内容正文:
茂名市田家炳中学2026-2027学年第一学期高二级10月月考
化学试卷
命题人:陈宗德 审题人:车肖华
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5
一、选择题:本大题共16小题,共44分。第1-10小题,每小题2分;第11-16小题,每小题4分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.各种形式的能量转换为生活提供便利,下列选项主要依靠化学能转化为热能的是
A.速冷冰袋
B.自热速食米饭
C.新能源汽车
D.麒麟970芯片
2.下列有关热化学方程式的叙述中,正确的是
A.常温下,反应,该反应的
B.已知石墨,金刚石,,则金刚石比石墨稳定
C.已知,则燃烧热为
D.已知;;则
3.密闭容器中通入一定量和,发生反应,4分钟后达到平衡时测得的浓度为;以表示的速率为
A. B.无法计算
C. D.
4.已知断开1 molCl2(g)中Cl-Cl键需要吸收243kJ能量。根据能量变化示意图,下列说法不正确的是
A.断开1 mol HCl(g)中的H-Cl键要吸收432 kJ能量
B.生成1 mol H2(g)中的H-H键放出436 kJ能量
C.1molH2(g)和1molCl2(g)的能量高于2molHCl(g)的能量
D.H2(g)与Cl2(g)反应生成1molHCl(g)放出185kJ能量
5.下列叙述正确的是
A.对于有气体参加的反应,增大压强,反应速率加快,是因为活化分子百分数增加
B.只增加反应物的浓度,单位体积内活化分子数增加,反应速率加快
C.已知反应在常温下能自发进行,则
D.几个基元反应组成的复杂反应,其快慢取决于反应历程中的快反应
6.已知:①白磷(P4)和P4O6的分子结构和部分化学键的键能分别如下图、表所示:
化学键
P—P
O=O
P—O
键能/(kJ·mol-1)
a
b
c
② ΔH=-16.7kJ·mol-1,下列说法正确的是
A.白磷和红磷互为同位素
B.相同条件下白磷比红磷稳定
C.等质量的白磷、红磷分别完全燃烧,放出热量更多的是白磷
D. ΔH=(6a+3b-12c)kJ
7.向中加入少量溶液,的分解机理及其反应过程的能量变化如下。
①
②
下列有关说法正确的是
A.反应①比反应②活化能大
B.作催化剂,增大了活化分子百分数
C.反应①②均为放热反应
D.加入少量溶液后,分解过程的最大能垒为
8.高炉炼铁中发生的反应如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);该反应平衡常数K可表示为
A. B. C. D.
9.下列事实中不能用勒夏特列原理解释的是
A.溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B.平衡后增大压强颜色变深
C.实验室常用排饱和食盐水法收集氯气
D. 工业上采用高压条件更有利于合成氨
10.某温度下,在恒容密闭容器中、、建立化学平衡:,改变下列条件对正、逆反应速率的影响错误的是
A.压缩容器体积
B.通入
C.使用(正)催化剂
D.升高温度
11.下列装置或操作能达到目的的是
将球浸泡在冷水和热水中
A.探究温度对化学平衡的影响
B.依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响
C.测定中和反应的反应热
D.用于测定生成氢气的速率
12.通过以下反应均可获取:
①太阳光催化分解水制氢:
②焦炭与水反应制氢:
③甲烷与水反应制氢:
下列有关说法正确的是
A.反应①中电能转化为化学能
B.压缩体积有利于反应②的发生
C.反应③若使用液态水,增大
D.
13.金属硫化物()催化反应 ,既可以除去天然气中的,又可以获得。T℃时,该反应在某密闭容器中进行,下列有关说法正确的是
A.平衡后通入Ne,反应速率增大
B.当时,反应达到平衡状态
C.温度不变,压缩容器的容积,平衡逆向移动,减小
D.温度不变,改变条件使平衡常数(浓度商),平衡正向移动
14.某温度下,在密闭容器中充入一定量的,发生下列反应:,,测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是
A. B.
C. D.
15.氨是一种重要的化工原料,工业合成氨的流程如下图所示。下列有关生产条件的调控作用分析不正确的是
A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B.步骤②“加压”可以加快反应速率,氨的产率也会升高,工业生产中压强越高越好
C.步骤③一般选择控制反应温度为,因为在该温度下催化剂的活性最大
D.步骤④可采用迅速冷却的方法将氨液化分离
16.向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.
