2023届增分小《速率常数及其应用》(解析版)

增分小专题:速率常数及其应用

一、智能补缺、知识拓展

1.速率常数含义

反应速率方程式中的比例常数k叫做化学反应速率常数。速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度

皆为1mol-L।时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。

化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常

数不随反应物浓度的变化而改变。但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，通常反应速率常数越

大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的

反应速率。

2.速率方程

一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的基的乘积成正比。

对于反应：aA(g)+bB(g),——*gG(g)+hH(g)

贝心正=匕^闻心6)(其中卜正为正反应的速率常数),丫逆=14逆哂6)砥田(其中1＜逆为逆反应的速率常数)。

2

如反应2NO2(g)?=*2NO(g)+O2(g)，vjE=kJE-c(NO2),va=k^(NOXO,)..

3.速率常数与化学平衡常数之间的关系

一定温度下，可逆反应：aA(g)+bB(g)==?gG(g)+hH(g),达到平衡状态时，v正=1＜北⑴0⑻，v逆

,LFZ*-L,.kmc8(G)-ch(H)

hH

=kj2-cS(G).c(H),因平衡时VF-V逆，则kjpc“AHB^kircggAc'H),蔡=丁(工)d(B)=K

4.速率常数的影响因素

温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有

不同的值，但浓度不影响速率常数。

二、真题再现、辨明考向

例1.(2022年河北卷)恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X,发生反应的方程式为①X—Y；

②Y=^Z。反应①的速率vi=kic(X),反应②的速率V2=k2c(Y),式中心、k2为速率常数。图甲为该体系中X、

Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的Ink〜亍曲线。下列说法错误的是

c/(mol-L')

A.随c(X)的减小，反应①、②的速率均降低

B.体系中v(X)=v(Y)+=Z)

C.欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间

D.温度低于Ti时，总反应速率由反应②决定

答案：AB

解析：由图中的信息可知，浓度随时间变化逐渐减小的代表的是X,浓度随时间变化逐渐增大的代表的

是Z,浓度随时间变化先增大后减小的代表的是Y；由图乙中的信息可知，反应①的速率常数随温度升高增

大的幅度小于反应②的。

A.由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y)先增大后减小，c(Z)增大，因此，反应①的速率随c(X)

的减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，A说法错误；

B.根据体系中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增

加量，因此，v(X)=v(Y)+v(Z),但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的

减少量，故v(量+v(Y)=v(Z),B说法错误;

C.升高温度可以可以加快反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的,

且反应②的的速率随着Y的浓度的增大而增大，因此，欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间,

C说法正确；

D.由图乙信息可知，温度低于Ti时，ki>k2,反应②为慢反应，因此，总反应速率由反应②决定，D

说法正确；

例2.(2021年河北高考真题13)室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个

反应：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z,反应①的速率可表示为vi二kic2(M),反应②的速率可表示为V2=k2c2(M)的、

k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是

0.5

0.4

0.3

02

0.1

0102030405060

A.0〜30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67xlO-8mol*L^min1

B.反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变

C.如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z

D.反应①的活化能比反应②的活化能大

答案：A

解析：A.由图中数据可知,30mM时,M、Z的浓度分别为0.300mo卜和0.125mo卜「1，则M的变化

量为0.5mol-L-1-0.300mol-L-1=0.200mol-L-1,其中转化为Y的变化量为0.200mohL-1-0.125mol-L-1=0.075mol-L

一1。因此，而,时间段内，的平均反应速率为075molL1说法不正确；

0~30Y0-'=0.0025mol-L-i-min-,A

30min

B.由题中信息可知，反应①和反应②的速率之比为皆，Y和Z分别为反应①和反应②的产物，且两者

氏2

与M的化学计量数相同(化学计量数均为1),因此反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比等于口，由于

k2

ki、k2为速率常数，故该比值保持不变，B说法正确；

C.结合A、B的分析可知因此反应开始后，在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于

因此，如果反应能进行到底，反应结束时有的转化为乙即的转化

^L=0.075moUL'gM62.5%M

女20.125mol.LJi58

为Z,C说法正确；

D.由以上分析可知，在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少，因此，反应①的化学反应速率较小，

