yīng),故H3 =2(-200.9 kJmol-1)-(-288.8 kJmol-1)=-113 kJmol-1,即a=-113,錯(cuò)誤。B項(xiàng),升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,故k正、k逆增大,反應(yīng)達(dá)到平

11、衡時(shí),v正=v逆,即k正c(NO)c(O3)=k逆c(NO2)c(O2),則k正k逆=c(NO2)c(O2)c(NO)c(O3)=K;由圖像可知,升高溫度,NO的體積分?jǐn)?shù)增大,說(shuō)明平衡逆向移動(dòng),則正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故升高溫度,K減小,k正k逆減小,正確。C項(xiàng),延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,化學(xué)平衡不移動(dòng),故延長(zhǎng)時(shí)間,不可使(NO)由M點(diǎn)移到N點(diǎn),錯(cuò)誤。D項(xiàng),用堿液吸收NO2能使平衡正向移動(dòng),NO的轉(zhuǎn)化率增大;增大反應(yīng)器的容積,體系壓強(qiáng)減小,反應(yīng)正向移動(dòng),反應(yīng)逆向移動(dòng)都生成O2,均會(huì)使反應(yīng)平衡逆向移動(dòng),降低NO的轉(zhuǎn)化率,錯(cuò)誤。7.反應(yīng)2NO(g)+2H2(g) N2(g)+2H2O(g)中,每生成7 g N2放

12、出166 kJ的熱量,該反應(yīng)的速率表達(dá)式為v=kcm(NO)cn(H2)(k、m、n待測(cè)),其反應(yīng)包含下列兩步:2NO+H2 N2+H2O2(慢)H2O2+H2 2H2O(快)TC時(shí)測(cè)得有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:序號(hào)c(NO)/(molL)c(H2)/(molL)速率/mol(L-1min-1)0.006 00.001 01.810-40.006 00.002 03.610-40.001 00.006 03.010-50.002 00.006 01.210-4下列說(shuō)法正確的是()A.正反應(yīng)的活化能一定是,錯(cuò)誤。B項(xiàng),反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定,因此整個(gè)反應(yīng)速率由第步反應(yīng)決定,錯(cuò)誤。C項(xiàng),根據(jù)反應(yīng)、可知,當(dāng)c

13、(NO)不變時(shí),c(H2)是原來(lái)的2倍,速率也是原來(lái)的2倍,說(shuō)明反應(yīng)速率v與c(H2)呈正比;由反應(yīng)、可知,當(dāng)c(H2)不變時(shí),c(NO)是原來(lái)的2倍,反應(yīng)速率v是原來(lái)的4倍,則反應(yīng)速率v與c(NO)的平方呈正比;再利用反應(yīng),將c(NO)、c(H2)帶入速率公式,可得速率常數(shù)k=5 000,所以該反應(yīng)速率表達(dá)式為v=5 000 c2(NO)c(H2),錯(cuò)誤。D項(xiàng),7 g N2的物質(zhì)的量是0.25 mol,每生成7 g N2,放出166 kJ的熱量,則反應(yīng)產(chǎn)生1 mol N2,放出的熱量Q=166 kJ0.25=664 kJ,由此寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,正確。8.t 時(shí),在兩個(gè)起始容積都為1

14、L的恒溫密閉容器中發(fā)生反應(yīng)H2(g)+I2(g) 2HI(g)H0.28 mol/LC.t 時(shí),反應(yīng)H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數(shù)為K=k正k逆D.平衡時(shí),向容器I中再通入0.1 mol H2、0.1 mol I2和0.2 mol HI,此時(shí)v正v逆答案C A項(xiàng),H2(g)+I2(g) 2HI(g),反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不變,容器、等溫等體積,則氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,從投料看,容器的量為容器的4倍,故平衡時(shí),容器與容器中的總壓強(qiáng)之比為14,錯(cuò)誤;B項(xiàng),結(jié)合反應(yīng)特點(diǎn)和投料看,容器、的平衡為等效平衡,則平衡時(shí)容器中c(I2) =0. 07 mol/L,中c(I2)=0. 2

15、8 mol/L,錯(cuò)誤;C項(xiàng),平衡時(shí)v正=v逆,已知v正=k正c(H2) c(I2),v逆=k逆c2(HI),故平衡時(shí),k正c(H2) c(I2)=k逆c2(HI),則t 時(shí),反應(yīng)H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數(shù)K=c2(HI)c(H2)c(I2)=k正k逆,正確;D項(xiàng),平衡時(shí),向容器中再通入0.1 mol H2、0.1 mol I2和0.2 mol HI,等效于增大體系壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),此時(shí)v正=v逆,錯(cuò)誤。9.溫度為T(mén)1時(shí),在三個(gè)容積均為1 L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng):2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)(正反應(yīng)吸熱)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2)

16、,v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)c(O2),k正、k逆為速率常數(shù),受溫度影響。下列說(shuō)法正確的是()容器編號(hào)物質(zhì)的起始濃度(molL-1)物質(zhì)的平衡濃度(molL-1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)0.6000.20.30.50.200.50.35A.設(shè)K為該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù),則有K=k逆k正B.達(dá)到平衡時(shí),容器與容器中的總壓強(qiáng)之比為2017C.容器中起始反應(yīng)正向進(jìn)行,達(dá)到平衡時(shí),容器中NO2的轉(zhuǎn)化率比容器中的小D.若改變溫度為T(mén)2,且T2T1,則k逆k正0.8答案CA項(xiàng),平衡時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,則有k正c2(NO2)=k逆c2(NO)c(O2),所以

