化学反应速率练习大题

1．随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视．
（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究该反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入1molCO2和3.25molH2，一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的浓度随时问变化如图所示．
①写出该工业方法制取甲醇的化学方程式：_________．
②从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=______mol/（L•m in）．平衡时CO2的转化率为_________．
③该条件下反应的平衡常数K的值为_______．当温度降低时K值变大，则该反应的△H______0（填“＜”、“＞”或“=”）
④下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是_________．
A．升高温度B．充入He（g）C．将H2O（g）从体系中分离D．用更有效的催化剂
（2）在载人航天器的生态系统中．不仅要求分离除去CO2还要求提供充足的O2•某种电化学装置可实现如下转化：
2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料．已知该反应的阳极反应为4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O．则阴极反应式为：
2．氮是地球上含量最丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：
（1）图1是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式
_________
t/℃200 300 400
K K1K20.5
（2）在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，其化学平衡常数K与温度t的关系如表：请完成下列问题；
①试比较K1、K2的大小，K1_________K2（填写“＞”、“=”或“＜”）
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是________
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2 b．υ（N2）（正）=3υ（H2）（逆）
c．容器内压强保持不变d．混合气体的密度保持不变
③400℃时，反应2NH3（g）⇌N2（g）+3H2（g）的化学平衡常数的值为_________．当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为3mol和2mol、1mol时，则该反应的υ（N2）（正）____ υ（N2）（逆）（填写“＞”、“=”或“＜”=）
3．氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可在高温下的氮气流中由石英与焦炭通过以下反应制得：
3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）⇌Si3N4（s）+6CO（g）+Q（Q＞0）
（1）某温度下该反应在一容积为2L的密闭容器中进行，2min后达到平衡，刚好有2mol电子发生转移，则2min内反应的速率为：v（CO）=_________；该反应的平衡常数表达式为_________．
（2）其它条件不变时仅增大压强，则_________．
a．K值减小，平衡向逆反应方向移动b．K值增大，平衡向正反应方向移动
c．K值不变，平衡向逆反应方向移动d．K值不变，平衡向正反应方向移动
（3）一定条件下能说明上述反应已达平衡的是_________．
a．c（N2）：c（CO）=1：3 b．3v（N2）=v（CO）c．固体质量不再改变d．气体密度不再改变
（4）达到平衡后改变某一条件，反应速率v与时间t的关系如图所示．
若不改变N2与CO的量，则图中t4时引起变化的原因可能是_________；图中t6时引起变化的原因可能是
_________．由图可知，平衡混合物中CO含量最高的时间段是_________．
4．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g），其平衡常数K与温度t的关系如下表：
T 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=_________．
（2）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_________（多选扣分）．
a．容器中压强不变b．混合气体中c（CO）不变c．v正（H2）=v逆（H2O）d．c（CO2）=c（CO）
（3）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）•c（H2）=c（CO）•c（H2O），试判断此时的温度为_________℃．在此温度下，若该容器中含有1molCO2、1.2molH2、0.75molCO、1.5molH2O，这状态____是或否）处于平衡状态？若不是，反应向哪个方向进行？_________．
5．在容积为1L的密闭容器中，进行如下反应：A（g）+2B（g）⇌C（g）+D（g），在不同温度下，D的物质的量n（D）和时间t的关系如图．试回答下列问题：
（1）800℃时．0﹣5min内，以B表示的平均反应速率为_________．
（2）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_________．
A．容器中压强不变B．混合气体中c（A）不变C．2v正（B）=v逆（D）D．c（A）=c（C）
（3）若最初加入1.0molA和2.2molB，利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=___，该反应为___反应（填吸热或放热）
（4）700℃时，某时刻测得体系中各物质的量如下：n（A）=1.1mol，n（B）=2.6mol，n（C）=0.9mol，
n（D）=0.9mol，则此时该反应_________进行（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”）．
6．接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）；△H=﹣190KJ/mol （1）该反应的平衡常数表达式是_，该反应450℃时的平衡常数__ 500℃时的平衡常数（填“大于”、“小于”或“等于”）．（2）说明反应达到平衡状态是_________．