在同一体系中，活化能较小的化学反应速率较快，故反应①的活化能比反应②的活化能大，D说法正确。

综上所述，相关说法不正确的只有A,故本题选A。

例3.(2021年1月八省联考河北)一定条件下，反应H?(g)+Br式g尸2HBr(g)的速率方程为

v=kc“(H2)cP(BrJc'(HBr),某温度下，该反应在不同浓度下的反应速率如下:

c(H2)/(mol-L')c(Br2)/(molL')c(HBr)/(molL')反应速率

0.10.12V

0.10.423v

0.20.4216v

0.40.142v

0.20.1c4V

根据表中的测定结果，下列结论错误的是()

A.表中c的值为4

B.a、1V的值分别为1、2、-1

C.反应体系的三种物质中，BRg)的浓度对反应速率影响最大

D.在反应体系中保持其他物质浓度不变，增大HBr(g)浓度，会使反应速率降低

答案：AB

解析：速率方程为v=kca(HjcP(Br2)cXHBr),将此、Br2>HBr和速率都带入到速率方程可以得到，

①v=kx0.1"x0.Fx2丫、②8v=kx0.1ax0.4px2丫、③16v=kx0.2ax0.4°x2丫、④2v=kx0.4ax0.Fx下、

33

由①②得到芹一，②③得到a=l,①④得到丫=-1,对于4VMKOZXO.lpcXHBr)与①，将a=l,2一，y=-l

22

代入，解得c=l,由此分析。

A.根据分析，表中c的值为1,故A符合题意；

3

B.根据分析，a、伙Y的值分别为1、一、-1，故B符合题意；

2

3

C.由于v=kc“(HjcP(BrJd(HBr),a、B、v的值分别为1、-1.由于速率与Br?(g)和W(g)的浓度

成正比，与HBr(g)的浓度成反比，反应体系的三种物质中，Bn(g)的浓度对反应速率影响最大，故C不符合

题意；

D.由于丫=-1,增大HBr(g)浓度，c'，(HBr)减小，在反应体系中保持其他物质浓度不变，会使反应速率

降低，故D不符合题意；答案选AB。

例4.(2020年全国I卷28节选)硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是

SO2的催化氧化：SO2（g）+*）2（g）型慢妈SCh（g）AW=-98kJ-mol'o回答下列问题：

（4）研究表明，SO2催化氧化的反应速率方程为：一〃,）。式中：k为反应速率常数，随

温度r升高而增大；a为SO2平衡转化率，a'为某时刻SO2转化率，〃为常数。在a'=0.90时，将一系列

温度下的/、a值代入上述速率方程，得到。〜/曲线，如图（c）所示。

n

M8

翅

^6

然4

曲线上。最大值所对应温度称为该a'下反应的最适宜温度箫。Yfm时，。逐渐提高；0外后，。逐渐下

降。原因是。

答案：（4）升高温度，&增大使。逐渐提高，但a降低使。逐渐下降。当r<fm，%增大对。的提高大于

a引起的降低；当f>m，k增大对。的提高小于a引起的降低

a

解析：（4）在4=0.90时，SO2催化氧化的反应速率为丫=&（万而一1）°其（1—090〃）。升高温度，k增大

使v逐渐提高，但a降低使v逐渐下降。/<之时，忆增大对v的提高大于a引起的降低；加后，k增大对

v的提高小于a引起的降低。

例5.（2020年全国II卷28节选）天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等煌类，是重要的燃料和

化工原料。

（1）乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6（g）=C2H4（g）+H2（g）AM，相关物质的燃烧热数据如下表

所示：

物质

C2H6(g)C2H4(g)H2(g)

燃烧热A4/(kJ-molI)-1560-1411-286

①AHi=kJ-mol-1,

②提高该反应平衡转化率的方法有、。

③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下⑦）发生上述反应，乙烷的平衡转化率为呢反应的

平衡常数Kp=（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压x物质的量分数）。

（2）高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2cH4晅遢-C2H6+小。反应在初期阶段的速率方程为：r=k