17、K=c2(NO)c(O2)c2(NO2)=k正/k逆,錯(cuò)誤;B項(xiàng),根據(jù)反應(yīng)方程式和容器中O2的平衡濃度可知:平衡時(shí),c(NO)=0.4 molL-1,c(NO2)=0.2 molL-1,則T1溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c2(NO)c(O2)c2(NO2)=0.420.20.22=0.8;容器中濃度商Q=0.20.520.320.560.8,所以容器中NO2的轉(zhuǎn)化率小于2/3,正確;D項(xiàng),由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),溫度T2T1,所以T2時(shí)平衡常數(shù)增大,則K=k正k逆0.8,錯(cuò)誤。10.(雙選)一定條件下,反應(yīng)H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)的速率方程為v=kc(H2)c(Br2)c

18、(HBr),某溫度下,該反應(yīng)在不同濃度下的反應(yīng)速率如下:c(H2)/(molL-1)c(Br2)/(molL-1)c(HBr)/(molL-1)反應(yīng)速率0.10.12v0.10.428v0.20.4216v0.40.142v0.20.1c4v根據(jù)表中的測(cè)定結(jié)果,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()A.表中c的值為4B.、的值分別為1、2、-1C.反應(yīng)體系的三種物質(zhì)中,Br2(g)的濃度對(duì)反應(yīng)速率影響最大D.在反應(yīng)體系中保持其他物質(zhì)濃度不變,增大HBr(g)濃度,會(huì)使反應(yīng)速率降低答案AB將第一行和第二行數(shù)值代入速率方程中得0.10.4=14=v8v=18,求出=32,同理求得=1,=-1。A項(xiàng),當(dāng)c=4時(shí),將第

19、四、五行數(shù)值代入速率方程中,0.44-10.24-1=2,則反應(yīng)速率等于v,錯(cuò)誤;C項(xiàng),結(jié)合v=kc(H2)c32(Br2)c-1(HBr),可知反應(yīng)體系中Br2(g)的濃度對(duì)反應(yīng)速率影響最大,正確;D項(xiàng),由=-1可知,HBr的濃度越大,反應(yīng)速率越慢,正確。11.(雙選)已知反應(yīng)2N2O(g)2N2(g)+O2(g),速率方程為v=kcn(N2O)。N2O在金(Au)表面分解的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:t/min020406080100c(N2O)/(molL-1)0.1000.0800.060a0.0200已知:k為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān),與濃度無(wú)關(guān);n=0時(shí),該反應(yīng)為0級(jí)反應(yīng),n=1時(shí),該

20、反應(yīng)為1級(jí)反應(yīng),以此類推,n可以為整數(shù),也可以為分?jǐn)?shù);濃度消耗一半所用的時(shí)間叫半衰期(t1/2)。下列說(shuō)法正確的是()A.表格中a=0.040B.該反應(yīng)為2級(jí)反應(yīng)C.該反應(yīng)的速率常數(shù)k=1.010-2 molL-1min-1D.保持其他條件不變,若起始濃度為0.200 molL-1,則半衰期為100 min答案ADA項(xiàng),分析題中表格數(shù)據(jù)知,N2O的濃度變化與時(shí)間成正比,該反應(yīng)是勻速反應(yīng),故a=0.040,正確;B項(xiàng),v=kcn(N2O)為直線方程,說(shuō)明n=0,該反應(yīng)是0級(jí)反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),該反應(yīng)速率等于反應(yīng)的速率常數(shù),可根據(jù)任何一段時(shí)間求速率,計(jì)算得v=kcn(N2O)=k=(0.100-0)

21、/100 molL-1min-1=1.010-3 molL-1min-1,錯(cuò)誤;D項(xiàng),設(shè)起始濃度為c,v=k,t1/2=12c/k=c2k,半衰期與起始濃度成正比,根據(jù)題給表格數(shù)據(jù)知,起始濃度為0.100 molL-1時(shí)半衰期為50 min,溫度不變,速率常數(shù)不變,則起始濃度為0.200 molL-1時(shí),半衰期為100 min,正確。12.汽車尾氣凈化裝置中CO和NO發(fā)生反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)H=-746.8 kJmol-1。實(shí)驗(yàn)測(cè)得v正=k正c2(NO)c2(CO),v逆=k逆c(N2)c2(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù))。下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A

22、.達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k正增大的倍數(shù)小于k逆增大的倍數(shù)B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c平(N2)c平2(CO2)c平2(NO)c平2(CO)C.升高溫度時(shí),k正、k逆和K都增大D.在2 L的剛性容器中充入1 mol CO和1 mol NO,在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)總壓為起始時(shí)的0.9倍,則k正k逆約為0.49答案CA項(xiàng),該反應(yīng)焓變小于0,為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),說(shuō)明k正增大的倍數(shù)小于k逆增大的倍數(shù),正確;B項(xiàng),達(dá)到平衡時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,所以k正c平2(NO)c平2(CO)=k逆c平(N2)c平2(CO2),則k正k逆=c平(N2)c平2(CO2)c平2(NO)c平2(CO)=K,正

