某化學興趣小組學習了化學反應的限度和速率后,對化學反應的機理及外界條件的改變對化學反應速率和化學平衡的影響進行探究。
I.探究化學反應機理
該小組同學在研究中發(fā)現2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)的反應速率隨溫度的升高而減小,為探究這一反?,F象,查閱資料后得知該反應的反應歷程分為兩步:
①2NO(g)?N2O2(g)ΔH1<0(快反應)v1(正)=k1(正)c2(NO),v1(逆)=k1(逆)c(N2O2);
②N2O2(g)+O2(g)?2NO2(g)ΔH2<0(慢反應)v2(正)=k2(正)c(N2O2)?c(O2),v2(逆)=k2(逆)c2(NO2)
(1)反應①、②的活化能的大小關系為E1<<(填“>”“<”或“=”)E2;反應②的化學平衡常數K=k2(正)k2(逆)k2(正)k2(逆)[用k2(正)、k2(逆)表示]。
(2)對實驗數據分析得到O2的濃度和v2(正)的關系如圖1所示,當升高到某一溫度,反應重新達到平衡時x點變?yōu)榈狞c是 aa(填對應點的字母)。
Ⅱ.探究外界條件的改變對化學反應速率和化學平衡的影響
(3)以2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)ΔH=QkJ?mol-1為例,研究外界條件的改變對化學反應速率和化學平衡的影響。
①在體積不變的密閉容器中分別充入等量CO和NO進行反應,改變外界條件,實驗測得CO的物質的量隨時間的變化曲線如圖2所示。(已知當催化劑的質量相同時,催化劑的比表面積越大,化學反應速率越快)
實驗1、2、3代表的實驗編號分別是 B、A、CB、A、C(按順序填寫實驗編號)。
k
2
(
正
)
k
2
(
逆
)
k
2
(
正
)
k
2
(
逆
)
實驗編號 | 溫度/℃ | 催化劑的比表面積/(m2?g-1) | 催化劑的用量/g |
A | 280 | 41 | 25 |
B | 280 | 62 | 25 |
C | 350 | 62 | 25 |
<
<
(填“>”“<”或“=”,下同)p2,Q <
<
0。【考點】化學平衡的影響因素.
【答案】<;;a;B、A、C;<;<
k
2
(
正
)
k
2
(
逆
)
【解答】
【點評】
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(1)如圖1是該反應在不同溫度下CO的轉化率隨時間變化的曲線.
①T1和T2溫度下的平衡常數大小關系是K1K2(填“>”、“<”或“=”).
②以下有關說法正確的是
a.恒溫、恒容條件下,容器內的壓強不發(fā)生變化則可逆反應達到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應達到平衡
c.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產率
d.某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉化率為80%
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