XcCHi,其中％为反应速率常数。

①设反应开始时的反应速率为r”甲烷的转化率为a时的反应速率为/'2，则〃=n。

②对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是。

A.增加甲烷浓度，r增大B.增加H2浓度，，・增大

C.乙烷的生成速率逐渐增大D.降低反应温度，k减小

答案：(1)①+137②升高温度减小压强(增大体积)③以1+&)XP(2)①1一。②AD

(2+a)(l-a)

解析：(1)①选写出三种气体的燃烧热的热化学方程式，然后根据盖斯定律，△//(=-1560kJ.

mol1—(―1411kJ-mol1)—(―286kJ-moL)=+137kJmol-1..

②C2H(,(g)=C2H4(g)+H2(g)AHi=+137kJ-moF1是一个气体分子数增大的吸热反应，要提高反应物

的转化率，可以采取升高温度、减小压强(增大体积)等措施。

③设容器中通入的乙烷和氢气均为1mol,则：

C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)”(总)

初始量/mol101

转化量/molaaa

平衡量/mol\—aa1+a2+a

/a1+a

(xp)x(xp)

0_2+a2+aa(l+a)

Kp-x〃°

\-a

-----XD(2+a)(l-a)

2+a

⑵①甲烷的转化率为a时，“-(l-a)c(CH4)i，则且=红"上=1-a,即厂2=(1—a)r”②A

对，由速率方程知，甲烷的浓度越大，反应越快；B错，Hz的浓度大小不影响反应速率；C错，反应过程

中分人逐渐减小，故c2H6的生成速率逐渐减小；D对，降低反应温度，反应速率减小，故k减小。

例6.[2019年天津，7(5)]在1L真空密闭容器中加入amolPH4I固体，f℃时发生如下反应：

PH4I(s)^=*PH3(g)+HI(g)①

4PH3(g)^=±P4(g)+6H2(g)②

2HI(g)=±H2(g)+L(g)③

达平衡时，体系中〃(HI)=bmoLn(I2)=cmol,n(H2)=6/mol,则f℃时反应①的平衡常数K值为

(用字母表示)。

解析：反应①生成的"(HI)=体系中〃(HI)+2x体系中〃(L)=3+2c)mol,反应②中生成的〃出2)=体系

中"(Eh)—反应③中生成的"(Eh)=(d—c)mol,体系中〃(PH3)=反应①生成的“(PEh)—反应②中转化的n(PH3)

28c—2d8c—2d

=[b+2c-j(d-c)]mol=(/?+—j—)mol,反应①的平衡常数K=<?(PHs)-c(HI)=(h+—―)b°

例7.(2018年全国m卷节选)三氯氢硅(SiHCb)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:

