专题18 速率方程及其应用-最新高考化学毕业班二轮热点题型归纳与变式演练（新高考专用）

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【题型一】速率方程中相关量的计算……………………………………………………………………………………1
【题型二】反应物浓度与反应速率关系分析……………………………………………………………………………2
【题型三】影响速率常数和速率的因素…………………………………………………………………………………4
【题型四】速率常数和平衡常数的关系…………………………………………………………………………………4
二、最新模考题组练………………………………………………………………………………………………………7
【题型一】速率方程中相关量的计算
【典例分析】
【典例1】（2021年高三八省联考河北卷）一定条件下，反应H2（g）+Br2（g）2HBr（g）的速率方程为v＝kcα（H2）·cβ（Br2）·cγ（HBr），某温度下，该反应在不同浓度下的反应速率如下：
根据表中的测定结果，下列结论错误的是（ ）。
A．表中c的值为4
B．α、β、γ的值分别为1、2、－1
C．反应体系的三种物质中，Br2（g）的浓度对反应速率影响最大
D．在反应体系中保持其他物质浓度不变，增大HBr（g）浓度，会使反应速率降低
【提分秘籍】
1．速率方程意义：表示反应物浓度与反应速率的定量关系
2．举例：A2（g）+B2（g）2AB（g），v＝kcα（A2）·cβ（B2）
①H2+Cl22HCl，v＝k［c(H2)］［c(Cl2)］1/2
②N2（g）+3H2（g）2NH3（g），v＝kc（N2）·c1.5（H2）·c－1（NH3）
3．测定方法：α、β必须通过实验测定，无法直接写出。
（1）将相关实验数据代入速率方程表达式，列方程组计算求解
（2）分析相关浓度数据与反应速率的关系，确定α、β…的数值
4．α、β…数值大的相应物质浓度变化对反应速率影响大
【变式演练】
1．（2022·北京顺义牛栏山一模）已知反应：2NO（g）+2H2（g）N2（g）+2H2O（g）生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v＝kcx（NO）•cy（H2），k为速率常数。在800℃时测得的相关数据如表所示。
下列说法中不正确的是（ ）。
A．关系式中x＝1、y＝2
B．800℃时，k的值为8×104
C．若800℃时，初始浓度c（NO）＝c（H2）＝4.00×10－3ml·L－1，则生成N2的初始速率为5.12×10－3ml·L－1·s－1
D．当其他条件不变时，升高温度，速率常数将增大
2．丙酮的碘代反应CH3COCH3+I2→CH3COCH2I+HI的速率方程为v＝kcm（CH3COCH3）cn（I2），其半衰期（当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间）为改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示。
下列说法正确的是（ ）。
A．速率方程中的m＝1，n＝0
B．该反应的速率常数k＝2.8×10－3min－1
C．增大I2的浓度，反应的瞬时速率加快
D．在过量的I2存在时，反应掉87.5%的CH3COCH3所需的时间是375min
3．（2021·福建省等级考）NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O↑。为探究反应速率与c（NaNO2）的关系，利用下列装置（夹持仪器略去）进行实验。
实验步骤：往A中加入一定体积（V）的2.0ml·L－1 NaNO2溶液、2.0ml·L－1NH4Cl溶液和水，充分搅拌。控制体系温度，通过分液漏斗往A中加入1.0ml·L－1醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时，开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0mL N2所需的间，重复多次取平均值（t）。
每组实验过程中，反应物浓度变化很小，忽略其对反应速率测定的影响。实验数据如下表所示。
（1）V1＝_______，V3＝_______。
（2）该反应的速率方程为v＝k·cm（NaNO2）·c（NH4Cl）·c（H+），k为反应速率常数。利用实验数据计算得m＝_______（填整数）。
（3）醋酸的作用是___________________。
【题型二】反应物浓度与反应速率关系分析
【典例分析】
【典例2】某探究小组利用丙酮的溴代反应（CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr）来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v（Br2）通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：
