想點(diǎn)強(qiáng)化綜14速率常數(shù)與化學(xué)平衡帶數(shù)綜合分析

1.(2020.重慶月考)丙酮的碘代反應(yīng)CH3COCH3+h—*CH3COCH2I+HI的速

率方程為U=^(CH3COCH3)^(I2),其半衰期(當(dāng)剩余反應(yīng)物恰好是起始的一半時

所需的時間)為0.7/攵改變反應(yīng)物濃度時，反應(yīng)的瞬時速率如表所示。

c(CH3COCH3)/molL-1c(l2)/mol-L-1u/10-3molf'min_1

0.250.0501.4

0.500.0502.8

1.000.0505.6

0.500.1002.8

下列說法正確的是()

A.速率方程中的m=1、〃=1

B.該反應(yīng)的速率常數(shù)2=2.8X10-3min」

C.增大I2的濃度，反應(yīng)的瞬時速率加快

D.在過量的12存在時,反應(yīng)掉87.5%的CH3coe反所需的時間是375min

答案D

解析由第一組數(shù)據(jù)和第二組數(shù)據(jù)可得(整產(chǎn)=則〃2=1,由第二

組數(shù)據(jù)和第四組數(shù)據(jù)可得(9鑒)二則〃=0,A選項(xiàng)錯誤；由A可知，

U.UDUZ.OA1U

"7=1,〃=0,則千=:c(CH3coeH3),代入第一組數(shù)據(jù)可得，^=5.6X10-3min-1,

B選項(xiàng)錯誤；由第二組和第四組數(shù)據(jù)分析可知，當(dāng)其他條件不變時，增大b的濃

度，反應(yīng)的瞬時速率不變，C選項(xiàng)錯誤；存在過量的12時，反應(yīng)掉87.5%可以看

3X07

作經(jīng)歷3個半衰期，即50%+25%+12.5%,因此所需的時間為八乂一一

5v.6X103=

375(min),D選項(xiàng)正確。

2.(2020?江蘇南京高三開學(xué)考試)/°C時，在兩個起始容積都為1L的恒溫密

閉容器中發(fā)生反應(yīng)H2(g)+b(g)2HI(g)A/7<0,實(shí)驗(yàn)測得D正=。但2加耗=o(b)

消耗二攵『：C(H2>C(l2)；。逆=O(HD消耗=攵逆f2(Hl)ok正、攵逆為速率常數(shù),受溫度影響。

下列說法正確的是()

容器物質(zhì)的起始濃度/(mol/L)物質(zhì)的平衡濃度/(mol/L)

C(H2)C(l2)c(HI)c(k)

I(恒容)0.1().100.07

11(恒壓)000.8

A.平衡時，容器i與容器n中的總壓強(qiáng)之比為4：i

B.平衡時，容器H中c(l2)>0.28mol/L

C.，℃時，反應(yīng)H?(g)+l2(g)2Hl(g)的平衡常數(shù)為長=廣

K逆

D.平衡時，向容器I中再通入0.1molH2、0.1molb和0.2molHI,此時O

正>。逆

答案C

解析H2(g)+l2(g)2HI(g),反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不變，容器I、II等

溫等體積，則氣體壓強(qiáng)之比為物質(zhì)的量之比，從投料看，容器n的量為容器I的

4倍，故平衡時，容器I與容器II中的總壓強(qiáng)之比為1：4,A錯誤；結(jié)合反應(yīng)特

點(diǎn)和投料著，容器【、H的平衡為等效平衡，則平衡時容器I中c(l2)=0.07mol/L,

H中c(h)=0.28mol/L,B錯誤；平衡時，。正=己說，已知。正=。(七)消轉(zhuǎn)=。。2)消耗

=攵正。32)七(12)；。逆=o(HI)消耗=攵逆。2(臼)，則平衡時，4正C(H2>C(l2)=々逆

則/℃時，反應(yīng)H2(g)+l2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)為：K=4吧K士,

