1、專題七 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡學(xué)號(hào) 姓名 得分 1、高爐煉鐵的基本反應(yīng)之一如下：FeO（s）+ CO（g） Fe（s）+ CO2（g） H0（1）則該反應(yīng)中平衡常數(shù)K = 。（2）已知1100時(shí)，K = 0.263，溫度升高，化學(xué)平衡移動(dòng)后達(dá)到新的平衡，高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值 ，平衡常數(shù)K值 （填“增大”、“減小”或“不變”）。（3）1100時(shí)，測(cè)得高爐中CO2= 0.025mol·L1，CO= 0.1mol·L1，在這種情況下，該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài) （填“是”、“否”），此時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率是 （填“”、“=”、“”），其原因是 。2、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響可用阿倫尼

2、烏斯公式的一種形式表示：式中k1、k2分別為溫度T1、T2時(shí)某反應(yīng)的速率常數(shù)；E為反應(yīng)的活化能（單位：kJ·mol1）（假定活化能在溫度變化范圍不大時(shí)是常數(shù)）。又對(duì)同一反應(yīng)，在不同溫度下反應(yīng)速率常數(shù)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如下：（1）現(xiàn)知在300K，鮮牛奶5小時(shí)后即變酸，但在275K的冰箱里可保存50小時(shí)，牛奶變酸反應(yīng)的活化能是多少？ （2）若鮮牛奶存放2.5小時(shí)后即變酸，則此時(shí)溫度為多少？3、在水溶液中，反應(yīng)Hg+ Tl3= 2Hg2+ Tl的速度表達(dá)式為= kHgTl3/Hg2，試推測(cè)其反應(yīng)歷程。4、一定溫度下，按下式發(fā)生分解反應(yīng)：N2O5（g） 2NO2（g）1/2O2（g）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的

3、數(shù)據(jù)如下表：時(shí)間 / s050010001500200025003000c (N2O5) / mol·L15.003.522.41.751.230.870.61（1）求各時(shí)間間隔內(nèi)N2O5分解的平均反應(yīng)速率。（2）求1000s時(shí)，生成NO2的瞬時(shí)反應(yīng)速率。（3）若上述反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率分別為= kc(N2O5) 和= kc2(NO2)·c1/2(O2)，試寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式。5、有化學(xué)反應(yīng)：AB2D CG2H，其中E1、E2為該反應(yīng)的活化能。（1）、分別是用物質(zhì)A、D表示反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率，則與的關(guān)系為 。（2）對(duì)于反應(yīng)，若起始濃度cC = a，cG = 2a，

4、cH = 0，則用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系示意曲線為下圖中的 （填序號(hào)）。 A B C D（3）若E1E2，將兩反應(yīng)的溫度分別從500升至1000，則反應(yīng)的速度增加值與反應(yīng)速度的增加值相比，其關(guān)系為 。6、某抗生素在人體血液中呈現(xiàn)簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)的反應(yīng)，若給病人在上午8時(shí)注射一針抗生素，然后在不同時(shí)刻t測(cè)定抗生素在血液中的濃度c（以mg/100cm3表示），得到如下數(shù)據(jù)：t /h481216c /（mg/100cm3）0.4800.3260.2220.151（1）確定反應(yīng)級(jí)數(shù)。 （2）求反應(yīng)的速率常數(shù)k和半衰期t1/2。（3）若抗生素在血液中濃度不低于0.37 mg /100 cm3才有效，問(wèn)

5、大約何時(shí)該注射第二針？7、400下，1L容器內(nèi)N2、H2、NH3三種氣體的平衡濃度分別是：N21.0 mol·L1、H2= 0.50 mol·L1、NH3= 0.50 mol·L1。如果保持溫度不變，而要使N2的平均濃度增加到1.1 mol·L1需要從容器中取走多少摩爾的氫氣才能使體系重新達(dá)到平衡？8、平衡常數(shù)KC的數(shù)值大小，是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志。在25時(shí)，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)如下：N2(g) + O2(g) 2NO(g) K1 = 1×10302H2(g) + O2(g) 2H2O(g) K2 = 2×10 812CO2 (g

