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专题14速率计算专练1．研究CO2与CH4反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。(1)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L-1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。①在压强为P4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡点X，则用CO表示该反应的速率为_________________mol·L-1·min-1。2．用Cl2生产含氯有机物时会产生HCl，利用如下反应可实现氯的循环利用。4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)+Q(Q0)在2L密闭容器中进行该反应，在不同时间测得实验数据如下表：物质物质的量(mol)时间HCl(g)O2(g)H2O(g)Cl2(g)0min41002min1.20.31.43min1.20.31.44min1.00.351.5(1)计算0~2min内Cl2的平均生成速率___________________。该反应合适的温度范围是380~440℃，选择该温度范围可能的原因是：①加快反应速率；②_______________________________。3．研究煤的合理利用及CO2的综合应用有着重要的意义。请回答以下问题:合成甲醇在恒温2L容积不变的密闭容器中，充入lmolC02和3molH2，发生反应：C02（g）+3H2（g）CH30H（g）+H20（g），测得不同时刻反应前后容器内压强变化（p后/p前）如下表：时间/h123456p后/p前0.900.850.820.810.800.80（1）反应前1小时内的平均反应速率V（H2）为_________mol/（L·h），该温度下C02的平衡转化率为_________。4．大气污染越来越成为人们关注的问题，烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)之后才能排放。(1)汽车排气管上的催化转化器，发生上述的CO将NO2还原为单质反应。在一定温度下，将一定量的CO和NO2充入2L固定容积的容器中，回答以下问题：①能说明该反应达到平衡状态的是_____________(填字母标号)。A.2v正(NO2)=v逆(N2)B．混合气体的平均相对分子质量保持不变C.气体总压强不再变化D．ΔH保持不变E．混合气体的密度不再变化②从反应开始到5min，生成了0.08molN2，则5min内v(CO)=___mol⋅L−1⋅min−1。5．节能减排措施是我国“十一五”期间提出的政策措施。(1)汽车尾气的排放是大气污染物的重要来源，其中含有NO气体。根据资料显示用活性炭还原法可以处理氮氧化物，某硏究小组向固定容积的密闭容器中加入一定量的活性炭和NO发生反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)△H=－574kJ·mol－1，并在温度T时将所测反应数据制成下表：①0到10min内，NO的平均反应速率v(NO)=___________mol·L－1·min－1。②下列数据不再变化可表示该反应达到平衡的是___________。a.容器内压强b．混合气体的平均摩尔质量c．混合气体的密度6．研究化学反应能量变化、化学反应速率和化学反应限度，在实际工业生产和生活中有着重要的意义。回答下列问题：（1）工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为：CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g)△H0①其他条件一定，达到平衡时NH3转化率随外界条件X变化的关系如下图所示。X代表的是______(填“温度”或“压强”)。②其他条件一定，向2L密闭容器中加入nmolCH4和2molNH3，平衡时NH3体积分数随n变化的关系如下图所示。若反应从开始到a点所用时间为10min，该时间段内用CH4的浓度变化表示的反应速率为______；该温度下，b点的平衡常数为________7．氮、硫的化合物合成、应用以及对环境的影响一直是科学界研究的热点。(1)焦炭催化还原SO2生成S2，化学方程式为：2C(s)+2SO2(g)⇌S2(g)+2CO2(g)，在恒容容器中，1mol/LSO2与足量的焦炭反应，SO2的转化率随温度的变化如图所示。①若700℃发生该反应，经3分钟达到平衡，计算0—3分钟v(S2)=_______mol•L-1•min-1，该温度下的平衡常数为_________②若该反应在起始温度为700℃的恒容绝热容器中进行，达到平衡时SO2的转化率_________90%(填“＞”、“＜”或“=”)③下列说法一定能说明该反应达到平衡状态的是____A.焦炭的质量不再变化时B.CO2、SO2的浓度相等时C.SO2的消耗速率与CO2的生成速率之比为1:1D.容器的总压强不再变化时8．工业上制备丙烯的方法有多种，具体如下（本题丙烯用C3H6表示）：(1)以丁烯(C4H8)和乙烯(C2H4)为原料反应生成丙烯(C3H6)的方法被称为“烯歧化法”，反应为：C4H8(g)+C2H4(g)2C3H6(g)△H0一定温度下，在一体积恒为VL的密闭容器中充入一定量的C4H8和C2H4，发生烯烃歧化反应。I．该反应达到平衡的标志是______________a.反应速率满足:2v生成(C4H8)=v生成(C3H6)b.C4H8、C2H4、C3H6的物质的量之比为1:1:2c.混合气体的平均相对分子质量不再改变d.C4H8、C2H4、C3H6的浓度均不再变化Ⅱ.已知t1min时达到平衡状态，测得此时容器中n(C4H8)=mmol，n(C2H4)=2mmol，n(C3H6)=nmol，且平衡时C3H6的体积分数为。①该时间段内的反应速率v(C4H8)=_______mol/(L·min)。（用只含m、V、t1的式子表示）。②此反应的平衡常数K=______________。9．“废气”的综合处理与应用技术是科研人员的重要研究课题，CO、SO2、NO2是重要的大气污染气体。（1）用纳米铁可去除污水中的NO3-，反应的离子方程式为4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O；相同温度下，纳米铁粉去除不同水样中的NO3-的速率有较大差异，下表中Ⅰ和Ⅱ产生差异的原因可能是______；Ⅱ中0～20mim内用NO3-表示的平均反应速率为______mol•L-1•min-1。