2020屆高三化學(xué)考前復(fù)習(xí)——速率常數(shù)和化學(xué)平衡常數(shù)綜合分析(詳細(xì)解答)

1、2020高高三化學(xué)考前復(fù)習(xí)一一速率常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)綜合分析(有答案和詳細(xì)解答)1 . Ti溫度時(shí)在容積為2 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)： 2NO(g) + 02(g) 2NO2(g) AH” “，上皿ov N0消耗解析 (1)根據(jù)vf = v(NO)消耗= 2v(O2)消耗= kFc2(NO) c(02),得出 女正二三。c O ,根據(jù),v NO 2消耗k正v逆=丫3。2)消耗=k逆c2(NO2),得出k逆=-2-；7；,因?yàn)関(NO)消耗=v(N02)消耗，所以=c NO2k逆c2 N02c2N0 cO =K，表格中初始物質(zhì)的量：n(NO) = 1 mol, n(O2)=0.6 mol,體

2、積為2 L,則列出三段式如下：2N0(g)+ 02(g)2NO2(g)始/mol 丁10.50.30轉(zhuǎn)/mol 丁10.40.20.4平/mol 丁10.10.10.4lx c2 N020.42K =160 oc2 NO c 020.12x 0.1(2)若將容器的溫度改變?yōu)門2時(shí)，其 k正=k逆，則K= 1 v 160,因反應(yīng)：2N0(g) +02(g)2NO2(g) AHT1O2 .順-1,2-二甲基環(huán)丙烷和反-1,2-二甲基環(huán)丙烷可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化：該反應(yīng)的速率方程可表示為v（正）=k（正）c（順）和v（逆）=k（逆）c（反）,k（正）和k（逆）在一定溫度時(shí)為常數(shù)，分別稱作正、逆反應(yīng)速率常數(shù)。

3、回答下列問(wèn)題:（1）已知：ti溫度下，k（正）=0.006 s-1, k（逆）=0.002 s-1,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)值Ki =;該反應(yīng)的活化能 Ea（正）小于Ea（逆），則AH（填“小于” “等于”或“大 于“）0。（2）t2溫度下，圖中能表示順式異構(gòu)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的曲線是 （填曲線編號(hào)）, 平衡常數(shù)值K2=；溫度ti（填“小于”“等于”或“大于”）t2,判斷理由是答案 （1）3 小于（2）B 7小于 該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 3解析（1）根據(jù) V（正）=k（正）c（順），k（正）=0.006 s 1,則 v（正）=0.006 c（順），v（逆）=k（逆）c

4、（反）,k（逆）=0.002 s1,則v（逆）=0.002c（反），化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等，則0.006c（順）_-c 反 0.006 ,=0.002c（反），該溫度下反應(yīng)的平衡吊數(shù)K1= -= n nno= 3;該反應(yīng)的活化能Ea（正）小于c 順 0.002Ea（逆），說(shuō)明斷鍵吸收的能量小于成鍵釋放的能量，即該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則AH小于0。（2）隨著時(shí)間的推移，順式異構(gòu)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷減少，且減少速率隨時(shí)間減小，則符合條件的曲線是Bo設(shè)順式異構(gòu)體的起始濃度為x,可逆反應(yīng)左右物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，均為 1,則平衡時(shí)，順式異構(gòu)體為 0.3x,反式異構(gòu)體為 0.7x,所以平衡常數(shù)為 七=

5、譽(yù)=7。因?yàn)镵1 0.3X 3K2,對(duì)于放熱反應(yīng)升高溫度時(shí)平衡逆向移動(dòng)，所以溫度t2t1o3.在一定溫度下，在1 L恒容密閉容器中充入一定量PCl3（g）和Cl2（g）,發(fā)生如下反應(yīng)：PCl3（g）+ Cl2（g）PCl5（g） AH,測(cè)得PCl3（g）的轉(zhuǎn)化率與時(shí)間關(guān)系如圖所示。其速率方程：v正=卜正c（PCl3） c（C|2）, v逆=卜逆c（PCl5）（k是速率常數(shù)，只與溫度有關(guān) ）IIID 21 Hli( 150f/min川制的小20 二 3dq(1)上述反應(yīng)中，AH(填“V”或“ =)0,理由是 (2)M點(diǎn)：售(填“V或“ =):PC：,升高溫度，k正增大的倍數(shù)k逆 c PC13 c