6、) 2CO(g)O2(g) K3 = 4×1092（1）常溫下，NO分解產(chǎn)生O2反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式為K = 。（2）常溫下，水分解產(chǎn)生O2，此時(shí)平衡常數(shù)值約為K = 。（3）常溫下，NO，H2O，CO2 三種化合物分解放出氧氣的傾向大小順序?yàn)?。（4）北京市政府要求全市對(duì)所有尾氣處理裝置完成改裝，以求基本上除去氮氧化物、一氧化碳污染氣體的排放，而改裝后的尾氣處理裝置主要是加入有效催化劑，你根據(jù)以上有關(guān)數(shù)據(jù)分析，僅使用催化劑除污染氣體的可能性。9、在900、101.325 kPa下使CO(g)和H2(g)的混合氣體通過(guò)催化劑來(lái)研究下列平衡：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2

7、O(g)，把反應(yīng)達(dá)到平衡后的氣體進(jìn)行分析，得到各氣體的分壓分別為：= 21704 Pa, = 25825 Pa, = 26892 Pa，問(wèn)各氣體分壓均為2×101.325 kPa時(shí)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？10、在630K時(shí)，反應(yīng) 的標(biāo)準(zhǔn)自由能變化為44.3kJ·mol-1。試求此反應(yīng)的K p及630K時(shí)HgO(s)的分解壓。如果此反應(yīng)開(kāi)始前容器中已有101325 Pa的O2，求在630 K達(dá)平衡時(shí)與HgO (s) 共存的氣相中Hg(g)的分壓。11、1273K時(shí)H2O(g) 通過(guò)紅熱的鐵生產(chǎn)H2，發(fā)生如下反應(yīng)：Fe(s) + H2O(g) FeO(s)+H2(g)，反應(yīng)的平衡常數(shù)

8、KP = 1.49（K p是以各平衡混合氣體分壓表示的化學(xué)平衡常數(shù)）。（1）計(jì)算每生產(chǎn)1.00 mol氫氣需通入水蒸氣的物質(zhì)的量為多少？（2）1273K時(shí)，若反應(yīng)體系中只有0.30 mol的鐵并通入1.00 mol水蒸氣與其反應(yīng)，試計(jì)算反應(yīng)后各組分的物質(zhì)的量。反應(yīng)后體系是否處于平衡狀態(tài)，為什么？（3）1273K，當(dāng)1.00 mol水蒸氣與0.80 mol鐵接觸時(shí)，最后各組分的物質(zhì)的量是多少？12、在298K下，下列反應(yīng)的DH依次為：C8H18(g) + 25/2O2(g) 8CO2(g) + 9H2O(l) D1H= 5512.4 kJ·mol1C(石墨) + O2(g) CO2(g

9、) D2H = 393.5 kJ·mol1H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l) D3H= 285.8 kJ·mol1正辛烷、氫氣和石墨的標(biāo)準(zhǔn)熵分別為：463.7，130.6，5.694J·K1·mol1。設(shè)正辛烷和氫氣為理想氣體，問(wèn)：（1）298K下，由單質(zhì)生成1mol正辛烷的反應(yīng)的平衡常數(shù)，給出計(jì)算過(guò)程。（2）增加壓力對(duì)提高正辛烷的產(chǎn)率是否有利？為什么？（3）升高溫度對(duì)提高產(chǎn)率是否有利？為什么？（4）若在298 K及101.325 kPa下進(jìn)行，平衡混合物中正辛烷的摩爾分?jǐn)?shù)能否達(dá)到0.1？（5）若希望正辛烷在平衡混合物中的摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)到0.5，

10、則在298K時(shí)，需要多大的壓力才行？給出計(jì)算過(guò)程。專題七 參考答案：1、（1）CO2/CO （2）增大 增大 （3）否 CO2/CO0.263，碳元素守恒，故CO2增大，CO減小，即將大于。2、（1）63.19 kJ·mol1 （2）308.5 K3、Hg Hg + Hg2（快） Hg + Tl3 Hg2 + Tl（慢）4、（1）2.96×103，2.24×103，1.30×103，1.04×103，0.72×103，0.52×103（單位：mol·L1·s1） （2）3.52×103mol&#

