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某化学兴趣小组学习了化学反应的限度和速率后,对化学反应的机理及外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响进行探究。
I.探究化学反应机理
该小组同学在研究中发现2NO(g)+O2(g)⇋2NO2(g)的反应速率随温度的升高而减小,为探究这一反常现象,查阅资料后得知该反应的反应历程分为两步:
①2NO(g)⇌N2O2(g)ΔH1<0(快反应)v1(正)=k1(正)c2(NO),v1(逆)=k1(逆)c(N2O2);
②N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)ΔH2<0(慢反应)v2(正)=k2(正)c(N2O2)•c(O2),v2(逆)=k2(逆)c2(NO2
(1)反应①、②的活化能的大小关系为E1
(填“>”“<”或“=”)E2;反应②的化学平衡常数K=
k
2
k
2
k
2
k
2
[用k2(正)、k2(逆)表示]。
(2)对实验数据分析得到O2的浓度和v2(正)的关系如图1所示,当升高到某一温度,反应重新达到平衡时x点变为的点是
a
a
(填对应点的字母)。

Ⅱ.探究外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响
(3)以2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)ΔH=QkJ•mol-1为例,研究外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响。
①在体积不变的密闭容器中分别充入等量CO和NO进行反应,改变外界条件,实验测得CO的物质的量随时间的变化曲线如图2所示。(已知当催化剂的质量相同时,催化剂的比表面积越大,化学反应速率越快)

实验1、2、3代表的实验编号分别是
B、A、C
B、A、C
(按顺序填写实验编号)。
实验编号 温度/℃ 催化剂的比表面积/(m2•g-1 催化剂的用量/g
A 280 41 25
B 280 62 25
C 350 62 25
②如图3表示上述反应中CO2的平衡体积分数φ(CO2)随压强、温度的变化,则p1、p2的关系是p1
(填“>”“<”或“=”,下同)p2,Q
0。

【答案】<;
k
2
k
2
;a;B、A、C;<;<
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:19引用:1难度:0.5
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    (1)如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.
    ①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1
    K2(填“>”、“<”或“=”).
    ②以下有关说法正确的是
     

    a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
    b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
    c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
    d.某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为80%
    (2)已知在常温常压下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ•mol-1
    ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ•mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ•mol-1
    则:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
     
    kJ•mol-1
    (3)2009年10月,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆.甲醇燃料电池的工作原理如图2所示.
    ①该电池正极的电极反应式为
     

    ②工作一段时间后,当6.4g甲醇完全反应生成CO2时,有
     
    个电子发生转移.
    (4)以上述电池做电源,用图3所示装置,在实验室中模拟铝制品面“钝化”处理的过程中,发现溶液逐渐变浑浊,原因是
     
     
    (用相关的电极反应式和离子方程式表示)

    发布:2024/12/30 14:0:1组卷:26引用:3难度:0.5
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