02 化学反应原理综合题型集训之速率常数、快慢反应（附答案解析）-备战高考化学大题逐空突破系列（全国通用）

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化学反应原理综合题型集训之速率常数、快慢反应
1．研究炭的气化处理及空气中碳的氧化物的相关反应，有利于节能减排。已知反应
①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋113.5 kJ·mol－1
②CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＝－90.4 kJ·mol－1
③CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.5 kJ·mol－1
(1)若某反应的平衡常数表达式为，则此反应的热化学方程式为______________________________，将等体积的H2O(g)和CO(g)充入恒容密闭容器，反应速率v＝v正－v逆＝k正·c(CO)·c(H2O)－k逆·c(CO2)·c(H2)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。在721 ℃和800 ℃时，CO的转化率随时间变化曲线如图1。比较a、b处lg k正－lg k逆的大小：a____b(填“>”“”“”“＝”或“”“＝”或“”或“”“m1。
(2) 物质均为气体，保持压强为5 MPa，随反应正向进行，容器体积减小，密度增大，密度不变，说明该反应达到平衡，a正确；平均相对分子质量＝，随反应正向进行，气体总质量不变，总物质的量减小，平均相对分子质量增大，当平均相对分子质量不再变化时，该反应达到平衡，b正确；CO2的体积分数即物质的量分数，反应前CO2的体积分数为50%，根据极值法可以求出当氢气完全消耗之后，二氧化碳的体积分数仍为50%，故反应中CO2的体积分数始终保持为50%不变，故不能据此判断该反应是否达到平衡标志，c错误；容器内反应前为1∶1，而反应中系数不是1∶1，当容器内不再变化时，则该反应达到平衡，d正确；断裂H—H键，生成水分子，均为正反应，不能说明正反应速率等于逆反应速率，e错误。
(3) 若m3＝3，则A点温度下，CO2的平衡转化率为50%，
2CO2(g)　＋　6H2(g)―→C2H5OH(g)＋3H2O(g)
起始 1 mol 3 mol 0 mol 0 mol
转化 0.5 mol 1.5 mol 0.25 mol 0.75 mol
平衡 0.5 mol 1.5 mol 0.25 mol 0.75 mol
平衡时气体的总物质的量＝(0.5＋1.5＋0.25＋0.75) mol＝3 mol，则(CO2)%＝＝，(H2)%＝＝，(C2H5OH)%＝＝，(H2O)%＝＝，该反应的平衡常数Kp＝＝4.8×10－3；原题是同温同压下，正反应体积减小，现为刚性密闭容器，气体的物质的量减小，相当于减压，平衡向气体分子数增大的方向移动，即向逆反应方向移动，CO2的转化率小于50%。
12．(1)①＜　＝　不变　不变　②　③1∶2
(2)温度升高，反应速率加快，单位时间内甲醇消耗量增多　C
解析：(1)①根据图示，压强不变时，降低温度，x(CH3OH)增大，说明降温时平衡正向移动，根据化学平衡移动原理，降温时平衡向放热反应方向移动，知该反应为放热反应，ΔH