11、183;L1·s1 （3）c2(NO2)·c1/2(O2) / c(N2O5) = k / k5（1）= 1/2 （2）D （3）6、（1）以lnc對(duì)t作圖得一直線，說(shuō)明該反應(yīng)是一級(jí)反應(yīng)。（2）k = 0.09629 h1 t1/2 = ln2/k = 7.198 h（3）6.7 h7、0.46 mol8、（1）K= （2）5×1082 （3）NOH2OCO2（4）NO、CO與O2反應(yīng)進(jìn)行的程度很大，使用合適的催化劑加快反應(yīng)速率，在水蒸氣存在下生成HNO3和CO2，則基本上可以除去污染氣體。 或由第1，3個(gè)反應(yīng)及平衡常數(shù)可知2CO + 2NO=2CO2 + N2的

12、K = 1/K1K2 = 2.5×10121，使用合適的催化劑加快反應(yīng)速率，基本上可以除去污染氣體。9、（1）根據(jù)平衡常數(shù)定義，可利用900時(shí)各氣體的平衡分壓計(jì)算平衡常數(shù)。=1.29（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)恒溫方程式判斷過(guò)程能否自發(fā)進(jìn)行。rGm = += 8.314×1173 ln1.29+8.314×1173 ln= 8.314×1173 ln1.29+8.314×1173 ln1 = 2483（J.mol1）或 = 1= 1.29表明反應(yīng)能自發(fā)向右進(jìn)行。10、因?yàn)?所以 Pa設(shè)630K反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)O2的分壓為p，則 Pap =3808 Pa，故H

13、gO(s)的分解壓為：p +2p =11424 Pa如反應(yīng)前容器中已有101325pa的O2（g），設(shè)達(dá)平衡時(shí)，Hg(g)的分壓為p1，則設(shè)Pa Pa，則 Pa即平衡時(shí)，Hg(g)的分壓約為1476.5 Pa11、（1）反應(yīng)為Fe(s) + H2O(g) = FeO(s) + H2(g)Kp = p(H2)/ p(H2O) =1.49因?yàn)閜(H2) = n (H2)RT / V p(H2O) = n (H2O)RT / V所以Kp = p(H2)/ p(H2O) = n(H2)/ n(H2O) = 1.49當(dāng)氣相中n (H2) = 1mol時(shí)，氣相中還應(yīng)有1/1.49即0.67 mol的H2O

14、(g)存在以維持平衡，故需通入1.67 mol的H2O(g) 才能產(chǎn)生1mol H2(g)。（2）當(dāng)1.00 mol H2O(g) 與0.30 mol Fe反應(yīng)時(shí)，將生成0.30 mol H2(g)，用于平衡的n(H2O) = 0.30/1.49 = 0.20 mol所以當(dāng)0.30 mol Fe完全反應(yīng)時(shí)共需0.30 + 0.20 = 0.5 mol H2O（g），現(xiàn)有1.00 mol H2O（g），故Fe可完全反應(yīng)。此時(shí)體系組成為：H2(g)：0.30 mol；H2O(g)：0.70 mol；FeO(s)0.30 mol；Fe：已不存在。由于鐵已全部反應(yīng)完，體系未達(dá)化學(xué)平衡，氣相中p(H2)

15、/ p(H2O) = 0.300.70 = 0.43僅表示反應(yīng)結(jié)束時(shí)它們的分壓比。（3）當(dāng)體系中有0.80 mol Fe時(shí)，加入1.00 mo1 H2O(g) 后，顯然不可能使鐵全部反應(yīng)，設(shè)有x mol Fe起反應(yīng)，應(yīng)當(dāng)消耗x mol H2O(g)，同時(shí)生成x mol H2(g)，故有x +（x /1.49）= 1 解得x = 0.60 mol即有0.60 mol的Fe反應(yīng)生成0.6 mol的FeO(s)。所以此時(shí)體系的組成為H2(g)：0.60 mol；H2O(s)：0.40 mol；FeO(s)：0.60 mol；Fe：0.20 mol。12、（1）將8×式(2) + 9×式(3)式(1) 得：8C(石墨) + 9H2(g) C8H18(g)DH= 8D2H+ 9D3HD1H= 207.8 kJ·mol1DS = SnBS(B) = 757.252J·K1·mol1DG= DHT×DS= 17.861kJ·mol1= exp( DG/RT) = 7.3