题型二 反应速率及速率常数的计算(原卷版)

题型二反应速率及速率常数的计算化学反应速率为高考的重点考查内容，分定性和定量两个方面。定性方面为化学反应速率概念的分析及外界条件改变对化学反应速率结果的判断；定量方面为有关反应速率的计算和比较；化学反应速率为高考的重点考查内容，分定性和定量两个方面。定性方面为化学反应速率概念的分析及外界条件改变对化学反应速率结果的判断；定量方面为有关反应速率的计算和比较；近年高考中，化学常涉及化学反应速率常数相关试题。速率常数虽然在高中教材中未曾提及，但近几年高考中，对速率常数和速率方程的考查成为新宠，此类试题主要考查考生知识获取能力、“变化观念与平衡思想”和“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养，要求考生有较强的信息整理能力，认识到化学反应速率是可以调控的，能够多角度、动态地分析化学变化，通过数据分析推理，建立认知模型，并运用认知模型解释变化的规律。最基本的方法模式是“平衡三段式法”。具体步骤是在化学方程式下写出有关物质起始时的物质的量、发生转化的物质的量、平衡时的物质的量(也可以是物质的量浓度或同温同压下气体的体积)，再根据题意列式求解。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)n(起始)/molab00n(转化)/molmxnxpxqxn(平衡)/mola－mxb－nxpxqx起始、转化、平衡是化学平衡计算的“三步曲”。一、有关化学反应速率计算公式的理解对于反应mA(g)＋nB(g)=cC(g)＋dD(g)(1)计算公式：v(A)＝(2)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率，存在如下关系：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶c∶d(3)注意事项①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率，且计算时取正值二、转化率及其计算1．明确三个量——起始量、变化量、平衡量N2＋3H22NH3起始量130变化量abc平衡量1－a3－bc①反应物的平衡量＝起始量－转化量。②生成物的平衡量＝起始量＋转化量。③各物质变化浓度之比等于它们在化学方程式中化学计量数之比。变化浓度是联系化学方程式、平衡浓度、起始浓度、转化率、化学反应速率的桥梁。因此抓住变化浓度是解题的关键。2．掌握四个公式(1)反应物的转化率＝eq\f(n(转化),n(起始))×100%＝eq\f(c(转化),c(起始))×100%。(2)生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。产率＝eq\f(实际产量,理论产量)×100%。(3)平衡时混合物组分的百分含量＝eq\f(平衡量,平衡时各物质的总量)×100%。(4)某组分的体积分数＝eq\f(某组分的物质的量,混合气体总的物质的量)×100%。3．答题模板反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量分别为amol、bmol，达到平衡后，A的转化量为mxmol，容器容积为VL，则有以下关系：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/molab00转化/molmxnxpxqx平衡/mola－mxb－nxpxqx对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转)对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转)则有：①K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(px,V)))p·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(qx,V)))q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a－mx,V)))m·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b－nx,V)))n)②c平(A)＝eq\f(a－mx,V)mol·L－1③α(A)平＝eq\f(mx,a)×100%，α(A)∶α(B)＝eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)＝eq\f(mb,na)④φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋(p＋q－m－n)x)×100%⑤eq\f(p平,p始)＝eq\f(a＋b＋(p＋q－m－n)x,a＋b)⑥eq\x\to(ρ)混＝eq\f(a·M(A)＋b·M(B),V)g·L－1[其中M(A)、M(B)分别为A、B的摩尔质量]⑦平衡时体系的平均摩尔质量：eq\x\to(M)＝eq\f(a·M(A)＋b·M(B),a＋b＋(p＋q－m－n)x)g·mol－1三、化学反应速率常数及应用1．速率常数含义：反应速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用反应速率常数大小来比较化学反应的反应速率2．速率常数的影响因素：与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，但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，一般温度越高，反应速率常数越大。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3．速率方程(1)定义：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幂的乘积成正比(2)表达式：对于反应：aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)，则v正＝k正·ca(A)·cb(B)(其中k正为正反应的反应速率常数)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)(其中k逆为逆反应的反应速率常数)如：反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，v正＝k正·c2(NO2)，v逆＝k逆·c2(NO)·c(O2)。4．速率常数与化学平衡常数之间的关系(1)K与k正、k逆的关系对于反应：aA(g)＋bB(g)pC(g)＋qD(g)，则：v正＝k正·ca(A)·cb(B)(k正为正反应速率常数)v逆＝k逆·cp(C)·cq(D)(k逆为逆反应速率常数)反应达到平衡时v正＝v逆，此时：k正·ca(A)·cb(B)=k逆·cp(C)·cq(D)，即：(2)Kp与k正、k逆的关系以2NON2O4为例，v正＝k正·p2(NO2)，v逆＝k逆·p(N2O4)反应达到平衡时v正＝v逆，此时：k正·p2(NO2)＝k逆·p(N2O4)eq\f(k正,k逆)＝eq\f(pN2O4,p2NO2)＝Kp，即：Kp＝eq\f(k正,k逆)5．速率常数与反应级数一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。对于基元反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，其速率方程可表示为v＝k·ca(A)·cb(B)，a、b称为反应的分级数，分别表示物质A和B的浓度对反应速率的影响程度。分级数之和(a+b)则称为反应的总级数，简称反应级数。反应级数可由实验数据计算得到，可以是正数、负数或零、也可以是分数(反应级数为负数的反应及其罕见)，若反应级数为零，则反应物的浓度不影响反应速率。1．(2023•山东卷，20节选)一定条件下，水气变换反应CO+H2OCO2+H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程，研究水溶液在密封石英管中的分子反应：Ⅰ．HCOOHCO+H2O(快)Ⅱ．HCOOHCO2+H2(慢)(2)反应Ⅰ正反应速率方程为：，k为反应速率常数。T1温度下，HCOOH电离平衡常数为Ka，当HCOOH平衡浓度为mol·L-1时，H+浓度为_____mol·L-1，此时反应Ⅰ应速率_____mol·L-1·(用含Ka、和k的代数式表示)。2．(2023•全国甲卷，28节选)(2)电喷雾电离等方法得到的M+(N等)与O3反应可得MO+。