則C正確;平衡時，向容器I中再通入0.1molH2、0.1mol匕和0.2molHI,等

效于增壓，則平衡不移動，此時。正=。逆，D錯誤。

3.(2020?山東中區(qū)濟(jì)南外國語學(xué)校高三月考)某溫度下，在起始壓強(qiáng)為80kPa

的剛性容器中，發(fā)生NO的氧化反應(yīng)：2NO(g)+02(g)2NO2(g)\H,該反應(yīng)

的反應(yīng)歷程分兩步進(jìn)行，其速率方程和反應(yīng)過程中能量變化如下：

①2N0(g)N20?(g)01正=公正/(NO)

逆=Ai逆C(N2<)2)

②N2Ch(g)+02(g)2NO2(g)

V2正=%2正。例2。2"(02)。2逆=42逆/(NO?)

E(kJ-moF)

--—c

2N(Xg)a叭

N2O2(g)+O2(g)

2NO,(g)

反應(yīng)過程

下列說法正確的是()

A.NO氧化反應(yīng)速率快慢的決定步驟的活化能是E5—E3

B.一定溫度下，2NO(g)+02(g)2NCh(g)平衡常數(shù)表達(dá)式K="色

逆火2道

C.升高溫度，NO氧化反應(yīng)的化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動

D.該溫度下，將等物質(zhì)的量的NO和02混合反應(yīng)(忽略2NChN2O4),

NO的平衡轉(zhuǎn)化率為40%時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)除=擊kPa-1

答案B

解析整體的反應(yīng)速率取決于慢反應(yīng)，活化能越大，反應(yīng)速率越慢，據(jù)圖可

知活化能大的步驟為第二步反應(yīng)，活化能為E4—E2,故A錯誤；2N0(g)+

C/\ONTC衛(wèi)生》粉主什中p/(NO?)《N2O2)c'NCh)

O2(g)2NO2(g)干衡常數(shù)表達(dá)式K-C2(NO>C(O2)—C2(N0)《NzChAcQ)'而對

于反應(yīng)①平衡時正逆反應(yīng)速率相等，即右正，2(NO)=八運(yùn)C(N2O2)，所以K=嗡繇

=>,同理可得反應(yīng)②的平衡常數(shù)K?=="所以K=K\K?=

kl父C(N2/O32)￡-C(°O2氏)、K2a

器，故B正確；據(jù)圖可知該反應(yīng)的反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，所以為

放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，故C錯誤；設(shè)等物質(zhì)的量的NO和02分

別為40mo1,NO的平衡轉(zhuǎn)化率為40%,列三段式有

2N()(g)+()2(g)^^2N()2(g)

起始(mol)40400

轉(zhuǎn)化(mol)16816

平衡(mol)243216

剛性容器中氣體的壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量之比，起始?xì)怏w的總物質(zhì)的量為80

mol,壓強(qiáng)為80kPa,則平衡時p(NO)=24kPa,雙。2)=32kPa,p(NO2)=16kPa,

_p2(NO2)_162

故D錯誤。

%一〃(O2〉〃2(NO)-32X242)

4.(2020?廣東梅州高三模擬)經(jīng)最新研究發(fā)現(xiàn)，NO、和SO》是形成霧霾天氣的

主要原因之一，因此研究NO.,、SO,等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。

Ti溫度時在容積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2NO(g)+

O2(g)2NO2(g)A/7<0o實(shí)驗(yàn)測得：v正消耗(NO)=2。消耗(Ch)=Z正

/(NO)C(O2),。逆=O觸(NO2)=加逆RNCh),攵正、欠逆為速率常數(shù)只受溫度影響。

不同時刻測得容器中川NO)、〃(。2汝口表：

時間/S019345

〃(NO)/mol10.60.40.20.20.2

/?(O2)/mol0.60.40.30.20.20.2

(1)0?2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率V(NO2)=mol/(L-s)o

(2/溫度時，上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=o

⑶若將容器的溫度改變?yōu)椴粫r々正=k逆,則2乃(填“或“=”)。

答案(1)0.15mol-L-,-s-,(2)160(3)<

1mol-0.4mol

2L

解析(1)由表中數(shù)據(jù)可知，。?2s內(nèi)反應(yīng)的平均速率。(NO)=-------y----------

=0.15molL-'.s-',根據(jù)同一反應(yīng)中各物質(zhì)的速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則

v(NO2)=v(NO)=0.15molL-I-s-,o

(2)由表中數(shù)據(jù)，可知c(N。)起始="=0.5mol,L1,c(C)2)起始="=().3

11n1

mol-L,平衡時，c(NO)=cQ)=0J1m=0.1mol-L,c'(NCh)=*千@=0.4

molL-1,利用三段式計(jì)算平衡常數(shù):

