热点强化练15　平衡常数与速率常数

热点强化练15平衡常数与速率常数1.(2023·江西鹰潭模拟节选)为了研究反应的热效应,我国的科研人员计算了在一定范围内下列反应的平衡常数Kp。(1)由图可知ΔH1

(填“大于”或“小于”)0。小于解析:(1)由题图可知,温度升高,lgKp1减小,即平衡常数Kp1减小,说明反应ⅱ是放热反应,则ΔH1小于0。(2)反应ⅰ的Kp0=

(用Kp1和Kp2表示)。

Kp1·Kp2解析:(2)根据盖斯定律,由ⅱ+ⅲ=ⅰ,则Kp0=Kp1·Kp2。2.(2023·辽宁辽阳模拟节选)丙烯是制备聚丙烯的单体,在催化剂作用下,可由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制得。反应Ⅰ(直接脱氢):C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)

ΔH1向某恒压密闭容器中通入C3H8(g)和N2(g)的混合气体(N2不参与反应),发生反应Ⅰ,反应起始时气体的总压强为100kPa。在温度为T1

℃时,C3H8(g)的平衡转化率与通入的混合气体中C3H8(g)的物质的量分数的关系如图所示。T1

℃时,反应Ⅰ的平衡常数Kp=

kPa(以分压表示,分压=总压×物质的量分数,保留一位小数)。

16.73.(2023·河南安阳二模节选)CO2与CH4均是温室气体,CO2与CH4催化重整受到越来越多的关注,它是有效应对全球气候变化的重要方法。CO2与CH4经催化重整可制得合成气CO和H2,催化重整涉及的反应如下:ⅰ.CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)

ΔH=+120kJ·mol-1ⅱ.H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)

ΔH=+41kJ·mol-1在总压为24p0的恒压密闭容器中,起始时通入n(CH4)∶n(CO2)=1∶1的混合气体,在一定温度下发生反应ⅰ、ⅱ,测得CH4、CO2的平衡转化率分别为20%和40%。(1)平衡时容器的体积是起始时的

倍。

1.23增大不变4.(2023·陕西西安二模节选)氢气在工业上具有重要的应用,从炼钢到食品无处不在,未来随着“碳中和”战略的推进,氢气的使用率将得到进一步的提升。用H2可以将CO2转化为CH4,该过程中涉及的反应如下。在一定条件下,向某2L恒容密闭容器中充入2molCO2、4molH2,发生反应②,测得反应10min时,不同温度下氢气的转化率如图所示。(1)a、b、c三点对应的v逆(CH4)由大到小的顺序为

(用a、b、c表示),请解释原因:

。

T2温度下,若起始时容器内的压强为3MPa,前10min内v(H2)=

MPa·min-1,该温度下反应的Kp=

(MPa)-2(保留一位小数,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。

c>b>a温度越高,浓度越大,则速率越大,由于转化率c>b>a,故甲烷的浓度c>b>a,且对应温度c>b>a,综上所述,v逆(CH4)由大到小顺序为c>b>a0.1616.7(2)已知速率方程v正=k正·p4(H2)·p(CO2)、v逆=k逆·p2(H2O)·p(CH4),k正、k逆只与温度有关。若T2时,k逆=2(MPa)-2·min-1,则该温度下k正=

(MPa)-4·min-1。33.41越大6.(2023·广西南宁适应性测试节选)氮及其化合物在科研及生产中均有重要的应用。根据已学知识回答下列问题:汽车尾气中发生的反应有2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)

ΔH=-746kJ·mol-1。(1)有毒气体N2O、CO在Fe+催化下发生的反应是N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g),其反应分两步进行(如图所示),写出其中反应①的化学方程式:

。总反应速率的大小主要由其中一步反应决定,该反应是

(填“①”或“②”)。

①(2)①向体积为2L且带气压计的恒容密闭容器中通入2molNO和2molCO。若反应起始和平衡时温度相同(均为T0

℃),测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图2曲线a所示,若其他条件相同,仅改变某一条件时,测得其压强(p)随时间(t)的变化如图2曲线b所示,则改变的条件是

,0～10min内用CO表示的平均反应速率为

,该温度时反应的分压平衡常数为

(用含p的代数式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

加入催化剂0.05mol·L-1·min-1