MO+与CH4反应能高选择性地生成甲醇。分别在300K和310K下(其他反应条件相同)进行反应MO++CH4=M++CH3OH，结果如下图所示。图中300K的曲线是_______(填“a”或“b”。300K、60时MO+的转化率为_______(列出算式)。3．(2023•广东卷，19节选)(4)R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M表示)与L存在平衡：M+LMLK1ML+LML2K2研究组用吸收光谱法研究了上述反应中M与L反应体系。当c0(L)=1.0×10-5mol·L-1时，测得平衡时各物种c平/c0(L)随c0(M)/c0(L)的变化曲线如图。c0(M)/c0(L)=0.51时，计算M的平衡转化率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。4．(2022·全国乙卷)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。H2S热分解反应：2H2S(g)=S2(g)＋2H2ΔH4＝170kJ·mol－1在1373K、100kPa反应条件下，对于n(H2S)：n(Ar)分别为4：1、1：1、1：4、1：9、1：19的H2S－Ar混合气，热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如下图所示。(1)n(H2S)：n(Ar)越小，H2S平衡转化率________，理由是________________________________________(2)n(H2S)：n(Ar)＝1：9对应图中曲线________，计算其在0~0.1s之间，H2S分压的平均变化率为_____kPa·s－15．(2022·海南卷)某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)(1)某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入0.1molCO2和0.1molH2，反应平衡后测得容器中n(CH4)＝0.05mol。则CO2的转化率为_______(2)在相同条件下，CO2(g)与H2(g)还会发生不利于氧循环的副反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，在反应器中按n(CO2)：n(H2)＝1：4通入反应物，在不同温度、不同催化剂条件下，反应进行到2min时，测得反应器中CH3OH、CH4浓度(μmol·L－1)如下表所示催化剂t＝350℃t＝400℃c(CH3OH)c(CH4)c(CH3OH)c(CH4)催化剂I10.812722345.242780催化剂II9.2107753438932在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，0~2min生成CH3OH的平均反应速率为_______μmol·L－1·min－1；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是____________________________6．(2022·河北卷)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应Ⅰ．CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)Ⅱ．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)(1)下列操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是_______A．增加CH4(g)用量B．恒温恒压下通入惰性气体C．移除CO(g)D．加入催化剂(2)恒温恒压条件下，1molCH4(g)和1molH2O(g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为α，CO2(g)的物质的量为bmol，则反应Ⅰ的平衡常数Kx＝_______(写出含有a、b的计算式；对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，，x为物质的量分数)。其他条件不变，H2O(g)起始量增加到5mol，达平衡时，α＝0.90，b＝0.65，平衡体系中H2(g)的物质的量分数为_______(结果保留两位有效数字)7．(2021·全国甲卷)二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49kJ·mol－1合成总反应在起始物eq\f(nH2,nCO2)＝3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在t＝250℃下的x(CH3OH)～p、在p＝5×105Pa下的x(CH3OH)～t如图所示。(1)用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式Kp＝________________；(2)当x(CH3OH)＝0.10时，CO2的平衡转化率α＝________，反应条件可能为_____________或______________。8．(2021·湖南卷)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.1molNH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。(1)若保持容器容积不变，t1时反应达到平衡，用H2的浓度变化表示0～t1时间内的反应速率v(H2)＝________mol·L－1·min－1(用含t1的代数式表示)(2)在该温度下，反应的标准平衡常数K⊖＝________[已知：分压＝总压×该组分物质的量分数，对于反应dD(g)＋eE(g)gG(g)＋hH(g)K⊖＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(pG,p⊖)))\s\up12(g)·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(pH,p⊖)))\s\up12(h),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(pD,p⊖)))\s\up12(d)·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(pE,p⊖)))\s\up12(e))，其中p⊖＝100kPa，pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压]9．(2021·河北卷)(1)雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离：①CO2(g)CO2(aq)②CO2(aq)＋H2O(l)H＋(aq)＋HCOeq\o\al(－,3)(aq)25℃时，反应②的平衡常数为K2。溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压＝总压×物质的量分数)，比例系数为ymol·L－1·kPa－1，当大气压强为pkPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H＋浓度为________mol·L－1(写出表达式，考虑水的电离，忽略HCOeq\o\al(－,3)的电离)。(2)105℃时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s)M2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g)上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa，CO2(g)的初始压强应大于______________kPa10．