分析实验数据所得出的结论不正确的是（ ）。
A．增大c（CH3COCH3），v（Br2）增大
B．实验②和③的v（Br2）相等
C．增大c（HCl），v（Br2）增大
D．增大c（Br2），v（Br2）增大
【提分秘籍】
1．浓度对反应速率的影响
（1）经验规律：浓度越大，反应速率越快
（2）特殊规律：根据反应速率方程表达式分析。如速率方程为v＝kc2（A）c0（B）c－1（C）
①增大c（A），反应速率加快
②增大c（B），反应速率不变
③增大c（C），反应速率减慢
2．若给定几组数据，则必须根据数据分析速率和浓度间的关系，确定浓度对速率的影响。
【变式演练】
1．（2022•福建泉州一模）已知某反应的能量变化如图。在不同温度下，反应物初始浓度与初始反应速率有如表关系：
下列有关该反应的叙述错误的是（ ）。
A．不同温度下，增加反应物的浓度不一定可以加快反应速率
B．加入催化剂，改变了反应的途径，加快了反应速率
C．升高反应温度，加快了反应速率，增大了平衡常数
D．750K时，将实验2的容器体积缩小一半，速率v为8pml•L－1•s－1
2．3I－+S2O82－I3－+2SO42－的反应速率可以用I3－与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验，得到的数据如下表：
下列说法不正确的是（ ）。
A．该实验的目的是探究I－与S2O82－浓度对反应速率的影响
B．若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间的范围为＜22.0s
C．实验④c1＝0.020ml•L－1
D．实验⑤显色时间t2＝11s
3．（2022·辽宁省选择考）某合成氨速率方程为：v＝kcα（N2）·cβ（H2）·cγ（NH3），根据表中数据，γ＝___________；
在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为___________。
a．有利于平衡正向移动
b．防止催化剂中毒
c．提高正反应速率
【题型三】影响速率常数和速率的因素
【典例分析】
【典例3】（双选）丙酮和碘能发生如下反应CH3COCH3+I2CH3COCH2I+I－+H+。25℃时该反应速率由下列经验公式决定v＝kc（CH3COCH3）·c（H+），其中k为常数，则下列说法正确的是（ ）。
A．为使反应能够发生，反应混合物中应加入少量酸
B．加入NaOH溶液可使v增大
C．反应开始后一段时间，v逐渐增大，然后又逐渐减小
D．反应开始后v逐渐减小
【提分秘籍】
1．影响化学速率常数k的因素
（1）内因：反应的活化能越小，反应进行得越快，速率常数k越大
（2）外因：与浓度和压强无关
①温度：温度越高，反应速率越快，速率常数k越大
②催化剂：加入催化剂，反应速率加快，速率常数k变大
③固体表面性质：增大固体表面积，反应速率加快，速率常数k变大
2．影响化学平衡常数K的因素
（1）内因：化学反应本身的性质
（2）外因：只与温度有关
①升高温度，吸热反应的平衡常数变大，放热反应的平衡常数变小
②降低温度，吸热反应的平衡常数变小，放热反应的平衡常数变大
【变式演练】
1．（2022·广东省肇庆市高三1月模拟）甲烷催化二氧化碳重整制合成气，可减少碳排放，变废为宝，其主要反应为：CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g）△H＝+247kJ•ml－1，在刚性容器中，采用“HSD－2型”催化剂，一定的温度及压强范围内，测得反应的速率方程为v＝k•p（CH4）［p（CH4）表示CH4气体分压，气体各组分的分压等于总压乘其体积分数］，下列推理正确的是（ ）。
A．使用催化剂，反应速率加快，△H减小
B．升高温度或增大压强均能提高合成气的产率
C．增大p（CH4），反应速率和平衡常数均增大
D．增大p（CO2），反应速率和平衡常数均不变
2．（2020·全国Ⅱ卷）高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH4C2H6+H2。反应在初期阶段的速率方程为：r＝k×，其中k为反应速率常数。
（1）设反应开始时的反应速率为r1，甲烷的转化率为α时的反应速率为r2，则r2＝________r1。
（2）对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是________________。
A．增加甲烷浓度，r增大
B．增加H2浓度，r增大
C．乙烷的生成速率逐渐增大
D．降低反应温度，k减小
3．（2021·湖北省选择考）恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p（C3H8）∶p（O2）∶p（N2）＝2∶13∶85的混合气体，已知某反应条件下只发生如下反应（k，k′为速率常数）：
反应Ⅱ：2C3H8（g）+O2（g）2C3H6（g）+2H2O（g）k
反应Ⅲ：2C3H6（g）+9O2（g）6CO2（g）+6H2O（g）k′