23、確;C項(xiàng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,錯(cuò)誤;D項(xiàng),設(shè)達(dá)平衡時(shí)c(CO)=x molL-1,依據(jù)題給信息列三段式: 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)起始/molL-10.50.500轉(zhuǎn)化/molL-1xx0.5xx平衡/molL-10.5-x0.5-x0.5xx0.5-x+0.5-x+0.5x+x0.5+0.5=0.9,解得x=0.2,則K=0.220.10.320.320.49,即 k正k逆0.49,正確。13.(雙選)已知反應(yīng)2NO(g)+Br2(g) 2NOBr(g)的速率方程v=kc2(NO)c(Br2),k為速率常數(shù),該反應(yīng)機(jī)理可分為兩步:(1)NO(g

24、)+Br2(g) NOBr2(g)快Kc=c(NOBr2)c(NO)c(Br2)(2)NOBr2(g)+NO(g) 2NOBr(g)慢速率方程v=k1c(NO)c(NOBr2),k1為速率常數(shù),該反應(yīng)速率近似認(rèn)為是總反應(yīng)的速率將2 mol的NO與1 mol的Br2放入1 L的容器中混合反應(yīng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.k=k1KcB.反應(yīng)消耗一半時(shí)的反應(yīng)速率與反應(yīng)起始速率的比值是81C.10 s時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,平衡時(shí)n(NO)=n(NOBr),則010 s時(shí)間內(nèi),NO的平均速率為0.10 molL-1s-1D.到達(dá)平衡狀態(tài)后,壓強(qiáng)增大平衡移動(dòng)的方向與溫度升高平衡移動(dòng)的方向相反,則H0答案BDA項(xiàng),反

25、應(yīng)2NO(g)+Br2(g) 2NOBr(g)可由反應(yīng)(1)+反應(yīng)(2)得到,由于反應(yīng)(2)為慢反應(yīng),故反應(yīng)速率由反應(yīng)(2)決定,由Kc=c(NOBr2)c(NO)c(Br2)可得c(NOBr2)=Kcc(NO)c(Br2),將其代入v=k1c(NO)c(NOBr2),得出v=k1Kcc2(NO)c(Br2),即可得出k=k1Kc,正確;B項(xiàng),根據(jù)v=kc2(NO)c(Br2),可知反應(yīng)消耗一半時(shí)的濃度均為起始時(shí)濃度的一半,即v=k12c(NO)起212c(Br2)起,故此時(shí)的反應(yīng)速率與反應(yīng)起始速率的比值是18,錯(cuò)誤;C項(xiàng),利用三段式: 2NO(g)+Br2(g) 2NOBr(g)起始/mol

26、210反應(yīng)/mol2xx2x平衡/mol2-2x1-x2x據(jù)題意,平衡時(shí)n(NO)=n(NOBr),即2-2x=2x,x=0.5,則010 s時(shí)間內(nèi),NO的平均速率為0.10 molL-1s-1,正確;D項(xiàng),由題意可知,溫度升高平衡逆向移動(dòng),則正向反應(yīng)為放熱反應(yīng),H0.060答案C0至5 min內(nèi),v(M)=0.050mol10 L5min=1.010-3 mol/(Lmin),v(N)=v(M)=1.010-3 mol/(Lmin),A項(xiàng)錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)根據(jù)“三段式”法得:X(g)+Y(g)M(g)+N(g)初始(mol/L) 0.0100.0400 0轉(zhuǎn)化(mol/L) 0.0080.008 0

27、.008 0.008平衡(mol/L) 0.0020.032 0.008 0.008K=0.0080.0080.0020.032=1,B項(xiàng)錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中,設(shè)達(dá)平衡時(shí),X轉(zhuǎn)化了x mol/L,根據(jù)“三段式”法得: X(g)+Y(g) M(g)+N(g)初始(mol/L)0.0200.03000轉(zhuǎn)化(mol/L) xxxx平衡(mol/L)0.020-x0.030-xxx根據(jù)溫度不變,K不變,可得x2(0.020-x)(0.030-x)=1,x=0.012,X的轉(zhuǎn)化率=0.012mol/L0.020mol/L100%=60%,C項(xiàng)正確;由實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),900 時(shí)的平衡常數(shù)應(yīng)小于80

28、0 時(shí)的平衡常數(shù),假設(shè)實(shí)驗(yàn)中K=1,則(b10)20.10-b100.15-b10=1,b=0.060,故900 達(dá)到平衡時(shí)b0B.壓強(qiáng)p2v(逆)答案DA項(xiàng),由圖可知隨溫度升高丙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,丙烷的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小,說(shuō)明升溫平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),H0,正確;B項(xiàng),溫度一定,壓強(qiáng)增大時(shí)平衡逆向移動(dòng),丙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小,壓強(qiáng)p2下的丙烯物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大于壓強(qiáng)p1下的,說(shuō)明p1p2,即壓強(qiáng)p21/12,所以反應(yīng)逆向進(jìn)行,v(正)v(逆),錯(cuò)誤。17.已知反應(yīng)2N2O(g) 2N2(g)+O2(g),速率方程為v=kcn(N2O)。N2O在金(Au)表面分解的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:t