(2)SiHCb在催化剂作用下发生反应：

1

2SiHCb(g)=SiH2cb(g)+SiCI4(g)AHi=48kJ-mor

1

3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g)AH2=-30kJmol_

则反应的

4SiHCI3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)AH=kJ-mol"^

(3)对于反应2SiHCb(g)=SiH2cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K

时SiHCb的转化率随时间变化的结果如图所示。

1(X)200300400

r/min

①343K时反应的平衡转化率a=%。平衡常数K343Q（保留2位小数）。

②在343K下：要提高SiHCb转化率，可采取的措施是;要缩短反应达到平衡的时间，可

采取的措施有

③比较a、b处反应速率大小：q___________办（填“大于”“小于"或''等于"）。反应速率上一。逆=&dsiHJ

一女逆飞出5%〃，3E、心分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的言=（保

留1位小数）。

答案：（2）114

⑶①220.02②及时移去产物改进催化剂提高反应物压强（浓度）③大于1.3

解析：（2）将第一个方程式扩大3倍，再与第二个方程式相加就可以得到第三个反应的焰变，所以焙变

为48x3+（-30）=114kJ-mo|-1,

⑶①由图示，温度越高反应越快，达到平衡用得时间就越少，所以曲线a代表343K的反应。从图中读

出，平衡以后反应转化率为22%。设初始加入的三氯氢硅的浓度为lmol/L,得到：

2SiHCI3.■SiH2CI2+SiCI4

起始：100

反应：0.220.110.11（转化率为22%）

平衡：0.780.110.11

所以平衡常数K=0.呼2782=0.02。

②温度不变，提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离（两边物质的量相等，压强不影响

平衡）。缩短达到平衡的时间，就是加快反应速率，所以可以采取的措施是增大压强（增大反应物浓度）、

加入更高效的催化剂（改进催化剂）。

③a、b两点的转化率相等，可以认为各物质的浓度对应相等，③温度越高，反应速率越快，a点温度为

343K,b点温度为323K,故反应速率：va>Vb«反应速率v=v正一v逆=k^fsiHC%一%迹勺讯,。,如。」则有丫

正=&MsiHc%,丫逆=&逆XsiH,ci,XsiCL，343K下反应达到平衡状态时v正=»/逆，即k正口趾％=上逆飞讯4心口」，

此时SiHCb的平衡转化率a=22%,经计算可得SiHCb、SiH2c卜、SiCL的物质的量分数分别为0.78、0.11、

0.11,则有一针0.782=1逆xO.l",左正"迪=0.112/0082=002。a处SiHCb的平衡转化率a=20%,此时SiHCb、

SiH2c12、SiC14的物质的量分数分别为0.8、0.1、0.1,则有V正"逆=/1KWSiHj）/（改逆XsiHcdsici,）3正及

逆siHci,/(尤siH,ci,-^siCL)=O.O2XO.82/O.12~1.3。

例8.（2016年海南高考，16）顺-1,2-二甲基环丙烷和反-1,2-二甲基环丙烷可发生如下转化：

f总产.正）

TI

HKHW）

顺式反式

该反应的速率方程可表示为：V（正）=©正）C（顺）和V（逆）=左（逆）以反），M正）和4逆）在一定温度时为常数,

分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：

⑴已知：八温度下，网正）=0.006sT,©逆）=0.002sr,该温度下反应的平衡常数值K产；该

反应的活化能反（正）小于后（逆），则Mi0（填“小于”“等于”或“大于”）。

（2迫温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是（填曲线编号），平衡常数

值及=；温度/2（填“小于等于”或"大于”），判断理由是

7

答案：（1）3小于（2）B3小于放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动

解析：⑴根据v（正尸&（正）以顺）=0.006s-%（顺）和v（逆）=&（逆）c（反）=0002sfc（反），反应达到平衡

时可正）=v（逆），即0.006s-%（顺）=0.002s-%（反），则该温度下反应的平衡常数值&=黯

CX川火）U.UUN

3;该反应的活化能£a(正)小于Ea(逆)，则(正反应活化能)一反(逆反应活化能)=Ea(正)一Ea(逆)<0。

(2)随反应的进行，顺-1,2-二甲基环丙烷的质量分数不断减少，且变化速率减慢，则顺式异构体的质量

分数随时间变化的曲线是B；根据顺-1,2-二甲基环丙烷和反-1,2-二甲基环丙烷反应可知，温度下，平

衡时顺-1,2-二甲基环丙烷的质量分数是30%,则反-1,2-二甲基环丙烷的质量分数是70%,因二者的摩尔

质量相同，即反应平衡时顺-1,2-二甲基环丙烷的物质的量分数是30%,则反-1,2-二甲基环丙烷的物质的

量分数是70%,代入平衡常数的表达式抬=一患因K大于K2,此反应为放热反应，升高温

度平衡向逆反应方向移动，得女大于“。

例9.(2015・全国卷I)Bodensteins研究了下列反应:

2HI(g)=^H2(g)+L(g)

在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：

//min020406080120

MHI)10.910.850.8150.7950.784

A(HI)00.600.730.7730.7800.784

(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为。

(2)上述反应中，正反应速率为丫正=&正X2(HI),逆反应速率为丫逆=%逆X(H2)X(L),其中ME、％逆为速率常

数，则k逆为(以K和A"：表示)。若&正=0.0027mirTl在f=40min时，V,E=min

(3)由上述实验数据计算得到。正〜x(HI)和。逆〜式出)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应