实验测得丙烯的净生成速率方程为v（C3H6）＝kp（C3H8）－k′p（C3H6），可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为______________，其理由是_____________________。
【题型四】速率常数和平衡常数的关系
【典例分析】
【典例4】（2016·海南高考）顺－1，2－二甲基环丙烷和反－1，2－二甲基环丙烷可发生如下转化：
该反应的速率方程可表示为：v（正）＝k（正）×c（顺）和v（逆）＝k（逆）×c（反），k（正）和k（逆）在一定温度时为常数，分别称作正，逆反应速率常数。
回答下列问题：
（1）已知：t1温度下，k（正）＝0.006s－1，k（逆）＝0.002s－1，该温度下反应的平衡常数值K1＝________；该反应的活化能Ea（正）小于Ea（逆），则ΔH________0（填“小于”、“等于”或“大于”）。
（2）t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_______（填曲线编号），平衡常数值K2＝___________；温度t2___t1（填“小于”“等于”或“大于”），判断理由_________________________。
【提分秘籍】
一、三种平衡常数
1．可逆反应：a A（g）+b B（g）c C（g）+d D（g）
2．三种平衡常数表达式
（1）浓度平衡常数：Kc＝
（2）压强平衡常数：Kp＝
（3）物质的量分数平衡常数：Kx＝
二、速率常数和平衡常数的关系
1．速率方程（提给信息）
（1）抽象化速率方程：笼统的正逆反应速率
①v正＝k正·ca（A）·cb（B）、v逆＝k逆·cc（C）·cd（D）
②v正＝k正·pa（A）·pb（B）、v逆＝k逆·pc（C）·pd（D）
③v正＝k正·xa（A）·xb（B）、v逆＝k逆·xc（C）·xd（D）
（2）具体化速率方程：以具体物质表示的正逆反应速率
①vA正＝k正·ca（A）·cb（B）、vC逆＝k逆·cc（C）·cd（D）
②vA正＝k正·pa（A）·pb（B）、vC逆＝k逆·pc（C）·pd（D）
③vA正＝k正·xa（A）·xb（B）、vC逆＝k逆·xc（C）·xd（D）
2．速率常数和平衡常数的关系
（1）抽象化：平衡条件v正＝v逆，①＝Kc；②＝Kp；③＝Kx
（2）具体化：平衡条件＝，①＝Kc；②＝Kp；③＝Kx
（3）升温对k正、k逆的影响
①放热反应：K值减小；k正值增大，k逆值增大，k逆变化更大
②吸热反应：K值增大；k正值增大，k逆值增大，k正变化更大
3．计算某刻
（1）抽象化：＝＝K·
（2）具体化：＝＝×K×
【变式演练】
1．SiHCl3在催化剂作用下主要发生反应：2SiHCl3（g）SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）ΔH＝+48kJ·ml－1。已知：反应速率v＝v正－v逆＝k正x2SiHCl3－k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
下列说法正确的是（ ）。
A．343K时反应物的平衡转化率为21%
B．a点的反应速率小于b点的反应速率
C．343K时＝
D．由323K的平衡转化率数据，不能计算323K的平衡常数K
2．（河北省沧州市2022年高三4月模拟）（双选）烟气中的NO经过O3预处理，再用CaSO3悬浊液吸收去除。预处理时发生反应：NO（g）+O3（g）NO2（g）+O2（g）。测得：v正＝k正c（NO）·c（O3），v逆＝k逆c（NO2）·c（O2），k正、k逆为速率常数，受温度影响。向容积均为2L的甲、乙两个密闭容器中充入一定量的NO和O3，测得NO的体积分数随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）。
A．高温有利于提高容器中NO的平衡转化率
B．T1时，反应在t1min内的平均速率v（O2）＝ml·L－1·min－1
C．T1时，NO（g）+O3（g）NO2（g）+O2（g）的k正＞3k逆
D．T2时，向2L密闭容器中充入0.6mlNO、0.4mlO3，到达平衡时c（NO2）小于乙容器中平衡时c（NO2）
3．（2015·全国卷Ⅰ）Bdensteins研究了下列反应：2HI（g）H2（g）+I2（g）在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如下表：
（1）根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：___________。
（2）上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2（HI），逆反应速率为v逆＝k逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________（以K和k正表示）。若k正＝0.0027min－1，在t＝40min时，v正＝__________min－1。
