- 化学反应速率与化学计量数之间的关系
- 共1250题
工业上用CO生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．
（1）图1是表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化情况．从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率v（CO）=______
（2）图2表示该反应进行过程中能量的变化．曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化．该反应是______（选填“吸热”或“放热”）反应，写出反应的热化学方程式______．
（3）该反应平衡常数K为______，温度升高，平衡常数K______（填“增大”、“不变”或“减小”）．
（4）恒容条件下，下列措施中能使
a．升高温度 b．充入He气
c．再充入2molH2 d．使用催化剂．
正确答案
解：（1）v（CO）=
故答案为：0.075 mol•L-1•min-1；
（2）由图可知，该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应；
由图可知，反应物为1molCO（g）和2molH2（g），生成物为1molCH3OH（g），△H=419-510=-91 kJ•mol-1，
故反应的热化学方程式为：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-91 kJ•mol-1，
故答案为：放热，CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-91 kJ•mol-1；
（3）CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）
开始（mol/L） 1 2 0
转化（mol/L） 0.75 1.5 0.75
平衡（mol/L） 0.25 0.5 0.75
则化学平衡常数K=
故答案为：12，减小；
（4）a．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，n（CH3OH）/n（CO）减小，故a错误；
b．充入He（g），使体系压强增大，容器的容积不变，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，n（CH3OH）/n（CO）不变，故b错误；
c．再通入2molH2，平衡向正反应移动，n（CH3OH）/n（CO）增大，故c正确；
d．使用催化剂，平衡不移动，n（CH3OH）/n（CO）不变，故d错误，
故答案为：c．
解析
解：（1）v（CO）=
故答案为：0.075 mol•L-1•min-1；
（2）由图可知，该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应；
由图可知，反应物为1molCO（g）和2molH2（g），生成物为1molCH3OH（g），△H=419-510=-91 kJ•mol-1，
故反应的热化学方程式为：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-91 kJ•mol-1，
故答案为：放热，CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-91 kJ•mol-1；
（3）CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）
开始（mol/L） 1 2 0
转化（mol/L） 0.75 1.5 0.75
平衡（mol/L） 0.25 0.5 0.75
则化学平衡常数K=
故答案为：12，减小；
（4）a．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，n（CH3OH）/n（CO）减小，故a错误；
b．充入He（g），使体系压强增大，容器的容积不变，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，n（CH3OH）/n（CO）不变，故b错误；
c．再通入2molH2，平衡向正反应移动，n（CH3OH）/n（CO）增大，故c正确；
d．使用催化剂，平衡不移动，n（CH3OH）/n（CO）不变，故d错误，
故答案为：c．
在2L的密闭容器中，发生反应3A（g）+B（g）⇌2Z（g），若最初加入的A和B都是4mol，测得10s内A的平均反应速率υ（A）=0.15mol/（L•s），则反应进行到10s时容器中B的物质的量是（ ）
正确答案
解析
解：A的平均反应速率为0.12mol•L-1•s-1，则v（B）=
故△c（B）=0.05mol•L-1•s-1×10s=0.5 mol/L，
10s后容器中B的物质的量=4mol-0.5mol•L-1×2L=3 mol，
故选A．
在2L容积不变的容器中，发生N2+3H2⇌2NH3的反应．现通入4mol H2和4mol N2，10s内用H2表示的反应速率为0.12mol/（L•s），则10s后容器中N2的物质的量是（ ）
正确答案
解析
解：v（H2）=0.12mol/（L•s），速率之比等于化学计量数之比，
所以v（N2）=
所以参加反应N2的物质的量为0.04mol/（L•s）×10s×2L=0.8mol．
所以10s后容器中N2的物质的量为4mol-0.8mol=3.2mol．
故选：C．
合成氨的反应为：3H2+N2⇌2NH3，其反应的速率可分别表示为v（H2）、v（N2）、v（NH3）（单位为mol•L-1•s-1），则下列关系正确的是（ ）
Av（H2）=v（N2）=v（NH3）
Bv（H2）=3v（N2）
Cv（N2）=2v（NH3）
Dv（NH3）=
正确答案
解析
解：对反应3H2+N2 
A、速率之比等于化学计量数之比，所以v（H2）：v（N2）：v（NH3）=3：1：2，故A错误；
B、速率之比等于化学计量数之比，所以v（H2）：v（N2）=3：1，即v（H2）=3v（N2），故B正确；
C、速率之比等于化学计量数之比，所以v（N2）：v（NH3）=1：2，即2v（N2）=v（NH3），故C错误；
D、速率之比等于化学计量数之比，所以v（H2）：v（NH3）=3：2，即v（NH3）=
故选：B．
已知反应4CO+2NO2⇌N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是（ ）
正确答案
解析
解：A、v（CO）=1.5mol•L-1•min-1；
B、v（CO）=2v（NO2）=1.4mol•L-1•min-1；
C、v（CO）=4v（N2）=1.6mol•L-1•min-1；
D、v（CO）=v（CO2）=1.1mol•L-1•min-1；
所以反应速率最快的是C，故选C．
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