29、/min020406080100c(N2O)/(molL-1)0.1000.0800.060a0.0200已知:k為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān),與濃度無(wú)關(guān);n=0時(shí),該反應(yīng)為0級(jí)反應(yīng),n=1時(shí),該反應(yīng)為1級(jí)反應(yīng),以此類推,n可以為整數(shù),也可以為分?jǐn)?shù);濃度消耗一半所用的時(shí)間叫半衰期(t1/2)。下列說(shuō)法正確的是()A.表格中a=0.030B.該反應(yīng)為2級(jí)反應(yīng)C.該反應(yīng)的速率常數(shù)k=1.010-2 molL-1min-1D.保持其他條件不變,若起始濃度為0.200 molL-1,則半衰期為100 min答案DA項(xiàng),分析表格數(shù)據(jù)知,N2O的濃度變化與時(shí)間成正比,該反應(yīng)是勻速反應(yīng),a=0.040,

30、錯(cuò)誤;B項(xiàng),v=kcnN2O為直線方程,說(shuō)明n=0,該反應(yīng)是0級(jí)反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),該反應(yīng)的速率常數(shù)等于反應(yīng)速率,可根據(jù)任何一段時(shí)間求速率,v=kcnN2O=k=0.100-0100 molL-1min-1=1.010-3molL-1min-1,錯(cuò)誤;D項(xiàng),設(shè)起始濃度為c,根據(jù)v=k,可得濃度消耗一半所用時(shí)間t1/2=12ck=c2k,半衰期與起始濃度成正比,根據(jù)表格數(shù)據(jù)知,起始濃度為0.100 molL-1時(shí)半衰期為50 min,溫度不變,速率常數(shù)不變,則起始濃度為0.200 molL-1時(shí),半衰期為100 min,正確。18.(雙選)向某恒容密閉容器中充入等物質(zhì)的量的PCl3(g)和Cl2(

31、g),發(fā)生如下反應(yīng):PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g),測(cè)得不同溫度下PCl3(g)的轉(zhuǎn)化率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示,其速率方程為v正=k正c(PCl3)c(Cl2),v逆=k逆c(PCl5)(k是速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.該反應(yīng)的Hc(PCl5)c(PCl3)c(Cl2)C.升高溫度,k正增大的倍數(shù)大于k逆增大的倍數(shù)D.T1時(shí),若平衡體系中c(Cl2)=0.25 mol/L,則k正k逆=18答案CD由題圖可知,T2先達(dá)到平衡,反應(yīng)速率較快,故T2 T1,T2平衡時(shí)PCl3的轉(zhuǎn)化率較低,說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),即正反應(yīng)為放熱反應(yīng),Hv逆,即k正c(PCl

32、3)c(Cl2)k逆c(PCl5),故k正k逆c(PCl5)c(PCl3)c(Cl2),B項(xiàng)正確;正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),說(shuō)明k正增大的倍數(shù)小于k逆增大的倍數(shù),C項(xiàng)錯(cuò)誤;T1時(shí),PCl3轉(zhuǎn)化率為80%,c(Cl2)=0.25 mol/L,設(shè)PCl3的初始物質(zhì)的量濃度為x mol/L,Cl2的初始物質(zhì)的量濃度為y mol/L,列出三段式:PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)初始(mol/L)xy0轉(zhuǎn)化(mol/L)0.8x0.8x0.8x平衡(mol/L)0.2x0.250.8x則k正k逆=c(PCl5)c(PCl3)c(Cl2)=0.8x0.2x0.25=16

33、,D項(xiàng)錯(cuò)誤。20.H2S廣泛存在于許多燃?xì)夂凸I(yè)廢氣中,脫除其中的H2S既可回收硫又可防止產(chǎn)生污染?；卮鹣铝袉?wèn)題:(3)H2S分解反應(yīng)為2H2S(g)2H2(g)+S2(g)。在無(wú)催化劑及Al2O3催化下,H2S在反應(yīng)器中不同溫度時(shí)反應(yīng),每間隔相同時(shí)間測(cè)定一次H2S的轉(zhuǎn)化率,其轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示:該反應(yīng)的H(填“”或“溫度越高,反應(yīng)速率越快,達(dá)到平衡的時(shí)間越短1 100 時(shí),Al2O3幾乎失去催化活性0.2p解析(3)由圖可知,溫度升高,硫化氫轉(zhuǎn)化率升高,平衡正向移動(dòng),該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),H0。設(shè)硫化氫的起始加入量為2 mol,平衡轉(zhuǎn)化率為50%,硫化氫反應(yīng)了2 mol50%=1 mol

34、,平衡時(shí)硫化氫的物質(zhì)的量為1 mol,氫氣的物質(zhì)的量為1 mol,S2(g)的物質(zhì)的量為0.5 mol,平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量為2.5 mol,硫化氫的平衡分壓為p1mol2.5mol=0.4p,氫氣的平衡分壓為p1mol2.5mol=0.4p,S2(g)的平衡分壓為p0.5mol2.5mol=0.2p,則此溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=p2(H2)p(S2)p2(H2S)=(0.4p)20.2p(0.4p)2=0.2p。21.已知CO2催化加氫合成乙醇的反應(yīng)原理為2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)HT2T1(2)m1m2m3(3)乙醇(50.125)(50.37

