（通用版）2020高考化学二轮复习 专题六 化学反应速率 化学平衡大题题空逐空突破（七）课件

专题六大题题空逐空突破(七)1.T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH0。实验测得：v正＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k正c2(NO)·c(O2)，v逆＝v(NO2)消耗＝k逆c2(NO2)，k正、k逆为速率常数，只受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO)、n(O2)如表：12345678时间/s012345n(NO)/mol10.60.40.20.20.2n(O2)/mol0.60.40.30.20.20.2(1)T1温度时，k正k逆＝______。1609解析根据v正＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k正c2(NO)·c(O2)，得出k正＝vNO消耗c2NO·cO2，根据v逆＝v(NO2)消耗＝k逆·c2(NO2)，得出k逆＝vNO2消耗c2NO2，因为v(NO)消耗＝v(NO2)消耗，所以k正k逆＝c2NO2c2NO·cO2＝K，表格中初始物质的量：n(NO)＝1mol，n(O2)＝0.6mol，体积为2L，则列出三段式如下：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)始/mol·L－10.50.30转/mol·L－10.40.20.4平/mol·L－10.10.10.4K＝c2NO2c2NO·cO2＝0.420.12×0.1＝160。12345678912345(2)若将容器的温度改变为T2时，其k正＝k逆，则T2____(填“”“”或“＝”)T1。678时间/s012345n(NO)/mol10.60.40.20.20.2n(O2)/mol0.60.40.30.20.20.2解析若将容器的温度改变为T2时，其k正＝k逆，则K＝1＜160，因反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH＜0，K值减小，则对应的温度增大，即T2＞T1。92.N2O是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究N2O的分解对环境保护有重要意义。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的分解速率方程v＝k·c(N2O)·c0.5(I2)(k为速率常数)。下列表述正确的是______(填字母)。A.I2浓度与N2O分解速率无关B.第二步对总反应速率起决定作用C.第二步活化能比第三步小D.IO为反应的中间产物12345BD6789解析N2O分解反应中，实验表明，含碘时N2O的分解速率方程v＝k·c(N2O)·c0.5(I2)(k为速率常数)和碘蒸气有关，故A错误；第二步I(g)＋N2O(g)―→N2(g)＋IO(g)(慢反应)，在整个反应过程中对总反应速率起到决定性作用，故B正确；第二步反应慢说明活化能比第三步大，故C错误。1234567893.某科研小组研究臭氧氧化—碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺，氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下：反应Ⅰ：NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)ΔH1＝－200.9kJ·mol－1Ea1＝＋3.2kJ·mol－1反应Ⅱ：SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g)ΔH2＝－241.6kJ·mol－1Ea2＝＋58kJ·mol－1已知该体系中臭氧发生分解反应：2O3(g)3O2(g)。请回答：其他条件不变，每次向容积为2L的反应器中充入含1.0molNO、1.0molSO2的模拟烟气和2.0molO3，改变温度，反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示：123456789(1)由图可知相同温度下NO的转化率远高于SO2，结合题中数据分析其可能原因__________________________________________________________。12345反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能，相同条件下更易发生反应678解析反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能，相同条件下更易发生反应，因此相同温度下NO的转化率远高于SO2。9(2)下列说法正确的是______(填字母)。A.P点一定为平衡状态点B.温度高于200℃后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降，最后几乎为零C.其他条件不变，若缩小反应器的容积可提高NO和SO2的转化率12345BC678912345解析图中曲线属于描点法所得图像，P点不一定为图像的最高点，即不一定为平衡状态点，可能是建立平衡过程中的一点，故A错误；根据图像，温度高于200℃后，2O3(g)3O2(g)反应进行程度加大，体系中的臭氧浓度减小，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降，当臭氧完全分解，则二者转化率几乎为零，故B正确；678其他条件不变，若缩小反应器的容积，使得2O3(g)3O2(g)平衡逆向移动，臭氧浓度增大，则反应Ⅰ：NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)和反应Ⅱ：SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g)平衡正向移动，NO和SO2的转化率提高，故C正确。94.苯乙烯是一种重要的化工原料，可采用乙苯催化脱氢法制备，反应如下：12345678(g)＋H2(g)ΔH＝＋17.6kJ·mol－1实际生产中往刚性容器中同时通入乙苯和水蒸气，测得容器总压和乙苯转化率随时间变化结果如图所示。