（3）由上述实验数据计算得到v正~x（HI）和v逆~x（H2）的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为________（填字母）
1．（2022~2023湖北荆门高三上学期12月模拟）某学习小组为了探究：BrO3－+5Br－+6H+3Br2+3H2O反应速率（v）与反应物浓度的关系，在20℃进行实验，所得的数据如下表：
下列结论不正确的是（ ）。
A．若温度升高到40℃，则反应速率增大
B．实验②、④，探究的是c（BrO3－）对反应速率的影响
C．若该反应速率方程为v ＝k ca（BrO3－）cb（Br－）cc（H+）（k为常数），则c ＝2
D．实验⑤中，v1＝4.8×10－8ml·L－1·s－1
2．（2022·漳州高三4月检测）某探究小组研究3S2O82－+2Cr3++7H2OCr2O72－+6SO42－+14H+的反应速率与浓度的关系。反应速率v（Cr3+）可通过测定c（Cr3+）减半所需时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：
分析以上数据所得出的结论不正确的是（ ）。
A．增大c（Ag+），v（Cr3+）增大
B．同时增大c（S2O82－）和c（Cr3+），v（Cr3+）不变
C．增大c（S2O82－），v（Cr3+）增大
D．实验②的v（Cr3+）为0.5mml•L－1•min－1
3．（2022·江苏镇江高三3月模拟）在一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下：
下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是（注：图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间，c1、c2均表示N2O初始浓度且c1＜c2）（ ）。
4．（2022·河北承德4月模拟）Burns和Daintn研究发现Cl2与CO合成COCl2的反应机理如下：①Cl2（g）2Cl•（g）快；②CO（g）+Cl•（g）COCl•（g）快；③COCl•（g）+Cl2（g）COCl2（g）+Cl•（g）慢，其中反应②存在υ正＝k正c（CO）·c（Cl•）、υ逆＝k逆c（COCl•）。下列说法正确的是（ ）。
A．反应①的活化能大于反应③的活化能
B．反应②的平衡常数K2＝
C．要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应②的速率
D．选择合适的催化剂能加快该反应的速率，并提高COCl2的平衡产率
5．（2022·广东珠海高三1月模拟）某温度时，两个恒容密闭容器中仅发生反应2NO2（g）2NO（g）+O2（g）ΔH＞0。实验测得：υ正（NO2）＝k正c2（NO2），υ逆（NO）＝k逆c2（NO）·c（O2），k正、k逆为化学反应速率常数，只受温度影响。
下列说法不正确的是（ ）。
A．Ⅰ中NO2的平衡转化率约为66.7%
B．Ⅱ中达到平衡状态时，c（O2）＜0.2ml·L－1
C．该反应的化学平衡常数可表示为K＝
D．升高温度，该反应的化学平衡常数减小
6．（2022·河南周口二模）乙酸甲酯的催化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸己酯，该反应的化学方程式如下：CH3COOCH3（l）+C6H13OH（l）CH3COOC6H13（l）+CH3OH（l）。已知v正＝k正×x（CH3COOCH3）×x（C6H13OH），v逆＝k逆×x（CH3COOC6H13）×x（CH3OH），其中是k正、k逆为速率常数（受温度影响），x为各组分的物质的量分数。反应开始时，CH3COOCH3和C6H13OH按物质的量之比1∶1投料，测得338K、343K、348K三个温度下CH3COOCH3转化率（）随时间（t）的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）。
A．该反应的△H＞0
B．348K时，该反应的平衡常数为1.8
C．A、B、C、D四点中，v正最大的是D
D．在曲线①、②、③中，k正与k逆的差值最大的曲线是①
7．（湖南师大附中2022届模拟一）温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中按如图三种投料比进行反应2SO3（g）2SO2（g）+O2（g）△H＝+196.6kJ/ml。结果如图，实验测得：υ正＝k正c2（SO3），υ逆＝k逆c2（SO2）·c（O2），k正、k逆为速率常数（仅与温度有关）。下列说法正确的是（ ）。
A．温度为T1时，该反应的平衡常数为0.2
B．容器Ⅱ中起始时，v逆＞v正
C．达平衡时，容器Ⅲ中SO2的体积分数小于50%
D．容器Ⅰ中达平衡后，温度改变为T2时，若k正＝k逆，则T1＞T2
