反应速率及速率常数的计算-2025高考化学答题技巧（含答案）

反应速率及速率常数的计算

■识高考•常见题强解遴

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6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。

।善总结•答题模板构建

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。

?”A(g)+”B(g)pC(g)+qD(g)

〃(起始)/molab00

〃(转化)/molmxwcpxqx

〃(平衡)/mola-mxb—jvcpxqx

起始、转化、平衡是化学平衡计算的“三步曲”

勤根累•解题技巧解读

一、有关化学反应速率计算公式的理解

对于反应mA(g)+;/B(g)^cC(g)+</D(g)

“、”留八Y,八Ac(A)加(A)

(1)计算公式：v(A)=---------=----------

ArV-At

(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

¥化*-

N2+3H22NH3

起始量130

变化量abc

平衡量l~a3~bc

①反应物的平衡量=起始量一转化量O

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

⑴反应物的转化率=喘"。。％=黜XI。。％。

(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,

实际产量

产率越大。产率=理论产量xlOO%。

平衡量

(3)平衡时混合物组分的百分含量=平衡时各物质的总量x100%。

(4)某组分的体积分数=混型嚣器器量X100%。

3.答题模板

反应：/nA(g)+/iB(g)-pC(g)+^D(g),令A、B起始物质的量分别为amol、bmol,达到平衡后,

A的转化量为机xmol,容器容积为VL,则有以下关系：

mA(g)+«B(g)—pC(g)+qD(g)

起始/molab00

转化/molmxnxpxqx

平衡/mola-mxb-nxpxqx

对于反应物：〃(平)="(始)一〃(转)

对于生成物：〃(平)="(始)+〃(转)

则有：①长二

b~nx

V，

三a~mx-

1

②c平(A)=—y-mol-L

cmx“c.mxnxmb

③a(AH="X100Z),a(A).«(B)=­•y=—

与a-mx

④夕(A)7+6+(p+q—〃L赢Xl00%

⑤p平〃+—+S+g一加一九)x

Jp始a+b

⑥一混=0"(A)J.MB)g.L』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：

——0MA)+ZhM(B)「

Ma+b+(j)+q—m—n)xS-mo^

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(%)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1moll一时的反应速率。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累的乘积成正比

(2)表达式：对于反应：aA(g)+bB(g)gG(g)+〃H(g),则v正=左正d(A)/(B)(其中左正为正反应的

反应速率常数)，丫逆=左逆•d(G>c%(H)(其中左逆为逆反应的反应速率常数)

2

如：反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g),VIE=%IE-C2(NO2)，V逆=左逆•C(NO>C(C)2)。

4.速率常数与化学平衡常数之间的关系

(1)K与左正、左逆的关系

对于反应：aA(g)+6B(g)pC(g)+qD(g),

则：viE=^iE-cfl(A)-c\B)(左正为正反应速率常数)

丫逆=后逆・4C)d(D)/逆为逆反应速率常数)

反应达到平衡时丫正=丫逆，此时：左正d(A)/(B)=%逆d(C)d(D)nL=《0T0=K，即：K=

k逆一c"(A)・c〃(B)-k逆

(2)Kp与左正、左逆的关系

以2NON2O4为例，V正=%正,p2(NO2),V逆=%逆・。的2。4)

反应达到平衡时丫正=v逆，此时：k正•p2（N02）=「逆N（N2O4）ny-MQ/Wc<=Kp,即：K=—

，kitp-（NCh）vpk>t

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基的乘积成正比。

对于基元反应aA（g）+bB（g）=cC（g）+-（g）,其速率方程可表示为丫=心产仆）/（：6）,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。

04^______

服教学•解题思维剖析

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HCOOH水溶液在密封石英管中的分子反应：

I.HCOOHCO+H2CX快）

II.HCOOHCC）2+H2（慢）

（2）反应I正反应速率方程为：v=kc（H+）c（HCOOH）,k为反应速率常数。口温度下，HCOOH电离平

衡常数为Ka,当HCOOH平衡浓度为xmoll-i时，H+浓度为mol.L-1,此时反应I应速率v=

（用含砥、x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+（Fe+、Co\Ni+等）与O3反应可得MO+。