(1)平衡时，p(H2O)＝______kPa，平衡常数Kp＝______(Kp为以分压表示的平衡常数)。(2)反应速率v＝v正－v逆＝k正·p(乙苯)－k逆·p(苯乙烯)·p(氢气)，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。计算a处的＝____。80452.5v正v逆95.容积均为1L的甲、乙两个容器，其中甲为绝热容器，乙为恒温容器。相同温度下，分别充入0.2mol的NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)ΔH0，甲中NO2的相关量随时间变化如下图所示。12345(1)0～3s内，甲容器中NO2的反应速率增大的原因是__________________________________________________。678解析该反应为放热反应，故0～3s内温度升高对速率的影响大于浓度降低的影响，导致反应速率增大。0～3s内温度升高对速率的影响大于浓度降低的影响9(2)甲达平衡时，温度若为T℃，此温度下的平衡常数K＝______。12345678225解析到达平衡时，c(NO2)＝0.02mol·L－1，c(N2O4)＝0.09mol·L－1，K＝0.090.022＝225。9(3)平衡时，K甲_____(填“”“”或“＝”，下同)K乙，p甲_____p乙。12345678解析甲为绝热容器，乙为恒温容器，该反应为放热反应，则到达平衡时甲的温度高于乙，故K甲K乙，甲中反应正向进行的程度小于乙，气体总体积大于乙，故p甲p乙。96.已知在一定温度下的可逆反应N2O4(g)2NO2(g)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。1234解析当反应达到平衡时，v正＝v逆，即k正·c(N2O4)＝k逆·c2(NO2)。k正＝k逆·c2NO2cN2O4＝k逆·K＝10k逆；567810大于该反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，k正增大的倍数大于k逆增大的倍数。97.肌肉中的肌红蛋白(Mb)与O2结合生成MbO2，其反应原理可表示为：Mb(aq)＋O2(g)MbO2(aq)，该反应的平衡常数可表示为：K＝cMbO2cMb·pO2。在37℃条件下达到平衡时，测得肌红蛋白的结合度(α)与p(O2)的关系如图所示[α＝生成的cMbO2初始的cMb×100%]。研究表明正反应速率v正＝k正·c(Mb)·p(O2)，逆反应速率v逆＝k逆·c(MbO2)(其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数)。123456789(1)试写出平衡常数K与速率常数k正、k逆之间的关系式为K＝_____(用含有k正、k逆的式子表示)。解析可逆反应达到平衡状态时，v正＝v逆，由于v正＝k正·c(Mb)·p(O2)，v逆＝k逆·c(MbO2)，所以k正·c(Mb)·p(O2)＝k逆·c(MbO2)，k正k逆＝cMbO2cMb·pO2，k正k逆而反应Mb(aq)＋O2(g)MbO2(aq)的平衡常数K＝cMbO2cMb·pO2＝k正k逆。123456789(2)试求出图中c点时，上述反应的平衡常数K＝_____。已知k逆＝60s－1，则速率常数k正＝______s－1·kPa－1。解析将c点时，p(O2)＝4.5kPa，肌红蛋白的结合度(α)是90%带入平衡常数表达式中可得K＝cMbO2cMb·pO2＝0.91－0.9×4.5＝2；K＝k正k逆，123456782120由于K＝2，k逆＝60s－1代入该式子，可得k正＝K·k逆＝2×60s－1·kPa－1＝120s－1·kPa－1。98.研究表明，反应2H2(g)＋2NO(g)N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－664.1kJ·mol－1中，正反应速率为v正＝k正·c2(NO)·c2(H2)，其中k正为速率常数，此处只与温度有关。当t＝t1时，v正＝v1，若此刻保持温度不变，将c(NO)增大到原来的2倍，c(H2)减少为原来的，v正＝v2。则有v1____(填“＞”“＜”或“＝”)v2。1234解析根据v正＝k正·c2(NO)·c2(H2)，当c(NO)增大到原来的2倍，c(H2)减少为原来的时，v1与v2大小相等。＝5678121299.2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应历程如下：反应Ⅰ：2NO(g)N2O2(g)(快)ΔH10v1正＝k1正·c2(NO)，v1逆＝k1逆·c(N2O2)；反应Ⅱ：N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢)ΔH20v2正＝k2正·c(N2O2)·c(O2)，v2逆＝k2逆·c2(NO2)。(1)一定条件下，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，平衡常数K＝_______(用含k1正、k1逆、k2正、k2逆的代数式表示)。反应Ⅰ的活化能EⅠ_______(填“”“”或“＝”)反应Ⅱ的活化能EⅡ。1234567k1正·k2正k1逆·k2逆89解析由反应达平衡状态，所以v1正＝v1逆、v2正＝v2逆，所以v1正·v2正＝v1逆·v2逆，即k1正·c2(NO)·k2正·c(N2O2)·c(O2)＝k1逆·c(N2O2)·k2逆·c2(NO2)，则有：K＝c2NO2c2NO×cO2＝k1正·k2正k1逆·k2逆；因为决定2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)速率的是反应Ⅱ，所以反应Ⅰ的活化能EⅠ远小于反应Ⅱ的活化能EⅡ。123456789(2)已知反应速率常数k随温度升高而增大，则升高温度后k2正增大的倍数______k2逆增大的倍数(填“大于”“小于”或“等于”)。1234567小于解析反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)为放热反应，温度升高，反应Ⅰ、Ⅱ的平衡均逆向移动，由于反应Ⅰ的速率大，导致c(N2O2)减小且其程度大于k2正和c(O2)增大的程度，即k随温度升高而增大，则升高温度后k2正增大的倍数小于k2逆增大的倍数。89