高考二轮复习知识点：化学反应速率与化学平衡的综合应用1

更新时间：2023-07-30 浏览次数：57 类型：二轮复习

一、选择题

1. (2023·嘉定模拟) 700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO₂(g)和H₂(g)，发生反应CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g)反应过程中测定的部分数据见表(表中t₂＞t₁)：
反应时间/min
n(CO₂)/mol
n(H₂)/mol
0
0.60
1.80
t₁
0.20
t₂
0.60
下列说法正确的是

A . 反应在0～t₁min内的平均速率为v(H₂)= $\text{[math]}$ mol·L^-1·min^-1 B . 若900℃时该反应的平衡常数为2，则正反应为吸热反应 C . t₂时，c(CO₂)=0.10mol·L^-1 D . 保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molCO₂(g)和0.40molH₂O(g)，则v_正＞v_逆

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2. (2023·浦东模拟) 一定温度下，向1.0L恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ ，发生如下反应： $\text{[math]}$ 。反应过程中测定的部分数据见下表。下列说法错误的是（）
$\text{[math]}$
0
50
150
250
350
$\text{[math]}$
0
0.16
0.19
0.20
0.20

A . 0～250s，反应过程中气体平均摩尔质量逐渐减小 B . 反应到250s时，产生的 $\text{[math]}$ 体积为4.48L(标准状况) C . 对平衡后体系降温，混合气体密度减小，则 $\text{[math]}$ 的状态一定发生变化 D . 其它条件相同时，向平衡后体系再充入等物质的量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，此时v(正)>v(逆)

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3. (2023·江苏模拟) 硫及其化合物有着广泛的作用。硫元素具有多种化合价，在一定条件下能发生相互转化。不同温度下硫单质的状态和分子结构不同， $\text{[math]}$ 环状分子的结构为。合理应用和处理含硫的化合物，在生产生活中有重要意义。利用甲烷可以除去 $\text{[math]}$ ，反应为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是

A . 上述反应的 $\text{[math]}$ B . 上述反应的化学平衡常数 $\text{[math]}$ C . 及时分离出 $\text{[math]}$ (g)，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 D . 上述反应中生成1mol $\text{[math]}$ ，转移电子的数目约为 $\text{[math]}$

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4. (2023·江苏模拟) 工业上制备Ti，采用碳氯化法将 $\text{[math]}$ 转化成 $\text{[math]}$ 。在1000℃时发生如下：
① $\text{[math]}$      $\text{[math]}$      $\text{[math]}$
② $\text{[math]}$      $\text{[math]}$      $\text{[math]}$
③ $\text{[math]}$      $\text{[math]}$      $\text{[math]}$ 。
在 $\text{[math]}$ ，将 $\text{[math]}$ 、C、 $\text{[math]}$ 以物质的量比1：2.2：2进行碳氯化，平衡时体系中 $\text{[math]}$ 、CO、 $\text{[math]}$ 和C的组成比(物质的量分数)随温度变化如下图所示。下列说法错误的是

A . 1000℃时，反应 $\text{[math]}$ 的平衡常数 $\text{[math]}$ B . 曲线III表示平衡时 $\text{[math]}$ 的物质的量分数随温度的变化 C . 高于600℃，升高温度，主要对反应②的平衡产生影响 D . 为保证 $\text{[math]}$ 的平衡产率，选择反应温度应高于1000℃

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5. (2023·石家庄模拟) 向起始温度相同、体积相等的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生反应： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ；其中一个为绝热容器，另一个为恒温容器。若测得两容器中除0时刻外，任意时刻的正反应速率始终满足 $\text{[math]}$ ，则下列说法错误的是

A . 甲为绝热容器 B . $\text{[math]}$ 的平衡转化率：甲>乙 C . 除0时刻外，任意时刻的压强始终满足 $\text{[math]}$ D . 该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能

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6. (2023·唐山模拟) 室温下，气体M、N、P、Q之间存在如下转化关系：① $\text{[math]}$ ；② $\text{[math]}$ ，反应①的速率可表示为 $\text{[math]}$ ，反应②的速率可表示为 $\text{[math]}$ ， ( $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为速率常数)，在容积为10L的密闭容器中，反应体系中组分M、P的物质的量随时间的变化如下表所示：

0
1min
2min
3min
4min
5min
6min
M(mol)
1.00
0.76
0.56
0.40
0.36
0.36
0.36
P(mol)
0
0.06
0.11
0.15
0.16
0.16
0.16
下列说法正确的是

A . 0~3min时间段内，Q的平均反应速率为 $\text{[math]}$ B . 反应开始后，体系中P和Q的浓度之比保持不变 C . 平衡时M生成Q的转化率为36% D . 反应①的活化能比反应②的活化能低

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7. (2022·淄博模拟) 两个均充有H₂S的刚性密闭容器，起始压强均为pkPa，以温度、Al₂O₃催化剂为条件变量，进行实验：2H₂S(g) $\text{[math]}$ 2H₂(g)+S₂(g)，反应相同时间，结果如图所示。下列说法错误的是