(2021·广东省)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：(a)CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)ΔH1(b)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2(c)CH4(g)C(s)＋2H2(g)ΔH3(d)2CO(g)CO2(g)＋C(s)ΔH4(e)CO(g)＋H2(g)H2O(g)＋C(s)ΔH5设Keq\o\al(r,p)为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0＝100kPa)，反应a、c、e的lnKeq\o\al(r,p)随eq\f(1,T)(温度的倒数)的变化如图所示(1)反应a、c、e中，属于吸热反应的有________(填字母)(2)反应c的相对压力平衡常数表达式为Keq\o\al(r,p)＝________(3)在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2)∶n(CH4)＝1∶1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程。11．(2021·湖北卷)(1)在温度为T2时，通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)＝10：5：85的混合气体，各组分气体的分压随时间的变化关系如图b所示。0~1.2s生成C3H6的平均速率为_______kPa/s，在反应一段时间后，C3H8和O2的消耗速率比小于2：1的原因为____________________________(2)恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=2：13：85的混合气体，已知某反应条件下只发生如下反应(k、k′为速率常数)：反应II：2C3H8(g)＋O2(g)==2C3H6(g)＋2H2O(g)k反应III：2C3H6(g)＋9O2(g)==6CO2＋6H2O(g)k′实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3H6)=kp(C3H8)—k′p(C3H6)，可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为________，其理由是________________________________________________。12．(2021·天津卷)CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2，S8受热分解成气态S2，发生反应2S2(g)＋CH4(g)CS2(g)＋2H2S(g)，某温度下，若S8完全分解成气态S2。在恒温密闭容器中，S2与CH4物质的量比为2∶1时开始反应。(1)当CS2的体积分数为10%时，CH4的转化率为___________。(2)当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是___________(填序号)。a．气体密度b．气体总压c．CH4与S2体积比d．CS2的体积分数13．(2023•湖南卷，16节选)(2)在某温度、下，向反应器中充入气态乙苯发生反应，其平衡转化率为50%，欲将平衡转化率提高至75%，需要向反应器中充入_______水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应)。1．(2024·辽宁省朝阳市建平区高三期末节选)(2)H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)ΔH。在610K时，将0.1molH2S与0.3molCO2充入2.5L的空钢瓶中，经过10min反应达到平衡，平衡时H2O(g)的物质的量分数为0.125，用H2O(g)的浓度变化表示的反应速率v(H2O)=。H2S的平衡转化率%。2．(2024·广东省深圳市高三期末节选)(4)在一个2L恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)，在催化剂作用下发生反应：CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)ΔHCH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)ΔH在不同温度下连续反应20min后，测得甲醇的转化率、甲醛的选择性与温度的关系如下图所示。①600℃时，体系中H2的物质的量为，平均反应速率mol/(L·min)。3．N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g)2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v(N2O4)＝k1·p(N2O4)，v(NO2)＝k2·p2(NO2)，其中k1、k2是与反应温度有关的常数。则一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1＝________。4．(2024·云南师大附中高三适应性考试节选)(3)恒温、恒容密闭容器中加入CO2、H2，其分压分别为15kPa、50kPa，加入某催化剂使其发生CO2甲烷化反应：CO2+4H2CH4+2H2O，研究表明CH4的反应速率v(CH4)=2×10-6p(CO2)·p4(H2)kPa/s，某时刻测得H2O(g)的分压为20kPa，则该时刻v(CH4)=kPa/s。5．Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)＋I2(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：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2(HI)，逆反应速率为v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________(以K和k正表示)。若k正＝0.0027min－1，在t＝40min时，v正＝________min－16．(2024·湖北鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟高三联考节选)空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。(1)已知25℃、101下，在合成塔中，可通过二氧化碳和氢气合成甲醇，后续可制备甲酸。某反应体系中发生反应如下：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1＝+41.2kJ·mol－1该反应的速率方程为，其中x表示相应气体的物质的量分数，为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算)，k为反应的速率常数。已知平衡后，此时反应Ⅰ的速率(用含k的代数式表示)。7．活性炭还原法也是消除氮氧化物污染的有效方法，其原理为：2C(s)＋2NO2(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH<0。已知该反应的正反应速率方程为v正＝k正·p2(NO2)，逆反应速率方程为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。则如图(lgk表示速率常数的对数，eq\f(1,T)表示温度的倒数)所示a、b、c、d四条斜线中，能表示lgk正随eq\f(1,T)变化关系的斜线是____________，能表示lgk逆随eq\f(1,T)变化关系的斜线是__________。8．1molCH3CH2OH和1molH2O充入恒容密闭容器中发生反应：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)，在550K时，气体混合物中H2的物质的量分数x(H2)与反应时间t的关系如表所示。t/min020406080100x(H2)/%01529404848上述反应中，正反应速率v正＝k正·x2(CO)·x4(H2)，逆反应速率v逆＝k逆·x(CH3CH2OH)·x(H2O)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆＝________(以Kx和k正表示，其中Kx为用物质的量分数表示的平衡常数)，若k逆＝75mol·L－1·min－1，在t＝80min时，v逆＝______________9．