6、 Cl2(填“大于” “小于”或“等于”)k逆增大的倍數(shù)。k(3)Ti時(shí)，測(cè)得平衡體系中 c(Cl2)=0.25 mol則=(要求結(jié)果帶單位)。k逆答案(1)v T2大于Ti,溫度升高，平衡轉(zhuǎn)化率降低，說(shuō)明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)(2) 小于一1(3)16 L - m1ol解析(1)由圖像知，T2先達(dá)到平衡，說(shuō)明 T2大于T1, T2達(dá)到平衡時(shí)PC13轉(zhuǎn)化率較低，升高k正溫度，平衡向左移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(2)M點(diǎn)正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，K=,k逆說(shuō)明濃度商小于平衡常數(shù)；正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向左移動(dòng)，平衡常數(shù)K減小，說(shuō)明k逆增大的倍數(shù)大于 k正增大的倍數(shù)。(3)下，平衡時(shí)PCl3

7、(g)的轉(zhuǎn)化率為80%,設(shè)PCl3(g)k正的起始濃度為c,平衡時(shí) c(PCl3)= 0.2c, c(PCl5)= 0.8c, c(Cl2)= 0.25 mol F1。K =k逆c PCl5c PC13 c Cl20.8c0.2cx 0.25L - mol = 16 Lm84.某科研小組研究臭氧氧化 一堿吸收法同時(shí)脫除 SO2和NO工藝，氧化過(guò)程反應(yīng)原理及反應(yīng)熱、活化能數(shù)據(jù)如下：反應(yīng) I: NO(g) + 03(g)NO2(g)+O2(g)AH1 =- 200.9 kJ mol Ea1=+ 3.2 kJ 謂ol反應(yīng) n ： S02(g) + 03(g)S03(g) + 02(g)AH2 =-

8、241.6 kJ - mol Ea2= +58 kJ - m8l已知該體系中臭氧發(fā)生分解反應(yīng)：203(g)302(g) o請(qǐng)回答：其他條件不變，每次向容積為2 L的反應(yīng)器中充入含 1.0 mol N0、1.0 mol S02的模擬煙氣和 2.0 mol 03,改變溫度，反應(yīng)相同時(shí)間 t后體系中N0和S02的轉(zhuǎn)化率如圖所示:I(M津I- 6n:-io2n由圖可知相同溫度下NO的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)高于SO2,結(jié)合題中數(shù)據(jù)分析其可能原因（2）下列說(shuō)法正確的是（填字母）。A. P點(diǎn)一定為平衡狀態(tài)點(diǎn)B.溫度高于200 C后，NO和SO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高顯著下降，最后幾乎為零C.其他條件不變，若縮小反應(yīng)器的容積可

9、提高NO和SO2的轉(zhuǎn)化率答案（1）反應(yīng)I的活化能小于反應(yīng)II的活化能，相同條件下更易發(fā)生反應(yīng)（2）BC解析（1）反應(yīng)I的活化能小于反應(yīng) n的活化能，相同條件下更易發(fā)生反應(yīng)，因此相同溫度下NO的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)高于SO2。（2）圖中曲線屬于描點(diǎn)法所得圖像，P點(diǎn)不一定為圖像的最高點(diǎn)，即不一定為平衡狀態(tài)點(diǎn)，可能是建立平衡過(guò)程中的一點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)圖像，溫度高于 200 c后，2O3（g）3O2（g）反應(yīng)進(jìn)行程度加大，體系中的臭氧濃度減小，NO和SO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高顯著下降，當(dāng)臭氧完全分解，則二者轉(zhuǎn)化率幾乎為零，故 B正確；其他條件不變，若縮小反應(yīng)器的容積，使得2O3（g）3O2（g）平衡逆向移動(dòng)，臭氧

10、濃度增大，則反應(yīng)I : NO（g） + O3（g）NO2（g） +O2（g）和反應(yīng) n ： SO2（g）+O3（g）SO3（g） +O2（g）平衡正向移動(dòng)，NO和SO2的轉(zhuǎn)化率提高,故C正確。5 .苯乙烯是一種重要的化工原料，可采用乙苯催化脫氫法制備，反應(yīng)如下:(g)+H2(g)AH = +17.6 kJm1ol實(shí)際生產(chǎn)中往剛性容器中同時(shí)通入乙苯和水蒸氣，測(cè)得容器總壓和乙苯轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化結(jié)果如圖所示。平衡時(shí)，p（H2O） =kPa,平衡常數(shù) Kp=（Kp為以分壓表示的平衡常數(shù) ）。（2）反應(yīng)速率v = v正一v逆=kFp（乙苯）一k逆p（苯乙烯）p（氫氣），k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)。計(jì)算a處的一 答案(1)80 45 (2)2.56 .容積均為1 L的甲、乙兩個(gè)容器，其中甲為絕熱容器，乙為恒溫容器。相同溫度下，分別充入0.2 mol的NO2,發(fā)生反應(yīng)：2NO2（g）N2O4（g） AH” “”或“=，下同）K乙，p甲 p乙。答案（1）03 s內(nèi)溫度升高對(duì)速率的影響大于濃度降低的影響（2）225 （3）解析（1）該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故03 s內(nèi)溫度升高對(duì)