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專項訓(xùn)練速率方程的有關(guān)計算一、填空題1.是一種常用的還原劑。一定條件下,反應(yīng)的速率方程為(k為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān)。與濃度無關(guān))。某溫度下,該反應(yīng)在不同濃度下反應(yīng)速率如下表所示:反應(yīng)速率①0.100.10②0.200.102③0.200.204(1)根據(jù)表中測定結(jié)果,推斷出a=、b=。(2)改變下列反應(yīng)條件,反應(yīng)速率增大的是___________(填字母)。A.降溫 B.縮小體積 C.加入催化劑 D.減壓2.我國力爭于2030年前做到碳達峰,2060年前實現(xiàn)碳中和,因此,研發(fā)二氧碳利用技術(shù),降低空氣中二氧化碳含量成為研究熱點。在一定催化劑催化作用下CO2加氫合成甲酸發(fā)生反應(yīng)如下:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)ΔH1=30.9kJ/mol(1)溫度為T1℃時,該反應(yīng)平衡常數(shù)K=2,將等物質(zhì)的量的CO2和H2充入體積為1L的密閉容器中,實驗測得:v正=k正·c(CO2)·c(H2),v逆=k逆·c(HCOOH),k正、k逆為速率常數(shù)。T1℃時,k逆=k正。(2)當(dāng)溫度改變?yōu)門2℃時,k正=1.9k逆,則T2℃時平衡壓強(填“>”“<”或“=”)T1℃時平衡壓強。(3)該反應(yīng)的Arrhenius經(jīng)驗公式的實驗數(shù)據(jù)如圖中的曲線d所示,已知Arrhenius經(jīng)驗公式為Rlnk=+C(Ea為活化能,k為速率常數(shù),R和C為常數(shù)),則該反應(yīng)的活化能Ea=kJ/mol。改變外界條件,實驗數(shù)據(jù)如圖中的曲e所示,則實驗可能改變的外界條件是。3.碘蒸氣存在能大幅度提高N2O的分解速率,反應(yīng)歷程為:第一步:I2(g)→2I(g)(快反應(yīng))第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反應(yīng))第三步:IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反應(yīng))(1)實驗表明,含碘時N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是_______。A.N2O分解反應(yīng)中,k值與碘蒸氣濃度大小有關(guān)B.v(第二步的逆反應(yīng))<v(第三步反應(yīng))C.IO為反應(yīng)的催化劑D.第二步活化能比第三步大(2)為避免汽車尾氣中的氮氧化合物對大氣的污染,需給汽車安裝尾氣凈化裝置。在凈化裝置中CO和NO發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
ΔH=746.8kJmol1.實驗測得:v正=k正·p2(NO)·p2(CO),v逆=k逆·p(N2)·p2(CO2)。其中k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù),只與溫度有關(guān);p為氣體分壓(分壓=物質(zhì)的量分數(shù)x總壓)。①達到平衡后,僅升高溫度,k正增大的倍數(shù)(填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍數(shù)。②一定溫度下在剛性密閉容器中充入CO、NO和N2物質(zhì)的量之比為2:2:1,壓強為P0kPa。達平衡時壓強為0.9P0kPa,則平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為,。4.一定溫度下,固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):。其中,正、逆反應(yīng)速率分別滿足以下關(guān)系:
(、表示速率常數(shù),與溫度有關(guān))①若該溫度下平衡常數(shù)K=10,則,升高溫度,增大的倍數(shù)(填“大于”“小于”或“等于”)增大的倍數(shù)。②在該條件下反應(yīng)達平衡后,再充入一定量的,則(填“變大”、“變小”或“不變”)。5.氮氣轉(zhuǎn)化為氮的化合物對于工業(yè)制備硝酸有著重要的意義?;卮鹣铝袉栴}。(1)
某反應(yīng)(假設(shè)只涉及氣體)的平衡常數(shù)表達式為,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。(2)已知反應(yīng)