8．（2023年11月山东聊城高三检测）某温度下，在起始压强为80kPa的刚性容器中，发生NO的氧化反应：2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H，该反应的反应历程分两步进行，其速率方程和反应过程中能量变化如下：
①2NO（g）N2O2（g）v1正＝k1正c2（NO）v1逆＝k1逆c（N2O2）
②N2O2（g）+O2（g）2NO2（g）v2正＝k2正c（N2O2）c（O2）v2逆＝k2逆c2（NO2）
下列说法正确的是（ ）。
A．NO氧化反应速率快慢的决定步骤的活化能是E5－E3
B．一定温度下，2NO（g）+O2（g）2NO2（g）平衡常数表达式K＝
C．升高温度，NO氧化反应的化学平衡向逆反应方向移动
D．该温度下，将等物质的量的NO和O2混合反应（忽略2NO2N2O4），NO的平衡转化率为40%时，该反应的平衡常数Kp＝kPa－1
9．（贵州省贵阳市2022届高三1月模拟）合成氨的捷姆金和佩热夫速率方程式为γ＝k1p（N2） QUOTE ?1.5（H2）?（NH3） －k2 QUOTE ?（NH3）?1.5（H2） ，γ为反应的瞬时总速率，为正反应和逆反应速率之差，k1、k2是正、逆反应速率常数。合成氨反应N2+3H22NH3的平衡常数Kp＝____________（用k1，k2表示）（注：Kp用各物质平衡分压来表示）。
10．（2022·大连模拟）Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应：NO2（g）+CO（g）NO（g）+CO2（g），该反应中正反应速率v正＝k正·p（NO2）·p（CO），逆反应速率v逆＝k逆·p（NO）·p（CO2），其中k正、k逆为速率常数，则Kp为________________（用k正、k逆表示）。
11．（2022·芜湖高三上学期期末）已知在一定温度下的可逆反应N2O4（g）2NO2（g）中，v正＝k正c（N2O4），v逆＝k逆c2（NO2）（k正、k逆只是温度的函数）。若该温度下的平衡常数K＝10，则k正＝________k逆。升高温度，k正增大的倍数________（填“大于”“小于”或“等于”）k逆增大的倍数。
12．（四川省宜宾市2022届高三下学期第一次适应性考试）温度为T1℃时，将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中发生反应：CO2（g）+H2（g）HCOOH（g）K＝2。实验测得：v正＝k正c（CO2）·c（H2），v逆＝k逆c（HCOOH），k正、k逆为速率常数。T1℃时，k逆＝_____k正。温度为T2℃时，k正＝1.9k逆，则T2℃时平衡压强____（填“＞”“＜”或“＝”）T1℃时平衡压强，理由是____________________。
13．（2022·四川绵阳二诊）在T2K、1.0×104kPa下，等物质的量的CO与CH4混合气体发生反应：CO（g）+CH4（g）CH3CHO（g）。反应速率v＝v正－v逆＝k正·p（CO）·p（CH4）－k逆·p（CH3CHO），k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压（气体分压p＝气体总压p总×体积分数）。用气体分压表示的平衡常数Kp＝4.5×10－5（kPa）－1，则CO的转化率为20%时＝________。
14．（安徽省淮北市2021~2022学年高三第一次模拟）光热催化甲烷转化CH4与CO2经光热催化重整制得合成气：CH4（g）+CO2（g）2CO（g）+2H2（g）ΔH。T1℃时，在两个相同刚性密闭容器中充入CH4和CO2分压均为20kPa，加入催化剂并分别在T1℃和T2℃进行反应，测得CH4转化率随时间变化如图所示。
研究表明该化学反应速率方程v＝k·p（CH4）·p（CO2），A点处的反应速率v（A）＝_____ml·L－1·s－1，k＝1.4×10－2ml·L－1·s－1·kPa－2；T2℃时的平衡常数Kp＝_______。（保留两位小数）
15．（2022·江南十校联考）肌肉中的肌红蛋白（Mb）可与O2结合生成MbO2：Mb（aq）+O2（g）MbO2（aq），其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数，即v正＝k正·c（Mb）·p（O2），v逆＝k逆·c（MbO2）。37℃时测得肌红蛋白的结合度（α）与p（O2）的关系如下表［结合度（α）指已与O2结合的肌红蛋白占总肌红蛋白的百分比］：
（1）计算37℃、p（O2）为2.00kPa时，上述反应的平衡常数K＝________。
（2）导出平衡时肌红蛋白与O2的结合度（α）与O2的压强［p（O2）］之间的关系式α＝____________（用含有k正、k逆的式子表示）。
16．（2022·新疆喀什高三3月模拟）碳和碳的两种氧化物（CO、CO2）在工业上都有重要的应用。
（1）利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：
Ⅰ．CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1