重新达到平衡，相应的点分别为(填字母)。

答案：⑴誓(2)V1.95X103(3)A、E

解析：(1)由表中数据可知，无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终x(HI)均为0.784,

说明此时己达到了平衡状态。设HI的初始浓度为1molLr,则：

2HI(gL^H2(g)+h(g)

初始/(molLi)100

转化/(moll/i)0.2160.1080.108

平衡/(molL/i)0.7840.1080.108

cH-d0.108X0,108

K-,H2[2=-0.7842-0

y2riT

(2)建立平衡时，=V逆，即左正义用尸左逆X(H2>X(l2)，%逆Y[k正。由于该反应前后气体分子数不

Arl2,A12

.-2ITT,,2T_TTk[：

变，故％逆—rk正=苗7~kIE=~77C在40min时，x(HI)=0.85,则v正=0.0027min_1x0.852~1.95xl03min

Arl2,A12Crl2,cl2A

-1

o

(3)原平衡时,x(Hl)为0.784,x(H2)为0.108,二者图中纵坐标均约为1.6(因为平衡时v正=丫逆)，升高温

度，正、逆反应速率均加快，对应两点在1.6上面，升高温度，平衡向正反应方向移动，x(HI)减小(A点符

合)，x(H2)增大(E点符合)。

三、拓展训练巩固考点

1.(2022届唐山市上学期期中)已知2NO+2H2«-*2H2O+N2的速率方程为v正=3：。"例0)/但2),在800℃

下测定了不同初始浓度及正反应速率的关系，数据如下表，则下列说法中正确的是

实验H

c0(NO)/(mol-L')co(H2)/(mol.L)口正

111V

2214v

3122v

42X16v

A.a、［3的值分别为2、1B.表中的x为4

C.降低温度，"可能增大D.若v博=入°2(周0)。时)，则Kc=l

答案：AB

2.反应2NO+CF2NOCI在295K时，其反应物浓度与反应速率关系的数据如下:

c(NO)/(mol-L'1)cfCy/fmol-L1)v(Cl2)/(mol・L』・si)

①0.1000.1008.0X10-3

②0.5000.1002.0X101

③0.1000.5004.0X10-2

注：①反应物浓度与反应速率关系式为V(Cl2)=k-cm(NO)cn(Cl2)(式中速率常数k=Ae&/RT,其中Ea为活化

能，A、R均为大于。的常数，T为温度)；②反应级数是反应的速率方程式中各反应物浓度的指数之和。下

列说法不正确的是()

A.m=2,n=l,反应级数为3级

111

B.当c(NO)=0.200moHAc(CI2)=0.300molL,v(NO)=0.192mol-L-s

C.加入催化剂可以改变反应途径，也可以增大速率常数k,而加快反应速率

D.升高温度，可以增大反应的活化能Ea,从而使速率常数k增大

答案：D

解析：由表中①③数据可知普=(魄J，向由①②组数据可知至《鬻＞m=2,

8.0x103

由①数据可知k==8.0；

0.1002x0.100

A.据数据分析知m=2,n=l,反应级数为3级，A正确；

121

B.当c(NO)=0.200mol・LT,^CD^,SOOmol-L,v(NO)=2v(CI2)=2x8.0xo.200xO.SOOmol-L^s^O.igZmol-L^s,

B正确;