升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的速率却随温度的升高而减小，某化学小组为研究特殊现象的实质原因，查阅资料知：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：i：2NO(g)N2O2(g)(快)，v1正＝k1正·c2(NO)v1逆＝k1逆·c(N2O2)ΔH1＜0ii：N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢)，v2正＝k2正·c(N2O2)·c(O2)v2逆＝k2逆·c2(NO2)ΔH2＜0一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K＝________10．(2024·云南部分名校高三联考理科综合节选)(3)在催化剂作用下，合成氨的反应速率为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关。a、β、γ为反应级数，可取正整数、负整数、0，也可取分数)。为了测定反应级数，在一定温度下进行实验，其结果如下：序号c(N2)/(mol·L-1)c(H2)/(mol·L-1)c(NH3)/(mol·L-1)反应速率I111VⅡ2112vⅢ14116vⅣ14216v①α+β+γ=。②已知经验公式为(其中，Ea、k分别为活化能、速率常数，R、C为常数，T为温度)。在催化剂作用下，测得Rlnk与温度()的关系如图1所示。催化效率较高的是(填“Catl”或“Cat2”)，在Cat2催化剂作用下。活化能Ea为11．(1)已知合成氨反应：eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)ΔH＝－46.2kJ·mol－1，标准平衡常数Kθ＝eq\f(p\a\vs4\al(NH3)/pθ,p\a\vs4\al(N2)/pθ0.5p\a\vs4\al(H2)/pθ1.5)，其中pθ为标准压强，peq\a\vs4\al(NH3)、peq\a\vs4\al(N2)、peq\a\vs4\al(H2)为各组分的平衡分压，如peq\a\vs4\al(NH3)＝x(NH3)p，p为平衡总压，x(NH3)为平衡系统中NH3的物质的量分数。若往一密闭容器中加入的N2、H2起始物质的量之比为1∶3，反应在恒定温度和标准压强下进行，NH3的平衡产率为w，则Kθ＝________(用含w的最简式表示)。(2)某科研小组向一恒容密闭容器中通入2molCH4、2molCO2，控制适当条件使其发生反应：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋247kJ·mol－1，测出CH4的某个平衡物理量X随着温度、压强的变化如图所示①X________(填“能”或“不能”)表示平衡体系中CH4的体积分数；p1、p2的大小关系为____________，b点浓度商Qc与对应温度下的平衡常数K相比，较大的是____________②若容器容积为2L，a点时c(CH4)＝0.4mol·L－1，则相应温度下的平衡常数K＝________12．化学动力学上将一步完成的反应称为基元反应。对于基元反应：aA＋bBcC＋dD，其速率方程为v＝k·ca(A)·cb(B)(k为只与温度有关的速率常数)，复杂反应(由几个基元反应构成)的速率取决于慢的基元反应。(1)已知反应NO2(g)＋CO(g)NO(g)＋CO2(g)ΔH＜0，在温度低于250℃时是由两个基元反应构成的复杂反应，该反应的速率方程为v＝k·c2(NO2)，则其两个基元反应分别为：Ⅰ.________=NO3＋________；Ⅱ.略，这两个反应中活化能较小的是________。(2)某科研小组测得380℃时该反应的c(NO2)、c(CO)与生成CO2的速率[v(CO2)]的关系如下：c(CO)/(mol·L－1)0.0250.050.025c(NO2)/(mol·L－1)0.040.040.12v(CO2)/(mol·L－1·s－1)2.2×10－44.4×10－46.6×10－4则该温度下的反应速率常数k＝______L·mol－1·s－113．在T0K、1.0×104kPa下，等物质的量的CO与CH4混合气体可以合成乙醛，反应化学方程式如下：CO(g)＋CH4(g)CH3CHO(g)Kp＝4.5×10－5(kPa)－1，则k正＝___________(以k逆表示)；当CO转化率为20%时，CH3CHO(g)的分压p(CH3CHO)＝____________kPa。14．甲醇是重要的化工原料，又可作燃料。利用CO生产甲醇的反应为2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)。已知：v正＝k正·x(CO)·x2(H2)，v逆＝k逆·x(CH3OH)，其中v正、v逆为正、逆反应速率，k正、k逆为速率常数，x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为2∶1充入H2和CO，测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。(1)该反应的ΔH________0(填“>”或“<”)；B点与C点的平衡常数关系为KB________KC(填“>”“<”或“＝”)。向平衡体系中加入高效催化剂，eq\f(v正,v逆)将________(填“增大”“减小”或“不变”)；再次增大体系压强，k正－k逆的值将________(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)C点对应的平衡常数Kp＝________(Kp为以分压表示的平衡常数，气体分压＝气体总压×体积分数)。(3)一定温度下，将H2和CO按物质的量之比为1∶1、1∶2和2∶1进行初始投料。则达到平衡后，初始投料比为________时，H2转化率最大。15．对于基元反应，如aA＋bBcC＋dD，反应速率v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，其中k正、k逆是取决于温度的速率常数。已知：反应Ⅰ：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH1＝－902kJ·mol－1反应Ⅱ：8NH3(g)＋6NO2(g)7N2(g)＋12H2O(g)ΔH2＝－2740kJ·mol－1反应Ⅲ：N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH3＝＋182.6kJ·mol－1对于基元反应Ⅳ：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH4，在653K时，速率常数k正＝2.6×103L2·mol－2·s－1，k逆＝4.1×103L·mol－1·s－1(1)ΔH4＝________kJ·mol－1(2)计算653K时的平衡常数K＝________________。(3)653K时，若NO的浓度为0.006mol·L－1，O2的浓度为0.290mol·L－1，则正反应速率为_______mol·L－1·s－116．(2024·山东济宁高三期末节选)研究CO2的资源综合利用，对实现“碳达峰”和“碳中和”有重要意义。在CO2加氢合成CH3OH的体系中，同时发生以下反应：反应Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1反应Ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ·mol－1反应Ⅲ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH3=-90kJ·mol－1(2)向体积为的密闭容器中，投入和，平衡时CO或CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图：已知反应Ⅱ的反应速率，，为速率常数，c为物质的量浓度。①图中m代表的物质是。②范围内，随着温度升高，H2O的平衡产量的变化趋势是。③在p点时，若反应Ⅱ的，此时该反应的mol·L-1·；④已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp；p点时体系总压强为，反应Ⅱ的Kp=(保留2位有效数字)。⑤由实验测得，随着温度逐渐升高，混合气体的平均相对分子质量几乎又变回起始的状态，原因是。17．(2024·浙江省强基联盟高三联考节选)航天员呼吸产生的CO2利用Sabatier反应进行处理：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)。(3)室温下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入4molH2和1molCO2，仅发生上述反应，若反应时保持温度恒定，测得反应过程中压强随时间的变化如下表所示：时间0102030405060压强①该温度下反应Ⅰ的KP=(KP为用气体的分压表示的平衡常数，分压气体的体积分数体系总压)。