专项训练速率方程的有关计算（原卷版）

专项训练速率方程的有关计算一、填空题1．是一种常用的还原剂。一定条件下，反应的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关。与浓度无关)。某温度下，该反应在不同浓度下反应速率如下表所示：反应速率①0.100.10②0.200.102③0.200.204(1)根据表中测定结果，推断出a=、b=。(2)改变下列反应条件，反应速率增大的是___________(填字母)。A．降温 B．缩小体积 C．加入催化剂 D．减压2．我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和，因此，研发二氧碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。在一定催化剂催化作用下CO2加氢合成甲酸发生反应如下：CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)ΔH1=30.9kJ/mol(1)温度为T1℃时，该反应平衡常数K=2，将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中，实验测得：v正=k正·c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆·c(HCOOH)，k正、k逆为速率常数。T1℃时，k逆=k正。(2)当温度改变为T2℃时，k正=1.9k逆，则T2℃时平衡压强(填“＞”“＜”或“=”)T1℃时平衡压强。(3)该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中的曲线d所示，已知Arrhenius经验公式为Rlnk=+C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，则该反应的活化能Ea=kJ/mol。改变外界条件，实验数据如图中的曲e所示，则实验可能改变的外界条件是。3．碘蒸气存在能大幅度提高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)＋I2(g)(快反应)（1）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值与碘蒸气浓度大小有关B．v(第二步的逆反应)＜v(第三步反应)C．IO为反应的催化剂D．第二步活化能比第三步大(2)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)

ΔH=746.8kJmol1.实验测得：v正=k正·p2(NO)·p2(CO)，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，只与温度有关；p为气体分压(分压=物质的量分数x总压)。①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数(填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和N2物质的量之比为2：2：1，压强为P0kPa。达平衡时压强为0.9P0kPa，则平衡时CO的转化率为，。4．一定温度下，固定容积的密闭容器中发生反应：。其中，正、逆反应速率分别满足以下关系：

(、表示速率常数，与温度有关)①若该温度下平衡常数K＝10，则，升高温度，增大的倍数(填“大于”“小于”或“等于”)增大的倍数。②在该条件下反应达平衡后，再充入一定量的，则(填“变大”、“变小”或“不变”)。5．氮气转化为氮的化合物对于工业制备硝酸有着重要的意义。回答下列问题。(1)

某反应(假设只涉及气体)的平衡常数表达式为，则该反应的热化学方程式为。(2)已知反应

的速率方程为，，其中、是正、逆反应的速率常数，只与温度有关，且随温度升高而增大。温度下，在2L恒容密闭容器中充入一定量气体发生上述反应，测得容器中不同时刻如表所示：时间/s0123452.001.601.321.141.001.00①1~4s内该反应的平均反应速率。②温度下达到化学平衡时，。③若将容器的温度改为，其他条件不变，，则(填“<”“>”或“=”)。6．温度为T1时，在一个容积均为1L的密闭容器中仅发生反应：。实验测得：正=(NO)消耗=2(O2)消耗=k正c2(NO)·c(O2)，逆=(NO2)消耗=k逆c2(NO2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。物质的起始浓度/mol/L物质的平衡浓度/mol/Lc(NO)c(O2)c(NO2)c(O2)0.60.300.2温度为T1时，(填数据)；当温度升高为T2时，k正、k逆分别增大m倍和n倍，则mn(填“>”、“＜”或“=”)7．为保护环境，需给汽车安装尾气净化装置，装置中发生反应为：。一定温度下，将等物质的量的CO和NO气体充入刚性容器中发生反应，测得容器内的压强变化如图中曲线Ⅰ所示。回答下列问题：(1)已知该反应的正反应速率，逆反应速率，其中、为速率常数，只与温度有关。则反应达平衡时，(填“>”、“<”或“=”)。(2)从曲线Ⅰ到曲线Ⅱ可能改变的反应条件是，此时与Ⅰ相比将(填“增大”、“减小”或“不变”)。8．丙酮的碘代反应CH3COCH3+I2→CH3COCH2I+HI的速率方程为v=k·cm(CH3COCH3)·cn(I2)·cp(H+)，其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为，其中k=A(k为速率常数，Ea为活化能，A为比例系数)。(1)在保持酸性不变的条件下，改变下列条件时，反应的瞬时速率如表所示。序号温度c(CH3COCH3)/(mol•L1)c(I2)/(mol•L1)v/(103mol•L1•min1)1T10.250.0501.42T10.500.0502.83T11.000.0505.64T10.500.1002.85T20.500.100①下列关于速率常数k的说法中正确的是(填标号)。A．速率常数k只受温度影响B．加入催化剂，可使k增大C．可逆反应中的正逆反应速率常数k正和k逆相等②当T2＞T1时，vx2.8mol•L1•min1(填：“大于”、“小于”或“等于”)。③速率方程中：m=；n=；k=。(2)若T1℃时，v=k·cm(CH3COCH3)·cn(I2)·cp(H+)，c(I2)、c(CH3COCH3)、c(H+)的起始浓度依次是0.01mol•L1、0.1mol•L1、0.01mol•L1。当c(I2)的浓度降低为原来一半时，反应速率将(填：“变大”、“变小”或“不变”)。(3)在过量的I2存在，c(H+)=1mol•L1时。反应掉75%的CH3COCH3所需的时间是min。9．一定温度下，向一恒容密闭容器中一入定量CH4(g)和H2O(g)，发生CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)吸热反应。实验测得速率方程：v正=k正c(CH4)c(H2O)，v逆=k逆(CO)c3(H2)(k正、k逆为正、逆反应速率常数，只与温度、催化剂、固体表面积有关，与浓度无关)。①他条件不变，升高温度.k正(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)；加入催化剂，v逆。②达到平衡时，=(用含k正、k逆的代数式表示)。10．乙烯、环氧乙烷是重要的化工原料，用途广泛。实验测得2CH2=CH2(g)+O2(g)2(g)△H﹤0中，v逆=k逆·c2(),v正=k正c2(CH2=CH2)·c(O2)(为速率常数，只与温度有关)。(1)反应达到平衡后，仅降低温度，下列说法正确的是_______(填字母)。A．均增大，且增大的倍数更多 B．均减小，且减小的倍数更少C．增大、减小，平衡正向移动 D．均减小，且减小的倍数更少(2)若在的密闭容器中充入和，在一定温度下只发生上述反应，经过反应达到平衡，体系的压强变为原来的0.875倍，则内，。11．已知基元反应mA+nB→pC+qD的速率方程为v=kcm(A)cn(B)(k为只与温度有关的速率常数)，一般反应的速率由基元反应中的慢反应决定，反应3ClO(aq)(aq)+2Cl(aq)可能的机理有如下几种：I、3C1O→+2ClII、ClO→Cl+O(慢)、O+ClO→Cl+O2(快)、C1O+O2→(快)III、ClO+ClO→+Cl(慢)、ClO+→+Cl(快)则机理II的中间体是。若反应3ClO(aq)(aq)+2Cl(aq)的速率方程为v=kc2(ClO)，则该反应的历程可能是(填标号)。12．羰基硫(COS)，用于合成除草剂、杀虫剂等，还能作为粮食熏蒸剂。CO、CO2分别与H2S反应均能制得COS，反应如下：反应Ⅰ：反应Ⅱ：已知：在相同条件下，向两个容积相同且不变的密闭容器中按下表投料(N2不参与反应)，分别发生上述反应。温度相同时，反应Ⅰ的平衡常数大于反应Ⅱ的平衡常数。实线a、b表示在相同的时间内两反应中n(COS)随温度的变化关系如下图所示；虚线c、d表示两反应的平衡曲线。反应Ⅰ反应Ⅱ起始投料COH2SN2CO2H2SN2起始物质的量(mol)113113完成下列填空：实验测得反应Ⅱ的速率方程为：，，k为速率常数，则达到平衡后，仅升高温度k正增大的倍数(填“＞”、“＜”或“=”)k逆增大的倍数。13．利用天然气分解也可制备，反应如下：反应1：

