熱點(diǎn)強(qiáng)化練15　平衡常數(shù)與速率常數(shù)

熱點(diǎn)強(qiáng)化練15平衡常數(shù)與速率常數(shù)1.(2023·江西鷹潭模擬節(jié)選)為了研究反應(yīng)的熱效應(yīng),我國(guó)的科研人員計(jì)算了在一定范圍內(nèi)下列反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp。(1)由圖可知ΔH1

(填“大于”或“小于”)0。小于解析:(1)由題圖可知,溫度升高,lgKp1減小,即平衡常數(shù)Kp1減小,說(shuō)明反應(yīng)ⅱ是放熱反應(yīng),則ΔH1小于0。(2)反應(yīng)ⅰ的Kp0=

(用Kp1和Kp2表示)。

Kp1·Kp2解析:(2)根據(jù)蓋斯定律,由ⅱ+ⅲ=ⅰ,則Kp0=Kp1·Kp2。2.(2023·遼寧遼陽(yáng)模擬節(jié)選)丙烯是制備聚丙烯的單體,在催化劑作用下,可由丙烷直接脫氫或氧化脫氫制得。反應(yīng)Ⅰ(直接脫氫):C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)

ΔH1向某恒壓密閉容器中通入C3H8(g)和N2(g)的混合氣體(N2不參與反應(yīng)),發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,反應(yīng)起始時(shí)氣體的總壓強(qiáng)為100kPa。在溫度為T(mén)1

℃時(shí),C3H8(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與通入的混合氣體中C3H8(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的關(guān)系如圖所示。T1

℃時(shí),反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=

kPa(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),保留一位小數(shù))。

16.73.(2023·河南安陽(yáng)二模節(jié)選)CO2與CH4均是溫室氣體,CO2與CH4催化重整受到越來(lái)越多的關(guān)注,它是有效應(yīng)對(duì)全球氣候變化的重要方法。CO2與CH4經(jīng)催化重整可制得合成氣CO和H2,催化重整涉及的反應(yīng)如下:ⅰ.CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)

ΔH=+120kJ·mol-1ⅱ.H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)

ΔH=+41kJ·mol-1在總壓為24p0的恒壓密閉容器中,起始時(shí)通入n(CH4)∶n(CO2)=1∶1的混合氣體,在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)ⅰ、ⅱ,測(cè)得CH4、CO2的平衡轉(zhuǎn)化率分別為20%和40%。(1)平衡時(shí)容器的體積是起始時(shí)的

倍。

1.23增大不變4.(2023·陜西西安二模節(jié)選)氫氣在工業(yè)上具有重要的應(yīng)用,從煉鋼到食品無(wú)處不在,未來(lái)隨著“碳中和”戰(zhàn)略的推進(jìn),氫氣的使用率將得到進(jìn)一步的提升。用H2可以將CO2轉(zhuǎn)化為CH4,該過(guò)程中涉及的反應(yīng)如下。在一定條件下,向某2L恒容密閉容器中充入2molCO2、4molH2,發(fā)生反應(yīng)②,測(cè)得反應(yīng)10min時(shí),不同溫度下氫氣的轉(zhuǎn)化率如圖所示。(1)a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的v逆(CH4)由大到小的順序?yàn)?/p>

(用a、b、c表示),請(qǐng)解釋原因:

。

T2溫度下,若起始時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為3MPa,前10min內(nèi)v(H2)=

MPa·min-1,該溫度下反應(yīng)的Kp=

(MPa)-2(保留一位小數(shù),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))。

c>b>a溫度越高,濃度越大,則速率越大,由于轉(zhuǎn)化率c>b>a,故甲烷的濃度c>b>a,且對(duì)應(yīng)溫度c>b>a,綜上所述,v逆(CH4)由大到小順序?yàn)閏>b>a0.1616.7(2)已知速率方程v正=k正·p4(H2)·p(CO2)、v逆=k逆·p2(H2O)·p(CH4),k正、k逆只與溫度有關(guān)。若T2時(shí),k逆=2(MPa)-2·min-1,則該溫度下k正=

(MPa)-4·min-1。33.41越大6.(2023·廣西南寧適應(yīng)性測(cè)試節(jié)選)氮及其化合物在科研及生產(chǎn)中均有重要的應(yīng)用。根據(jù)已學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題:汽車(chē)尾氣中發(fā)生的反應(yīng)有2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)

ΔH=-746kJ·mol-1。(1)有毒氣體N2O、CO在Fe+催化下發(fā)生的反應(yīng)是N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g),其反應(yīng)分兩步進(jìn)行(如圖所示),寫(xiě)出其中反應(yīng)①的化學(xué)方程式:

?？偡磻?yīng)速率的大小主要由其中一步反應(yīng)決定,該反應(yīng)是

(填“①”或“②”)。

①(2)①向體積為2L且?guī)鈮河?jì)的恒容密閉容器中通入2molNO和2molCO。若反應(yīng)起始和平衡時(shí)溫度相同(均為T(mén)0

℃),測(cè)得反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)(p)隨時(shí)間(t)的變化如圖2曲線(xiàn)a所示,若其他條件相同,僅改變某一條件時(shí),測(cè)得其壓強(qiáng)(p)隨時(shí)間(t)的變化如圖2曲線(xiàn)b所示,則改變的條件是

,0～10min內(nèi)用CO表示的平均反應(yīng)速率為

,該溫度時(shí)反應(yīng)的分壓平衡常數(shù)為

(用含p的代數(shù)式表示,用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

加入催化劑0.05mol·L-1·min-1