A . 温度升高，H₂S分解的正，逆反应速率均增大 B . 900℃，ts后达平衡，H₂的平均生成速率为 $\text{[math]}$ pkPa∙s⁻¹ C . Al₂O₃催化剂使得正反应的活化能小于逆反应的活化能 D . 1100℃，曲线II、III重合，说明Al₂O₃催化剂失去活性

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8. (2023·沈阳模拟) 某温度下，恒容密闭容器内加入等物质的量 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生反应 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， k为速率常数。反应一段时间后达到平衡。下列说法中错误的是

A . 若 $\text{[math]}$ ，则该反应 $\text{[math]}$ B . 加入一定量 $\text{[math]}$ ，混合气体颜色变深 C . 加入一定量氩气，容器内压强增大，反应速率不变 D . 加入等物质的量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 转化率不变

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9. (2022·诸暨模拟) 向甲、乙、丙三个密闭恒容的容器中充入一定量的A和B，发生反应： $\text{[math]}$ ；各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以表和如图表示：
容器
甲
乙
丙
容积/L
0.5
0.5
1.0
温度/℃
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
反应起始量
1.5mol A，0.5mol B
1.5mol A，0.5mol B
6.0mol A，2.0mol B
下列说法正确的是（）

A . 由图表可知， $\text{[math]}$ ，该反应为吸热反应 B . 10min时，甲容器中该反应的瞬时速率与乙相同 C . 由图表可知， $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ ℃，起始时甲容器中充入0.5molA、1.5mol B，平衡时A的转化率为75%

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10. (2022·虹口模拟) 向密闭容器中加入一定量 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 下发生反应： $\text{[math]}$ ，保持温度不变，容器内最终二氧化碳浓度与容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是（）

A . 平衡常数值： $\text{[math]}$ B . 从 $\text{[math]}$ ，平衡逆向移动 C . 容积为 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 的平衡分解率为 $\text{[math]}$ D . 容积为 $\text{[math]}$ 时，再加入一定量 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的浓度不发生变化

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11. (2022·永州模拟) α—萘磺酸()和β—萘磺酸()是重要的化工原料，合成时往往得到两者的混合物，工业上相关的合成反应如图。有关说法错误的是（）
反应①：+H₂SO₄=+H₂O ΔH₁<0 K₁
反应②：+H₂SO₄=+H₂O △H₂<0 K₂

A . 若主要产物是α-萘磺酸，说明反应①活化能比②小 B . 平衡时α-萘磺酸和β-萘磺酸的物质的量浓度关系为 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ C . 在密闭容器中加入萘与硫酸，tmin后反应达到平衡，用萘磺酸表示的反应速率为 $\text{[math]}$ D . α-萘磺酸与β-萘磺酸能相互转化

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12. (2022·锦州模拟) $\text{[math]}$ 可用作有机合成的氯化剂。在体积为 $\text{[math]}$ 的密闭容器中充入 $\text{[math]}$ ，发生反应： $\text{[math]}$ ，图中所示曲线分别表示反应在 $\text{[math]}$ 时和平衡时 $\text{[math]}$ 的转化率 $\text{[math]}$ 与温度 $\text{[math]}$ 的关系。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ ，从 $\text{[math]}$ ，以 $\text{[math]}$ 表示反应的平均速率为 $\text{[math]}$ C . 当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，反应达到平衡状态 D . 82℃，若起始时在该密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 各 $\text{[math]}$ ，则此时v(逆)＞v(正)

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13. (2022·辽阳模拟) 硫酸工业中，将SO₂氧化为SO₃是生产工艺中的重要环节。在温度为T₁条件下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH<0，实验测得：v_正=k_正·c²(SO₂)·c(O₂)，v_逆=k_逆·c²(SO₃)。
容器编号
起始浓度/(mol·L^-1)
平衡浓度/(mol·L^-1)
c(SO₂)
c(O₂)
C(SO₃)
c(O₂)
I
0.6
0.3
0
0.2
II
0.5
x
0.3
III
0.3
0.25
0.2
已知：k_正、k_逆为速率常数，仅受温度的影响。
下列说法错误的是（）

A . 达到平衡时，平衡常数和速率常数的关系： $\text{[math]}$ B . 若容器II中达到平衡时 $\text{[math]}$ =1，则x=0.85 C . 容器III中达到平衡时，c(O₂)<0.25mol·L^-1 D . 当温度升高为T₂时，k_正、k_逆分别增大m倍和n倍，则m<n

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14. (2022·连云模拟) CO和H₂合成乙醇发生如下反应：
反应Ⅰ：2CO(g)+4H₂(g)=CH₃CH₂OH(g)+H₂O(g) ΔH₁= −128.8 kJ·mol^-1
反应Ⅱ：CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) ΔH₂= −41.8 kJ·mol^-1
向一恒容密闭容器中投入一定量的CO和H₂发生上述反应，CO的平衡转化率与温度、投料比α[α = $\text{[math]}$ ]的关系如图所示。
下列有关说法正确的是（）

A . α₁＜α₂ B . 在400K、α₂=2时，反应Ⅰ的平衡常数K=0.25 C . 在500K、投料比为α₃条件下，增大压强可使CO的平衡转化率从Y点到Z点 D . 为同时提高CO的平衡转化率和CH₃CH₂OH的产率可采用的反应条件为低温、低压