反应2：

已知：、分别为正反应速率常数和逆反应速率常数，该常数只与温度、催化剂有关。通过实验测得反应Ⅲ的正反应速率和逆反应速率方程：，。一定温度时测得，则该温度时的平衡常数。14．工业上利用氨气制备氢氰酸(HCN)的反应为CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g)△H>0。速率方程为，，k(正)、k(逆)分别为正、逆反应速率常数，只与温度、催化剂有关。①其他条件不变，反应达到平衡后，NH3转化率随着条件X的增大而减小，则X可能是(答一种即可)。②当平衡常数K=20，k(逆)=2时，k(正)=。15．甲醇气相脱水制甲醚(CH3OCH3)的反应可表示为：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=25kJ/mol。若其正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c2(CH3OH)、v逆=k逆c(CH3OCH3)·c(H2O)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，只与温度有关。则如图(pk=lgk)所示①、②、③、④四条斜线中，能表示pk正随温度T变化关系的是斜线。16．甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一。反应如下：反应ⅰ．；反应ⅱ．；某科研小组研究了反应ⅱ的动力学，获得其速率方程，k为速率常数(只受温度影响)，m为的反应级数。在某温度下进行实验，测得各组分初浓度和反应初速率如下：实验序号10.1000.10020.1000.200的反应级数，当实验2进行到某时刻，测得，则此时的反应速率(保留3位有效数字，已知)。17．机动车尾气的主要污染物是氮的氧化物，采用合适的催化剂可分解NO，反应为2NO(g)⇌N2(g)＋O2(g)ΔH，在T1℃和T2℃时，分别在容积均为1L的密闭容器中通入1molNO，并发生上述反应，NO的转化率随时间的变化曲线如下图所示：(1)T1℃(填“＞”或“＜”，下同)T2℃，ΔH0。(2)温度为T1℃时该反应的平衡常数K=(结果保留3位小数)。已知反应速率v正=k正c2(NO)，v逆=k逆c(N2)·c(O2)，k正、k逆分别为正反应速率常数和逆反应速率常数，则a点处=。18．工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇，其反应原理为：2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)△H。①该反应的△H(填“>”“<”或“=”)0；其正反应在(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。②该反应的反应速率表达式为v正=k正·c2(CO2)·c6(H2)，v逆=k逆·c(C2H5OH)·c3(H2O)，其中k正、k逆为速率常数。则该反应的平衡常数K=(用含k正、k逆的代数式表示)，若其他条件不变，降低温度，则下列推断合理的是(填标号)。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19．以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：Ⅰ.Ⅱ.回答下列问题：(1)反应I、II的1nK(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如图所示。据图判断，升高温度时，反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数将(填“增大”“减小”或“不变”)。（2）已知反应Ⅱ的速率方程可表示为，，其中分别为正、逆反应的速率常数，1gk与的关系如图所示，①、②、③、④四条斜线中，表示1gk正的是；230℃下，图中A、B、C、D点的