+

MO+与Cd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、60s时M（T的转化率为

（列出算式）。

s7

・;i

ur

|r十

6==S-T=-{-4—一LT

—JLI

—

6o.L「

1u十i

(L」

+5=aI

ws-」d

()u十

卜D407t

o+s2I

n(m

+1BT

)o38B-r

。s1

n1尸lv

)1-.+

D2nH严4l

Frl

S巧4<

一.-

，1「L

十I

.JI

1L"

oI

309012050

人

3.(2023•广东卷，19节选X4)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+LMLKi

ML+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Q(L)=1.0x10-5moi.J时，测得平衡时各

物种c平/co(L)随co(M)/co(L)的变化曲线如图。co(M)/co(L)=O.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)。

0.51c°（M）/c°（L）

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)+2H2△〃4=170kJ-mori

在1373K、lOOkPa反应条件下，对于“(HzS)：〃(Ar)分别为4：1、1：1、1：4、1：9、1：19的H?S—

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>(H2S)：〃(Ar)越小，H2s平衡转化率,理由是

(2>(H2S)：n(Ar)=l：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-s1

5.(2022.海南卷谋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)+2H2Q(g)

⑴某研究小组模拟该反应，温度t下响容积为10L的抽空的密闭容器中通入0.1mol82和0.111101H2,

反应平衡后测得容器中«(CH4)=0.05moL则CO2的转化率为

(2)在相同条件下，CCh(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〃(CO2)：”(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Oimol］一1汝口下表所

示

/=35(TCr=400℃

催化剂

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。(2条件下反应，0~2min生成CH30H的平均反应速率为^mol.L'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CH/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

⑵恒温恒压条件下，ImolCHMg)和lmolH2O(g)反应达平衡时，CH*g)的转化率为a,CC)2(g)的物质的

量为bmol,则反应I的平衡常数Kr=(写出含有a、b的计算式；对于反应〃?A(g)+〃B(g>=+pC(g)

+qD(g),Kx=mJLx为物质的量分数)。其他条件不变，H20(g)起始量增加到5mol,达平衡时，

x(A)•x(B)

a=0.90,b=0.65,平衡体系中H?(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

*1II.

总反应可表示为：CO2+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH=-49kJ-mor

合成总反应在起始物(爆=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MCH3OH),

在Z=250℃T的尤(CH3OH)〜p、在p=5xl()5Pa下的x(CH3OH)-r如图所示。

(1)用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式降=:

(2)当X(CH3OH)=0.10时，CO2的平衡转化率a=,反应条件可能为或

.11

1.0

)9

)8

(斤

H

O

.06

X出

U

V

.04

)3

.0.2

)1

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O.lmolNE

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。

“min

(1)若保持容器容积不变，a时反应达到平衡，用H2的浓度变化表示。〜h时间内的反应速率V(H2)=

(用含t\的代数式表示)

(2)在该温度下，反应的标准平衡常数”=［已知：分压=总压x该组分物质的量分数，对于反

应(ZD(g)+eE(g)==igG(g)+/?H(g)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:

@CO2(g)CO2(aq)

②CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+HCO5(叫)

25。(2时，反应②的平衡常数为七。

溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压x物质的量分数)，比例系数为ymol-L

i-kPa-I当大气压强为pkPa,大气中CC)2(g)的物质的量分数为x时，溶液中浓度为________mol.L-

《写出表达式，考虑水的电离，忽略HCO?的电离)。

(2)105°C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：

△一

2MHec)3(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C02(g),再加入足量MHC03(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kPa

10.(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CO?重整是CCh

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)+82(g)2CO(g)+2H2(g)AHi

(b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2

(c)CH4(g)C(s)+2H2(g)AH3

(d)2C0(g)CO2(g)+C(s)AH4

(e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)AH5

设用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po3o=100kPa),反应a、c、e的In4随支温度的倒数)的变化

如图所示

祟6

8

0

-8

—16

0.8A1.21.6

-xlOTK-1

T

(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用=

(3)在图中A点对应温度下、原料组成为“(CO?):M(CH4)=1：K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02的消耗速率比小于2：1的原因为

⑵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(限女'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)—〃p(C3H6),可推测丙烯的浓度随时间的变化趋