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15. (2022·湛江模拟) 反应 $\text{[math]}$ 是工业上制备高纯硅的重要中间过程。一定压强下，起始投入原料 $\text{[math]}$ 的值和温度与 $\text{[math]}$ 的平衡产率的变化关系如图所示。下列说法不正确的是（）

A . 该反应为放热反应， $\text{[math]}$ B . M、N点 $\text{[math]}$ 的分压： $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 的值越大 $\text{[math]}$ 平衡产率越高 D . M、N点的逆反应速率： $\text{[math]}$

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二、多选题

16. (2021·临沂模拟) 丙酮是重要的有机合成原料，可以由过氧化氢异丙苯合成。其反应为：，为了提高过氧化氢异丙苯的转化率，反应进行时需及时从溶液体系中移出部分苯酚。过氧化氢异丙苯的转化率随反应时间的变化如图所示。设过氧化氢异丙苯的初始浓度为x mol·L^-1 ，反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法正确的是（）

A . a、c 两点丙酮的物质的量浓度相等 B . b、c两点的逆反应速率：v(b)<v(c) C . 100 ℃时，0～5 h 之间丙酮的平均反应速率为 0.14x mol·L^-1·h^-1 D . 若b点处于化学平衡，则120℃时反应的平衡常数 $\text{[math]}$

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17. (2021·宿迁模拟) 在恒容密闭容器中发生反应：4HCl(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2Cl₂(g)+2H₂O(g)。下列有关说法正确的是（）

体积

投料

200℃时

HCl平衡转化率

400℃时

HCl平衡转化率

容器I

4mol HCl(g)、1mol O₂(g)

90%

75%

容器II

Xmol HCl(g)、2mol O₂(g)

α₁

α₂

A . 该反应的ΔH>0 B . 400℃时，该反应的平衡常数的值为 $\text{[math]}$ C . 400℃时，若X >8，则α₂>75% D . 400℃时，向容器I平衡体系中再加入1molO₂(g)和1molCl₂(g)，此时v (正)> v (逆)

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18. (2018·泰州模拟) 温度为T时，向体积为2 L的恒容密闭容器中加入足量铁粉和0.08 mol H₂O(g)，发生反应3Fe(s)＋4H₂O(g) $\text{[math]}$ Fe₃O₄(s)＋4H₂(g)，一段时间后达平衡。t₁时刻向容器中再充入一定量的H₂ ，再次达平衡时H₂的体积分数为20%。下列说法正确的是(　　)

A . t₁时刻充入H₂ ， v′_正、v′_逆变化如右图 B . 第一次达平衡时，H₂的体积分数小于20% C . 温度为T时，起始向原容器中充入0.1 mol铁粉、0.04 mol H₂O(g)、0.1 mol Fe₃O₄(s)、0.005 mol H₂(g)，反应向正反应方向进行 D . 温度为T时，向恒压容器中加入足量Fe₃O₄(s)和0.08 mol H₂ (g)，达平衡时H₂(g)转化率为20%

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19. (2021高二下·郴州期末) 一定温度下，向2L恒容容器中充入 $\text{[math]}$ A和 $\text{[math]}$ B，发生反应 $\text{[math]}$ ，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如表，下列说法正确的是（）
$\text{[math]}$
0
5
15
25
35
$\text{[math]}$
1.0
0.85
0.81
0.80
0.80

A . 前5s的平均反应速率 $\text{[math]}$ B . 由题目信息可知，正反应为放热反应 C . 保持温度不变，起始时向容器中充入 $\text{[math]}$ A、 $\text{[math]}$ B和 $\text{[math]}$ C，反应达平衡前 $\text{[math]}$ D . 保持温度不变，起始时向容器中充入 $\text{[math]}$ C，达平衡时，C的转化率等于80%

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20. (2020高一下·启东期末) 某可逆反应在某体积为5L的密闭容器中进行，在从0~3min各物质的量的变化情况如图所示（A、B、C均为气体）。下列说法正确的是（）

A . 该反应的化学方程式为2A+B $\text{[math]}$ 2C B . v（A）=v（C）说明该反应已达到平衡状态 C . 由图求得A的平衡时的转化率为40% D . 反应开始至2min时，A的平均反应速率为0.1mol/（L•min）

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三、非选择题

21. (2023·全国乙卷) 硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题：
1. （1）在 $\text{[math]}$ 气氛中， $\text{[math]}$ 的脱水热分解过程如图所示：
  
  根据上述实验结果，可知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。
2. （2）已知下列热化学方程式：
  $\text{[math]}$
  