35、5)3(50.125)2(50.375)6解析(1)該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小,故T3T2T1。(2)溫度相同時(shí),增大投料比m,CO2的轉(zhuǎn)化率增大,故m1m2m3。(3)該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CO2(g)和H2(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,C2H5OH(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小,且CO2(g)和H2(g)的物質(zhì)的量之比為13,C2H5OH(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量之比為13,故題圖3中曲線a、b、c、d代表的物質(zhì)分別為氫氣、二氧化碳、水蒸氣、乙醇。T4時(shí),H2(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)均為0.375,CO2(g)和C

36、2H5OH(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)均為0.125,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=p(C2H5OH)p3(H2O)p2(CO2)p6(H2)=(50.125)(50.375)3(50.125)2(50.375)6。22.甲烷和水蒸氣催化制氫主要存在如下兩個(gè)反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H=+206 kJ/molCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=-41 kJ/mol恒定壓強(qiáng)為p0時(shí),將n(CH4)n(H2O)=13的混合氣體投入反應(yīng)器中,平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)寫(xiě)出CH4與CO2反應(yīng)生成H2和CO的熱化學(xué)方程式:。(2)關(guān)

37、于甲烷和水蒸氣催化制氫反應(yīng),下列敘述正確的是。(填字母)A.恒溫、恒容條件下,加入惰性氣體,壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率加快B.恒溫、恒容條件下,加入水蒸氣,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)速率加快C.升高溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,有效碰撞頻率增大,反應(yīng)速率加快D.加入合適的催化劑,同時(shí)降低反應(yīng)溫度,相同時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率可能不變(3)恒定壓強(qiáng)為p0,投料比為n(CH4)n(H2O)=13時(shí),從提高氫氣產(chǎn)率角度考慮反應(yīng)溫度應(yīng)控制在。(4)600 時(shí),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為(保留2位有效數(shù)字),反應(yīng)的平衡常數(shù)的計(jì)算式為Kp=。(Kp是以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))答案(1)CH4(g)+2CO2(g)2

38、H2(g)+2CO(g)H=+247 kJ/mol(2)CD(3)700750(4)77.78%0.06p0(0.50p0)30.04p00.32p0解析(1)根據(jù)蓋斯定律-得CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)H=+247 kJ/mol。(2)A項(xiàng),恒溫、恒容條件下,加入惰性氣體,各組分濃度不變,則反應(yīng)速率不變,錯(cuò)誤。B項(xiàng),恒溫、恒容條件下,加入水蒸氣,反應(yīng)物濃度增大,活化分子數(shù)增多,反應(yīng)速率加快,但活化分子百分?jǐn)?shù)不變,錯(cuò)誤。(3)平衡時(shí)氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)越大且所需溫度越低越好,則從提高氫氣產(chǎn)率角度考慮反應(yīng)溫度應(yīng)控制在700750 。(4)600 時(shí),CH4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0

39、.04,CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.08,設(shè)CH4轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x mol,CO轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為y mol,列三段式;CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)起始(mol)1300轉(zhuǎn)化(mol)xxx3x平衡(mol)1-x3-xx3xCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始(mol)x3-x03x轉(zhuǎn)化(mol)yyyy平衡(mol)x-y3-x-yy3x+y則氣體總物質(zhì)的量為(1-x+3-x-y+x-y+y+3x+y) mol=(4+2x) mol,CH4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為1-x4+2x=0.04,解得x=79,則CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為791100%77.78%;CO2的物

40、質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為y4+279=0.08,解得y=49,則CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為79-494+279=0.06,由圖可知,H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.32,H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.50,則反應(yīng)的平衡常數(shù)的計(jì)算式為Kp=p(CO)p3(H2)p(CH4)p(H2O)=0.06p0(0.50p0)30.04p00.32p0。23.研究碳、氮、硫等元素化合物的性質(zhì)或轉(zhuǎn)化對(duì)建設(shè)生態(tài)文明、美麗中國(guó)具有重要意義。(3)工業(yè)上以CO和H2為原料合成甲醇的反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)HabB.上述三種溫度之間的關(guān)系為T(mén)1T2T3C.c點(diǎn)狀態(tài)下再通入1 mol CO和4 mol H2,再次達(dá)到平衡時(shí)H2的

41、體積分?jǐn)?shù)增大D.a點(diǎn)狀態(tài)下再通入0.5 mol CO和0.5 mol CH3OH,平衡不移動(dòng)(4)在一定條件下,向某恒容密閉容器中充入x mol CO2和y mol H2,發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-50 kJ/mol。圖1圖2圖1中能表示該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T之間的變化關(guān)系的是曲線(填“a”或“b”),判斷依據(jù)是。若x=2、y=3,測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi)不同溫度下H2的轉(zhuǎn)化率如圖2所示,則T2時(shí),起始?jí)簭?qiáng)為2.5 MPa,Kp=MPa-2(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。答案(3)D(4)a該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng)