B.反应速率:
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.反应温度为,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.(14分)Ⅰ.用如图所示的装置测定中和反应反应热。
实验药品:盐酸、溶液、氨水。已知:弱碱电离时吸热。回答下列问题。
(1)装置中隔热层的作用是_______。
(2)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各混合(溶液密度均近似为),生成的溶液的比热容,测得温度如下:
反应物
起始温度
最高温度
甲组()
15.0
18.3
乙组()
15.0
18.0
①两组实验结果存在差异的原因是_______。
②的_______(保留一位小数)。
③某同学利用上述装置做甲组实验,测得中和反应的反应热数值小于,可能的原因是_______(填字母)。
A.量取盐酸溶液的体积时仰视读数
B.做该实验时室温较高
C.用温度计测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度
D.NaOH溶液在倒入量热计内筒时,有少量溅出
Ⅱ.已知反应:,某同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下:
实验编号
实验温度
①
25
0.1
5.0
0.1
10.0
a
②
25
0.1
10.0
0.1
10.0
0
③
25
0.2
5.0
0.1
5.0
b
④
30
0.2
5.0
0.1
10.0
5.0
(3)其他条件不变时:探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验_______。(填实验编号)
(4)若同时选择实验①②、实验②③,测定混合液变浑浊的时间,可分别探究浓度和的浓度对化学反应速率的影响,则表中a和b分别为_______和_______。
18.(12分)水煤气(CO和)是合成甲醇的重要原料,它可用水蒸气通过炽热的炭层制得 。
(1)该反应的平衡常数的表达式为_______。
(2)上述反应达到平衡后,将体系中的C(s)部分移走,正反应速率_____,升高温度后K_____(填“不变、增大”或“减小”)。
(3)某温度下,将4mol (g)和足量的碳充入2L的密闭容器中,发生如下反应: ,达到平衡时测得K=1,则此温度下(g)的转化率为_____。已知对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)可得压强平衡常数(记作),分压=总压×物质的量分数。若初始时容器内的压强为p,则_______。
19.(16分)研究SO2、NH3和氮氧化物等无害化处理对防治大气污染、建设生态文明具有重要的意义。
(1)已知:①;②。
在相同条件下,反应③的________,__________(用表示)。该反应的,则关于该反应自发情况描述正确的是_______(填字母)。
a.高温自发 b .低温自发 c.任意温度都自发 d.任意温度都不自发
(2)恒温恒容条件下,将NO2与NH3以体积比3:4置于密闭容器中发生④,下列能说明该反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
a.体系质量保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.N2和NO2的体积比保持不变
d.每生成12 mol H2O的同时消耗8 mol NH3
(3)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=∞时,N2O5(g)完全分解):
t/min
0
40
80
160
260
1300
1700
∞
p/kPa
35.8
40.3
42.5
45.9
49.2
61.2
62.3
63.1
已知:2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=−4.4 kJ·mol−1
2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH 2=−55.3 kJ·mol−1
①t=62 min时,测得体系中p(O2)=2.9 kPa,则此时的p(N2O5)=________kPa。
②若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)__________63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是_____________________________。
③对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:
第一步 N2O5⇌NO2+NO3 快速平衡
第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反应
第三步 NO+NO3→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_________(填标号)。
A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)
B.反应的中间产物只有NO3
C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D.第三步反应活化能较高
20.(14分)I.用乙苯为原料,通过直接脱氢法或氧化脱氢法均可制备苯乙烯。反应原理表示如下:,中国化学家提出了在某催化剂表面该反应的机理(Ph-代表苯基,*代表吸附态):