  $\text{[math]}$
  
  $\text{[math]}$
  
  则 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
3. （3）将 $\text{[math]}$ 置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应： $\text{[math]}$ (Ⅰ)。平衡时 $\text{[math]}$ 的关系如下图所示。 $\text{[math]}$ 时，该反应的平衡总压 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 、平衡常数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 随反应温度升高而(填“增大”“减小”或“不变”)。
4. （4）提高温度，上述容器中进一步发生反应 $\text{[math]}$ (Ⅱ)，平衡时 $\text{[math]}$ (用 $\text{[math]}$ 表示)。在 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (列出计算式)。
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22. (2022·福建) 异丙醇 $\text{[math]}$ 可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯 $\text{[math]}$ 的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下：
Ⅰ. $\text{[math]}$
Ⅱ. $\text{[math]}$
回答下列问题：
1. （1）已知 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 燃烧生成 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的热化学方程式为。
2. （2）在 $\text{[math]}$ 下，刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表：
  反应时间 $\text{[math]}$
  0
  4
  8
  12
  t
  20
  $\text{[math]}$ 浓度 $\text{[math]}$
  0
  2440
  3200
  3600
  4000
  4100
  ① $\text{[math]}$ 内， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；
  ②t16(填“>”“<”或“=”)。
3. （3）在恒温刚性密闭容器中，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是(填标号)。
  a. $\text{[math]}$ 的分压不变 b.混合气体密度不变
  c. $\text{[math]}$ d. $\text{[math]}$
4. （4）在一定条件下，若反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为98%和40%，则丙烯的产率为。
5. （5）下图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时 $\text{[math]}$ 与温度的关系曲线。
  (已知：对于可逆反应 $\text{[math]}$ ，任意时刻 $\text{[math]}$ ，式中 $\text{[math]}$ )表示物质×的分压)
  ①在 $\text{[math]}$ 恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，反应Ⅰ的的状态最有可能对应图中的点(填“甲”“乙”或“丙”)，判断依据是。
  ② $\text{[math]}$ 时，在密闭容器中加入一定量的 $\text{[math]}$ ，体系达到平衡后，测得 $\text{[math]}$ 的分压为 $\text{[math]}$ ，则水蒸气的分压为 $\text{[math]}$ (用含x的代数式表示)。
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23. (2022·河北) 氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。
1. （1） $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 燃烧生成 $\text{[math]}$ )放热 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 蒸发吸热 $\text{[math]}$ ，表示 $\text{[math]}$ 燃烧热的热化学方程式为。
2. （2）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。
  Ⅰ. $\text{[math]}$
  Ⅱ. $\text{[math]}$
  ①下列操作中，能提高 $\text{[math]}$ 平衡转化率的是 (填标号)。
  A．增加 $\text{[math]}$ 用量 B．恒温恒压下通入惰性气体
  C．移除 $\text{[math]}$ D．加入催化剂
  ②恒温恒压条件下，1molCH₄(g)和1molH₂O(g)反应达平衡时， $\text{[math]}$ 的转化率为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的物质的量为 $\text{[math]}$ ，则反应Ⅰ的平衡常数 $\text{[math]}$ (写出含有α、b的计算式；对于反应 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， x为物质的量分数)。其他条件不变， $\text{[math]}$ 起始量增加到 $\text{[math]}$ ，达平衡时， $\text{[math]}$ ，平衡体系中 $\text{[math]}$ 的物质的量分数为(结果保留两位有效数字)。
3. （3）氢氧燃料电池中氢气在(填“正”或“负”)极发生反应。
4. （4）在允许 $\text{[math]}$ 自由迁移的固体电解质燃料电池中， $\text{[math]}$ 放电的电极反应式为。
5. （5）甲醇燃料电池中，吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO，四步可能脱氢产物及其相对能量如图，则最可行途径为a→(用 $\text{[math]}$ 等代号表示)。
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24. (2022·海南) 某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应： $\text{[math]}$
回答问题：
1. （1）已知：电解液态水制备 $\text{[math]}$ ，电解反应的 $\text{[math]}$ 。由此计算 $\text{[math]}$ 的燃烧热(焓) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
2. （2）已知： $\text{[math]}$ 的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。
  ①若反应为基元反应，且反应的 $\text{[math]}$ 与活化能(Ea)的关系为 $\text{[math]}$ 。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)。
  ②某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，反应平衡后测得容器中 $\text{[math]}$ 。则 $\text{[math]}$ 的转化率为，反应温度t约为℃。
3. （3）在相同条件下， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 还会发生不利于氧循环的副反应： $\text{[math]}$ ，在反应器中按 $\text{[math]}$ 通入反应物，在不同温度、不同催化剂条件下，反应进行到2min时，测得反应器中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 浓度( $\text{[math]}$ )如下表所示。
  催化剂
  t=350℃
  t=400℃
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  催化剂Ⅰ
  10.8
  12722
  345.2
  42780
  催化剂Ⅱ
  9.2
  10775
  34
  38932
  在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应， $\text{[math]}$ 生成 $\text{[math]}$ 的平均反应速率为 $\text{[math]}$ ；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是。
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25. (2021·湖北) 丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。
反应Ⅰ(直接脱氢)：C₃H₈(g)=C₃H₆(g)+H₂(g)△H₁=+125kJ·mol^-1

