恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量 X ,发生反应的方程式为 ① ; ②
。反应 ① 的速率
,反应 ② 的速率
,式中
为速率常数。图甲为该体系中 X 、 Y 、 Z 浓度随时间变化的曲线,图乙为反应 ① 和 ② 的
曲线。下列说法错误的是
A .随 的减小,反应 ① 、 ② 的速率均降低
B .体系中
C .欲提高 Y 的产率,需提高反应温度且控制反应时间
D .温度低于 时,总反应速率由反应 ② 决定
AB
【分析】由图中的信息可知,浓度随时间变化逐渐减小的代表的是 X ,浓度随时间变化逐渐增大的代表的是 Z ,浓度随时间变化先增大后减小的代表的是 Y ;由图乙中的信息可知,反应 ① 的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应 ② 的。
【详解】 A .由图甲中的信息可知,随 c(X) 的减小, c(Y) 先增大后减小, c(Z) 增大,因此,反应 ① 的速率随 c(X) 的减小而减小,而反应 ② 的速率先增大后减小, A 说法错误;
B .根据体系中发生的反应可知,在 Y 的浓度达到最大值之前,单位时间内 X 的减少量等于 Y 和 Z 的增加量,因此, v (X)= v (Y) + v (Z) ,但是,在 Y 的浓度达到最大值之后,单位时间内 Z 的增加量等于 Y 和 X 的减少量,故 v (X) + v (Y) = v (Z) , B 说法错误;
C .升高温度可以可以加快反应 ① 的速率,但是反应 ① 的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应 ② 的,且反应 ② 的的速率随着 Y 的浓度的增大而增大,因此,欲提高 Y 的产率,需提高反应温度且控制反应时间, C 说法正确;
D .由图乙信息可知,温度低于 T 1 时, k 1 > k 2 ,反应 ② 为慢反应,因此,总反应速率由反应 ② 决定, D 说法正确;
综上所述,本题选 AB 。
“绿水青山就是金山银山”。目前人们对环境保护、新能源开发很重视,研究NO2、NO、CO、SO2等大气污染物转化为能参与大气循环的物质,对建设美丽中国具有重要意义。
(1)有人设计通过硫循环完成CO的综合处理,原理为
a.2CO(g)+SO2(g) S(l)+2CO2(g) △H1= - 37.4kJ·mol-1
b.S(l)+2H2O(g)2H2(g)+SO2(g) △H2=-45.4 kJ·mol-1
则CO和水蒸气完全反应生成H2和CO2的热化学方程式为__________________________________。
(2)CO可在一定条件下转化为CH3OH。已知:向2L密闭容器中通入2 molCO和4molH2,在适合的催化剂和T1温度下,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0,10min时达到平衡状态,10min后改变温度为T2,20min时达到平衡状态,反应过程中部分数据见表:
反应时间 | CO(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) |
0min | 2 | 4 | 0 |
10min | 2 | ||
20min | 0.2 |
①前10min内的平均反应速率v(CO)= _______;在20min时,温度T2下,该反应的化学平衡常数为________________。
②若30min时升高温度,化学平衡常数值_______(填:“增大“减小”“不变”)。
③在T1温度下,既能增大反应速率和提高CO平衡转化率的措施有_____________(填两种措施即可)
④在恒温恒容下,下列可以判断CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应达到平衡状态的________(填序号)。
a.2v正(H2)=v逆(CH3OH) b.混合气体的物质的量不再变化
c.单位时间内有1 mol CO消耗同时消耗2molH2 d.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)已知反应2NO(g)+O2(g)2NO2的正反应速率v正=k1Cm(NO)Cn(O2),其中k1为速率常数,可通过下表实验数据计算k1、m、n。
组别 | 起始浓度/mol·L-1 | 初始速率/ mol·L-1·S-1 | |
NO | O2 | ||
1 | 0.02 | 0.0125 | 7.98×10-3 |
2 | 0.02 | 0.0250 | 15.96×10-3 |
3 | 0.04 | 0.0125 | 31.92×10-3 |
则k1=____, m =_____, n =_____。