内容正文:
平衡中的速率方程
1.已知 。该反应的正、逆反应速率方程分别为、,其中速率常数、只与温度有关。下列说法正确的是
A.升高温度,增大,减小
B.该反应的平衡常数
C.降低温度,则减小的倍数更大
D.平衡后,扩大容器体积,
2.向某恒容密闭容器中充入等物质的量的PCl3(g)和Cl2(g),发生如下反应:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),测得不同温度下PCl3(g)的转化率α与时间的关系如图所示。其速率方程为v正=k正·c(PCl3)·c(Cl2),v逆=k逆·c(PCl5)(k正、k逆是速率常数,只与温度有关)。下列说法错误的是
A.该反应的ΔH<0
B.M点:>
C.升高温度,k正增大的倍数小于k逆增大的倍数
D.T1时,若平衡体系中c(Cl2)=0.25 mol·L-1,则=1/16
3. 。反应的速率方程可表示为,,其中、分别为正、逆反应的速率常数(只与温度有关)。
(1)反应的平衡常数K=___________(用含、的代数式表示)。
(2)一定条件下,向密闭反应器中按投料,测得在反应体系在初始总压强分别为、和时,平衡转化率随反应温度的变化如图所示。曲线Ⅲ代表的反应体系总压强为___________(填“10.0”“1.0”或“0.1”),判断依据___________。
4. 速率与活化能的关系可用阿伦尼乌斯经验公式表示:(为活化能,为速率常数,和为常数)。反应的速率方程为,。增大体系中的浓度,______(填“增大”“减小”或“不变”)。
5.在一定条件下CO2可合成乙烯(C2H4),发生的主要反应为: 。
(4)该反应的净反应速率方程为(、为速率常数,只与温度有关)。温度为℃时,;温度为℃时,,则________(填“>”“<”或“=”)。
6. 的速率方程为,(、为正、逆反应速率常数,与温度有关),其他条件相同,达到平衡时,,达到平衡时。由此推知,___________(填“>”、“<”或“=”)。
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《平衡与速率方程》参考答案
题号
1
2
答案
B
D
1.B
【详解】A.升高温度会使体系活化分子百分数增大,正、逆反应速率均增大,A错误;
B.反应达到平衡时正逆反应速率相等,即,结合平衡常数表达式,整理可得,B正确;
C.该反应,为放热反应,降低温度平衡正向移动,增大,说明减小的倍数更大,C错误;
D.平衡后扩大容器体积,体系压强减小,平衡向气体分子数增多的逆反应方向移动,因此,D错误;
故选B。
2.D
【详解】A.在其它条件相同时,温度越高,反应速率越快,达到平衡所需时间就越短。由图可知,温度:T2>T1,根据图:升高温度,PCl3的平衡转化率降低,说明化学平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则该反应的正反应是放热反应,ΔH<0,A正确;
B.根据图可知:在M点反应还未达到平衡状态,反应正向进行,v正>v逆,即k正·c(PCl3)·c(Cl2)>k逆·c(PCl5),得>,B正确;
C.据A分析:该反应的正反应是放热反应,在其它条件不变时,升高温度,化学平衡逆向移动,说明k正增大的倍数小于k逆增大的倍数,C正确;
D.T1时,平衡时v正=k正·c(PCl3)·c(Cl2)=v逆=k逆·c(PCl5),则,若平衡体系中c(Cl2)=0.25 mol·L-1,假设投料PCl3(g)和Cl2(g)均为amol/L,此时PCl3(g)转化率为80%,则反应0.8amol/L PCl3(g)、生成0.8amol/LPCl5(g),则,D错误;
故选D。
3.(1) (2) 10.0;正反应为气体分子数减少的反应,在其他条件不变的情况下,压强越大,的平衡转化率越大
(1)① 平衡时,反应速率满足计量数关系:,代入速率方程得: ,整理得平衡常数 。
(3)① 该反应正反应是气体分子数减少的反应,相同温度下,压强越大,平衡正向移动,NO平衡转化率越大。图中相同温度下曲线Ⅲ的NO转化率最大,因此对应最大压强。
4. 不变
当反应达到平衡时,正反应速率与逆反应速率相等,可求得,温度不变,仅增大反应物的浓度,平衡常数保持不变,故保持不变。
5.>
(4)当反应达到平衡时,,则;℃时,,即℃时该反应的平衡常数;℃时,,即℃时该反应的平衡常数;该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,则
6.<
反应达到平衡时,正逆反应速率相等,由速率方程可得:,整理可得:,该反应为吸热反应,其他条件相同时,温度升高,平衡正向移动,化学平衡常数增大,由题意可知,时,,时,,则。
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