- 反应速率的定量表示方法
- 共329题
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应.下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、催化剂可同等程度的改变正、逆反应的反应速率,故A错误;
B、若在恒容条件下,向容器通入惰性气体,反应体系的压强变大,但反应各物质的浓度不变,因此反应速率也不变,故B错误;
C、不论反应是吸热反应还是放热反应,降低温度反应速率一定变慢,则达到平衡的时间将延长,故C错误;
D、根据计算平均速率的定义公式,浓度变化量c2-c1,时间为t2-t1,SO3(g)生成的平均速率为,故D正确;
故选D.
对于下列反应:2SO2+O2 2SO3,如果2min内SO2的浓度由6mol/L下降为2mol/L,那么,用SO2浓度变化来表示的化学反应速率为______,用O2浓度变化来表示的反应速率为______.如果开始时SO2浓度为4mol/L,2min后反应达平衡,若这段时间内v(O2)为0.5mol/(L•min),那么2min时SO2的浓度为______.
正确答案
2mol/(L•min)
1mol/(L•min)
2mol/L
解析
解:①v(SO2)==2mol/L.min;
②同一反应中,各物质的反应速率之比等于计量数之比,所以氧气的反应速率为二氧化硫的一半,所以是1mol/L.min;
③同一反应中,各物质的反应速率之比等于计量数之比,当氧气的反应速率为0.5 mol/(L•min)时,二氧化硫的反应速率为1mol/(L•min).
v(SO2)==
=1mol/(L•min),C2min=2mol/L
对于反应A(g)+3B(g)⇌2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是( )
正确答案
解析
解:等于反应A(g)+3B(g)⇌2C(g),
A、v(A)=0.2 mol/(L•s),速率之比等于化学计量数之比,故v(B)=3v(A)=3×0.2 mol/(L•s)=0.6 mol/(L•s);
B、v(B)=0.2 mol/(L•s);
C、v(B)=0.3mol/(L•s);
D、v(C)=0.2 mol/(L•s),速率之比等于化学计量数之比,故v(B)=v(C)=
×0.2 mol/(L•s)=0.3 mol/(L•s);
故反应速率A>C=D>B;
故选A.
(2008秋•中山期末)在100℃时,将0.40mol的二氧化氮气体充入2L抽真空的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
(1)在上述条件下,从反应开始直至20s时,二氧化氮的平均反应速率为______mol•L-1•min-1.
(2)n3______n4(填“>”、“<”或“=”),该反应的平衡常数的值为______;
(3)若在相同情况下最初向该容器充入的是四氧化二氮气体,要达到上述同样的平衡状态,四氧化二氮的起始浓度是______mol/L,假设在80s时达到平衡,请在如图中画出并标明该条件下此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线.
(4)在(3)中条件下达到平衡后四氧化二氮的转化率为______,混合气体的平均摩尔质量为______.
(5)达到平衡后,如升高温度,气体颜色会变深,则升高温度后,反应2NO2⇌N2O4的平衡常数将______(填“增大”、“减小”或“不变”)
(6)达到平衡后,如向该密闭容器中再充入0.32molHe气,并把容器体积扩大为4L,则平衡将______.(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)理由是______.
正确答案
解:(1)由表中数据可知,从反应开始直至20s时,v(N2O4)==0.075mol•L-1•min-1,则v(NO2)=2v(N2O4)=2×0.075mol•L-1•min-1=0.015mol•L-1•min-1,
故答案为:0.15;
(2)反应达到60s时达到化学平衡状态,二氧化氮的物质的量不再变化,所以n3=n4,
2NO2 ⇌N2O4
初始:0.4mol 0
转化:0.16mol 0.08mol
平衡:0.24mol 0.08mol
则平衡时的浓度分别为:c(N2O4)==0.04mol/L,c(NO2)=
=0.12mol/L,
k==
=2.8,
故答案为:=;2.8;
(3)根据反应 2NO2 ⇌N2O4可知,0.4molNO2与0.2molN2O4相当,若在相同情况下最初向该容器充入的是四氧化二氮气体,要达到上述同样的平衡状态,四氧化二氮的起始浓度是:=0.1mol/L;从放入N2O4到平衡时需要80s,初始加入的N2O4为0.2mol,物质的量浓度为0.1mol/L,二氧化氮浓度为0;终点N2O4的浓度为0.04mol/L,终点二氧化氮浓度为0.12mol/L,图象可取20s,40s,80s等几个点用平滑曲线来连接,该条件下此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线为:
,
故答案为:0.1mol/L;;
(4)根据等效平衡,在(3)中条件下达到平衡后四氧化二氮的物质的量为0.08mol,与充入二氧化氮为相同平衡状态,则反应消耗的四氧化二氮的物质的量为0.2mol-0.08mol=0.12mol,同时生成的二氧化氮的物质的量为:0.24mol,所以达到平衡后四氧化二氮的转化率为转化率为:×100%=60%;达到平衡时混合气体的总物质的量为:0.08mol+0.024mol=0.32mol,混合气体的平均摩尔质量为:
=57.5g/mol,
故答案为:60%; 57.5 g/mol;
(5)升高温度,气体颜色会变深,说明升高温度平衡向左移动,二氧化氮浓度增大,四氧化二氮浓度减小,化学平衡常数减小,
故答案为:减小.
