- 反应速率的定量表示方法
- 共329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．
可逆反应4A（g）+5B（g）⇌4C（g）+6D（g），取4molA和5molB置于容积为5L的容器中，20s后，测得容器内A的浓度为0.4mol/L．
（1）此时B、C的浓度是______、______；
（2）若以物质D来表示这段时间的反应速率应为______．
正确答案
0.5mol/L
0.4mol/L
0.03mol/（L•s）
解析
解：（1）20s后，测得容器内A的浓度为0.4mol/L，容器内剩余A：0.4mol/L×5L=2mol，则参加反应的A为4mol-2mol=2mol，根据
4A（g）+5B（g）⇌4C（g）+6D（g），
起始：4mol 5mol 0 0
反应：2mol 2.5mol 2mol 3mol
20s：2mol 2.5mol 2mol 3mol
则此时C（B）=
故答案为：0.5mol/L；0.4mol/L；
（2）以物质D来表示这段时间的反应速率应为v（D）=
故答案为：0.03mol/（L•s）．
一定条件下反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）在密闭容器中进行，测得2min内，N2的物质的量浓度由2mol/L减小到0.8mol/L，则2min内N2的反应速率为（ ）
正确答案
解析
解：v=
故选C．
将10mol A和5mol B放入10L真空箱内，某温度下发生反应：3A（g）+B（g）⇌2C（g），在最初0.2s内，消耗A的平均速率为0.06mol•（L•s）-1．则在0.2s时，真空箱中C的物质的量是（ ）
正确答案
解析
解：在最初0.2s内，消耗A的平均速率为0.06mol•（L•s）-1，则消耗A的物质的量为0.06mol•（L•s）-1×10L×0.2s=0.12mol，变化的物质的量之比等于化学计量数之比，所以生成的C的物质的量为
故选B．
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．
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