C.催化剂可降低反应的活化能，增大活化分子数目，增大反应速率，C正确；

D.升高温度，活化能不变，D错误；

工业上，可采用还原法处理尾气中其原理。在化学上,

3.NO,:2NO（g）+2H2（g）L*N2（g）+2H2O（g）△H<0

正反应速率方程式表示为V（正）=k（正卜加例0〉即32）,逆反应速率方程式表示为V（逆）=k（逆>CX（N2〉Cy（H2。），其

中，k表示反应速率常数，只与温度有关，m,n,x,y叫反应级数，由实验测定。在恒容密闭容器中充入

NO、也，在T°C下进行实验，测得有关数据如下：

实验c(NO)/mol-L1c(H2)/mol-L-1v(正)/mol,L-i・min-i

①0.100.100.414k

②0.100.401.656k

③0.200.101.656k

下列有关推断正确的是

A.上述反应中，正反应活化能大于逆反应活化能

B.若升高温度，则k（正）增大，k（逆）减小

C.在上述反应中，反应级数：m=2,n=l

D.在一定温度下，NO、出的浓度对正反应速率影响程度相同

答案：C

解析：2NO（g）+2H2（g）=^N2（g）+2H2O（g）AH<0,正反应是放热反应，根据反应热等于正反应活化能与

逆反应活化能之差，分析判断A的正误：根据升高温度，反应速率加快分析判断B的正误；根据表格数据

知，①、②实验数据比较，可以计算n。①和③比较可以计算m,分析判断C的正误；根据C的计算结果分

析判断D的正误。A.上述反应的正反应是放热反应，反应热等于正反应活化能与逆反应活化能之差，由此

推知，正反应活化能小于逆反应活化能，故A错误；B.升高温度，正、逆反应速率都增大，故正、逆反应速

率常数都增大，故B错误；C.由表格数据知，①、②实验数据比较，,=型==4,故n=l。矍

=2m=L受人=4,则m=2,故C正确；D.由于正反应速率表达式中N。、出的反应级数不相等，所以，

0.414Z:

N。、也浓度对正反应速率的影响程度不相同，故D错误；故选C。

已知化学反应：①当℃时，2②当℃时，

4.NO2+CONO+CO2，/<250V=JI-C（NO2）,/>250v=

kc（NC）2>c（CO）。以上两式中v为反应速率，k为速率常数（一定温度下为定值）。下列叙述正确的是（）

A.当NO2和CO的浓度相等时，升高或降低温度，反应速率不变

B.因反应前后气体分子数目不变，故改变压强反应速率不变

C.增大NC>2的浓度为原来的2倍，反应速率一定变为原来的4倍

D.当温度低于250℃时，改变CO的浓度，反应速率基本不变

答案：D

解析：升高温度，反应速率加快，降低温度，反应速率减慢，A项错误；该反应前后气体分子数目不

变，改变压强，平衡不移动，但反应速率对应改变，B项错误；增大NO2的浓度为原来的2倍，若/>250℃,

根据v=kc(NO2>c(CO)可知，反应速率变为原来的2倍,C项错误；当温度低于250℃时，根据尸"/(NCh)

可知，一定温度下，反应速率只与c(NO2)有关，改变CO的浓度，反应速率基本不变，D项正确。

5.反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)中，每生成7gN2,放出166kJ的热量，该反应的速率表达

式为o=kd"(NO)・c"(H2)伏、加、”待测)，其反应包含下列两步：

出。2(慢)②H2O2+氏=氏快)

①2NO+H2=N2+20(

7℃时测得有关实验数据如下：

序号-1-1速率「)

c(NO)/(mol-L)c(H2)/(mol-L)/(molLLmin

I0.00600.00101.8X10-4

110.00600.00203.6X10-4

III0.00100.00603.0X105

IV0.00200.00601.2X10-4

下列说法错误的是()

A.整个反应速率由第①步反应决定

B.正反应的活化能一定是①〈②

2

C.该反应速率表达式：v=5OOOC(NO)-C(H2)

D.该反应的热化学方程式为

2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2HiO(g)—664kJmol1

答案：B

解析：A.由①、②两反应知，反应过程中反应慢的反应决定反应速率，整个反应速率由第①步反应决

定，正确；B.反应①慢，说明反应①的活化能高，正反应的活化能一定是①〉②，错误；c.比较实验I、n

数据可知，NO浓度不变，氢气浓度增大一倍，反应速率增大一倍，比较实验m、IV数据可知，H2浓度不变，

NO浓度增大一倍，反应速率增大四倍，据此得到速率方程：y=h2(NO)c(H2),依据实验I中数据计算k=

5000,则速率表达式为v=5000，网0>以112),正确；D.反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)中，每生成

7gN2放出166kJ的热量，生成28gN2放热664kJ,热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2(Xg)\H