2NO(g)+O2(g)^=^2NO2(g)

起始濃度(mol?L1)0.50.30

轉(zhuǎn)化濃度(mol-1,7)0.40.20.4

平衡濃度(mol-L-1)0.10.10.4

c'NCh)_(0.4mol.L-y

"/(NO)Xc(O2)—(0.1molL-,)2X0,1molL-1-160(m°bL)

(3)若將容器的溫度改變?yōu)槟藭r其左正=&逆，則K=1V160,因反應(yīng)2N0(g)

+02(g)2NO2(g)AH<0,K值減小，則對應(yīng)的溫度增大，即乃>刀。

5.(2020?山東泰安高三三模)霧霾由多種污染物形成，包含顆粒物(PM2.5)、

氮氧化物(Nd)、CO、SO2等。化學(xué)在解決霧霾污染問題中有著重要的作用。

若反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CCh(g)的正、逆反應(yīng)速率分別可表示為

。正=0看(NO)/(CO)；。逆=上迎c(N2>/(CO2),岫、攵逆分別為正、逆反應(yīng)速率常

數(shù)，c為物質(zhì)的量濃度。一定溫度下，在體積為1L的恒容密閉容器中加入4moi

NO和4molCO發(fā)生上述反應(yīng)，測得CO和C02的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如

圖所示。

7

J4.()

二

冬

、

疆

彩

*

￡

苣

滓

時間/min

(l)a點(diǎn)時，v?v正=o

(2)測得平衡時體系壓強(qiáng)為p,仆為用氣體分壓表示的平衡常數(shù)，分壓=總壓

X物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則平衡常數(shù)長=(用含〃的式子表示)。

答案(1)1：160(焉或0.00625)⑵等

解析(l)a點(diǎn)時，列出三段式為：

2NO十2CO^^N2十2c(%

初始濃度(mol/L)4400

變化濃度(mol/L)xx0.5J?X

平衡濃度(mol/L)4-i4-z0.5z7

因?yàn)镃O和CO2的物質(zhì)的量濃度相等，即4—x=x,解得x=2；

平衡時有：

2N()+2C(h=^N+2C()2

初始濃度(mol/L)4400

變化濃度(mol/L)3.23.21.63.2

平衡濃度(mol/L)0.80.81.63.2

_FJKXC(N2)C2(CO2)1.6X322

根據(jù)平衡時的三段式及平衡時。_2-22

逆一”正J^^^^(NO)-C(CO)0.8X0.8

e1,^X1X221

=40,貝1」a點(diǎn)時。逆：u正=%逆。32>/((202):伙正cjNOAc^CO)]=火X22義2?=而

X4=760;

(2)平衡時體系壓強(qiáng)為p,Kp為用氣體分壓表示的平衡常數(shù)，物質(zhì)的總濃度為

0.8+0.8+1.6+3.2=6.4(mol/L),根據(jù)分壓=總壓X物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則平衡常數(shù)

1.6122

(N2)〃2(CCh)_6.4〃(6.4〃)_256

Kp_2

p(NO)7?(CO：rA82A82-p0

(6.4〃)(6.4〃)

6.(202。山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三模擬)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究碳、氮的單質(zhì)及其

化合物的反應(yīng)對緩解環(huán)境污染、能源危機(jī)具有重要意義。

升高溫度絕大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)速率增大，但是2NO(g)+O2(g)2NO2[g)的

速率卻隨著溫度的升高而減小。某化學(xué)小組為研究該特殊現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)原因，查閱