②反应Ⅰ的速率方程：(是速率常数，只与温度有关)。时，(填“>”“<”或“=”)。18．已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。在2L密闭容器中通入3molH2和1molN2，测得不同温度下，NH3的产率随时间变化如图所示。(1)下列有关说法正确的是________。A．由b点到c点混合气体密度逐渐增大B．达到平衡时，2v正(H2)＝3v逆(NH3)C．平衡时，通入氩气平衡正向移动D．平衡常数，Ka<Kb＝Kc(2)T1温度时，0～15min内v(H2)＝________mol·L－1·min－1。(3)已知：瞬时速率表达式v正＝k正c3(H2)·c(N2)，v逆＝k逆c2(NH3)(k为速率常数，只与温度有关)。温度由T1调到T2，活化分子百分率________(填“增大”“减小”或“不变”)，k正增大倍数________k逆增大倍数(填“大于”“小于”或“等于”)。T1℃时，eq\f(k正,k逆)＝________。19．研究炭的气化处理及空气中碳的氧化物的相关反应，有利于节能减排。已知反应①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋113.5kJ·mol－1②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝－90.4kJ·mol－1③CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.5kJ·mol－1(1)若某反应的平衡常数表达式为，则此反应的热化学方程式为______________________________，将等体积的H2O(g)和CO(g)充入恒容密闭容器，反应速率v＝v正－v逆＝k正·c(CO)·c(H2O)－k逆·c(CO2)·c(H2)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。在721℃和800℃时，CO的转化率随时间变化曲线如图1。比较a、b处lgk正－lgk逆的大小：a____b(填“>”“<”或“＝”)，计算b处的eq\f(v正,v逆)＝________。(2)在T℃时，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1molH2O(g)，发生反应①。反应相同时间，测得各容器中H2O(g)的转化率与容器体积的关系如图2所示。图中c点所示条件下，v正____v逆(填“>”“<”或“＝”)，理由是_____________________________________________________________，此温度下，该反应平衡常数为________(用含V1、V2或V3的代数式表示)(3)在四种不同的容器中发生反应③，若初始温度、压强和反应物用量均相同，则CO2的转化率最高的是______a．恒温恒容容器b．恒容绝热容器c．恒压绝热容器d．恒温恒压容器20．氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体，且易转换成颗粒污染物。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。(1)污水生物脱氮过程中，在微生物催化下，硝酸铵可分解为N2O和另一种产物，该反应的化学方程式为_______________________________。(2)已知反应2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)ΔH＝－163kJ·mol－1，1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收945kJ、498kJ的能量，则1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为________kJ(3)在一定温度下的恒容容器中，反应2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)的部分实验数据如下：反应时间/min01020304050c(N2O)/(mol·L－1)0.1000.0900.0800.0700.0600.050反应时间/min60708090100c(N2O)/(mol·L－1)0.0400.0300.0200.0100.010①在0～20min时段，反应速率v(O2)为________mol·L－1·min－1②若N2O起始浓度c0为0.150mol·L－1，则反应至30min时N2O的转化率α＝________，比较不同起始浓度时N2O的分解速率：v(c0＝0.150mol·L－1)______v(c0＝0.100mol·L－1)(填“＞”“＝”或“＜”)③不同温度(T)下，N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间)，则T2________T1(填“＞”“＝”或“＜”)。当温度为T1、起始压强为p0，反应至t1min时，体系压强p＝________(用p0表示)。(4)碘蒸气的存在能大幅度提高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)＋I(g)(快反应)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(含碘)＜k(无碘)b．第一步对总反应速率起决定作用c．第二步活化能比第三步大d．I2浓度与N2O分解速率无关21．减少污染、保护环境是人们关注的最主要问题之一，请回答以下问题。Ⅰ.减少空气中SO2的排放，常采取的措施有：(1)将煤转化为清洁气体燃料。已知：H2(g)＋O2(g)=H2O(g)ΔH1=－241.8kJ∙mol−1C(s)＋O2(g)=CO(g)ΔH2=－110.5kJ∙mol−1则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为_____________________________。(2)洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是________________。a．NaHSO3b．Na2CO3c．CaCl2d．Ca(OH)2Ⅱ.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)△H＜0(3)一定温度下，在恒容密闭容器中按照n(NH3)︰n(NO)=2︰3充入反应物，发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是_________。A．c(NH3)︰c(NO)=2︰3B．n(NH3)︰n(N2)不变C．容器内压强不变D．容器内混合气体的密度不变E．气体的平均相对分子质量不变F．1molN—H键断裂的同时，生成2molO—H键(4)已知该反应速率υ正=k正·c4(NH3)·c6(NO)，υ逆=k逆·cx(N2)·cy(H2O)(k正、k逆分别是正、逆反应速率常数)，该反应的平衡常数K=，则x=________________，y=_________________。(5)某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入3L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生上述反应，NO的转化率随温度变化的情况如图所示：①有氧条件下，在10min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率υ(NO)=_________。②在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是_________________。22．氮氧化物是形成雾霾的重要原因之一，综合治理氮氧化物，还自然一片蓝天。回答下列问题：(1)在催化剂作用下，甲烷可还原氮氧化物。已知：①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574kJ·mol－1②4NO2(g)＋2N2(g)=8NO(g)ΔH＝＋586kJ·mol－1则CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝________kJ·mol－1(2)已知Cl2可与NO作用：2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)ΔH＜0，反应的速率方程式为v正＝k正·c2(NO)·c(Cl2)，v逆＝k逆·c2(ClNO)，k正、k逆表示速率常数，与温度、活化能有关。