(1)图中虚线框内一共包括____________步基元反应,其中反应速率最慢的一步活化能的值为____________。写出过渡态2所在的基元反应的化学方程式________________________。
(2)将0.1 mol 和0.3 mol 充入0.5 L恒容密闭容器中,分别在两种不同催化剂I、II下发生反应,相同时间内的转化率随温度变化曲线如图所示。
①催化剂I、II中催化效率较高的是______________。
②随温度的升高,的转化率先增大后减小的原因是__________________________________。
③该体系在恒温条件下得到的图如下图所示,在时刻压缩容器体积,请在图中画出时刻后续的浓度随时间的变化曲线并作好标识______________。
试卷第1页(共3页)
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化学参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
A
D
B
C
A
D
B
A
题号
11
12
13
14
15
16
答案
A
C
D
B
B
B
1.B
【详解】A.速冷冰袋捏破后吸热降温,不存在化学能转化为热能的过程,A错误;
B.自热速食米饭依靠与的放热反应提供热量,属于化学能转化为热能,B正确;
C.新能源汽车主要将电能转化为机械能,C错误;
D.麒麟970芯片工作时主要将电能转化为热能,D错误;
故选B。
2.D
【详解】A、反应需不断加热,所以△H> 0,故A错误;
B、该反应是吸热反应,说明反应物的总能量低于生成物的总能量,即金刚石的能量高,所以稳定性强的是石墨,故B错误;
C、燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,水的稳定状态是液态,故C错误;
D、碳完全燃烧放出的能量多,但放热越多,越小,即,故D正确;
故选D。
3.A
【详解】;,代入公式
则所求得,A项正确。
故选A。
4.D
【分析】由图可知,该反应放热,反应物的总能量大于生成物的总能量,断裂化学键需要吸收热量,形成化学键则放出热量,据此解答。
【详解】A.由图可知,生成2molHCl(g)中的H-Cl键放出864 kJ的能量,所以断开2 mol HCl(g)中的H-Cl键要吸收864 kJ的能量,则断开1 mol HCl(g)中的H-Cl键要吸收432 kJ的能量,故A正确;
B.由图可知,断开1 molCl2(g)中Cl-Cl键和断开1 mol H2(g)中的H-H键总共吸收679kJ能量,则断开1 mol H2(g)中的H-H键需要吸收能量为679kJ-243kJ=436 kJ,则生成1 mol H2(g)中的H-H键放出436 kJ能量,故B正确;
C.该反应为放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量,故C正确;
D.由图可知,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) =679 kJ/mol-864 kJ/mol=-185 kJ/mol,则生成1molHCl(g)放出92.5kJ能量,故D错误;
答案选D。
5.B
【详解】A.增大压强使气体浓度增加,单位体积内活化分子数增加,但活化分子百分数不变,A错误;
B.增加反应物浓度后,单位体积内分子总数增多,活化分子浓度随之增加(活化分子百分数不变,因温度未变)。活化分子浓度增加导致有效碰撞频率提高,因此反应速率加快。这符合碰撞理论,B正确;
C.反应ΔS<0,若常温下反应自发,ΔG<0,ΔH−TΔS<0,ΔH<TΔS<0,C错误;
D.复杂反应的总速率由最慢的基元反应决定,而非快反应,D错误;
故答案为B。
6.C
【详解】A.白磷和红磷为磷元素形成的不同单质,互为同素异形体,故A错误;
B. ΔH=-16.7kJ·mol-1,该反应为放热反应,白磷的能量高于红磷,所以红磷比白磷更稳定,故B错误;
C.根据反应可知白磷的能量高于红磷,等质量的白磷、红磷分别完全燃烧,放出热量更多的是白磷,故C正确;
D.根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,
ΔH=(6a+3b-12c)kJ/mol,故D错误;
故答案为C。
7.A
【详解】A.由图可知反应①的活化能大于反应②的活化能,即反应①比反应②活化能大,A正确;
B.结合反应机理,在反应①中被消耗、反应②中重新生成,是该反应的催化剂,是反应中间产物,B错误;
C.由能量变化图可知,反应①的反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,反应②的反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,二者并非均为放热反应,C错误;
D.是无催化剂时分解的能垒,加入作催化剂后,分解过程的最大能垒为,D错误;
故选A。
8.D
【详解】基于 K 定义:一定温度下,达到平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,固体和液体纯物质一般不列入公式。所以:,故选D;
答案选D。
9.B