的速率方程為,,其中、是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù),只與溫度有關(guān),且隨溫度升高而增大。溫度下,在2L恒容密閉容器中充入一定量氣體發(fā)生上述反應(yīng),測得容器中不同時刻如表所示:時間/s0123452.001.601.321.141.001.00①1~4s內(nèi)該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率。②溫度下達到化學(xué)平衡時,。③若將容器的溫度改為,其他條件不變,,則(填“<”“>”或“=”)。6.溫度為T1時,在一個容積均為1L的密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng):。實驗測得:正=(NO)消耗=2(O2)消耗=k正c2(NO)·c(O2),逆=(NO2)消耗=k逆c2(NO2),k正、k逆為速率常數(shù),受溫度影響。物質(zhì)的起始濃度/mol/L物質(zhì)的平衡濃度/mol/Lc(NO)c(O2)c(NO2)c(O2)0.60.300.2溫度為T1時,(填數(shù)據(jù));當(dāng)溫度升高為T2時,k正、k逆分別增大m倍和n倍,則mn(填“>”、“<”或“=”)7.為保護環(huán)境,需給汽車安裝尾氣凈化裝置,裝置中發(fā)生反應(yīng)為:。一定溫度下,將等物質(zhì)的量的CO和NO氣體充入剛性容器中發(fā)生反應(yīng),測得容器內(nèi)的壓強變化如圖中曲線Ⅰ所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)已知該反應(yīng)的正反應(yīng)速率,逆反應(yīng)速率,其中、為速率常數(shù),只與溫度有關(guān)。則反應(yīng)達平衡時,(填“>”、“<”或“=”)。(2)從曲線Ⅰ到曲線Ⅱ可能改變的反應(yīng)條件是,此時與Ⅰ相比將(填“增大”、“減小”或“不變”)。8.丙酮的碘代反應(yīng)CH3COCH3+I2→CH3COCH2I+HI的速率方程為v=k·cm(CH3COCH3)·cn(I2)·cp(H+),其半衰期(當(dāng)剩余反應(yīng)物恰好是起始的一半時所需的時間)為,其中k=A(k為速率常數(shù),Ea為活化能,A為比例系數(shù))。(1)在保持酸性不變的條件下,改變下列條件時,反應(yīng)的瞬時速率如表所示。序號溫度c(CH3COCH3)/(mol?L1)c(I2)/(mol?L1)v/(103mol?L1?min1)1T10.250.0501.42T10.500.0502.83T11.000.0505.64T10.500.1002.85T20.500.100①下列關(guān)于速率常數(shù)k的說法中正確的是(填標號)。A.速率常數(shù)k只受溫度影響B(tài).加入催化劑,可使k增大C.可逆反應(yīng)中的正逆反應(yīng)速率常數(shù)k正和k逆相等②當(dāng)T2>T1時,vx2.8mol?L1?min1(填:“大于”、“小于”或“等于”)。③速率方程中:m=;n=;k=。(2)若T1℃時,v=k·cm(CH3COCH3)·cn(I2)·cp(H+),c(I2)、c(CH3COCH3)、c(H+)的起始濃度依次是0.01mol?L1、0.1mol?L1、0.01mol?L1。當(dāng)c(I2)的濃度降低為原來一半時,反應(yīng)速率將(填:“變大”、“變小”或“不變”)。(3)在過量的I2存在,c(H+)=1mol?L1時。反應(yīng)掉75%的CH3COCH3所需的時間是min。9.一定溫度下,向一恒容密閉容器中一入定量CH4(g)和H2O(g),發(fā)生CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)吸熱反應(yīng)。實驗測得速率方程:v正=k正c(CH4)c(H2O),v逆=k逆(CO)c3(H2)(k正、k逆為正、逆反應(yīng)速率常數(shù),只與溫度、催化劑、固體表面積有關(guān),與濃度無關(guān))。①他條件不變,升高溫度.k正(填“增大”、“減小”或“不變”,下同);加入催化劑,v逆。②達到平衡時,=(用含k正、k逆的代數(shù)式表示)。10.乙烯、環(huán)氧乙烷是重要的化工原料,用途廣泛。實驗測得2CH2=CH2(g)+O2(g)2(g)△H﹤0中,v逆=k逆·c2(),v正=k正c2(CH2=CH2)·c(O2)(為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。(1)反應(yīng)達到平衡后,僅降低溫度,下列說法正確的是_______(填字母)。A.均增大,且增大的倍數(shù)更多 B.均減小,且減小的倍數(shù)更少C.增大、減小,平衡正向移動 D.均減小,且減小的倍數(shù)更少(2)若在的密閉容器中充入和,在一定溫度下只發(fā)生上述反應(yīng),經(jīng)過反應(yīng)達到平衡,體系的壓強變?yōu)樵瓉淼?.875倍,則內(nèi),。11.已知基元反應(yīng)mA+nB→pC+qD的速率方程為v=kcm(A)cn(B)(k為只與溫度有關(guān)的速率常數(shù)),一般反應(yīng)的速率由基元反應(yīng)中的慢反應(yīng)決定,反應(yīng)3ClO(aq)(aq)+2Cl(aq)可能的機理有如下幾種:I、3C1O→+2ClII、ClO→Cl+O(慢)、O+ClO→Cl+O2(快)、C1O+O2→(快)III、ClO+ClO→+Cl(慢)、ClO+→+Cl(快)則機理II的中間體是。若反應(yīng)3ClO(aq)(aq)+2Cl(aq)的速率方程為v=kc2(ClO),則該反應(yīng)的歷程可能是(填標號)。12.羰基硫(COS),用于合成除草劑、殺蟲劑等,還能作為糧食熏蒸劑。CO、CO2分別與H2S反應(yīng)均能制得COS,反應(yīng)如下:反應(yīng)Ⅰ:反應(yīng)Ⅱ:已知:在相同條件下,向兩個容積相同且不變的密閉容器中按下表投料(N2不參與反應(yīng)),分別發(fā)生上述反應(yīng)。溫度相同時,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)大于反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)。實線a、b表示在相同的時間內(nèi)兩反應(yīng)中n(COS)隨溫度的變化關(guān)系如下圖所示;虛線c、d表示兩反應(yīng)的平衡曲線。反應(yīng)Ⅰ反應(yīng)Ⅱ起始投料COH2SN2CO2H2SN2起始物質(zhì)的量(mol)113113完成下列填空:實驗測得反應(yīng)Ⅱ的速率方程為:,,k為速率常數(shù),則達到平衡后,僅升高溫度k正增大的倍數(shù)(填“>”、“<”或“=”)k逆增大的倍數(shù)。13.利用天然氣分解也可制備,反應(yīng)如下:反應(yīng)1:
