高考二轮复习知识点：活化能及其对化学反应速率的影响

a．升高温度    b．增大压强    c．加入催化剂

①图中压强由小到大的顺序为 ， 判断的依据是。

②进料组成中含有情性气体$\text{Ar}$的图是。

③图3中，当${\text{p}}_{\text{2}}\text{=20MPa}$、${\text{x}}_{{\text{NH}}_{\text{3}}}\text{=0}\text{.20}$时，氮气的转化率$\text{α=}$。该温度时，反应$\frac{\text{1}}{\text{2}}{\text{N}}_{\text{2}}\text{(g)+}\frac{\text{3}}{\text{2}}{\text{H}}_{\text{2}}\text{(g)}\rightleftharpoons {\text{NH}}_{\text{3}}\text{(g)}$的平衡常数${\text{K}}_{\text{p}}\text{=}$${\text{(MPa)}}^{\text{-1}}$(化为最简式)。

①反应a、c、e中，属于吸热反应的有(填字母)。

②反应c的相对压力平衡常数表达式为K ${}_{\text{p}}^{\text{r}}$ =。

③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO₂)：n(CH₄)=1：1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H₂的分压为40kPa。计算CH₄的平衡转化率，写出计算过程。

       H₂(g)+ $\frac{1}{2}$ O₂(g)=H₂0(1)   △H₁=－286kJ·mol^-1

       H₂(g)+ O₂(g)=H₂O₂(l)    △H₂=－188 kJ·mol^-1

    过氧化氢分解反应2H₂O₂(l)=2H₂O(l)+O₂(g)的△H=kJ·mol^-1。不同温度下

过氧化氢分解反应的平衡常数K_313KK_298K (填“大于"“小于”或“等于”)。

    由上表数据可知，能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是。贮运过氧化氢时，可选用的容器材质为(填标号)。

A．不锈钢    B．纯铝    C．黄铜    D．铸铁

该历程中反应速率最慢的步骤的方程式为

①以下叙述不能说明该条件下反应达到平衡状态的是(填字母)。

a．氨气的体积分数保持不变

b．容器中$\frac{\text{n}\left({\text{H}}_{\text{2}}\right)}{\text{n}\left({\text{N}}_{\text{2}}\right)}$保持不变

c．气体平均相对分子质量保持不变

d．气体密度保持不变

e．$\text{3}\text{v}\left({\text{H}}_{\text{2}}\right)\text{=}\text{v}\left({\text{N}}_{\text{2}}\right)$

②反应20min时达到平衡，则0～20min内$\text{v}\left({\text{H}}_{\text{2}}\right)\text{=}$$\text{M}\text{P}\text{a}\cdot \mathrm{m}\mathrm{i}{\mathrm{n}}^{-1}$ ， 该反应的${\text{K}}_{\text{p}}\text{=}$$\text{M}\text{P}{\text{a}}^{-2}$(保留小数点后两位)。(${\text{K}}_{\text{p}}$为以分压表示的平衡常数)

③若起始条件相同，在恒容容器中发生反应，则达到平衡时${\text{H}}_{\text{2}}$的含量符合图中点(填“d”“e”“f”或“g”)。

该反应的反应历程及反应物和生成物的相对能量如下图所示：

反应 (填“①”“②”或“③” )是该反应的决速步骤。

图中表示投料比为2：1的曲线的是。

图b中c₁= c₂= ；晶胞参数为a pm， CsPbBr₃的密度为 g·cm^-3(列出计算式，设N_A表示阿伏加德罗常数的值)。

反应I：CO₂(g)+3H₂(g)=CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH₁=-49.01kJ·mol^-1

反应II：2CH₃OH(g)=C₂H₄(g)+2H₂O(g) ΔH₂=-29.98kJ·mol^-1

反应III：2CO₂(g)+6H₂(g)=4H₂O(g)+C₂H₄(g) ΔH₃=kJ·mol^-1

①该反应在低温下是否可以自发进行(填“是”“否”或“无法确定”)；

②下列能提高CO₂平衡转化率的措施有；

a.降低反应温度

b.使用高效催化剂

c.通入He气体使体系的压强增大

d.以相同的投料比增加反应物的物质的量

③R点处，X2.0(填“>”“<”或“=”)；

④若起始加入1molCO₂和2molH₂ ， 则Q点的平衡常数K=；

催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性，在其他条件相同时，添加不同助剂，经过相同时间后测得CO₂转化率和各产物的物质的量分数如下表。

