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,活化能、速率常数集训,专题,六,大题题空逐空突破,(,七,),活化能、速率常数集训专题六大题题空逐空突破(七),1.,T,1,温度时在容积为,2 L,的恒容密闭容器中发生反应：,2NO(g),O,2,(g),2NO,2,(g),H,”“,6,7,8,时间,/s,0,1,2,3,4,5,n,(NO)/mol,1,0.6,0.4,0.2,0.2,0.2,n,(O,2,)/mol,0.6,0.4,0.3,0.2,0.2,0.2,解析,若将容器的温度改变为,T,2,时，其,k,正,k,逆,，则,K,1,160,，因反应：,2NO(g),O,2,(g),2NO,2,(g),H,0,，,K,值减小，则对应的温度增大，即,T,2,T,1,。,9,12345(2)若将容器的温度改变为T2时，其k正k逆，则,2.N,2,O,是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究,N,2,O,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,N,2,O,的分解速率，反应历程为：,第一步,I,2,(g),2I(g)(,快反应,),第二步,I(g),N,2,O(g),N,2,(g),IO(g)(,慢反应,),第三步,IO(g),N,2,O(g),N,2,(g),O,2,(g),I(g)(,快反应,),实验表明，含碘时,N,2,O,的分解速率方程,v,k,c,(N,2,O),c,0.5,(I,2,)(,k,为速率常数,),。下列表述正确的是,_(,填字母,),。,A.I,2,浓度与,N,2,O,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,1,2,3,4,5,BD,6,7,8,9,2.N2O是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究N2O,解析,N,2,O,分解反应中，实验表明，含碘时,N,2,O,的分解速率方程,v,k,c,(N,2,O),c,0.5,(I,2,)(,k,为速率常数,),和碘蒸气有关，故,A,错误；,第二步,I(g),N,2,O(g),N,2,(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。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,解析N2O分解反应中，实验表明，含碘时N2O的分解速率方程,3.,某科研小组研究臭氧氧化,碱吸收法同时脱除,SO,2,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),O,3,(g),NO,2,(g),O,2,(g),H,1,200.9 kJmol,1,E,a1,3.2 kJmol,1,反应,：,SO,2,(g),O,3,(g),SO,3,(g),O,2,(g),H,2,241.6 kJmol,1,E,a2,58 kJmol,1,已知该体系中臭氧发生分解反应：,2O,3,(g),3O,2,(g),。请回答：,其他条件不变，每次向容积为,2 L,的反应器中充入含,1.0 mol NO,、,1.0 mol SO,2,的模拟烟气和,2.0 mol O,3,，改变温度，反应相同时间,t,后体系中,NO,和,SO,2,的转化率如图所示：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,3.某科研小组研究臭氧氧化碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺,(1),由图可知相同温度下,NO,的转化率远高于,SO,2,，结合题中数据分析其可能原因,_,。,1,2,3,4,5,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,6,7,8,解析,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,SO,2,。,9,(1)由图可知相同温度下NO的转化率远高于SO2，结合题中数,(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,SO,2,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,SO,2,的转化率,1,2,3,4,5,BC,6,7,8,9,(2)下列说法正确的是_(填字母)。12345BC,1,2,3,4,5,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，,2O,3,(g),3O,2,(g),反应进行程度加大，体系中的臭氧浓度减小，,NO,和,SO,2,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；,6,7,8,其他条件不变，若缩小反应器的容积，使得,2O,3,(g),3O,2,(g),平衡逆向移动，臭氧浓度增大，则反应,：,NO(g),O,3,(g),NO,2,(g),O,2,(g),和反应,：,SO,2,(g),O,3,(g),SO,3,(g),O,2,(g),平衡正向移动，,NO,和,SO,2,的转化率提高，故,C,正确。,9,12345解析图中曲线属于描点法所得图像，P点不一定为图像,4.,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：,1,2,3,4,5,6,7,8,(g),H,2,(g),H,17.6 kJmol,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,(H,2,O),_kPa,，平衡常数,K,p,_(,K,p,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,_,。