组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 化学反应的速率 > 化学反应速率计算
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:161 题号:8578192
回收利用CO2是环境科学研究的热点课题,是减轻温室效应危害的重要途径。
(1)工业上,利用天然气与二氧化碳反应制备合成气(CO和H2),化学方程式为CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2O(g)上述反应的能量变化如图1所示,该反应是________(填“吸热反应,或“放热反应”)。
   
(2)工业上用CO2生产甲醇(CH3OH)燃料,可以将CO2变废为宝。在体积为1L的密闭容器中,充入1molO2和4molH2,一定条件下发-反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡,用CH3OH表示的平均反应速率为______
②若反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)在四种不同情况下的反应速率分别为:
A.v(H2)=0.01mol•L-1•s-1               B.v(CO2)=0.15mol•L-1•s-1
C.v(CH3OH)=0.3mol•L-1•min-1       D.v(H2O)=0.45mol•L-1•min-1
该反应进行由快到慢的顺序为______(填字母)。
③下列描述能说明反应达到最大限度的是_______(填字母)。
A.混合气体的密度保持不变
B.混合气体中CH3OH的体积分数约为21.4%
C.混合气体的总质量保持不变
D.H2、CH3OH的生成速率之比为3∶1
(3)甲醇(CH3OH)是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景。以甲醇、氧气和KOH溶液为原料,石墨为电极制造新型手机电池,甲醇在______极反应,电极反应式为____________

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(1)污水生物脱氮过程中,在异养微生物催化下,硝酸铵可分解为N2O和另一种产物,该反应的化学方程式为___
(2)已知反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的△H=-163kJ/mol,1molN2(g),1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收945kJ,498kJ的能量,则1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为___kJ。
(3)在一定温度下的恒容容器中,反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下:
反应时间/min0102030405060708090100
c(N2O)/mol•L-10.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.010
①在0~20min时段,反应速率v(N2O)为___mol•L-1•min-1
②若N2O起始浓度c0为0.150 mol•L-1,则反应至30min时N2O的转化率α=___。比较不同起始浓度时N2O的分解速率:v(c0=0.150mol•L-1___v(c0=0.001mol•L-1)(填“>”、“=”或“<”)。
③不同温度(T)下,N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间),则T1____T2(填“>”、“=”或“<”)。当温度为T1、起始压强为p0,反应至t1min时,体系压强p=___(用p0表示)。

(4)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步       I2(g) 2I(g)       (快反应)
第二步       I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)       (慢反应)
第三步       IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g)     (快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k•c(N2O)•[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是___(填标号)。
A.N2O分解反应中,k(含碘)>k(无碘)
B.第一步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步大
D.I2浓度与N2O分解速率无关
2019-12-08更新 | 207次组卷
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【推荐2】2023年5月30日我国神舟十六号“博士乘组”三位航天员直飞太空,与神舟十五号三位航天员胜利会师中国空间站。飞船采用的改进型火箭推进剂为无色气体N2O4,已知NO2和N2O4的结构式分别是。实验测得N-N键键能为167kJ/mol,NO2中氮氧键的键能为466kJ/mol,N2O4中氮氧键的键能为438.5kJ/mol。
(1)写出N2O4转化为NO2的热化学方程式:_______
(2)在100℃时,将0.40mol的NO2气体充入2L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,得到如表所示数据。
时间/s020406080
n(NO2)/mol0.40n10.26n3n4
n(N2O4)/mol0.000.05n20.080.08
平衡常数可用反应体系中气体物质分压表示,即表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压物质的量分数[例如:]。设反应开始时体系压强为,反应平衡时各组分压强关系表达的平衡常数
______________
②上述反应平衡时,体系压强为______________
内,的平均反应速率为_______
(3)反应,一定条件下消耗速率与自身压强间存在:,其中是与反应及温度有关的常数。
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②一定温度下,与平衡常数的关系是_______
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(2)为了证实MnO2确实起催化作用,需做的实验有____。(填序号)
①取amL0.40mol·L-1H2O2观察产生气泡速率
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查阅资料:MnO2的催化机理为两步
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MnO2通过改变反应过程,降低了反应所需的活化能,加快了反应速率,实验中发现试管温度升高(烫手)。
(3)取10mL0.40mol·L-1H2O2溶液发生催化分解,不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表。(溶液体积变化忽略不计)
t/min0246810
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①该反应分解速率的变化趋势是____,原因是____
②0~6min的平均反应反应速率:v(H2O2)=_____mol·L-1·min-1
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