反應(yīng)2:
已知:、分別為正反應(yīng)速率常數(shù)和逆反應(yīng)速率常數(shù),該常數(shù)只與溫度、催化劑有關(guān)。通過實驗測得反應(yīng)Ⅲ的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率方程:,。一定溫度時測得,則該溫度時的平衡常數(shù)。14.工業(yè)上利用氨氣制備氫氰酸(HCN)的反應(yīng)為CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g)△H>0。速率方程為,,k(正)、k(逆)分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān)。①其他條件不變,反應(yīng)達到平衡后,NH3轉(zhuǎn)化率隨著條件X的增大而減小,則X可能是(答一種即可)。②當(dāng)平衡常數(shù)K=20,k(逆)=2時,k(正)=。15.甲醇氣相脫水制甲醚(CH3OCH3)的反應(yīng)可表示為:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=25kJ/mol。若其正、逆反應(yīng)速率分別可表示為v正=k正c2(CH3OH)、v逆=k逆c(CH3OCH3)·c(H2O),k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù),只與溫度有關(guān)。則如圖(pk=lgk)所示①、②、③、④四條斜線中,能表示pk正隨溫度T變化關(guān)系的是斜線。16.甲烷水蒸氣催化重整是制備高純氫的方法之一。反應(yīng)如下:反應(yīng)?。?;反應(yīng)ⅱ.;某科研小組研究了反應(yīng)ⅱ的動力學(xué),獲得其速率方程,k為速率常數(shù)(只受溫度影響),m為的反應(yīng)級數(shù)。在某溫度下進行實驗,測得各組分初濃度和反應(yīng)初速率如下:實驗序號10.1000.10020.1000.200的反應(yīng)級數(shù),當(dāng)實驗2進行到某時刻,測得,則此時的反應(yīng)速率(保留3位有效數(shù)字,已知)。17.機動車尾氣的主要污染物是氮的氧化物,采用合適的催化劑可分解NO,反應(yīng)為2NO(g)?N2(g)+O2(g)ΔH,在T1℃和T2℃時,分別在容積均為1L的密閉容器中通入1molNO,并發(fā)生上述反應(yīng),NO的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化曲線如下圖所示:(1)T1℃(填“>”或“<”,下同)T2℃,ΔH0。(2)溫度為T1℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(結(jié)果保留3位小數(shù))。已知反應(yīng)速率v正=k正c2(NO),v逆=k逆c(N2)·c(O2),k正、k逆分別為正反應(yīng)速率常數(shù)和逆反應(yīng)速率常數(shù),則a點處=。18.工業(yè)上用二氧化碳催化加氫可合成乙醇,其反應(yīng)原理為:2CO2(g)+6H2(g)?C2H5OH(g)+3H2O(g)△H。①該反應(yīng)的△H(填“>”“<”或“=”)0;其正反應(yīng)在(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進行。②該反應(yīng)的反應(yīng)速率表達式為v正=k正·c2(CO2)·c6(H2),v逆=k逆·c(C2H5OH)·c3(H2O),其中k正、k逆為速率常數(shù)。則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(用含k正、k逆的代數(shù)式表示),若其他條件不變,降低溫度,則下列推斷合理的是(填標號)。A.k正增大,k逆減小
B.k正減小,k逆增大C.k正減小的倍數(shù)大于k逆
D.k正減小的倍數(shù)小于k逆19.以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下:Ⅰ.Ⅱ.回答下列問題:(1)反應(yīng)I、II的1nK(K代表化學(xué)平衡常數(shù))隨(溫度的倒數(shù))的變化如圖所示。據(jù)圖判斷,升高溫度時,反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化學(xué)平衡常數(shù)將(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)已知反應(yīng)Ⅱ的速率方程可表示為,,其中分別為正、逆反應(yīng)的速率常數(shù),1gk與的關(guān)系如圖所示,①、②、③、④四條斜線中,表示1gk正的是;230℃下,圖中A、B、C、D點的
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