42、,平衡常數(shù)減小80081(或9.88)解析(3)A項(xiàng),由圖可知,當(dāng)n(H2)/n(CO)=1.5時(shí),a點(diǎn)CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于b點(diǎn)CO的平衡轉(zhuǎn)化率,當(dāng)溫度為T(mén)3時(shí),隨著n(H2)/n(CO)增大,CO的轉(zhuǎn)化率增大,H2的轉(zhuǎn)化率減小,所以H2轉(zhuǎn)化率abc,錯(cuò)誤;B項(xiàng),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高CO的轉(zhuǎn)化率越小,故溫度大小關(guān)系為T(mén)3T2T1,錯(cuò)誤;C項(xiàng),c點(diǎn)狀態(tài)下再通入1 mol CO和4 mol H2,在等溫等容的條件下,投料比不變,相當(dāng)于加壓,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),新平衡時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)減小,錯(cuò)誤;D項(xiàng),a點(diǎn)時(shí),設(shè)加入的n(H2)=1.5 mol,n(CO)=1 mol,CO的轉(zhuǎn)化率為50%,反

43、應(yīng)的三段式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)起始量(mol/L)11.50變化量(mol/L)0.510.5平衡量(mol/L)0.50.50.5平衡常數(shù)K=0.50.5(0.5)2=4,再通入0.5 mol CO和0.5 mol CH3OH,c(CO)=c(CH3OH)=1 mol/L,c(H2)=0.5 mol/L,Q=11(0.5)2=4=K,所以平衡不移動(dòng),正確。(4)根據(jù)T2下H2轉(zhuǎn)化率為80%列出三段式,計(jì)算可得答案。24.氮是地球上含量比較豐富的一種元素,氮的化合物在工業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用。.已知298 K時(shí),發(fā)生反應(yīng):N2O4(g)2NO2(g)(1)反應(yīng)達(dá)到平

44、衡后,壓縮容器的體積,再次達(dá)到平衡時(shí)混合氣體的顏色(填“變深”“變淺”或“不變”)。(2)恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),已知v正=k正p(N2O4),v逆=k逆p2(NO2),Kp=(用k正、k逆表示)。若初始?jí)簭?qiáng)為100 kPa,k正=2.8104 s-1,當(dāng)NO2的體積分?jǐn)?shù)為40%時(shí),v正=kPas-1。其中p(N2O4)和p(NO2)分別是N2O4和NO2的分壓,分壓=p總氣體體積分?jǐn)?shù),k正、k逆為速率常數(shù).在催化劑作用下,H2可以還原NO消除污染,反應(yīng)為2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)H=a kJ mol-1。(3)若每生成7 g N2放出166 kJ的熱量,則a=。

45、(4)該反應(yīng)分兩步進(jìn)行:2NO(g)+H2(g)N2(g)+H2O2(g)H1H2O2(g)+H2(g)2H2O(g)H2已知:總反應(yīng)分多步進(jìn)行時(shí),較慢的一步?jīng)Q定總反應(yīng)速率。.總反應(yīng)的速率表達(dá)式v=kc2(NO)c(H2)(k為速率常數(shù),只和溫度有關(guān))。由上述信息可知,正反應(yīng)的活化能較低的是(填“”或“”)。(5)將2 mol NO和1 mol H2充入一個(gè)恒容的密閉容器中,經(jīng)相同時(shí)間測(cè)得N2的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。低于900 K時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)(填“是”或“不是”)對(duì)應(yīng)溫度下平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù),原因是。高于900 K時(shí),N2的體積分?jǐn)?shù)降低的可能原因是。答案(1)變深(2)k正k逆2.

46、1106(3)-664(4)(5)不是該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)隨著溫度的升高而降低催化劑的活性下降、升溫平衡逆向移動(dòng)、副反應(yīng)增多等解析(1)壓縮容器的體積,NO2的濃度變大而使混合氣體的顏色變深,雖然平衡會(huì)逆向移動(dòng),但是,根據(jù)平衡移動(dòng)原理可知,再次達(dá)到平衡時(shí)混合氣體的顏色仍比原平衡深。(2)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)v正=v逆,即k正p(N2O4)=k逆p2(NO2),可得k正k逆=p2(NO2)p(N2O4)=Kp;設(shè)起始時(shí)N2O4的物質(zhì)的量為1 mol,列三段式 N2O4(g)2NO2(g)起始/mol10轉(zhuǎn)化/molx2x平衡/mol1-x2x當(dāng)NO2的體積分?jǐn)?shù)為40%時(shí),即2x

47、1-x+2x=0.4,解得x=0.25 mol,則平衡時(shí)總物質(zhì)的量為1.25 mol,平衡時(shí)壓強(qiáng)=1.25mol100 kPa1mol=125 kPa,p(N2O4)=125 kPa1mol-0.25mol1.25mol=75 kPa,v正=k正p(N2O4)=2.8104 s-175 kPa=2.1106 kPas-1。(3)由生成7 g(0.25 mol)N2放出166 kJ的熱量可知,生成1 mol N2放出1664 kJ=664 kJ的熱量,則a=-664。(4)由總反應(yīng)速率表達(dá)式可知,NO只出現(xiàn)在反應(yīng)中,即反應(yīng)速率較慢,為決速步,活化能較高,故反應(yīng)的正反應(yīng)活化能較低。25.氨基甲酸銨