势为,其理由是O

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,S&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。

⑴当CS2的体积分数为10%时，CH4的转化率为0

(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、lOOkPa下，向反应器中充入Imol气态乙苯发生反应

C„H.C:H.IgIC.H.CH=CH:|g|-H;Ig|,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mol水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应)。

•模型迁移演练

1.(2024•辽宁省朝阳市建平区高三期末节选X2)H2s与CO?在高温下发生反应：H2s(g)+CCh(g)

COS(g)+H2O(g)AH>0o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,用比0也)的浓度变化表示的反应速率V(H2O)=。

H2s的平衡转化率a=%o

2.(2024•广东省深圳市高三期末节选X4)在一个2L恒容密闭容器中充入ImolCH30H(g),在催化剂作用

下发生反应：

CH30H(g)HCHO(g)+H2(g)AH<0

CH30H(g)CO(g)+2H2(g)AH>0

在不同温度下连续反应20min后，测得甲醇的转化率夕、甲醛的选择性X与温度的关系如下图所示。

①600。(2时，体系中H2的物质的量为mol,0~20min平均反应速率。(HCHO)=

mol/(L-min)0

3.N2O4与NO2之间存在反应N2t)4(g)2NO2(g)=将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，在一

2

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)=M-p(N2O4),v(NO2)=fe-p(NO2)-

其中所、依是与反应温度有关的常数。则一定温度下，怎、心与平衡常数Kp的关系是鱼=。

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

64

速率V(CH4)=2X10-p(CO2)-p(H2)kPa/s,某时刻测得％0也)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：

Z/min020406080120

x(HI)10.910.850.8150.7950.784

x(HI)00.600.730.7730.7800.784

上述反应中，正反应速率为丫正=左正N(HI),逆反应速率为丫逆=无逆X(H2)X(b)，其中左正、左逆为速率常数，

则左逆为(以K和左正表示)。若左正=0.0027mirTI在/^4Omin时，丫正=min-'

6.(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。(3、1011<?2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：

C02(g)+Hi(g)-CO(g)+HoO(g)AHi=+41.2kJ-mor1

x(CO)X(HO)1.

该反应的速率方程为"=左二一'V-2ymol-L-'h1,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X(COJ=X(H2)=0.3,此时反应

I的速率V=mol-L_1一（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）K^N2（g）+2co2（g）

AH<0o

已知该反应的正反应速率方程为丫正=左正-p2（NO2）,逆反应速率方程为丫逆=左逆/（冲）〃.。?），其中k

正、左逆分别为正、逆反应速率常数。则如图（1g发表示速率常数的对数，暴示温度的倒数）所示a、b、c、d

四条斜线中，能表示lgk正随聂化关系的斜线是,能表示lgk逆随聂化关系的斜线是

8.1molCH3CH2OH和1molH2O充入恒容密闭容器中发生反应：2co（g）+4H2（g）3cH20H（g）

+H2O（g）,在550K时，气体混合物中H2的物质的量分数MH?）与反应时间t的关系如表所示。

t/min020406080100

X(H2)/%01529404848

4

上述反应中，正反应速率丫正=左正•N（CO>X（H2）,逆反应速率丫逆=上逆・MCH3cH2OH>X（H2O）,其中k正、

上逆为速率常数，则左逆=（以及和人表示，其中心为用物质的量分数表示的平衡常数），若人=

75

mol-L'-min在/'=80min时，丫逆=

9.升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO（g）+O2（g）2NCh（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）K^2NO2（g）的反应

历程分两步：

i：2N0（g）N2O2（g）（快），也正=也正―C2（N0）也逆=harc（N2O2）AHi<0

ii：N2（）2（g）+O2（g）rJ2NC）2（g）（慢），V2JE=fe1E-C（N2O2）-C（02）V2®=fe»-C2（NO2）AH2<0

一定温度下，反应2NO（g）+O2（g）2NO2（g）达到平衡状态，请写出用内正、而逆、后2正、诙逆表示的

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

v=kca（N2）-cP（H2>c，（NHj（k为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关。a、6丫为反应级数,

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:

11

序号c(N2)/(mol-L-)c(H2)/(molLi)C(NH3)/(mol-L)反应速率

I111V

II2112v

III14116v

IV14216v

①a+B+y=。

②已知经验公式为Rink=-号+C(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Rink与温度(1)的关系如图1所示。

(140-

I120'

X

-100-

o

E80-

b60-

M

U40,

记20-

12345

jr/(10-3K-')

图1

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

1

11.⑴已知合成氨反应：1N2(g)+|H2(g)NH3(g)AH=-46.2kJ-moP,标准平衡常数於=

。科/)严。余如)1.5,其中P，为标准压强，ON%、PN2、pH2为各组分的平衡分压，如pNH3=MNH3)p,p

为平衡总压，MNH3)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、%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,则屋=(用含w的最简

式表不)。

温度/C

(2)某科研小组向一恒容密闭容器中通入2moic丛、2moicO2,控制适当条件使其发生反应：CH4(g)

1

+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)AH=+247kJ.mor,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；小、2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

-1

②若容器容积为2L,a点时C(CH4)=0.4mol-L,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：ak+bB—^cC+dD,其速率万

程为丫=左呢A)/(B)(左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)△”<(),在温度低于250°C时是由两个基元反应

2

构成的复杂反应，该反应的速率方程为V=Z:-C(NO2),则其两个基元反应分别为：I.=NO3+

；n.略，这两个反应中活化能较小的是o

(2)某科研小组测得380。(2时该反应的C(NO2)、c(CO)与生成CO2的速率"(CO2)］的关系如下：

c(CO)/(mol-L-1)0.0250.050.025

c(NO2)/(mol-L-1)0.040.040.12

_1-12.2x10—44.4x10-46,6x10-4

v(CO2)/(mol-L-s)

则该温度下的反应速率常数k=L-mol〕sr

13.在TbK、1.0x104kPa下，等物质的量的CO与CHU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)

实验测得：丫正=左正N(CO>p(CH4),v逆=%arp(CH3CHO),k正、左逆为速率常数，p为气体的分压(气体分压

°=气体总压P.BX体积分数)。若用气体分压表示的平衡常数长「=4.5义10-5(匹犷1,则左正=(以k

逆表示)；当CO转化率为20%时，CH3CHO(g)的分压p(CH3cH0)=___________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)u^CH30H(g)。

已知：VE=fciE-x(CO).x2(H2),丫逆=上逆ECH3OH),其中丫正、V逆为正、逆反应速率，k正、左逆为速率常数，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H?和CO,测得平衡时混合物中CH30H

的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。

%

/100

瞬90

东80

三

母70

s60

H50

O

40

ffoi30

20

10

250300350400450500550

温度/P

⑴该反应的AH0(填“〉”或点与C点的平衡常数关系为KB&(填，或"=")。

向平衡体系中加入高效催化剂，,将(填"增大”"减小''或"不变”)；再次增大体系压强，左正一左逆的

值将(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)C点对应的平衡常数&=(6为以分压表示的平衡常数，气体分压=气体总压x体积分数)。

(3)一定温度下，将Hz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1^正=%正•c"(A>d(B),1；逆=左逆•CC(C>C"(D),

其中左正、左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)A"i=—902kJ-mo「i

1

反应n：8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g)+12H2O(g)AH2=-2740kJ-moP

1

反应皿：N2(g)+O2(g)=2NO(g)Aft=+182.6kJ-moF

22

对于基元反应IV：2NO(g)+O2(g)二^2NO2(g)A“4,在653K时，速率常数k正=2.6x103L-moF-s

-i,左逆=4.1x103L-mo「・sr

(1)AH4=________kJ-mol1

(2)计算653K时的平衡常数K=»

1

(3)653K时，若NO的浓度为0.006mol-L-,O2的浓度为0.290moLI/i,则正反应速率为_______mol-L

「sr

16.(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CH30H的体系中，同时发生以下反应：

反应I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AHi

-1

反应n.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2=+41kJ-mol

1

反应in.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)AH3=-90kJ-mor

(2)向体积为IL的密闭容器中，投入ImolCO?和3molHz，平衡时CO或CH30H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：

8o8o

%

6o6o

、

4o嶷

4o白

2o2O亚

O0

150200250300350400

温度/℃

已知反应n