化学反应速率和化学平衡
1．了解化学反应速率的概念和定量表示方法，能正确计算化学反应的转化率(α)。 2.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。 3.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。 4.掌握化学平衡的特征，了解化学平衡常数K的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。 5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。 6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
1．(2019·全国卷Ⅱ，节选)已知
(g)＋I2(g)===
(g)＋2HI(g) ΔH>0。
(1)某温度下，等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应，起始总压为
105 Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为________，该反应的平衡常数Kp＝________Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有________(填标号)。
A．通入惰性气体 C．增加环戊烯浓度
B．提高温度 D．增加碘浓度
(2)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是________(填标号)。
A．T1＞T2
B．a点的反应速率小于c点的反应速率 C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率 D．b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L
[解析] (1)设碘和环戊烯的物质的量均为1 mol，达平衡时转化的物质的量为x mol，由题意得：
－1
(g)＋I2(g)(g)＋2HI(g)
初始物质的量/mol 1 1 0 0 转化物质的量/mol x x x 2x 平衡物质的量/mol 1－x 1－x x 2x 平衡时，容器内气体总物质的量为(2＋x) mol， 则有
＋x2 mol
－2 mol
×100%＝20%，解得x＝0.4。
0.4 mol
则环戊烯的转化率为×100%＝40%；
1 mol总压强为10 Pa×(1＋20%)＝1.2×10 Pa。 因此各种气体的分压为p(
0.6 mol
5
)＝1.2×10 Pa×2.4 mol＝0.3×10 Pa，
5
5
5
0.6 mol
p(I2)＝1.2×10 Pa×2.4 mol＝0.3×105 Pa，
5
p(
0.4 mol
)＝1.2×10 Pa×2.4 mol＝0.2×105 Pa，
5
p(HI)＝1.2×105 Pa×
0.8 mol5
＝0.4×10 Pa。
2.4 mol
反应的平衡常数Kp＝＝
0.2×10
55
0.3×10 Pa×0.3×10 Pa
552
≈3.56×104 Pa。
欲增加环戊烯的平衡转化率，则平衡正向移动，由于该反应是吸热反应，因此升高温度可使平衡正向移动；增加碘的浓度，平衡正向移动，环戊烯的转化率提高。
(2)升高温度，反应速率增大，由c-t图像的变化趋势可看出T2时，环戊二烯浓度的变化趋势大，因此T2大于T1，选项A错误；由a、c点环戊二烯的浓度可判断a点的反应速率大于c点的反应速率，选项B错误；相同温度下，随着时间的延长，反应物的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，因此a点的正反应速率大于b点的逆反应速率，选项C正确；由图像知，开始时环戊二烯的浓度为1.5 mol·L，b点时的浓度为0.6 mol·L，设环戊二烯转化的物质的量浓度为x mol·L，则有：
2
－1
－1
－1
－1
二聚体
初始物质的量浓度/(mol·L) 1.5 0
转化物质的量浓度/(mol·L) 2x x 平衡物质的量浓度/(mol·L) 0.6 x 则有1.5－2x＝0.6，解得x＝0.45，因此选项D正确。 [答案] (1)40% 3.56×10 BD (2)CD
2．(2018·全国卷Ⅰ，节选)(1)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 ℃时N2O5(g)分解反应：
2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)
4－1
－1
2N2O4(g)
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t＝∞时，N2O5(g)完全分解]：提示：2NO2(g)
N2O4(g) ΔH<0。 260 49.2 －3t/min p/kPa 0 35.8 40 40.3 80 42.5 160 45.9 1 300 61.2 －11 700 62.3 ∞ 63.1 ①研究表明，N2O5(g)分解的反应速率v＝2×10×pN2O5(kPa·min)。t＝62 min时，测得体系中pO2＝2.9 kPa，则此时的pN2O5＝________ kPa，v＝________ kPa·min。
②若提高反应温度至35 ℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35 ℃)________63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是____________
_____________________________________________________。 ③25 ℃时N2O4(g)
2NO2(g)反应的平衡常数Kp＝________kPa(Kp为以分压表示的平衡
－1
常数，计算结果保留1位小数)。
(2)对于反应2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程： 第一步 N2O5
NO2＋NO3 快速平衡
第二步 NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2 慢反应 第三步 NO＋NO3―→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是________(填标号)。 A．v(第一步的逆反应)>v(第二步反应) B．反应的中间产物只有NO3
C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效 D．第三步反应活化能较高
[解析] (1)①t＝62 min时，体系中pO2＝2.9 kPa，根据三段式法得
2N2O5(g)===2N2O4(g)＋O2(g)
起始 35.8 kPa 0 0 转化 5.8 kPa 5.8 kPa 2.9 kPa