=-664kJ-mol1,正确。

6.f七时，在两个起始容积都为1L的恒温密闭容器中发生反应H2(g)+L(g)「*2HI(g)AHO,实验

测得V正=丫但2)滔耗=丫(12)的桁=&iEC(H2>C(L)；V逆=V(HD洒削=Aj£f2(HI)。k正、k逆为速率常数，受温度影响。下

列说法正确的是()

物质的平衡浓

物质的起始浓度/(mol/L)

容器度/(mol/L)

C(H2)c(h)c(HI)C(12)

I(恒容)0.10.100.07

H(恒压)000.8

A.平衡时，容器I与容器H中的总压强之比为1:5

B.平衡时,容器H中c(L)>0.28mol/L

C./℃时，反应H2(g)+L(g)2HI(g)的平衡常数为K=7-

K逆

D.平衡时，向容器I中再通入0.1mol%、0.1mol卜和0.2molHI,此时v正>丫逆

答案：C

解析：H2(g)+l2(g)=±2HI(g),反应前后气体分子总数不变，容器I、H等温等体积，则气体压强之

比为物质的量之比，从投料看，容器n的量为容器I的4倍，故平衡时，容器I与容器n中的总压强之比

为1:4,A错误;结合反应特点和投料看，容器I、II的平衡为等效平衡,则平衡时容器1中c(l2)=0.07mol/L,

II中c(L)=0.28mol/L,B错误；平衡时，丫正=丫逆，已知”=v(H2幅和=v(L)削£=%正以氏乂3)；v«=v(HI)

2

消耗=AMC、2(HI),则平衡时，^,IC(H2)-C(I2)=^®C(HI),贝卜℃时，反应H2(g)+b(g>i=^2HI(g)的平衡常数

(2(141)k\\'

为：K=/口、、2、K=丁,则C正确；平衡时，向容器I中再通入0.1mol氏、0.1molI2W0.2molHI,

C(H2)-C(12)k・逆

等效于增压，则平衡不移动，此时八E=V逆，D错误。

7.某温度下，在起始压强为80kPa的刚性容器中，发生NO的氧化反应：2NO(g)+O2(g)

-2NO2(g)\H,该反应的反应历程分两步进行，其速率方程和反应过程中能量变化如下:

①2NO(g)==*N2O2(g)ri£=由""(NO)V\逆=心逆C(N2()2)

②N2(D2(g)+O2(g)2NO2(g)

下列说法正确的是()

A.NO氧化反应速率快慢的决定步骤的活化能是£5—当

B.一定温度下，2NO(g)+Ch(g)2NCh(g)平衡常数表达式

KI逆火2逆

C.升高温度，NO氧化反应的化学平衡向正反应方向移动

该温度下，将等物质的量的和混合反应(忽略的平衡转化率为时，

D.NO022NO2N2O4),NO40%

该反应的平衡常数勺=上kPa1

oU

答案：B

解析：整体的反应速率取决于慢反应，活化能越大，反应速率越慢，据图可知活化能大的步骤为第二

c2(NO，)

步反应，活化能为E4—反，故A错误；2NO(g)+O2(g)=^2NO2(g)平衡常数表达式K=^(NO)c(。，厂

c(NQ)c2(NO，)

(No)7.(N，O，)[(0，)，而对于反应①平衡时正逆反应速率相等'即由正〃(NO)=鬲逆C(N2O2)，所

以切=4唱：-=},同理可得反应②的平衡常数以=存,所以长="七=”步,

cr(NO)k\逆c(N2O2)c(O2)依逆逆•依逆

故B正确；据图可知该反应的反应物总能量高于生成物总能量，所以为放热反应，升高温度，平衡逆向移

动，故C错误；设等物质的量的NO和02分别为40mo1,NO的平衡转化率为40%,列三段式有

2NO(g)

+O2(g),2NO2(g)

起始(mol)40400

转化(mol)16816

平衡(mol)243216

刚性容器中气体的压强比等于物质的量之比，起始气体的总物质的量为80mo1,压强为80kPa,则平

衡时O(NQ==kPa1>故

p(NO)=24kPa,p(O2)=32kPa,p(NO2)=16kPa,Kp=(2)^)32^?72(_)D

错误。

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