①催化剂助剂主要在起作用(填“第i步”或“第ii步”“第iii步”)；

②在Fe₃(CO)₁₂/ZSM-5中添加助剂效果最好，加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是。

①随着温度的升高，$\text{B}\left(\text{g}\right)$平衡的物质的量分数先增大后减小的原因是。

②a点对应反应的压强平衡常数${\text{K}}_{\text{p}}\text{=}$(保留两位有效数字)。

③在实际生产中，充入一定量${\text{N}}_2$(${\text{N}}_2$不参与反应)可以提高丙烯腈的平衡产率，原因是。

反应ⅰ：$\left(\text{g}\right)+\text{N}{\text{H}}_3\left(\text{g}\right)\stackrel{\text{T}\text{i}{\text{O}}_2}{\to }$

反应ⅱ：$\left(\text{g}\right)+{\text{H}}_2\text{O}\left(\text{g}\right)$

恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量$\left(\text{g}\right)$和$\text{N}{\text{H}}_3\left(\text{g}\right)$ ， 图甲为该体系中B、M、C浓度随时间变化的曲线，图乙为反应ⅰ和ⅱ的$\text{l}\text{n}\text{k}\sim \frac{\text{1}}{\text{T}}$曲线($\text{l}\text{n}\text{k}\text{=}\frac{\text{E}\text{a}}{\text{R}\text{T}}\text{+}\text{C}$ ， k为速率常数，$\text{E}\text{a}$为反应活化能，R、C为常数)。

①在${\text{t}}_{\text{1}}$时刻之后，反应速率$\text{v}\left(\text{B}\right)$、$\text{v}\left(\text{M}\right)$、$\text{v}\left(\text{C}\right)$的定量关系为。

②结合图乙，反应ⅰ、ⅱ正反应的活化能$\text{E}{\text{a}}_{\text{i}}$、$\text{E}{\text{a}}_{\text{i}\text{i}}$的大小关系为(填序号，下同)，反应ⅰ、ⅱ的$\text{Δ}{\text{H}}_{\text{i}}$、$\text{Δ}{\text{H}}_{\text{i}\text{i}}$的大小关系为。

a.前者大于后者|b.前者小于后者| c.无法比较

①线(填“L₁”或“L₂”)表示丙烷的转化率。

②温度高于T₁K后曲线L₂随温度升高而降低的原因为。

③当温度高于(填“T₁”或“T₂”)时，可判断反应ii不再发生，a点对应的温度下，丙烯的分压p(C₃H₆)=kPa(保留3位有效数字，下同)，反应i的平衡常数${\text{K}}^{\text{θ}}\text{=}$。(已知：分压p_分=总压×该组分物质的量分数，对于反应$\text{d}\text{D}\left(\text{g}\right)\text{+}\text{e}\text{E}\left(\text{g}\right)\underset{}{\overset{}{\rightleftharpoons }}\text{g}\text{G}\left(\text{g}\right)\text{+}\text{h}\text{H}\left(\text{g}\right)$ ， ${\text{K}}^{\text{θ}}\text{=}\frac{{\left(\frac{{\text{p}}_{\text{G}}}{{\text{p}}_{\text{总}}}\right)}^{\text{K}}\cdot {\left(\frac{{\text{p}}_{\text{H}}}{{\text{p}}_{\text{总}}}\right)}^{\text{h}}}{{\left(\frac{{\text{p}}_{\text{D}}}{{\text{p}}_{\text{总}}}\right)}^{\text{d}}\cdot {\left(\frac{{\text{p}}_{\text{E}}}{{\text{p}}_{\text{总}}}\right)}^{\text{e}}}$ ， 其中${\text{p}}_{\text{G}}$、${\text{p}}_{\text{H}}$、${\text{p}}_{\text{D}}$、${\text{p}}_{\text{E}}$为反应平衡时各组分的分压)

已知三步反应的活化能：反应I＞反应III＞反应II。则催化过程的决速反应为(填“反应I”“反应II”或“反应III”)。

①CO₂加氢制甲醇的热化学方程式为CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH=eV/mol(阿伏加德罗常数用N_A表示)；