反应时间/min010203040Ⅰc（NO3-）/10-4mol•L-183.21.60.80.64Ⅱc（NO3-）/10-4mol•L-1（含少量Cu2+）80.480.320.320.3210．氮和碳的化合物在生产生活中应用广泛。（1）用焦炭还原NO的反应为：2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)，向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温（反应温度分别为400℃、400℃、T℃）容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO，测得各容器中n（NO）随反应时间t的变化情况如下表所示：t/min04080120160n（NO）（甲容器）/mol2.001.501.100.800.80n（NO）（乙容器）/mol1.000.800.650.530.45n（NO）（丙容器）/mol2.001.451.001.001.00①该反应为_______________（填“放热”或“吸热”）反应。②乙容器在200min达到平衡状态，则0～200min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=___________。11．超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为：2NO＋2CO2CO2＋N2。假设常温下在恒容的密闭容器中发生上述反应，试解答下列问题：（1）为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，某科学家在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：时间(s)012345c(NO)1.00×10－34.50×10－42.50×10－41.50×10－41.00×10－41.00×10－4(mol•L－1)c(CO)(mol•L－1)3.60×10－33.05×10－32.85×10－32.75×10－3X2.70×10－3从表中数据分析可知：①X＝____________mol·L－1；②前2s内的平均反应速率v(N2)＝________________________mol·L－1·s－1；③该温度下反应的平衡常数K＝________________________。12．运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。I．CO还原NO的脱硝反应：2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)△HII．T℃时，在刚性反应器中发生如下反应：CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)，化学反应速率v=kPm(CO)Pn(NO2)，k为化学反应速率常数。研究表明，该温度下反应物的分压与化学反应速率的关系如下表所示：（3）若反应初始时P(CO)=P(NO2)=akPa，反应tmin时达到平衡，测得体系中P(NO)=bkPa，则此时v=___________kPa·s-1（用含有a和b的代数式表示，下同），该反应的化学平衡常数Kp=_____（Kp是以分压表示的平衡常数）。13．碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。回答下列问题:（1）利用CO可以将NO转化为无害的N2，其反应为：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，向容积均为IL的甲、乙、丙三个恒温（反应温度分别为300℃、T℃、300℃）容器中分别加入相同量NO和CO，测得各容器中n(CO)随反应时间t的变化情况如下表所示:t/min04080120160n(CO)（甲容器）/mol2.001.501.100.800.80n(CO)（乙容器）/mol2.001.451.001.001.00n(CO)（丙容器）/mol1.000.800.650.530.45①甲容器中，0～40min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=_______。②该反应的△H______0（填“”或“”）。③甲、丙容器达到平衡时，CO的转化率为α(甲)________α(乙)（填“”,“”，“＝”）14．游离态氮称为惰性氮，游离态氮转化为化合态氮称之为氮的活化，在氮的循环系统中，氮的过量“活化”，则活化氮开始向大气和水体过量迁移，氮的循环平衡被打破，导致全球环境问题。Ⅰ.氮的活化工业合成氨是氮的活化重要途径之一，在一定条件下，将N2和H2通入到体积为0.5L的恒容容器中，反应过程中各物质的物质的量变化如右图所示：（1）10min内用NH3表示该反应的平均速率，v（NH3）=____________。（2）下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是__________（填字母）。A.容器中气体密度不变B．容器中压强不变C.3v(H2)正=2v(NH3)逆D．N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶215．目前，对碳、氮及化合物的研究备受关注。已知：I.2C(s)+2NO(g)N2(g)+2CO(g)=-414.8kJ/molII.2CO(g)+O2(g)2CO2(g)=-566kJ/molIII.2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)=-759.8kJ/mol回答下列问题：(1)T1℃时，向刚性容器中充入2molNO和2molCO，发生反应Ⅲ。5min时达到平衡状态，测得容器中n(N2)=0.8mol、c(CO2)=0.32mol/L。①0～5min内，用NO表示的反应速率v(NO)=_________②反应进行到2min时，v正(CO)___v逆(CO2)(填“”“”或“=”)。③若升高温度，容器内气体压强____(填“增大”“减小”或“不变”)，原因为___。16．“绿水青山就是金山银山”，研究NO2、NO、CO、NO2-、碳氢化合物大气污染物和水污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。(1)污