反应Ⅱ(氧化脱氢)：C₃H₈(g)+ $\text{[math]}$ O₂(g)=C₃H₆(g)+H₂O(g)△H₂=-118kJ·mol^-1
1. （1）已知键能：E(C—H)=416kJ·mol^-1 ， E(H—H)=436kJ·mol^-1 ，由此计算生成1mol碳碳π键放出的能量为kJ。
2. （2）对于反应Ⅰ，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入C₃H₈和N₂的混合气体(N₂不参与反应)，从平衡移动的角度判断，达到平衡后“通入N₂”的作用是。在温度为T₁时，C₃H₈的平衡转化率与通入气体中C₃H₈的物质的量分数的关系如图a所示，计算T₁时反应Ⅰ的平衡常数K_p=kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。
3. （3）在温度为T₂时，通入气体分压比为p(C₃H₈)：p(O₂)：p(N₂)=10：5：85的混合气体，各组分气体的分压随时间的变化关系如图b所示。0～1.2s生成C₃H₆的平均速率为kPa·s^-1；；在反应一段时间后，C₃H₈和O₂的消耗速率比小于2∶1的原因为。
4. （4）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。
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26. (2023·石家庄模拟) 二甲醚是重要的有机合成原料：工业上常用合成气(主要成分为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ )制备二甲醚，其主要反应如下：
反应ⅰ： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$
反应ⅱ： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$
反应ⅲ： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$
1. （1）已知 $\text{[math]}$ 时，由稳定态单质生成 $\text{[math]}$ 化合物的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓 $\text{[math]}$ 。几种物质的标准摩尔生成焓如下表所示，据此计算 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
  物质
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  0.0
  $\text{[math]}$
2. （2）已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 随温度变化的三种趋势如下图中线条所示。能用来表示反应ⅰ的线条是(填线条字母)。
3. （3）在 $\text{[math]}$ 催化剂的作用下发生反应ⅰ，其可能反应机理如下图所示。
  ①根据元素电负性的变化规律，图中反应步骤Ⅲ可描述为。
  ②在合成甲醇过程中，需要不断分离出甲醇的原因为(填选项字母)。
  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
4. （4）一定温度下，在体积为 $\text{[math]}$ 的刚性容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 制备二甲醚， $\text{[math]}$ 时达到平衡，平衡时 $\text{[math]}$ 的转化率为80%， $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ 。
  ① $\text{[math]}$ 内， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
  ②反应ⅲ的平衡常数 $\text{[math]}$ (保留三位有效数字)。
5. （5）实际工业生产中，需要在260℃、压强恒为 $\text{[math]}$ 的反应釜中进行上述反应。初始时向反应釜中加入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，为确保反应的连续性，需向反应釜中以 $\text{[math]}$ 、进气流量 $\text{[math]}$ 持续通入原料，同时控制出气流量。
  ①需控制出气流量小于进气流量的原因为。
  ②已知出气流量为 $\text{[math]}$ ，单位时间内 $\text{[math]}$ 的转化率为60%，则流出气体中 $\text{[math]}$ 的百分含量为。
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27. (2023·福州模拟) 苯乙烯是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，常用乙苯为原料合成。其反应原理如下：
$\text{[math]}$
已知：上述反应的速度方程为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别为正、逆反应速度常数，P为各组分分压(分压=总压×物质的量分数)。
1. （1）该反应中，部分化学键的平均键能数据如下表：
  键
  C-H
  C-C
  C=C
  H-H
  键能 $\text{[math]}$
  413
  348
  X
  436
  请计算X=。
2. （2）利用 $\text{[math]}$ 催化乙苯()脱氢的反应机理如下
  下列说法正确的是____。
  
  A . 乙苯中，α位的碳氢键键能小于β位的碳氢键键能 B . $\text{[math]}$ 通过降低焓变加快反应速率 C . 增加 $\text{[math]}$ 用量可提高反应的平衡转化率
3. （3）经研究表明，在固定空速(恒压)条件下该反应存在乙苯的转化率较低、氧化铁表明存在积碳等问题。若在起始加入一定量的水蒸气能够有效地解决这些问题，加入水蒸气的作用是和。
4. （4） 100kPa下，反应气组成 $\text{[math]}$ 分别按照 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 投料，乙苯平衡转化率随反应温度变化关系如图。
  ①图中 $\text{[math]}$ 的曲线是(填曲线标号)。
  ②图中M点的正反应速率和N点的逆反应速率大小关系为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”“<”或“=”)。
  ③550℃、100kPa，按 $\text{[math]}$ 投料时， $\text{[math]}$ kPa(用最简分数表示)。
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28. (2022·诸暨模拟) 利用制取生物柴油的副产物甘油可重整制氢，通入一定量的水蒸气，经一系列反应可获得 $\text{[math]}$ 、CO、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等组成气体，通过调整反应的组成和条件可提高 $\text{[math]}$ 产率。请回答：
1. （1）制氢的几个主要反应如下：
  反应1： $\text{[math]}$         $\text{[math]}$
  反应2： $\text{[math]}$         $\text{[math]}$
  反应3： $\text{[math]}$         $\text{[math]}$
  反应4： $\text{[math]}$         $\text{[math]}$
  ①计算 $\text{[math]}$ 并判断该反应的自发性。
  ②温度控制不当，气相产物之间会发生积碳副反应如下：
  $\text{[math]}$         $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$         $\text{[math]}$ ；
  从而影响氢气产率。若仅考虑积碳副反应，一定温度下，测得在1.0MPa恒压反应体系中组分的分压(即组分的物质的量分数×总压)。达平衡时， $\text{[math]}$ ，则平衡常数 $\text{[math]}$ 。
  ③生产过程中，为减小积碳对氢气产率及催化剂的影响，下列措施合适的是。
  A．通入过量的氧气        B．通入适量的水蒸气        C．选择合适的催化剂        D．加压
  ④上述各反应达平衡时，体系中各物质的摩尔分数(物质的量分数)受温度的影响如图所示，请结合图像解释在图示温度范围内随着温度升高 $\text{[math]}$ 的摩尔分数先迅速上升后缓慢下降的原因是。
2. （2）反应2的一种催化机理是生成中间体甲酸，此时甲酸在金属氧化物催化剂表面的催化机理如图所示：
  若想尽可能进行路径1，则选择的氧化物M-O键结合力应较(填“强”或“弱”)；请补充完整反应的历程：(*表示吸附态)
  …… $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ +；； $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$
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29. (2022高三下·池州模拟) 已知：4HBr(g)+O₂(g)⇌2H₂O(g)+2Br₂(g)ΔH。v_正=k_正c^a(HBr)·c^b(O₂)，v_逆=k_逆c^c<(H₂O)·c^d(Br₂)(v_正为正反应速率，v_逆为逆反应速率，k_正为正反应速率常数，k_逆是逆反应速率常数，只与温度和催化剂有关，与浓度和接触面积无关；a、b、c、d是反应级数，可取整数和分数)。