(6)由于He气是惰性气体,不参与反应,扩大体积后,c(NO2)和c(N2O4)都降低为原来的一半,使QC=c增大,即此时QC>K,平衡会向左移动,
故答案为:向左移动; He气是惰性气体,不参与反应,扩大体积后,c(NO2)和c(N2O4)都降低为原来的一半,使QC=c增大,即此时QC>K,平衡会向左移动.
解析
解:(1)由表中数据可知,从反应开始直至20s时,v(N2O4)==0.075mol•L-1•min-1,则v(NO2)=2v(N2O4)=2×0.075mol•L-1•min-1=0.015mol•L-1•min-1,
故答案为:0.15;
(2)反应达到60s时达到化学平衡状态,二氧化氮的物质的量不再变化,所以n3=n4,
2NO2 ⇌N2O4
初始:0.4mol 0
转化:0.16mol 0.08mol
平衡:0.24mol 0.08mol
则平衡时的浓度分别为:c(N2O4)==0.04mol/L,c(NO2)=
=0.12mol/L,
k==
=2.8,
故答案为:=;2.8;
(3)根据反应 2NO2 ⇌N2O4可知,0.4molNO2与0.2molN2O4相当,若在相同情况下最初向该容器充入的是四氧化二氮气体,要达到上述同样的平衡状态,四氧化二氮的起始浓度是:=0.1mol/L;从放入N2O4到平衡时需要80s,初始加入的N2O4为0.2mol,物质的量浓度为0.1mol/L,二氧化氮浓度为0;终点N2O4的浓度为0.04mol/L,终点二氧化氮浓度为0.12mol/L,图象可取20s,40s,80s等几个点用平滑曲线来连接,该条件下此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线为:
,
故答案为:0.1mol/L;;
(4)根据等效平衡,在(3)中条件下达到平衡后四氧化二氮的物质的量为0.08mol,与充入二氧化氮为相同平衡状态,则反应消耗的四氧化二氮的物质的量为0.2mol-0.08mol=0.12mol,同时生成的二氧化氮的物质的量为:0.24mol,所以达到平衡后四氧化二氮的转化率为转化率为:×100%=60%;达到平衡时混合气体的总物质的量为:0.08mol+0.024mol=0.32mol,混合气体的平均摩尔质量为:
=57.5g/mol,
故答案为:60%; 57.5 g/mol;
(5)升高温度,气体颜色会变深,说明升高温度平衡向左移动,二氧化氮浓度增大,四氧化二氮浓度减小,化学平衡常数减小,
故答案为:减小.
(6)由于He气是惰性气体,不参与反应,扩大体积后,c(NO2)和c(N2O4)都降低为原来的一半,使QC=c增大,即此时QC>K,平衡会向左移动,
故答案为:向左移动; He气是惰性气体,不参与反应,扩大体积后,c(NO2)和c(N2O4)都降低为原来的一半,使QC=c增大,即此时QC>K,平衡会向左移动.
反应4A(s)+3B(g)═2C(g)+D(g),经2min,B的浓度减少0.6mol•L-1.对此反应速率的表示正确的是( )
正确答案
解析
解:经2min,B的浓度减少0.6mol/L,v(B)==0.3mol•(L•min)-1,
A.A物质为纯固体,浓度不变,不能表示反应速率,故A错误;
B.反应速率之比等于化学计量数之比,则分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3:2:1,故B正确;
C.2min末的反应速率为即时速率,则在2min内的反应速率,用B表示是0.3 mol•(L•min)-1,是2min内的平均速率,故C错误;
D.2min内△c(C)=△c(B)=0.4mol/L,故2min内的v(C)=
=0.2mol•L-1•min-1,故D错误;
故选B.
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