【详解】A.溶液中加入固体后颜色变深,浓度变大,方程式为:,平衡向生成的方向移动,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.反应为气体分子数不变的反应,增加压强平衡不移动,增大压强颜色变深是因为容器体积缩小,导致浓度增大,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.氯气和水生成盐酸和次氯酸,离子方程式为:,饱和食盐水中氯离子浓度较大会抑制氯气和水的反应,使平衡逆向移动,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.反应为放热反应,高压导致平衡正向移动,有利于生成氨气,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选B。
10.A
【详解】A.压缩容器体积,压强增大,体系中所有气体浓度均瞬间升高,因此正、逆反应速率均应瞬间高于原平衡速率,且该反应正方向气体分子数更少,,与图像不符,A错误;
B.通入,反应物浓度瞬间增大,正反应速率瞬间升高,生成物浓度瞬间不变,逆反应速率初始与原平衡速率相等;随后平衡正向移动,正反应速率逐渐减小、逆反应速率逐渐增大,最终达到新平衡,与图像一致,B正确;
C.使用正催化剂,可同等程度增大正、逆反应速率,改变条件瞬间正、逆反应速率均高于原平衡速率且始终相等,平衡不移动,与图像一致,C正确;
D.升高温度,正、逆反应速率均瞬间增大,该反应为放热反应,升高温度时吸热的逆反应速率增大程度更大,故,平衡逆向移动,随后逆反应速率逐渐减小、正反应速率逐渐增大,最终达到新平衡,与图像一致,D正确;
故选A。
11.A
【详解】A.存在平衡,其中为红棕色,为无色,通过对比冷水和热水中圆底烧瓶内气体的颜色深浅,可判断温度对平衡移动的影响,能达到实验目的,A正确;
B.两组实验中的物质的量、浓度均不相同,初始颜色深浅不同,变量不唯一,无法依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响,B错误;
C.测定中和反应反应热的装置缺少环形玻璃搅拌棒,无法使酸碱充分混合反应,热量损失大,测定结果误差大,C错误;
D.装置使用长颈漏斗,反应生成的会从长颈漏斗口逸出,无法准确测定生成的体积,不能测定氢气生成速率,D错误;
故选A。
12.C
【详解】A.太阳光催化分解水制氢气,是光能转化为化学能,故A错误;
B.反应②是气体体积增大的反应,压缩体积不利于反应②的发生,故B错误;
C.反应③是吸热反应,反应物能量低于生成物,若使用液态水,反应物能量更低,故吸热更多,增大,故C正确;
D.根据盖斯定律,将反应③-反应②得, ΔH==,故D错误;
答案选C。
13.D
【详解】A.平衡后通入Ne,容器中各物质的浓度保持不变,故反应速率不变,A错误;
B.根据反应速率之比等于各物质的系数之比可知,当时,反应达到平衡状态,B错误;
C.已知反应正反应是一个气体体积增大的方向,故温度不变,压缩容器的容积,平衡逆向移动,但不变,C错误;
D.温度不变,平衡常数不变,故改变条件使平衡常数(浓度商),平衡正向移动,D正确;
故答案为:D。
14.B
【分析】由图可知,反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大,后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大,说明X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率,则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。
【详解】A.X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,而图像显示Y的能量高于X,即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应,A项不符合题意;
B.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能,B项符合题意;
C.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0,但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,C项不符合题意;
D.图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都大于0,且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能,D项不符合题意;
选B。
15.B
【详解】A.工业合成氨的原料气中可能含有杂质(如硫化物等),这些杂质会导致催化剂中毒失去活性,步骤①“净化”可去除杂质,防止催化剂中毒,A正确;
B.合成氨反应为气体体积减小的反应,加压能加快反应速率且使平衡正向移动提高氨的产率,但压强过高会显著增加设备成本和能耗,工业生产中需综合考虑选择适宜压强(如题目中),并非越高越好,B错误;
C.合成氨使用的铁触媒在时活性最大,步骤③控制此温度主要是为保证催化剂活性,C正确;
D.氨易液化,而、难液化,步骤④通过迅速冷却可将氨液化分离,促使平衡正向移动,D正确;
故选B。
16.B
【详解】A.一定条件下,增大水的浓度,能提高CH4的转化率,即x值越小,CH4的转化率越大,则,故A正确;
B.b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1mol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度大,平衡正向移动,甲烷的转化率增大,生成物的浓度增大,则在相同温度下反应速率:,故B错误;
C.由图像可知,x一定时,温度升高CH4的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大;温度相同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:,故C正确;