（1）已知几种共价键键能数据如下所示：

共价键

H-Br

O=O

H-O

Br-Br

键能(kJ·mol^-1)

363

498

467

193

上述反应中，ΔH=kJ·mol^-1。
（2）下列关于k_正和k_逆的说法正确的是____(填字母)。

A . 增大压强，k_正增大，k_逆减小 B . 升高温度，k_正和k_逆都增大 C . 加入催化剂，k_正和k_逆都增大 D . 增大接触面积，k_正和k_逆都减小

（3）为了测定反应级数，设计实验，测定结果如表所示：

实验序号	c(HBr)/mol·L^-1	c(O₂)/mol·^L-1	正反应速率
1	0.1	0.1	v
2	0.1	0.2	2v
3	0.2	0.4	8v
4	0.4	x	32v

①x=，a=，b=。

②有人提出如下反应历程：

(I)HBr+O₂→HO-OBr(慢反应)

(II)HO-OBr+HBr→H₂O+BrOBr(较快反应)

(III)BrOBr+HBr→BrOH+Br₂(快反应)

(IV)BrOH+HBr→Br₂+H₂O(快反应)

活化能最大的反应是(填代号)。

（4）在密闭容器中充入HBr和O₂ ，发生上述反应，在相同时间里，测得HBr的转化率与温度、压强的关系如图。随着温度升高，三种不同压强下HBr的转化率趋向相等，其原因是。
（5）在一定温度下，向恒容密闭容器中充入4molHBr(g)和1molO₂(g)，测得起始的压强为10akPa，发生上述反应达到平衡时气体压强为起始压强的 $\text{[math]}$ 。该温度下，平衡常数K_p=(kPa)^-1(用含a的代数式表示)。
（6）常温下，如果将上述反应设计成酸性燃料电池，负极反应式为。

