速率常数与压强平衡常数的综合分析.docx

《速率常数与压强平衡常数的综合分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《速率常数与压强平衡常数的综合分析.docx（6页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、速率常数与压强平衡常数的综合分析一、选择题:本题包括4小题,每小题只有1个选项符合题意。1.反应C(s)+2H2(g)p=iCH4(g)在1OOOK时Kp=9955.75kPa-1。当总压为101kPa,气体组成是H270%,CH420%,N210%时,上述反应()A.正向移动B.逆向移动C.达到平衡D.不一定一定条件2 .已知反应2NO(g)+2Hz(g)N2(g)+2H2O(g)生成N2的初始速率与NO、氏的初始浓度的关系为y=ht(NO)c(H2)改为速率常数。在800C时测得的相关数据如表所示。Io初始浓度生成电的初始速率(mo111s*1)C(No)(mo111)比)(mo111)I

2、2.00x10-36.(X)1031.9210321.001036.OOIO34.8010-432.OO1O-33.OO1O39.60104下列说法不正确的是()A.关系式中X=1、yf=2B.800C时次的值为8104C.若800时,初始浓度C(NO)=C(H2)=4.00x10-3mo11”,则生成N2的初始速率为5.12x10,mo11,s,D.当其他条件不变时,升高温度,速率常数将增大3 .用焦炭还原NO2的反应为2N2(g)+2C(s)=N2(g)+2CCh(g),在恒温条件下,1mo1NO2和足量Qs)发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。(已

3、知KP用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压X物质的量分数)下列说法正确的是()A.A、B两点的浓度平衡常数关系:KC(A)028mo11,C./时,反应H2(g)+1(g)=i2HI(g)的平衡常数为K=兽K逆D.平衡时,向容器I中再通入0.1mo1H2、0.1mo11和0.2mo1H1此时W正AW逆)二、非选择题:本题包括2小题。5.(2023陕西榆林模拟)(1)己知几种物质的燃烧热数据如下：物质CHMg)C2H2(g)C2H4(g)H2(g)燃烧热(AH)kJmo1-890.3-1299.5-1411.0-285.8实验测得2CH4(g)u2H2(g)+3H2(g)的速率方程M正EIec

4、2(CH4)M逆)=4c(C2H2)d(H2)伏正、女逆分别为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。八下反应达到平衡时AiE=I.5女逆,不下反应达到平衡时k正=3A逆。由此推知,乙(填，Xy或“=通人气体中CH4的物质的量分数(2)一定温度下,总压强恒定为121kPa时,向密闭容器中充入由CH4和冲组成的混合气体(冲不参与反应)，同时发生反应1:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)AH1和反应2:2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g)2X42,测得CH4的平衡转化率与通入气体中CK的物质的量分数的关系如图。图中,随着通入气体中CE的物质的量分数增大,甲烷的平衡转化率降低的主

5、要原因是O已知M点对应乙焕的选择性为75%提示:乙块的选择性二个U、x100%。该温度下,反应2的平n(C22)+n(C2H4)衡常数Kp=(结果保留2位有效数字)kPa。提示:用平衡时气体分压计算的平衡常数为Kp,气体分压等于气体总压X气体的物质的量分数。6.(2023四川遂宁检测)丙烯是重要的有机化工原料,丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要途径。回答下列相关问题：己知：I.2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g)AHI=-238kJmo1,II.2H2(g)+02(g)H20(g)H2=-484kJmo,则丙烷脱氧制丙烯反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)的AH为k

6、Jmo1-,(2)一定温度下,向I1的密闭容器中充入1mo1C3H8发生脱氢反应,经过IOmin达到平衡状态,测得平衡时气体压强是开始的1.5倍。(D-1min丙烷的化学反应速率V(C3&)=mo111min。下列情况能说明该反应达到平衡状态的是(填字母)。A.”不变BC3H8与Hz的物质的量之比保持不变C.混合气体密度不变D.混合气体的总压强不变(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入1mo1C3H8,开始压强为pkPa,C3H8的气体体积分数与反应时间的关系如图所示：此温度下该反应的平衡常数(用含字母P的代数式表示,Kp是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数,平衡分压二总压X体积分数)。