Ⅱ．CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）ΔH2
Ⅲ．CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）ΔH3
①根据上述反应判断ΔH3＝___________（用ΔH1、ΔH2表示）。
在压强相等的情况下，下表为一定比例的CO2/H2，CO/H2，CO/CO2/H2在装有催化剂的反应器中生成甲醇时，不同温度下甲醇生成速率的数值变化。
②490K时，从表中数值可以看出，合成甲醇的主要反应为___________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），CO的存在使甲醇生成速率增大的原因为___________。
③组分a中，一定比例的CO2/H2反应，510K时甲醇生成速率低于490K时甲醇生成速率，其原因可能为___________。
（2）在T0K、1.0×104kPa下，等物质的量的CO与CH4混合气体可以合成乙醛，反应方程式如下：CO（g）+CH4（g）CH3CHO（g）实验测得：v正＝k正p（CO）·p（CH4），v逆＝k逆p（CH3CHO），k正、k逆为速率常数，p为气体的分压（气体分压p＝气体总压p总×体积分数）。若用气体分压表示的平衡常数Kp＝4.5×10－5（kPa）－1，则k正＝______________（kPa）－1（以k逆表示）；当CO转化率为20%时，v正∶v逆＝______。
（3）工业生产水煤气的反应为C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）ΔH＝+131kJ·ml－1，ΔS＝+134.5J·K－1·ml－1，常温下该反应______（填“能”、“不能”）自发进行，工业生产水煤气时需要首先加热煤层，并不断间歇式的通入空气和水蒸气，请说出生产水煤气时通入空气的原因_______________________________。
17．（重庆市2023届高三上学期11月阶段考）甲醇和乙醇是生活中常见的燃料，它们的制备方法如下：
已知：I．CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H1＝－40.9kJ·ml－1；
II．CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H2＝－90.4kJ·ml－1
III．CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H3。
图示为一定比例的CO2、H2；CO、H2；CO、CO2、H2三个反应体系中，反应相同时间，甲醇生成速率与温度的关系。
①计算反应III的△H3＝_______。
②曲线c中，540K后，甲醇的生成速率减小，其原因为_____________________。
③490K时，曲线a与曲线b相比，CO的存在使甲醇生成速率增大，结合反应I、III分析原因______________________________________________。
（2）一定温度下，在1L恒容密闭容器中充入1mlC2H4（g）和一定量的H2O（g），发生如下反应：C2H4（g）+H2O（g）CH3CH2OH（g）△H，测得C2H4（g）的转化率（α）与时间（t）的关系如图所示。其中T1、T2表示温度，速率方程：v正＝k正·c（C2H4）·c（H2O），v逆＝k逆·c（CH3CH2OH）（k是速率常数，只与温度有关）。
①该反应的△H_______（填“＞”、“＜”或“＝”，下同）0。
②T1和T2温度下平衡时对应的压强分别为p1和p2，则p1_______p2，原因为_____________________。
③温度为T1时，测定平衡体系中c（H2O）＝0.4ml·L－1，则该温度下的平衡常数K＝_____。
④N点的 QUOTE 的?正?逆 ＝___________。
18．（2022~2023辽宁鞍山高三上学期12月模拟）氧化亚氮（N2O）是一种强温室气体，且易转换成颗粒污染物。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。
（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ΔH＝－163kJ·ml−1，1ml N2（g）、1ml O2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收945kJ、498kJ的能量，则1ml N2O（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：
①在0～20min时段，反应速率v（N2O）为________ ml·L−1·min−1。