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30. (2022高三下·蚌埠模拟) 有效去除大气中的NO_x ，保护臭氧层，是环境保护的重要课题。
1. （1）在没有NO_x催化时，O₃的分解可分为以下两步反应进行；
  ①O₃=O+O₂(慢) ②O+O₃=2O₂(快)
  第一步的速率方程为v₁=k₁c(O₃)，第二步的速率方程为v₂=k₂c(O₃)·c(O)。其中O为活性氧原子，它在第一步慢反应中生成，然后又很快的在第二步反应中消耗，因此，我们可以认为活性氧原子变化的速率为零。请用k₁、k₂组成的代数式表示c(O)=。
2. （2） NO做催化剂可以加速臭氧反应，其反应过程如图所示：
  已知：O₃(g)+O(g)=2O₂(g) ΔH=－143 kJ/mol
  反应1：O₃(g)+NO(g)=NO₂(g)+O₂(g) ΔH₁=－200.2 kJ/mol。
  反应2：热化学方程式为。
3. （3）一定条件下，将一定浓度NO_x(NO₂和NO的混合气体)通入Ca(OH)₂悬浊液中，改变 $\text{[math]}$ ， NOx的去除率如图所示。
  已知：NO与Ca(OH)₂不反应；
  NO_x的去除率=1－ $\text{[math]}$ ×100%
  ① $\text{[math]}$ 在0.3－0.5之间，NO吸收时发生的主要反应的离子方程式为：。
  ②当 $\text{[math]}$ 大于1.4时，NO₂去除率升高，但NO去除率却降低。其可能的原因是。
4. （4）若将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中发生反应：2CO(g)+2NO(g)=N₂(g)+2CO₂(g) ΔH=－759.8 kJ/mol，反应达到平衡时，N₂的体积分数随 $\text{[math]}$ 的变化曲线如图。
  ①b点时，平衡体系中C、N原子个数之比接近。
  ②a、b、c三点CO的转化率从小到大的顺序为；b、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为(以上两空均用a、b、c、d表示)。
  ③若 $\text{[math]}$ =0.8，反应达平衡时，N₂的体积分数为20%，则NO的转化率为。
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31. (2022·鹰潭模拟) 合成氨是目前人工固氮最重要的途径，对人类生存具有重大意义，反应为：
1. （1） N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g)     ∆H=－92.4kJ/mol。
  ①该反应在  (填“高温”“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
  我国科学家在合成氨反应机理研究中取得新进展，首次报道了LiH-3d过渡金属这一复合催化剂体系，并提出了“氮转移”催化机理。
  i. 3LiH(s) + N₂(g) =Li₂NH(s) + LiNH₂(g)   ΔH₁=+32.8kJ·mol^-1
  ii. Li₂NH(s)+2H₂(g)=2LiH(s)+NH₃(g)     ΔH₂=－88kJ·mol^-1
  iii． LiNH₂(g)+H₂(g)=LiH(s)+NH₃(g)     ΔH₃
  ②则ΔH₃=。
2. （2）为了研究反应的热效应，我国的科研人员计算了在一定范围内下列反应的平衡常数 $\text{[math]}$ 。
  i． $\text{[math]}$
  ii． $\text{[math]}$
  iii． $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的线性关系图如下所示：
  ①由图可知ΔH₁0(填“大于”或“小于”)。
  ②反应i的Kp₀=(用Kp1和Kp2表示)。
  反应i的 $\text{[math]}$ 0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程。
3. （3）氨水可以吸收二氧化碳。已知常温下，K_b(NH₃·H₂O)=1.8×10^-5 ， K_a1(H₂CO₃) =4.4×10^-7 ， K_a2(H₂CO₃) =4.4×10^-11 ， ^．此温度下某氨水的浓度为 2mol/L，则溶液中c(OH^-)=mol/L，将CO₂通入氨水中使溶液恰好呈中性，则此时 $\text{[math]}$ =(保留小数点后4位数字)
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32. (2022·静安模拟) 高温下，活性炭可用来处理NO_x废气。某研究小组向体积固定的密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+ 2NO(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+CO₂(g)。T₁℃时，测得反应进行到不同时刻各物质的浓度如下表：
时间(min)
浓度(mol·L^-1)
0
10
20
30
40
50
NO
2.0
1.16
0.40
0.40
0.6
0.6
N₂
0
0.42
0.80
0.80
1.2
1.2
CO₂
0
0.42
0.80
0.80
1.2
1.2
回答下列问题：
1. （1）碳原子核外有个未成对的电子，N₂分子的电子式是，氧原子2p亚层的轨道表示式为。
2. （2） T₁ ℃时，在0～10 min内的平均反应速率v(N₂)=mol·L^-1·min^-1。
3. （3）该反应的平衡常数表达式为。第30min 时，仅改变了某一条件，请根据表中数据判断可能改变的条件是(填字母编号)。
  a. 加入合适的催化剂 b. 适当缩小容器的体积
  c. 再通入一定量的NO d. 再加入一定量的活性炭
4. （4）若第30 min时，将温度升高至T₂℃，重新达新平衡时K为2.25，则正反应为反应(填“放热”或“吸热”)，NO的平衡转化率(填“升高”或“降低”)。
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33. (2022·虹口模拟) 氮氧化物( $\text{[math]}$ )的任意排放会造成酸雨、光化学烟雾等环境污染问题，其与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，发生反应： $\text{[math]}$ 。
完成下列填空：
1. （1）该反应的平衡常数表达式 $\text{[math]}$ 。
2. （2） ①若反应在恒容密闭容器中进行，能说明该反应已达到平衡状态的是(选填编号)。
  a． $\text{[math]}$ b． $\text{[math]}$ 和NO的物质的量之和保持不变
  c．混合气体密度保持不变 d． $\text{[math]}$
  上述反应可以视作分两步进行：
  (i)……
  (ii) $\text{[math]}$
  ②反应i的化学方程式可能是。反应ii中反应物化学键总能量生成物化学键总能量(填“高于”“低于”或“等于”)。
3. （3）保持恒温条件，将 $\text{[math]}$ 充入不同容积的密闭容器中进行反应ii，充分反应达到平衡后，反应物的转化率与容器容积及不同温度的关系如下图所示：
  ①图中 $\text{[math]}$ 的关系为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“＞”“＜”或“=”)；A、B、C各自对应化学平衡常数大小关系是。
  ②若从起始到处于A点状态共经过 $\text{[math]}$ ，该时间段内化学反应速率 $\text{[math]}$ 。
  工业中利用新型催化剂M催化氦气与NO反应生成 $\text{[math]}$ ，从而去除NO的影响： $\text{[math]}$ ，相同时间内，NO的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示。
4. （4）在 $\text{[math]}$ 范围内随着温度的升高，NO的去除率上升的原因可能是(任写一点)：。
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34. (2022·石嘴山模拟) 2021年6月17日神舟十三号载人飞船与空间站成功对接，航天员进入天和核心舱。空间站处理 $\text{[math]}$ 的一种重要方法是 $\text{[math]}$ 的收集、浓缩与还原。
1. （1） $\text{[math]}$ 还原 $\text{[math]}$ 制 $\text{[math]}$ 的部分反应如下：
  ① $\text{[math]}$
  ② $\text{[math]}$
  ③ $\text{[math]}$
  反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
2. （2）在催化剂作用下 $\text{[math]}$ 加氢可制得甲醇，该反应历程如下图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注，如 $\text{[math]}$ 表示 $\text{[math]}$ 吸附在催化剂表面；图中 $\text{[math]}$ 已省略)。
  上述合成甲醇的反应速率较慢，该反应过程中决定反应速率的步骤是(用化学方程式表示)。
3. （3）在一定条件下，向某 $\text{[math]}$ 恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生反应 $\text{[math]}$ 。
  ①图1中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系的是曲线 (填“m”或“n”)，判断依据是。
  ②若 $\text{[math]}$ ，测得在相同时间内，不同温度下 $\text{[math]}$ 的转化率如图2所示， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”、“<”或“=”)； $\text{[math]}$ 时，起始压强为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (保留二位小数； $\text{[math]}$ 为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
  ③已知速率方程 $\text{[math]}$ 是速率常数，只受温度影响。图3表示速率常数的对数 $\text{[math]}$ 与温度的倒数 $\text{[math]}$ 之间的关系， $\text{[math]}$ 分别代表图2中a点、c点的速率常数，点表示c点的 $\text{[math]}$ 。
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35. (2022·嘉定模拟) 回答下列问题：
1. （1）将0.050mol SO₂(g)和0.030mol O₂(g)充入一个2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2SO₃(g)+Q。写出该反应的逆反应化学平衡常数表达式；经2分钟反应达到平衡，测得n(SO₃)=0.040mol，则这个时间段O₂的平均反应速率为。
2. （2）在容积不变时，下列措施中有利于提高SO₂平衡转化率的有(选填编号)。
  a. 移出氧气 b. 降低温度 c. 减小压强 d. 再充入0.050mol SO₂(g)和0.030mol O₂(g)
3. （3）在起始温度T₁(673K)时SO₂的转化率随反应时间(t)的变化如图。请在图中画出其他条件不变情况下，起始温度为T₂(723K)时SO₂的转化率随反应时间变化的示意图。
  常温下，向1L pH=10的NaOH溶液中持续通入CO₂。通入CO₂的体积(V)与溶液中水电离产生的OH^-离子浓度(c)的关系如图所示。
4. （4） c点溶液中离子浓度由大至小的关系是：。a点溶液中由水电离产生的c(H⁺)=。b点溶液中c(H⁺)1×10^-7mol/L(填写“等于”、“大于”或“小于”)。
5. （5）写出c点到d点化学反应方程式。
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试卷信息