②(填“甲酸盐”或“羧酸”)路径更有利于CO₂加氢制甲醇反应，对该路径的反应速率影响最大的一步反应是；

③根据势能图，下列说法合理的是(填标号)。

A．CO₂分压越大，催化剂表面积越大，CO₂在催化剂表面的吸附速率越大

B．不考虑H₃COH*，两种路径中产生的含碳中间体种类均有5种

C．中间体HCOO*比COOH*更稳定

D．使用高活性催化剂可降低反应焓变，加快反应速率

①该反应的活化能Ea=kJ/mol；

②当使用更高效的催化剂时，在图中画出Rlnk与$\frac{1}{\text{T}}$关系的示意图。

        CO₂转化率和甲醇选择性随温度的变化曲线

①若233-251℃时催化剂的活性受温度影响不大，分析235℃后图中曲线下降的原因。

②在压强为P的恒温恒压密闭容器中，加入1molCO₂和3molH₂反应并达到平衡状态，CO₂平衡转化率为20%，甲醇的选择性为50%，计算CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)在该温度下的平衡常数K_p=。(列出计算式)

[标准平衡常数$K^{\text{θ}}=\frac{\left[\frac{\text{p}\left({\text{N}}_{\text{2}}\right)}{{\text{p}}^{\text{θ}}}\right]{\left[\frac{\text{p}\left(\text{C}{\text{O}}_{\text{2}}\right)}{{\text{p}}^{\text{θ}}}\right]}^{\text{2}}}{{\left[\frac{\text{p}\left(\text{C}\text{O}\right)}{{\text{p}}^{\text{θ}}}\right]}^{\text{2}}{\left[\frac{\text{p}\left(\text{N}\text{O}\right)}{{\text{p}}^{\text{θ}}}\right]}^{\text{2}}}$ ， 其中${\text{p}}^{\text{θ}}$为标准压强$\left(1\times 10^5\text{P}\text{a}\right)$ ， $\text{p}\left({\text{N}}_2\right)$、p(CO₂)、p(CO)和p(NO)为各组分的平衡分压[已知$\text{p}\left(\text{N}\text{O}\right)=x\left(\text{N}\text{O}\right)\cdot \text{p}$ ， 其中p为平衡总压，$x\left(\text{N}\text{O}\right)$为平衡系统中NO的物质的量分数]

①某条件下该反应速率$v_{\text{正}}=k_{\text{正}}\cdot c^4\left(\text{N}{\text{H}}_3\right)\cdot c^6\left(\text{N}\text{O}\right)$ ， $v_{\text{逆}}=k_{\text{逆}}{c}^{\text{a}}\left({\text{N}}_2\right)\cdot c^{\text{b}}\left({\text{H}}_2\text{O}\right)$ ， 该反应的平衡常数$\text{K}=\frac{{\text{k}}_{\text{正}}}{{\text{k}}_{\text{逆}}}$ ， 则a= ， b=。

②一定温度下，在体积为1L的恒容密闭容器中加入4molNH₃和6molNO发生上述反应，若在相同时间内测得NH₃的转化率随温度的变化曲线如图，400℃~900℃之间NH₃的转化率下降由缓到急的原因是

①往3L恒温恒容的密闭容器中加入2.0molH₂O(g)和3.0molCO，在D点温度下，经过6min达到平衡，则该过程的平均反应速率v(H₂O)=mol/(L·min)，此时的平衡常数Kc=。

②平衡从图中B点移动到A点，应改变的条件是 ， 理由为。

③连接图中的点成线，表示相同温度下CO平衡转化率随n(CO)：n(H₂O)的变化。

④图中A、D两点对应的反应温度分别为T_A和T_D ， 通过计算分析： T_A T_D (填“大于”“小于”或“等于”)。

H₂(g)还原SiCl₄(g)生成SiH₂Cl₂(g)的热化学方程式为。

①T₂温度下，反应达到平衡时SiHCl₃(g)的转化率。

②T₂温度下，反应i的标准平衡常数K^θ的计算式为。

(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应dD(g)+eE(g) $\underset{}{\rightleftharpoons }$ gG(g)+hH(g)的K^θ= $\frac{{\text{(}\frac{{\text{p}}_{\text{G}}}{{\text{p}}^{\text{θ}}}\text{)}}^{\text{g}}{\text{(}\frac{{\text{p}}_{\text{H}}}{{\text{p}}^{\text{θ}}}\text{)}}^{\text{h}}}{{\text{(}\frac{{\text{p}}_{\text{D}}}{{\text{p}}^{\text{θ}}}\text{)}}^{\text{d}}{\text{(}\frac{{\text{p}}_{\text{E}}}{{\text{p}}^{\text{θ}}}\text{)}}^{\text{e}}}$ ，其中p^θ=10⁶Pa，p_G、p_H、p_D、p_E为各组分的平衡分压)。