②若N2O起始浓度c0为0.150ml·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＝0.150ml·L−1）________v（c0＝0.100ml·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t1 min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
c（H2）/（ml/L）
c（Br2）/（ml/L）
c（HBr）/（ml/L）
反应速率
0.1
0.1
2
v
0.1
0.4
2
8v
0.2
0.4
2
16v
0.4
0.1
4
2v
0.2
0.1
c
4v
实验
数据
初始浓度（ml·L－1）
生成N2的初始速率
（ml·L－1·s－1）
c（NO）
c（H2）
1
2.00×10－3
6.00×10－3
1.92×10－3
2
1.00×10－3
6.00×10－3
4.80×10－4
3
2.00×10－3
3.00×10－3
9.60×10－4
c（CH3COCH3）/ml·L－1
c（I2）/ml·L－1
v/10－3ml·L－1·min－1
0.25
0.050
1.4
0.50
0.050
2.8
1.00
0.050
5.6
0.50
0100
2.8
实验编号
VmL
t/s
NaNO2溶液
NH4Cl溶液
醋酸
水
1
4.0
V1
4.0
8.0
334
2
V2
4.0
4.0
V3
150
3
8.0
4.0
4.0
4.0
83
4
12.0
4.0
4.0
0.0
38
实验序号
初始浓度c/ml·L－1
溴颜色消失所需时间t/s
CH3COCH3
HCl
Br2
①
0.80
0.20
0.0010
290
②
1.60
0.20
0.0010
145
③
0.80
0.40
0.0010
145
④
0.80
0.20
0.0020
580
实验序号
1
2
3
4
c（NO2）/ml•L－1
1
1
2
2
c（CO）/ml•L－1
1
2
1
2
v/ml•L－1•s－1
750K
p
2p
2p
4p
500K
q
q
4q
4q
实验编号
①
②
③
④
⑤
c（I－）/ml•L－1
0.040
0.080
0.080
0.160
0.160
c（S2O82－）/ml•L－1
0.040
0.040
0.080
c1
0.080
t/s
88.0
44.0
22.0
22.0
t2
实验
1
m
n
p
q
2
2m
n
p
2q
3
m
n
0.1p
10q
4
m
2n
p
2.828q
t/min
0
20
40
60
80
120
x（HI）
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x（HI）
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
实验编号
相关数据
①
②
③
④
⑤
c（H+）/ml·L－1
0.008
0.008
0.004
0.008
0.004
c（BrO3－）/ml·L－1
0.001
0.001
0.001
0.002
0.002
c（Br－）/ml·L－1
0.10
0.20
0.20
0.10
0.40
v /ml·L－1·s－1
2.4×10－8
4.8×10－8
1.2×10－8
4.8×10－8
v1
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
c（N2O）/ml·L－1
0.100
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
反应时间/min
60
70
80
90
100
c（N2O）/ml·L－1
0.040
0.030
0.020
0.010
0.000
容器
编号
起始浓度（ml·L－1）
平衡浓度（ml·L－1）
c（NO2）
c（NO）
c（O2）
c（O2）
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.6
0.1
0
容器编号
物质的起始浓度
物质的平衡浓度
c（SO3）
c（SO2）
c（O2）
c（SO2）
Ⅰ
0.3
0
0
0.2
Ⅱ
0.1
0.3
0.2
Ⅲ
0.3
0
0.1
p（O2）
0.50
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
α（MbO2%）
50.0
67.0
80.0
85.0
88.0
90.3
91.0
组分
a（CO2/H2）
b（CO/H2）
c（CO/CO2/H2）
490K时甲醇生成速率
［ml·（mLcat）－1·h－1］
3.0
0.8
10.4
510K时甲醇生成速率
［ml·（mLcat）－1·h－1］
2.5
1.5
9.8
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
c（N2O）/ml/L
0.10
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0.01