資料知2NO(g)+02(g)2NCh(g)的反應(yīng)歷程分兩步：

I.2NO(g)N2Ch(g)(快)；s正=公正9)(NO)；5逆=%逆?C(N2O2)A//I<0

II.N2O2(g)+C>2(g)=2NO2(g)(慢);V2正=&2正?C(N2O2>C(O2)；02逆=L逆?f2(NO2)

AH2Vo

請回答下列問題:

(1)一定溫度下，反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)，請寫出用力

正、心逆、心正、令逆表示的平衡常數(shù)表達(dá)式K=o

(2)決定2NO(g)十O2(g)2NO2(g)速率的是反應(yīng)(填“I”或

“II"),反應(yīng)I的活化能E與反應(yīng)II的活化能及的大小關(guān)系為EE2(填

“>”、"V”或“=”)。根據(jù)速率方程分析，升高溫度該反應(yīng)速率減小的原因

是。

A.依止增大，c(N2(h)增大B.匕正減小，C(N2O2)減小

C.公正增大，c(NQ2)減小D.h正減小，c(N2O2)增大

答案⑵II<C

解析(l)I.2NO(g)N2Ch(g)(快)；I【.N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g)(慢)；而

目標(biāo)反應(yīng)2NO(g)+Ch(g)=2NO2(g)的△"=I+II=AHI+AH2,由反應(yīng)達(dá)平衡

狀態(tài)，所以01正=切逆、。2正=。2逆，所以切正X02正=0逆X02逆，即%正-C2(NO)><Z2

正(制2。2)七(02)=%逆所以K=C(N2O2>C(O2)=彳/7'故

M正?女2正

答案:?

ki逆4'

(2)決定2N0(g)+02(g)2NCh(g)速率的是反應(yīng)II;所以反應(yīng)I的活化能

自遠(yuǎn)小于反應(yīng)II的活化能反；決定反應(yīng)速率的是慢反應(yīng)II,而溫度越高依正增大，

反應(yīng)速率加快，N2O2的濃度減少，故C符合題意。

7.(2020?福建廈門市高三模擬)乙烯、環(huán)氧乙烷是重要的化工原料，用途廣泛。

實(shí)驗(yàn)測得2cH2=CH2(g)+O2(g)2八(g)△〃<()中，。逆=Z逆c2(八，。正=攵

正.c2(CH2=CH2>C(O2)他正、Z這為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān))。

(1)反應(yīng)達(dá)到平衡后，僅降低溫度，下列說法正確的是()

A.2正、Z逆均增大，且攵正增大的倍數(shù)更多

B.左正、攵企均減小，且攵正減小的倍數(shù)更少

C.2正增大、k逆減小，平衡正向移動

D.%正、k逆均減小，且左逆減小的倍數(shù)更少

(2)若在1L的密閉容器中充入1molCH2=CH2(g)和1mol02(g),在一定溫

度下只發(fā)生上述反應(yīng)，經(jīng)過10min反應(yīng)達(dá)到平衡，體系的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?.875

倍，則。?10min內(nèi)v(02)=

答案①B②0.025moML【min「0.75

解析①該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡后，僅降低溫度，速率降低，左正、

k逆均減小，平衡向放熱方向即正向進(jìn)行，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，因此女正

減小的倍數(shù)更少。

②2CH—CH(g)+2A(g)

Z2()2(g)

開始1mol1mol0

轉(zhuǎn)化2zmolxmol2xmol

平衡(1—2x)mol(1—JC)mol2xmol

1—2x+1—x+2xri.Az?0.25mol

-------2-------=0.875,x=0.25mol,貝U0-10min內(nèi)v==

y^~[LX10min

05075

oh(1)*1

=0.025mol-L'minkitc2(/\)=kIE-C2(CH2=CH2)C(O2),~j~=

E

0.75.

8.(2020.河南安陽市高三二模)碳、氮能形成多種氧化物、氨化物。

化學(xué)動力學(xué)上將一步完成的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)。對于基元反應(yīng)：oA+gf0

+而，其速率方程式為o=A