7、已知该反应过程中M正)=h卬(C3H8)M逆)=&逆p(C3H6)p(H2),其中如、攵电为速率常数,只与温度有关,则图中m点处需=热点专项练6速率常数与压强平衡常数的综合分析IA解析：。k唠M=2%m2kPa14.04103kPa,可见则平衡正向移动。2 .A解析：由实验数据1和2可知,C(Hz)不变NO)扩大1倍,反应速率扩大为原来的4倍,则x=2,由实验数据1和3可知,c(NO)不变,c(H2)扩大1倍,反应速率也扩大1倍,则)=1,A项错误;根据数据1可知800C时#的值为篇编=则品K1O=8xB,B项正确港800C时,初始浓度c=黑平衡逆向移动，则U(正)U.A/V.U/U.U/5

8、.答案：(I)V(2)反应1和2的正反应都是气体分子数增多的反应,气体中甲烷的物质的量分数增大,总压不变,平衡体系的分压增大,平衡向逆反应方向移动2.5解析：(1)平衡时正、逆反应速率相等怎嘿一/K下反应达到平衡时2正=1.5心,可丁逆)c(C2H2)cj(H2)得吗翳芈2=15,7C下反应达到平衡时k正=3人,可得吗需a=3,对于反应2CHMg)uCz(CH4)Cz(CH4)DC2H2(g)+3H2(g)的平衡常数表达式K=吗蜻等,可知K2K,根据燃烧热的数值可计算出2CHg)-C(C14)C2H2(g)+3H2(g)的A=2x(890.3kJmo,)-(-1299.5kJmo,)-3(-2

9、85.8kJmo,)=+376.3kJmo,对于吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,则平衡常数越小的温度越低,则T1T2o(2)题图中,随着通入气体中CH4的物质的量分数增大,甲烷的平衡转化率降低的主要原因是:反应1和2的正反应都是气体分子数增多的反应,气体中甲烷的物质的量分数增大,总压不变,平衡体系的分压增大,平衡向逆反应方向移动;由题图可知CH,的平衡转化率为40%,通入气体中CH4的物质的量分数为().6,假设投入CE和N2组成的混合气体为1mo1,则CE的物质的量为().6mo1,平衡转化的CE为0.6mo140%=0.24mo1,2CHKg)=SC2H2(g)+3H2(g)

10、起始量mo10.6O0变化量mo1IxX3x平衡量mo10.36X3x+2y2CH4(g)1C2H4(g)+2H2(g)起始量mo10.6OO变化量mo12yy2y平衡量mo10.36y3x+2y可得2t+2v=0.24,M点对应的乙块的选择性为75%,则口、XIOo%=Vx1OO%=75%,解得Jn(C2H2)+n(C2H4)+yx=().()9,)=O.O3,还有不反应的0.4mo1氮气,平衡时总物质的量为0.36mo1+0.09mo1+0.27mo1+0.06mo1+0.03mo1+0.4mo1=1.21mo1,该温度下,反应2的平衡常数BW；出)=(1；21淌；(肾；2DkPa2.5k

11、Pa06 .答案:+1230.05BD0.9kPa5.4解析:根据盖斯定律,由(I-)2可得C3H8(g)uC3H6(g)+H2(g),则AH=沁小-附)寺-238kJmo,-(-484kJmo1,)=+123kJmo1,o向I1的密闭容器中充入1mo1C3H8发生脱氢反应,经过1()min达到平衡状态,测得平衡时气体压强是开始的15倍,相同温度下,气体的物质的量之比等于压强之比,则平衡时气体的总物质的量为1.5mo1,设参加反应的C3H8的物质的量为XmOI,则平衡时C3H8、H2.C3H6的物质的量分别为(IT)mo1、xmo1、XmOI,则有1x+x+x=1.5,解得X=O.5,即参加反应的QI的物质的量为05mo1,v(C3