1、专项提能特训14速率常数与化学平衡常数综合分析1T1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)H”“解析(1)根据v正v(NO)消耗2v(O2)消耗k正c2(NO)c(O2)，得出k正，根据v逆v(NO2)消耗k逆c2(NO2)，得出k逆，因为平衡时，v(NO)消耗v(NO2)消耗，所以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/molL10.50.30转/molL10.40.20.4平/molL10.10.10.4Kmol1L160mol1L。(2)若将容器的温
2、度改变为T2时，其k正k逆，则K1160，因反应：2NO(g)O2(g)2NO2(g)H0，K值减小，则对应的温度增大，即T2T1。2顺1,2二甲基环丙烷和反1,2二甲基环丙烷可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为v(正)k(正)c(顺)和v(逆)k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：(1)已知：t1温度下，k(正)0.006s1，k(逆)0.002s1，该温度下反应的平衡常数值K1_；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则H_(填“小于”“等于”或“大于”)0。(2)t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是
3、_(填曲线编号)，平衡常数值K2_；温度t1_(填“小于”“等于”或“大于”)t2，判断理由是_。答案(1)3小于(2)B小于该反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动解析(1)根据v(正)k(正)c(顺)，k(正)0.006s1，则v(正)0.006c(顺)，v(逆)k(逆)c(反)，k(逆)0.002s1，则v(逆)0.002c(反)，化学平衡状态时正、逆反应速率相等，则0.006顺0.002反，该温度下反应的平衡常数K13；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，说明断键吸收的能量小于成键释放的能量，即该反应为放热反应，则H小于0。(2)随着时间的推移，顺式异构体的质量分数不断减少，
4、且减少速率随时间减小，则符合条件的曲线是B。设顺式异构体的起始浓度为x，可逆反应左右物质的化学计量数相等，均为1，则平衡时，顺式异构体为0.3x，反式异构体为0.7x，所以平衡常数为K2。因为K1K2，对于放热反应升高温度时平衡逆向移动，所以温度t2t1。3.在一定温度下，在1L恒容密闭容器中充入一定量PCl3(g)和Cl2(g)，发生如下反应：PCl3(g)Cl2(g)PCl5(g)H，测得PCl3(g)的转化率与时间关系如图所示。其速率方程：v正k正c(PCl3)c(Cl2)，v逆k逆c(PCl5)(k是速率常数，只与温度有关)(1)上述反应中，H_(填“”“”或“”)0，理由是_。(2)
5、M点：_(填“”“”或“”)，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。(3)T1时，测得平衡体系中Cl20.25molL1，则_(要求结果带单位)。答案(1)T2大于T1，温度升高，平衡转化率降低，说明正反应是放热反应(2)小于(3)16Lmol1解析(1)由图像知，T2先达到平衡，说明T2大于T1，T2达到平衡时PCl3转化率较低，升高温度，平衡向左移动，说明正反应是放热反应。(2)M点正反应速率大于逆反应速率，K，说明浓度商小于平衡常数；正反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，平衡常数K减小，说明k逆增大的倍数大于k正增大的倍数。(3)T1下，平衡时PC
6、l3(g)的转化率为80%，设PCl3(g)的起始浓度为c，平衡时PCl30.2c，PCl50.8c，Cl20.25molL1。KLmol116Lmol1。4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：NO(g)O3(g)NO2(g)O2(g)H1200.9kJmol1Ea13.2kJmol1反应：SO2(g)O3(g)SO3(g)O2(g)H2241.6kJmol1Ea258kJmol1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
7、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：(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_。(2)下列说法正确的是_(填字母)。AP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的转化率答案(1)反应的活化能小于反应的活化能，相同条件下更易发生反应(2)BC解析(1)反应的活化能小于反应的活化能，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。(2)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
8、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；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：NO(g)O3(g)NO2(g)O2(g)和反应：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。5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：(g)H2(g)H17.6kJmol1实际生产中往刚性容
9、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_kPa(Kp为以分压表示的平衡常数)。(2)反应速率vv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_kPa。答案(1)8045(2)2.56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)H”“”或“”，下同)K乙，p甲_p乙。答案(1)03s内温度升高对速率的影响大于浓度降低的影响(2)225mol1L(3)解析(1)该反应为放热反应，故03s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。(2)到达平衡时，NO20.02 molL1，N2O40.09 molL1，K mol1L225mol1L。(3)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p乙。