a．V（O2）正=2V（SO3）逆b．ひ（SO2）正׃ひ（O2）逆=2：1
c．容器中气体的密度不随时间而变化d．容器中气体的分子总数不随时间而变化
e．容器中气体的平均分子量不随时间而变化
（3）在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO2和0.10molO2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO30.18mol，则V（O2）=_________mol．L﹣1．min﹣1：若继续通入0.30mol SO2和0.15mol O2，则平衡_________移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”），再次达到平衡后，____mol＜n（SO3）＜_____mol．
7．25℃时，在体积为2L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n（mol）随时间t的变化如图1所示．已知达平衡后，降低温度，A的转化率将增
大．
（1）根据图1数据，写出该反应的化学方程式_________；此反应的平衡常数表达式K=_________．从反应开始到达第一次平衡时的平均速率v（A）为_________．
（2）在5～7min内，若K值不变，则此处曲线变化的原因是_________．
（3）图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系图．各阶段的平衡常数如下表所示：
t2～t3t4～t5t5～t6t7～t8
K1K2K3K4
根据图2判断，在t3和t6时刻改变的外界条件分别是_________和_________；K1、K2、K3、K4之间的关系为：_________（用“＞”、＜”或“=”连接）．A的转化率最大的一段时间是_________．
8．设反应①Fe（s）+CO
2（g）FeO（s）+CO（g）平衡常数为K1；
反应②Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g）平衡常数为K2
测得在不同温度下，K1、K2值如下：
温度/℃K1K2
500 1.00 3.15
700 1.47 2.26
900 2.40 1.60
（1）若500℃进行反应①，CO2起始浓度为2mol．L﹣1，CO2转化率为_________．
（2）反应②的焓变△H_________0（填大于、小于、等于）．
（3）700℃反应②达到平衡，使得该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有_________（填序号）
A、缩小反应器体积
B、加入水蒸气
C、升高温度到900℃
D、使用合适的催化剂
（4）若反应①在体积固定的密闭容器中进行，在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件再达平衡后，相应物质的物理量如何变化？（选填“增大”、“减小”或“不变”）
①降低温度，CO2的平衡浓度_________；②再通入CO2，CO2的转化率_________．
（5）下列图象符合反应①的是_________（填序号）（图中v是速率、∅为混合其中CO含量，T为温度）
9．科学家一直致力研究常温、常压下“人工围氮”的新方法．曾有实验报道：在常温、常压、学照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3．进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h）：
T/K 303 313 323 353
NH3生成量/（10﹣6mol）4.8 5.9 6.0 2.0
相应的热化学方程式如下：N2（g）+3H2O（1）=2NH3（g）+O2（g）△H=+765.2kJ•mol﹣1
（1）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢．请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：_________．
（2）工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）．设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2（g）和1.60mol H2（g）．反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH2的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为．计算
①该条件下N2的平衡转化率；
②该条件下反应2NH3（g）⇌N2（g）+3H2（g）的平衡常数．
10．甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO（g）+2H2（g） ⇌CH3OH（g）．
（1）分析该反应并回答下列问题：
①平衡常数表达式为K=_________．
②下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是_________（填序号）．
A、恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化
B、一定条件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
C、一定条件下，CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
D、一定条件下，单位时间内消耗2mol CO，同时生成1mol CH3OH
（2）如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．
①该反应的焓变△H_________0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_________K2（填“＞”、“＜”或“=”）．
③若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是_________．
A、升高温度
B、将CH3OH（g）从体系中分离
C、使用合适的催化剂
D、充入He，使体系总压强增大
（3）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图2所示．
①该电池工作时，b口通入的物质为_________，c口通入的物质为_________．
②该电池正极的电极反应式为：_________．
③工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO2时，有_________N A个电子转移．。