③△H₂0(填“＞”或“＜”)，写出推理过程。

④要增大SiCl₄(g)的转化率可以采取的措施有(写其中的一条即可)。

已知：R=8.3×10^-3kJ/(mol·K)；ln10=2.3

①若T₁=300K，通过升高温度到595K，才能满足 $\frac{{\text{k}}_{\text{2}}}{{\text{k}}_{\text{1}}}$ =10⁸以加快反应速率；

②若T=300K，使用催化剂使活化能降低，满足 $\frac{{\text{k}}_{\text{2}}}{{\text{k}}_{\text{1}}}$ =10⁸以加快反应速率，E_a应减小。

上述②中E_a应减小kJ/mol(保留1位小数)；对比①和②你得到的结论是。

①该历程中最大能垒E(正)=eV/mol；

②其它条件相同时，催化重整的主反应在不同催化剂下反应相同时间，CO的产率随反应温度的变化如图所示：

B是合金催化下CO的产率随温度的变化曲线，A、B曲线到达W点后重合，请解释原因。

①A、B两点对应的CO正反应速率v_正(A)v_正(B)(填“<”“=”或“>”，下同)，B和C两点对应的反应温度T_BT_C。

②已知反应速率v_正=k_正x(CO)x(H₂)，v_逆=k_逆x(H₂O)，k为反应速率常数，x为气体的体积分数，在达到平衡状态为D点的反应过程(此过程为恒温)中，当某时刻CO的转化率刚好达到60%时， $\frac{{\text{v}}_{\text{正}}}{{\text{v}}_{\text{逆}}}$ =。(用含k_正和k_逆的式子表示)

A．三种反应历程中，${\text{N}}_{\text{3}}$反应速率最快

B．过渡态1比另两种过渡态稳定

C．降低温度和增大压强都有利于提高反应物平衡转化率

D．同温同压下，只要起始投料相同，相同时间三种途径$\text{M}\text{T}\text{B}\text{E}$的产率一定相同

①${\text{T}}_{\text{2}}$时，反应$\text{9}\text{0}\text{m}\text{i}\text{n}$后到达点B，此时甲基叔丁基醚的体积分数为(保留3位有效数字)

②A、B、C三点中，正反应速率最大的是。

③比较A、B、C三点的平衡常数$\text{K}\text{(}\text{A}\text{)}\text{、}\text{K}\text{(}\text{B}\text{)}\text{、}\text{K}\text{(}\text{C}\text{)}$ ， 从大到小的顺序是。

④已知对于反应$\text{d}\text{D}\text{(}\text{g}\text{)}\text{+}\text{e}\text{E}\text{(}\text{g}\text{)}\text{⇌}\text{g}\text{G}\text{(}\text{g}\text{)}\text{+}\text{h}\text{H}\text{(}\text{g}\text{)}$ ， 标准平衡常数${\text{K}}^{\text{θ}}\text{=}\frac{{\left(\frac{{\text{p}}_{\text{G}}}{{\text{p}}^{\text{θ}}}\right)}^{\text{g}}\cdot {\left(\frac{{\text{p}}_{\text{H}}}{{\text{p}}^{\text{θ}}}\right)}^{\text{h}}}{{\left(\frac{{\text{p}}_{\text{D}}}{{\text{p}}^{\text{θ}}}\right)}^{\text{d}}\cdot {\left(\frac{{\text{p}}_{\text{E}}}{{\text{p}}^{\text{θ}}}\right)}^{\text{e}}}$ ， 其中${\text{P}}_{\text{G}}\text{、}{\text{P}}_{\text{H}}\text{、}{\text{P}}_{\text{D}}\text{、}{\text{P}}_{\text{E}}$为各组分的平衡分压，分压=总压×该组分物质的量分数，${\text{p}}^{\text{θ}}\text{=}\text{1}\text{0}\text{0}\text{k}\text{P}\text{a}$。在${\text{T}}_{\text{1}}$时(如图)，将等物质的量的甲醇和异丁烯充入恒容密闭容器中(初始压强为$\text{3}\text{0}\text{0}\text{k}\text{P}\text{a}$)，甲醇的平衡分压为$\text{k}\text{P}\text{a}$ ， 反应的标准平衡常数${\text{K}}^{\text{θ}}\text{=}$。(保留1位小数)