小学

初中

高中

高考二轮复习知识点：化学反应速率与化学平衡的综合应用1

副标题：

*注意事项：

高考二轮复习知识点：化学反应速率与化学平衡的综合应用1

化学考试

试题分析

总体分析

题量分析

难度分析

知识点分析

反应时间/min	n(CO₂)/mol	n(H₂)/mol
0	0.60	1.80
t₁	0.20
t₂		0.60

	0	1min	2min	3min	4min	5min	6min
M(mol)	1.00	0.76	0.56	0.40	0.36	0.36	0.36
P(mol)	0	0.06	0.11	0.15	0.16	0.16	0.16

容器	甲	乙	丙
容积/L	0.5	0.5	1.0
温度/℃	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
反应起始量	1.5mol A，0.5mol B	1.5mol A，0.5mol B	6.0mol A，2.0mol B

容器编号	起始浓度/(mol·L^-1)			平衡浓度/(mol·L^-1)
容器编号	c(SO₂)	c(O₂)	C(SO₃)	c(O₂)
I	0.6	0.3	0	0.2
II	0.5	x	0.3
III	0.3	0.25	0.2

反应时间 $\text{[math]}$	0	4	8	12	t	20
$\text{[math]}$ 浓度 $\text{[math]}$	0	2440	3200	3600	4000	4100

催化剂	t=350℃		t=400℃
催化剂	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
催化剂Ⅰ	10.8	12722	345.2	42780
催化剂Ⅱ	9.2	10775	34	38932

物质	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	0.0	$\text{[math]}$

时间(min) 浓度(mol·L^-1)	0	10	20	30	40	50
NO	2.0	1.16	0.40	0.40	0.6	0.6
N₂	0	0.42	0.80	0.80	1.2	1.2
CO₂	0	0.42	0.80	0.80	1.2	1.2

键	C-H	C-C	C=C	H-H
键能 $\text{[math]}$	413	348	X	436

共价键	H-Br	O=O	H-O	Br-Br
键能(kJ·mol^-1)	363	498	467	193