,80,45,2.5,9,4.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,5.,容积均为,1 L,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,0.2 mol,的,NO,2,，发生反应：,2NO,2,(g),N,2,O,4,(g),H,”“,”,或,“,”,，下同,),K,乙,，,p,甲,_,p,乙,。,1,2,3,4,5,6,7,8,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,p,乙,。,9,(3)平衡时，K甲_(填“”“”或“”，下同),6.,已知在一定温度下的可逆反应,N,2,O,4,(g),2NO,2,(g),中，,v,正,k,正,c,(N,2,O,4,),，,v,逆,k,逆,c,2,(NO,2,)(,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。,1,2,3,4,解析,当反应达到平衡时，,v,正,v,逆,，即,k,正,c,(N,2,O,4,),k,逆,c,2,(NO,2,),。,5,6,7,8,10,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。,9,6.已知在一定温度下的可逆反应N2O4(g)2NO2(g,1,2,3,4,5,6,7,8,9,123456789,(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,(O,2,),，,v,逆,k,逆,c,(MbO,2,),，,1,2,3,4,5,6,7,8,9,(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,(2),试求出图中,c,点时，上述反应的平衡常数,K,_,。已知,k,逆,60 s,1,，则速率常数,k,正,_s,1,kPa,1,。,解析,将,c,点时，,p,(O,2,),4.5 kPa,，肌红蛋白的结合度,(,),是,90%,带入平衡常数表达式,1,2,3,4,5,6,7,8,2,120,由于,K,2,，,k,逆,60 s,1,代入该式子，可得,k,正,K,k,逆,2,60 s,1,kPa,1,120 s,1,kPa,1,。,9,(2)试求出图中c点时，上述反应的平衡常数K_。已,8.,研究表明，反应,2H,2,(g),2NO(g),N,2,(g),2H,2,O(g),H,664.1 kJmol,1,中，正反应速率为,v,正,k,正,c,2,(NO),c,2,(H,2,),，其中,k,正,为速率常数，此处只与温度有关。当,t,t,1,时，,v,正,v,1,，若此刻保持温度不变，将,c,(NO),增大到原来的,2,倍，,c,(H,2,),减少为原来的,，,v,正,v,2,。则有,v,1,_(,填,“,”“,”,或,“,”,),v,2,。,1,2,3,4,解析,根据,v,正,k,正,c,2,(NO),c,2,(H,2,),，当,c,(NO),增大到原来的,2,倍，,c,(H,2,),减少为原来的,时，,v,1,与,v,2,大小相等。,5,6,7,8,9,8.研究表明，反应2H2(g)2NO(g)N2(g),9.2NO(g),O,2,(g),2NO,2,(g),的反应历程如下：,反应,：,2NO(g),N,2,O,2,(g)(,快,),H,1,0,v,1,正,k,1,正,c,2,(NO),，,v,1,逆,k,1,逆,c,(N,2,O,2,),；,反应,：,N,2,O,2,(g),O,2,(g),2NO,2,(g)(,慢,),H,2,”“,”,或,“,”,),反应,的活化能,E,。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,9.2NO(g)O2(g)2NO2(g)的反应历程如下,解析,由反应达平衡状态，所以,v,1,正,v,1,逆,、,v,2,正,v,2,逆,，所以,v,1,正,v,2,正,v,1,逆,v,2,逆,，,即,k,1,正,c,2,(NO),k,2,正,c,(N,2,O,2,),c,(O,2,),k,1,逆,c,(N,2,O,2,),k,2,逆,c,2,(NO,2,),，,因为决定,2NO(g),O,2,(g),2NO,2,(g),速率的是反应,，所以反应,的活化能,E,远小于反应,的活化能,E,。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,解析由反应达平衡状态，所以v1正v1逆、v2正v2逆，,(2),已知反应速率常数,k,随温度升高而增大，则升高温度后,k,2,正,增大的倍数,_,k,2,逆,增大的倍数,(,填,“,大于,”“,小于,”,或,“,等于,”,),。,1,2,3,4,5,6,7,小于,解析,反应,2NO(g),O,2,(g),2NO,2,(g),为放热反应，温度升高，反应,、,的平衡均逆向移动，由于反应,的速率大，导致,c,(N,2,O,2,),减小且其程度大于,k,2,正,和,c,(O,2,),增大的程度，即,k,随温度升高而增大，则升高温度后,k,2,正,增大的倍数小于,k,2,逆,增大的倍数。,8,9,(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,
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