①升高温度，k正的变化程度________(填“大于”“小于”或“等于”)k逆的变化程度。②某温度条件下，向1L恒容密闭容器中加入2molNO和1molCl2，测得初始压强是平衡时压强的1.2倍。则该温度下平衡常数K＝________。若平衡时压强为p，则eq\f(Kp,K)＝________(用p表示)(3)工业烟气中的氮氧化物可用NH3催化还原，发生反应：4NH3(g)＋6NO(g)=5N2(g)＋6H2O(g)ΔH＜0，研究表明不同氨氮比条件下测得NO的残留率与温度关系如图所示①指出氨氮比m1、m2、m3的大小关系________。②随着温度不断升高，NO的残留率趋近相同的可能原因是________________________。(4)利用Au/Ag3PO4光催化去除氮氧化物(O2将氮氧化物氧化为NOeq\o\al(－,3))，研究表明，不同Au的负载量与氮氧化物的去除效果、催化去除速率常数(用k表示，其他条件不变时，速率常数越大，速率越大)大小的关系分别用如图1、图2表示。已知：催化剂的活性与其表面的单位面积活性位点数有关①综合图1、图2可知催化效果最佳的是________(填催化剂)。②图2中表面随着Au的负载量不断增加，反应速率常数先增大后减小，试分析反应速率常数减小的原因是____________________________________________________________________________。23．乙醇是一种重要的化工原料和燃料，常见合成乙醇的途径如下：(1)乙烯气相直接水合法：C2H4(g)＋H2O(g)=C2H5OH(g)ΔH1＝akJ·mol－1已知：C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－1323.0kJ·mol－1C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH3＝－1278.5kJ·mol－1，则a＝。(2)工业上常采用CO2和H2为原料合成乙醇，某实验小组将CO2(g)和H2(g)按1∶3的比例置于一恒容密闭容器中发生反应：2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)ΔH＝bkJ·mol－1。在相同的时间内，容器中CO2的浓度随温度T的变化如图1所示，上述反应的pK(pK＝－lgK，K表示反应平衡常数)随温度T的变化如图2所示。①由图1可知，b(填“>”“＝”或“<”)0。②在T1～T2及T4～T5两个温度区间内，容器中CO2(g)的浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是_______________________________________________________。③图1中点1、2、3对应的逆反应速率v1、v2、v3中最大的是(填“v1”“v2”或“v3”)；要进一步提高H2(g)的转化率，可采取的措施有___________________________________(任答一条)④图2中当温度为T1时，pK的值对应A点，则B、C、D、E四点中表示错误的是。⑤乙烯气相直接水合法过程中会发生乙醇的异构化反应：C2H5OH(g)CH3OCH3(g)ΔH＝＋50.7kJ·mol－1，该反应的速率方程可表示为v正＝k正c(C2H5OH)和v逆＝k逆c(CH3OCH3)，k正和k逆只与温度有关。该反应的活化能Ea(正)(填“>”“＝”或“<”)Ea(逆)，已知：T℃时，k正＝0.006s－1，k逆＝0.002s－1，该温度下向某恒容密闭容器中充入1.5mol乙醇和4mol甲醚，此时反应(填“正向”或“逆向”)进行。24．第五届联合国环境大会(UNEA5)于2021年2月份在肯尼亚举行，会议主题为“加大力度保护自然，实现可持续发展”。有效去除大气中的H2S、SO2以及废水中的硫化物是环境保护的重要课题。(1)氨水可以脱除烟气中的SO2，氨水脱硫的相关热化学方程式如下：①2NH3(g)＋H2O(l)＋SO2(g)=(NH4)2SO3(aq)ΔH＝akJ·mol－1②(NH4)2SO3(aq)＋H2O(l)＋SO2(g)=2NH4HSO3(aq)ΔH＝bkJ·mol－1③2(NH4)2SO3(aq)＋O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)ΔH＝ckJ·mol－1反应NH3(g)＋NH4HSO3(aq)＋eq\f(1,2)O2(g)=(NH4)2SO4(aq)的ΔH＝________kJ·mol－1。(用含a、b、c的代数式表示)。(2)SO2可被NO2氧化：SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)。当温度高于225℃时，反应速率v正＝k正·c(SO2)·c(NO2)，v逆＝k逆·c(SO3)·c(NO)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。在上述温度范围内，k正、k逆与该反应的平衡常数K之间的关系为________(3)在气体总压强分别为p1和p2时，反应2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)在不同温度下达到平衡，测得SO3(g)及SO2(g)的物质的量分数如图所示：①压强：p1________(填“＞”或“＜”)p2。②若p1＝0.81MPa，起始时充入一定量的SO3(g)发生反应，计算Q点对应温度下该反应的平衡常数Kp＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算。分压＝总压×物质的量分数)MPa25．医用酒精在抗击“新型冠状病毒”战役中发挥着杀菌消毒的作用，其主要成分是乙醇。回答下列问题：Ⅰ.工业上主要采用乙烯直接水合法(CH2=CH2＋H2O→CH3CH2OH)制乙醇。(1)在磷酸/硅藻土催化剂作用下，乙烯进行气相水合的反应机理大致如下：i.CH2=CH2＋H3O＋CH3CH2+＋H2Oii.CH3CH2+＋H2OCH3CH2OH2+iii.CH3CH2OH2+＋H2OCH3CH2OH＋H3O＋随着反应进程，该过程能量变化如图所示下列有关说法正确的是__________(填标号，下同)a.该反应过程中i～iii步均释放能量b.第i步反应的活化能最大，决定总反应速率c.CH3CH2+和CH3CH2OH2+是反应的中间产物(2)已知：C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)的反应速率表达式为v正＝k正c(C2H4)·c(H2O)，v逆＝k逆c(C2H5OH)，其中k正、k逆为速率常数。若其他条件不变时，降低温度，则下列推断合理的是____________。a.k正增大，k逆减小b.k正减小，k逆增大c.k正减小的倍数大于k逆d.k正减小的倍数小于k逆Ⅱ.工业用二氧化碳加氢可合成乙醇：2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)。保持压强为5MPa，向密闭容器中投入一定量CO2和H2发生上述反应，CO2的平衡转化率与温度、投料比meq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(n(H2),n(CO2))))的关系如图所示。(1)投料比由大到小的顺序为____________(2)若投料比m＝1，一定温度下发生反应，下列说法不能作为反应是否达平衡判据的是____________。a.容器内气体密度不再变化b.容器内气体平均相对分子质量不再变化c.CO2的体积分数不再变化d.容器内eq\f(n(H2),n(CO2))不再变化e.断裂3NA个H—H键的同时生成1.5NA个水分子(3)若m3＝3，则A点温度下，该反应的平衡常数Kp的数值为____________(Kp是以分压表示的平衡常数)；若其他条件不变，A点对应起始反应物置于某刚性密闭容器，则平衡时CO2的转化率____________50%(填“＞”“＝”或“＜”)。26．已知在一定温度下的可逆反应N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0中，v正＝k正c(N2O4)，v逆＝k逆c2(NO2)(k正、k逆只是温度的函数)。