48、(H2NCOONH4)為尿素生產(chǎn)過(guò)程的中間產(chǎn)物,易分解。某小組對(duì)氨基甲酸銨的分解實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。已知:.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H1=-92.4 kJmol-1.C(s)+O2(g) CO2(g)H2=-393.8 kJmol-1.N2(g)+3H2(g)+C(s)+O2(g) H2NCOONH4(s)H3=-645.7 kJmol-1回答下列問(wèn)題:(1)寫(xiě)出H2NCOONH4分解生成NH3與CO2氣體的熱化學(xué)方程式:。(2)恒容條件下,實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示:T/K293298303308313p/kPa8.6011.4016.2420.8630.66恒溫恒容時(shí),下列能夠說(shuō)明該

49、反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(填字母)。A.容器內(nèi)總壓強(qiáng)不再改變B.2v正(NH3)=v逆(CO2)C.c2(NH3)c(CO2)的值不再改變D.NH3的體積分?jǐn)?shù)不再改變某溫度下,該反應(yīng)平衡時(shí)容器內(nèi)總壓強(qiáng)為p,寫(xiě)出該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)的計(jì)算式Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度,分壓=總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。隨著溫度升髙,Kp逐漸(填“增大”“減小”或“不變”),其主要原因是。某溫度下,達(dá)到平衡后,欲增加NH3的平衡濃度,可采取的措施有(填標(biāo)號(hào))。A.加H2NCOONH4B.加催化劑C.減小體積增大壓強(qiáng)D.移走CO2(3)已知:RlnKp=-HT+C(C為常數(shù))。根據(jù)上表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到下圖,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱

50、H=kJmol-1。答案(1)H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)H=+159.5 kJmol-1(2)AC4p3/27增大該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)增大的吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡向右移動(dòng),所以Kp增大D(3)+144.18解析(1)根據(jù)蓋斯定律,由 + - 得H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)H=+159.5 kJmol-1。(2)A項(xiàng),恒溫恒容下,氣體總壓強(qiáng)是個(gè)變量,當(dāng)變量不變時(shí),則達(dá)到平衡狀態(tài),正確;B項(xiàng),v正(NH3)=2v逆(CO2)時(shí),達(dá)到平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;C項(xiàng),c2(NH3)c(CO2)的值不變時(shí),此時(shí)的Q=K,即達(dá)到平衡狀態(tài),正確;D項(xiàng),NH3的

51、體積分?jǐn)?shù)始終是不變的,不能說(shuō)明已達(dá)到平衡狀態(tài),錯(cuò)誤。由Kp=p2(NH3)p(CO2)=(2p/3)2(p/3)=4p3/27。A項(xiàng),H2NCOONH4是固體,加入固體對(duì)平衡無(wú)影響;B項(xiàng),催化劑對(duì)平衡無(wú)影響;C項(xiàng),由于溫度不變,減小體積增大壓強(qiáng)時(shí),平衡常數(shù)K不變,所以NH3的濃度不變;D項(xiàng),移走CO2,平衡向右移動(dòng),NH3的濃度增加,正確。(3)把題圖中(3.19,69.50)和(3.30,53.64)代入表達(dá)式中得69.50 Jmol-1K-1=-3.1910-3K-1H+C,53.64 Jmol-1=-3.3010-3K-1H+C,兩式聯(lián)立解得:H+144.18 kJmol-1。26.甲烷

52、和水蒸氣催化制氫主要有如下兩個(gè)反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H=+206 kJmol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=-41 kJmol-1恒定壓強(qiáng)為100 kPa時(shí),將n(CH4)n(H2O)=13的混合氣體投入反應(yīng)器中,平衡時(shí),各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)寫(xiě)出CH4與CO2生成H2和CO的熱化學(xué)方程式:。(2)關(guān)于甲烷和水蒸氣催化制氫反應(yīng),下列敘述正確的是(填標(biāo)號(hào))。A.恒溫、恒容條件下,加入惰性氣體,壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率加快B.恒溫、恒容條件下,加入水蒸氣,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)速率加快C.升高溫度,活化

53、分子百分?jǐn)?shù)增大,有效碰撞頻率增大,反應(yīng)速率加快D.加入合適的催化劑,降低反應(yīng)溫度也能實(shí)現(xiàn)單位時(shí)間轉(zhuǎn)化率不變(3)系統(tǒng)中H2的含量,在700 左右出現(xiàn)峰值,試從化學(xué)平衡的角度解釋出現(xiàn)峰值的原因:低于700 ,;高于700 ,。(4)已知投料比為n(CH4)n(H2O)=13的混合氣體,p=100 kPa。600 時(shí),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為,反應(yīng)的平衡常數(shù)的計(jì)算式為Kp=(Kp是以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。答案(1)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)H=+247 kJmol-1(2)CD(3)以反應(yīng)為主,升高溫度,平衡正向移動(dòng),H2含量增大以反應(yīng)為主,升高溫度

54、,平衡逆向移動(dòng),H2含量減小(4)77.8%(0.50100 kPa)3(0.06100 kPa)(0.04100 kPa)(0.32100 kPa)解析(1)根據(jù)蓋斯定律,由-可得CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)H=+247 kJmol-1。(2)A項(xiàng),恒溫恒容時(shí)通入惰性氣體,體系壓強(qiáng)增大,但各氣體組分濃度不變,所以反應(yīng)速率不變,錯(cuò)誤;B項(xiàng),恒溫恒容時(shí),加入水蒸氣,活化分子百分?jǐn)?shù)不變,錯(cuò)誤;C項(xiàng),升高溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)速率加快,正確;D項(xiàng),加入合適的催化劑,反應(yīng)速率加快,單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率增大,降低溫度,反應(yīng)速率減慢,單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率減小,所以加入合適的催化劑

