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专项训练 速率方程的有关计算
一、填空题
1. 是一种常用的还原剂。一定条件下,反应的速率方程为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关。与浓度无关)。某温度下,该反应在不同浓度下反应速率如下表所示:
反应速率
①
0.10
0.10
②
0.20
0.10
2
③
0.20
0.20
4
(1)根据表中测定结果,推断出a= 、b= 。
(2)改变下列反应条件,反应速率增大的是___________(填字母)。
A.降温 B.缩小体积 C.加入催化剂 D.减压
2.我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和,因此,研发二氧碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。在一定催化剂催化作用下CO2加氢合成甲酸发生反应如下:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) ΔH1=-30.9kJ/mol
(1)温度为T1℃时,该反应平衡常数K=2,将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中,实验测得:v正=k正·c(CO2)·c(H2),v逆=k逆·c(HCOOH),k正、k逆为速率常数。T1℃时,k逆= k正。
(2)当温度改变为T2℃时,k正=1.9 k逆,则T2℃时平衡压强 (填“>”“<”或“=”) T1℃时平衡压强。
(3)该反应的 Arrhenius经验公式的实验数据如图中的曲线d所示,已知 Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数),则该反应的活化能Ea= kJ/mol。改变外界条件,实验数据如图中的曲e所示,则实验可能改变的外界条件是 。
3.碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步:I2(g)→2I(g)(快反应)
第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步:IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
(1)实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是_______。
A.N2O分解反应中,k值与碘蒸气浓度大小有关
B.v(第二步的逆反应)<v(第三步反应)
C.IO为反应的催化剂
D.第二步活化能比第三步大
(2)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8kJ-mol-1.实验测得:v正=k正·p2(NO)·p2(CO),v逆=k逆·p(N2)·p2(CO2)。其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,只与温度有关;p为气体分压(分压=物质的量分数x总压)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数 (填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。
②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和N2物质的量之比为2:2:1,压强为P0kPa。达平衡时压强为0.9P0kPa,则平衡时CO的转化率为 , 。
4. 一定温度下,固定容积的密闭容器中发生反应:。
其中,正、逆反应速率分别满足以下关系: (、表示速率常数,与温度有关)
①若该温度下平衡常数K=10,则 ,升高温度,增大的倍数 (填“大于”“小于”或“等于”)增大的倍数。
②在该条件下反应达平衡后,再充入一定量的,则 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
5.氮气转化为氮的化合物对于工业制备硝酸有着重要的意义。回答下列问题。
(1)
某反应(假设只涉及气体)的平衡常数表达式为,则该反应的热化学方程式为 。
(2)已知反应 的速率方程为,,其中、是正、逆反应的速率常数,只与温度有关,且随温度升高而增大。温度下,在2L恒容密闭容器中充入一定量气体发生上述反应,测得容器中不同时刻如表所示:
时间/s
0
1
2
3
4
5
2.00
1.60
1.32
1.14
1.00
1.00
①1~4s内该反应的平均反应速率 。
②温度下达到化学平衡时, 。
③若将容器的温度改为,其他条件不变,,则 (填“<”“>”或“=”)。
6.温度为T1时,在一个容积均为1L的密闭容器中仅发生反应:。实验测得: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逆为速率常数,受温度影响。
物质的起始浓度/mol/L
物质的平衡浓度/m