若该温度下的平衡常数K＝10，则k正＝________k逆。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。27．对于基元反应，如aA＋bBcC＋dD，反应速率v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，其中k正、k逆是取决于温度的速率常数。对于基元反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，在653K时，速率常数k正＝2.6×103L2·mol－2·s－1，k逆＝4.1×103L·mol－1·s－1。(1)计算653K时的平衡常数K＝________。(2)653K时，若NO的浓度为0.006mol·L－1，O2的浓度为0.290mol·L－1，则正反应速率为________mol·L－1·s－1。28．利用“合成气”合成甲醇后，甲醇脱水制得二甲醚的反应为：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH，其速率方程式为：v正=k正·c2(CH3OH)，v逆=k逆·c(CH3OCH3)·c(H2O)，k正、k逆为速率常数且只与温度有关。经查阅资料，上述反应平衡状态下存在计算式：lnKc=−2.205+(Kc为化学平衡常数；T为热力学温度，单位为K)。反应达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数_________k逆增大的倍数(填“＞”、“＜”或“＝”)。29．(1)已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H的反应历程分两步：①2NO(g)N2O2(g)(快)△H1<0，v1正=k1正c2(NO)，v1逆=k1逆c2(N2O2)②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)△H2<0，v2正=k2正c2(N2O2)•c(O2)，v2逆=k2逆c2(NO2)比较反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小：

E1__________

E2

(填“>”、“<”或“=”)其判断理由是_____________________________；(2)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)

的平衡常数K与上述反应速率常数k1正、k1逆、k2正、

k2逆的关系式为_______________；已知反应速率常数k随温度升高而增大，若升高温度后k2正、

k2逆分别增大a倍和b倍，则a________________________________b

(填“>”、“<”或“=”)；一定条件下，2NO

(g)+O2(g)2NO2

(g)达平衡后，升高到某温度，再达平衡后v2正较原平衡减小，根据上述速率方程分析，合理的解释是________________________________________。30．2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程由两步基元反应组成，相关信息如下(E为活化能，v为反应速率，k为速率常数)：2NO(g)N2O2(g)E1=82kJ/molv=k1c2(NO)N2O2(g)2NO(g)E-1=205kJ/molv=k-1c(N2O2)N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)E2=82kJ/molv=k2c(N2O2)·c(O2)2NO2(g)N2O2(g)+O2(g)E-2=72kJ/molv=k-2c2(NO2)则2NO(g)N2O2(g)△H1=_______kJ·mol-1，其平衡常数K与上述速率常数k1、k-1的关系式为K=_______。2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H=_______kJ·mol-1。31．在容积均为1L的密闭容器A(起始500℃，恒温)、B(起始500℃，绝热)两个容器中分别加入0.1molN2O、0.4molCO和相同催化剂。实验测得A、B容器中N2O的转化率随时间的变化关系如图乙所示。(1)500℃该反应的化学平衡常数K＝________(用分数表示)。(2)实验测定该反应的反应速率v正＝k正·c(N2O)·c(CO)，v逆＝k逆·c(N2)·c(CO2)，k正、k逆分别是正、逆反应速率常数，c为物质的量浓度。计算M处的eq\f(v正,v逆)＝________(保留两位小数)。32．甲烷水蒸气的重整反应是工业制备氢气的重要方式，其化学反应方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。通过计算机模拟实验，对400~1200℃、操作压强为0.1MPa条件下，不同水碳比(1~10)进行了热力学计算，反应平衡体系中H2的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示。据模拟实验可知，平衡温度为900℃，水碳比为1.0时，H2的物质的量分数为0.6，CH4的转化率为________________，其压强平衡常数为________________；反应速率方程为v=kp(CH4)p-1(H2)，此时反应速率=________________(已知：气体分压=气体的物质的量分数×总压，速率方程中k为速率常数)。33．Burns和Dainton研究了反应Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g)的动力学，获得其速率方程v=k

[c(Cl2)]3/2

[c(CO)]m，k为速率常数(只受温度影响)，m为CO的反应级数。①该反应可认为经过以下反应历程：第一步：Cl22Cl快速平衡第二步：Cl+COCOCl快速平衡第三步：COCl+Cl2→COCl2+Cl慢反应下列表述正确的是________________________________(填标号)。A．COCl属于反应的中间产物B．第一步和第二步的活化能较高C．决定总反应快慢的是第三步D．第三步的有效碰撞频率较大②在某温度下进行实验，测得各组分初浓度和反应初速度如下：实验序号c(Cl2)/mol·L-1c(CO)/mol·L-1v/mol·L-1·s-110.1000.1001.2×10-220.0500.1004.26×10-330.1000.2002.4×10-240.0500.0502.13×10-3CO的反应级数m=_________________，当实验4进行到某时刻，测得c(Cl2)=0.010

mol·L-1，则此时的反应速率v=_________________mol·L-1·s-1(已知：≈0.32)。34．升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的速率却随温度的升高而减小，某化学小组为研究特殊现象的实质原因，查阅资料知：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：i：2NO(g)N2O2(g)(快)，v1正＝k1正c2(NO)v1逆＝k1逆c(N2O2)ΔH1＜0ii：N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢)，v2正＝k2正c(N2O2)c(O2)v2逆＝k2逆c2(NO2)ΔH2＜0请回答下列问题：①一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)达到衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K＝_______________②由实验数据得到v2正～c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为__________________(填字母)。35．(1)Na2SO3的氧化分富氧区和贫氧区两个阶段，贫氧区速率方程为v=k∙ca(SO32-)，富氧区反应速率方程v=k∙c(SO32-)∙c(O2)，k为常数。①当溶解氧浓度为4.0mg/L，此时Na2SO3的氧化位于贫氧区时，c(SO32-)与速率数值关系如下表所示，则a=_________。c(SO32-)×10-33.655.657.311.65V×10610.224.540.8104.4②由富氧区速率方程v=k∙c(SO32-)∙c(O2)，当其他条件不变时，SO32-、O2的浓度分别增大为原来的2倍，反应速率为原来的_______倍。