55、,降低反應(yīng)溫度也能實(shí)現(xiàn)單位時(shí)間轉(zhuǎn)化率不變,正確。(4)設(shè)甲烷和水蒸氣的物質(zhì)的量分別為a和3a,平衡時(shí)CO和CO2的物質(zhì)的量分別為x、y,則有:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)起始/mola3a00轉(zhuǎn)化/molx+yx+yx+y3(x+y)平衡/mola-(x+y)3a-(x+y)x+y3(x+y)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)起始/molx+y3a-(x+y)03(x+y)轉(zhuǎn)化/molyyyy平衡/molx3a-x-2yy3x+4y根據(jù)圖像中600 時(shí)甲烷的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)可得a-x-y4a+2x+2y=0.04,x+y=0.84a1.08,所以甲烷的平衡轉(zhuǎn)

56、化率為x+ya100%=0.841.08100%77.8%。反應(yīng)后混合氣體總物質(zhì)的量為6a1.08,由圖可知,氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.50,則其物質(zhì)的量為3x+4y=3a1.08,結(jié)合x(chóng)+y=0.84a1.08。解得x=0.36a1.08,y=0.48a1.08,甲烷、氫氣、水蒸氣、CO的分壓分別為0.04100 kPa、0.50100 kPa、0.32100 kPa、0.06100 kPa,代入數(shù)據(jù)求解。27.聚乙烯醇生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物乙酸甲酯,其催化醇解反應(yīng)可用于制備甲醇和乙酸己酯,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l) CH3COOC6H13(l)+C

57、H3OH(l)。已知:v正=k正x(CH3COOCH3)x(C6H13OH),v逆=k逆x(CH3COOC6H13)x(CH3OH),其中v正、v逆為正、逆反應(yīng)速率,k正、k逆為速率常數(shù),x為各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。(1)反應(yīng)開(kāi)始時(shí),己醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比11投料,測(cè)得348 K、343 K、338 K三個(gè)溫度下乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率()隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如下圖所示。該醇解反應(yīng)的H0(填“”或“3.2AC(2)21不變(3)bc解析(1)根據(jù)題圖可知,的速率最快,說(shuō)明對(duì)應(yīng)的是最高溫度348 K,溫度升高,平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率增大,說(shuō)明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以H0。348 K時(shí),設(shè)初始投料為1 mol,由

58、題圖知,平衡時(shí),乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率為64%,則計(jì)算可得平衡時(shí)n(CH3COOCH3)=n(C6H13OH)=0.36 mol,n(CH3COOC6H13)=n(CH3OH)=0.64 mol,代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算Kx=x(CH3COOC6H13)x(CH3OH)x(CH3COOCH3)x(C6H13OH)3.2。達(dá)到平衡時(shí),k正k逆=x(CH3COOC6H13)x(CH3OH)x(CH3COOCH3)x(C6H13OH)=Kx,由題圖中乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率可知,溫度越高,k正k逆越大,即k正-k逆的值越大,故k正-k逆值最大的曲線是。曲線、的溫度依次降低,由此可以畫(huà)出化學(xué)平衡的v-t圖像,如圖所示:

59、由此可知A點(diǎn)v正最大,C點(diǎn)的v逆最大。(2)增大己醇的投入量,可以增大乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率,因此,投料比為 21時(shí)乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率最大。Kx只與溫度有關(guān),因此投料比不同不會(huì)造成平衡常數(shù)的改變。(3)催化劑參與了醇解反應(yīng),改變了反應(yīng)歷程,a錯(cuò)誤;催化劑不影響化學(xué)平衡,說(shuō)明催化劑使k正和k逆增大相同倍數(shù),b正確;催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能,c正確;催化劑不改變化學(xué)平衡,乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率不變,d錯(cuò)誤。知識(shí)歸納一般來(lái)說(shuō),平衡常數(shù)與正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)存在關(guān)系:K=k正/k逆。知識(shí)拓展溫度升高,吸熱方向速率常數(shù)增大倍數(shù)大于放熱方向速率常數(shù)的增大倍數(shù)。28.甲醇是重要的有機(jī)化工原料,利用CO2和H2在催化劑作用下

60、合成甲醇的主要反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)H=-58 kJmol-1。請(qǐng)回答:(1)上述反應(yīng)中的活化能Ea(正)Ea(逆)(填“”或“”),該反應(yīng)應(yīng)選擇高效催化劑(填“高溫”或“低溫”)。(2)若T1 時(shí)將6 mol CO2和8 mol H2充入2 L密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),初始?jí)簭?qiáng)為p0 kPa,測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖1中狀態(tài)。圖1中數(shù)據(jù)A(1,6)代表在1 min時(shí)H2的物質(zhì)的量是6 mol。圖1T1 時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分B的平衡壓強(qiáng)p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù),記作Kp,如p(B)=px(B),