D.该反应为气体分子数增大的反应,反应进行时压强发生改变,所以温度一定时,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态,故D正确;
答案选B。
17.(1)减少实验过程中的热量损失
(2) 是弱碱,电离时吸热,导致放出热量减少 CD
(3)②④
(4) 5.0 10.0
【详解】(1)装置中的隔热层的作用为减少热量散失或起到保温隔热的作用,故答案为:减少实验过程中的热量损失;
(2)①为弱电解质,电离吸热,导致放出热量减少,因此乙组最高温度低于甲组,故答案为:是弱碱,电离时吸热,导致放出热量减少;
②根据乙组数据可知,0.5 mol/L的盐酸和0.55 mol/L的各50 mL,则该反应的;故答案为:;
③A.仰视读数,盐酸量取得偏多,所测反应热数值偏大,偏小,A不符合题意;
B.做该实验时室温较高,该装置保温隔热,对实验无明显影响,B不符合题意;
C.测完盐酸的温度计直接测NaOH溶液温度,导致初始温度偏高,偏小,偏大,C符合题意;
D.NaOH溶液溅出,热量损失,放热少,偏大,D符合题意;
故答案为:CD
(3)探究温度对化学反应速率的影响,应控制反应物浓度相同而温度不同。实验②混合后c(Na2S2O3)=0.05 mol/L,c(H2SO4)=0.05 mol/L;实验④混合后c(Na2S2O3)=(0.2 mol/L×5.0 mL)/20.0 mL=0.05 mol/L,c(H2SO4)=(0.1 mol/L×10.0 mL)/20.0 mL=0.05 mol/L。两组实验反应物浓度相同,只有温度不同,故应选择实验②④;
(4)若同时选择实验①②、实验②③,测定混合液变浑浊的时间,可分别探究浓度和的浓度对化学反应速率的影响,则应保证总体积是20 mL,则表中a为,b为,故答案为:5.0;10.0。
【点睛】本题考查酸碱中和实验的相关知识,注意中和热的计算时单位的换算。
18.(1)
(2)不变 增大
(3) 50%
【详解】(1)平衡常数是反应达到平衡状态,产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积之比, 反应中C是固体,不计入平衡常数表达式,该反应的平衡常数的表达式为;
(2)C是固体,反应达到平衡后,将体系中的C(s)部分移走,C的浓度不变,正反应速率不变;
(3)某温度下,将4mol (g)和足量的碳充入2L的密闭容器中,发生如下反应 达到平衡时测得K=1,,,x=1,则此温度下(g)的转化率为50%。初始时只有(g),物质的量为4 mol,对应压强为p;平衡时气体总物质的量为2+2+2=6 mol。恒温恒容下,气体压强与物质的量成正比,因此平衡总压。三种气体物质的量分数均为,分压均为。
则;
19.(1) -42 b
(2)bc
(3) 30.0 大于 温度升高,容器容积不变,总压强提高,且二氧化氮二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高 AC
【详解】(1)根据盖斯定律,将反应①减去反应②后整体除以2,可得反应③: ; 平衡常数满足,因此;反应自发的判据为,该反应、,只有低温下的绝对值小于的绝对值,才能满足,因此低温自发,选b。
(2)a.反应前后气体质量不变化,a不符合题意;
b. 是红棕色气体,其他气体无色,混合气体颜色不变说明浓度不变,达到平衡,b符合题意;
c.初始与体积比为3:4,反应中不断生成、不断消耗,二者体积比保持不变说明正逆反应速率相等,达到平衡,c符合题意;
d.生成、消耗均表示正反应方向的变化,无法判断平衡,d不符合题意;
(3)①根据反应,生成的分压为时,消耗的分压为,初始分压为,因此剩余。
②刚性容器体积不变,温度从25℃升高到35℃,一方面根据理想气体状态方程,温度升高总压强本身会增大;另一方面是放热反应,升温平衡逆向移动,体系内气体总物质的量增多,压强进一步增大,因此最终压强大于63.1kPa。
③A. 第一步是快速平衡,说明其正逆反应速率都很快,第二步是慢反应,因此第一步逆反应速率大于第二步反应速率,A正确;
B.反应历程中中间产物有、,并非只有,B错误;
C. 第二步是慢反应,说明该步反应速率低,反应物分子的碰撞仅部分有效,C正确;
D.活化能越大反应速率越慢,第三步是快反应,因此其活化能较低,D错误;
故选AC。
20.(1) 2 63.5
(2) 催化剂II B点前反应未达平衡,随温度升高,反应速率加快,相同时间内转化率增大;B点后反应已达平衡,随温度升高,平衡逆向移动,转化率降低
【详解】(1)观察图1虚线框内的反应历程,存在两个过渡态(能垒峰),因此一共包括2步基元反应。反应速率最慢的一步是活化能最大的一步。第一步的活化能 ;第二步的活化能 。因此最慢的一步活化能为 。过渡态2所在的基元反应的化学方程式为。
(2)①由图2可知,在相同温度(如 、)和相同时间内,使用催化剂 II 时 的转化率更高,说明其反应速率更快,催化效率较高。
②图像分为两部分。最高点之前,反应尚未达到平衡,此时升高温度,反应速率加快,相同时间内消耗的 增多,转化率增大;最高点之后,反应已达到平衡,由于 转化率随温度升高而降低,说明正反应是放热反应(),继续升高温度,平衡逆向移动,导致转化率减小。
③起始充入 和 , 的初始浓度大于 ,故图3中上方曲线代表 。在 时刻压缩容器体积,各物质浓度瞬间增大,因此 曲线应垂直向上突变。加压后,平衡 向正向(气体体积减小的方向)移动, 被消耗,其浓度逐渐下降。根据勒夏特列原理,平衡移动只能减弱而不能抵消浓度的增加,故新平衡时的 浓度仍高于压缩前的平衡浓度。
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