(2)两个阶段的速率方程和不同温度的速率常数之比如下表所示。已知ln()=，R为常数，则Ea(富氧区)_______(填“＞”或“＜”)Ea(贫氧区)。反应阶段速率方程k(297.9K)/k(291.5K)富氧区v=k∙c(SO32-)∙c(O2)1.47贫氧区v=k∙ca(SO32-)∙cb(O2)2.5936．一定温度下，在1L恒容密闭容器中充入一定量C2H4(g)和H2O(g)，发生如下反应：C2H4(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)ΔH，测得C2H4(g)的转化率(α)与时间(t)的关系如图2所示。其中T1、T2表示温度，速率方程：υ正=k正·c(C2H4)·c(H2O)，υ逆=k逆·c(CH3CH2OH)(k是速率常数，只与温度有关)。①N点：k正/k逆_______c(CH3CH2OH)/c(C2H4)∙c(H2O)(填“>”“<”或“=”)，升高温度，k正增大的倍数________k逆增大的倍数(填“>”“<”或“=”)。②温度为T1时，测定平衡体系中c(H2O)=0.25mol·L−1，则：k正/k逆=__________L·mol−1。37．航天员呼吸产生的CO2用下列反应处理，可实现空间站中O2的循环利用。Sabatior反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)水电解反应：2H2O(g)2H2(g)+O2(g)一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)△H＜0代替Sabatier反应，再电解水实现O2的循环利用。350℃时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入8molH2和4molCO2发生以上反应，若反应起始和平衡时温度相同(均为350℃)，测得反应过程中压强随时间的变化如表所示：时间/min0102030405060压强6.00P5.60P5.30P5.15P5.06P5.00P5.00P①350℃时Bosch反应的Kp=_________________(Kp为用气体的分压表示的平衡常数，分压=气体的体积分数×体系总压)②Bosch反应的速率方程：v正=k正•c(CO2)•c2(H2)，v逆=k逆•c2(H2O)(k是速率常数，只与温度有关)。30min时，_________________(填“＞”“＜”或“=”)；升高温度，k正增大的倍数_________________k逆增大的倍数。(填“＞”“＜”或“=”)38．(1)一步完成的反应称为基元反应，只由基元反应构成的化学反应称为简单反应，两个及以上基元反应构成的化学反应称为复杂反应，复杂反应的速率取决(等)于慢的基元反应速率。基元反应aA+bB=cC+dD的速率方程为v=k·ca(A)·cb(B)，其中k为速率常数。已知反应NO2+CO=NO+CO2，在不同温度下反应机理不同。①温度高于490K时，上述反应为简单反应，请写出其速率方程_______________。②温度高于520K时，该反应是由两个基元反应构成的复杂反应，其速率方程v=k·c2(NO2)，已知慢的基元反应的反应物和产物为NO、NO2、NO3，用方程式表示反应历程。第一步：__________________________________(慢反应)。第二步：_____________________________________(快反应)。(2)N2O4(g)2NO2(g)ΔH=+57kJ·mol－1该反应是高中和大学化学学习的经典素材。②T1K时，向1L真空容器中加入1molN2O4，达到平衡时NO2的平衡产率为20%，则该温度下的平衡常数K=________，达到平衡时吸收的热量为______kJ。某温度下，该反应达到平衡，NO2与N2O4的混合气体总压强为100KPa，密度为同状态下氢气密度的34.5倍，平衡常数KP=__________KPa(用平衡分压代替平衡浓度计算)。③若v(N2O4)=k1·c(N2O4)v(NO2)=k2·c(NO2)，T2温度下，若k1=k2，则T2_______________T1(填“高于”或“低于”)。复杂反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)由两个基元反应构成，2NO(g)=N2O2(g)(快速平衡)N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g)(慢反应)，已知快反应为放热反应，其正、逆反应速率常数分别为k1和k2慢反应正、逆反应速率常数分别为k3和k4。若v正=k·c2(NO)·c(O2)则k=___________________(用k1、k2、k3表示)。题型二反应速率及速率常数的计算化学反应速率为高考的重点考查内容，分定性和定量两个方面。定性方面为化学反应速率概念的分析及外界条件改变对化学反应速率结果的判断；定量方面为有关反应速率的计算和比较；化学反应速率为高考的重点考查内容，分定性和定量两个方面。定性方面为化学反应速率概念的分析及外界条件改变对化学反应速率结果的判断；定量方面为有关反应速率的计算和比较；近年高考中，化学常涉及化学反应速率常数相关试题。速率常数虽然在高中教材中未曾提及，但近几年高考中，对速率常数和速率方程的考查成为新宠，此类试题主要考查考生知识获取能力、“变化观念与平衡思想”和“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养，要求考生有较强的信息整理能力，认识到化学反应速率是可以调控的，能够多角度、动态地分析化学变化，通过数据分析推理，建立认知模型，并运用认知模型解释变化的规律。最基本的方法模式是“平衡三段式法”。具体步骤是在化学方程式下写出有关物质起始时的物质的量、发生转化的物质的量、平衡时的物质的量(也可以是物质的量浓度或同温同压下气体的体积)，再根据题意列式求解。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)n(起始)/molab00n(转化)/molmxnxpxqxn(平衡)/mola－mxb－nxpxqx起始、转化、平衡是化学平衡计算的“三步曲”。一、有关化学反应速率计算公式的理解对于反应mA(g)＋nB(g)=cC(g)＋dD(g)(1)计算公式：v(A)＝(2)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率，存在如下关系：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶c∶d(3)注意事项①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率，且计算时取正值二、转化率及其计算1．明确三个量——起始量、变化量、平衡量N2＋3H22NH3起始量130变化量abc平衡量1－a3－bc①反应物的平衡量＝起始量－转化量。②生成物的平衡量＝起始量＋转化量。③各物质变化浓度之比等于它们在化学方程式中化学计量数之比。变化浓度是联系化学方程式、平衡浓度、起始浓度、转化率、化学反应速率的桥梁。因此抓住变化浓度是解题的关键。2．掌握四个公式(1)反应物的转化率＝eq\f(n(转化),n(起始))×100%＝eq\f(c(转化),c(起始))×100%。(2)生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。产率＝eq\f(实际产量,理论产量)×100%。(3)平衡时混合物组分的百分含量＝eq\f(平衡量,平衡时各物质的总量)×100%。(4)某组分的体积分数＝eq\f(某组分的物质的量,混合气体总的物质的量)×100%。3．答题模板反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量分别为amol、bmol，达到平衡后，A的转化量为mxmol，容器容积为VL，则有以下关系：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/molab00转化/molmxnxpxqx平衡/mola－mxb－nxpxqx对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转)对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转)则有：①K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(px,