2023年高考化学复习 大一轮复习讲义 热点强化14　速率常数与化学平衡常数的关系.pdf

《2023年高考化学复习 大一轮复习讲义 热点强化14　速率常数与化学平衡常数的关系.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年高考化学复习 大一轮复习讲义 热点强化14　速率常数与化学平衡常数的关系.pdf（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、热点强化1 4 速率常数与化学平衡常数的关系I知识精讲1 .假设基元反应(能够一步完成的反应)为aA(g)+6 B(g)=cC(g)+J D(g),其速率可表示为。=上理人)/很)，式中的k 称为反应速率常数或速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率,与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。2 .正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系对于基元反应 aA(g)+6 B(g)d2(g)4-4 (g),。正=&心戊A)”=”或)。答 案 1 解 析 解题步骤及过程：步骤1 代入特殊值：平衡时v 正=。/，即k i-c(C

2、H4)c(H2O)=l i i-c(C O)-c3(H 2);步骤2 适当变式求平衡常数，K|_-r(C Q)-c3(H2)_ kAc(C H 4)C(H2O)-f e：k A=k at,K=1步骤3 求其他/C(CO3(H2)h ,.一K 2 c(C H 4 c(H 2。)一k 正一15k 星,K 2 1.5,1.5 1,平衡正向移动，升高温度平衡向吸热方向移动；则乃 7 1。热点专练1.N 2 O 4 与 N O 2 之间存在反应：N2O4(g)2 N C h(g)。将一定量的N 2 O 4 放入恒容密闭容器中，在一定条件下，该反应N 2 O 4、N 0 2 的消耗速率与自身压强间存在关系

3、：o(N 2 O 4)=hp(N 2 O 4),O(N C h)=公p 2(N O 2),其中心、上 2 是与反应温度有关的常数。则一定温度下，心、依与平衡常数 K p 的 关 系 是 女 产。答 案 K p 4 2解析 Kp=啸黑，平 衡 时 N O 2、N2O4的 消 耗 速 率 之 比 为P(N O2)：W N 2 O 4)=P(N 2(_ 4)伙 2-p 2(N O 2):的 p(N 2 O 4)=2 ：l o2 .利用N H s 的还原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反应如下：4 N H3(g)+6 N O(g)5 N 2(g)+6 H2O(l)A/7 c6(N O),。

4、逆=%逆 七 3 2)如(比0)伏正、迪分别是正、逆反应k速率常数)，该反应的平衡常数K=筌 则x=_,尸 _。km答 案 5 0k*解析 当反应达到平衡时有。正k i-c4(NH 3).c6(NO)=A:i-ct(N2)-cv(H2O),变换可得1K i fF 例2。曰 20)-一、2 T*,kw/(N2)“、，八=c 4(NH 3 c 6(NO)，该反应的平衡品数K=m(N H 3 c 6(N O)斤以尸 5,产。3 .2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程如下：反应 I :2NO(g)N2C h(g)(快)AH i v O5#=佑七(NO),vi 迪=&1 a-c(N2O2):

5、反应 I I：N2O2(g)+O2(g)2NC h(g)(慢)A/72 0 2 迪=%2 i 2,C 2(NC)2)。一定条件下，反应2NO(g)+C h(g)2NC h(g)达到平衡状态，平衡常数长=(用含 h正、鬲递、依正、心迎的代数式表示)。反 应 I 的活化能E.(填或“=”)反应n的活化能Eu。(2)已知反应速率常数k随温度的升高而增大，则升高温度后股正增大的倍数 公逆增大的倍数(填“大于”“小于”或“等于”)。公 庆 2正答案 p(O2)时，测得肌红蛋白的结合度(a)与 pQ)的关系如图所示 a=*黑 图 需)X 10 0%。研究表明正反应速率v正=左w c(Mb)p(C h),逆

6、反应速率v逆=逆 以 Mb C h)(其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数)。%、(zoqwwp(O2)/kPa(1)试写出平衡常数K 与速率常数上正、出迎之间的关系式为K=(用含有左亚、k逆的式子表示)。(2)试求出图中c 点时，上述反应的平衡常数K=kPa-,已知上逆=60 s ,则速率常数 正=s-kPa L答 案(诺(2)2 120解 析(1)可逆反应达到平衡状态时，v 正=0 逆，所 以 k A-c(Mb)-p(O2)=Z：逆 立MbCh),T湍端,而平衡常数2前繇厂去c 点时，p Q)=4.5 0 k P a,肌红蛋白的结合度 a=90%代人平衡常数表达式中可得K=c(M

7、bO2)_ 0.9c(Mb)p(O2)=4.50 X(1-0.9)kPa=2 kPaK=f 贝 I 2 正=K 攵 逆=2kPa iX 60s|=120s i kPa。k迪5.(2022青岛高三模拟)乙烯、环氧乙烷是重要的化工原料，用途广泛。O O实验测得 2cH2=CH2(g)+O2(g)2 A(g)正向解 析 该反应蛤变大于0,焙变=正反应活化能一逆反应活化能，所以E a(正)民代)；反应达到平衡时正、逆反应速率相等，即 k 4 c(C 2H 5 O H)=&E C(C H 3 0 c H 3),所以有 哼*E 黑=者=K,rc时，“正=0.0 0 6 S-,J l ,=0.0 0 2 s

8、-1,所 以 该 温 度 下 平 衡 常 数1；=3,所以该4温度下向某恒容密闭容器中充入1.5 mol乙醇和4 mol甲醛时，浓度商Q=%3,所以此时反应正向进行。7 .(1)将 C oF e z C U 负载在A I 2O 3 上，产氧温度在1 20 0 ,产氢温度在1 0 0 0 时,可顺利实现水的分解，氢气产量高且没有明显的烧结现象。循环机理如下，过程如图1所示，不考虑温 度 变 化 对 反 应 的 影 响。太阳能聚光T C oF e z。：、A J O：；卜 O zA反 应 器|第I步H2O 1 C oA b。、FeAbO,卜 H2B反 应 器|第n步-C oF e2O A 12O3

9、图 12.01.61.20.80.410 20 30 40 50 60 7()时间/min图2第 I 步：C oF e 2O 4(s)+3 A b O 3(s)C oA h O 4(s)+2F e A h O 4(s)+O 2(g)H=a kJ-mol第 H 步：C oA 12O4(S)+2F eA 12O4(S)+H2O(g)C oF e2O4(s)+3 A l2O3(s)+H2(g)A H=b kJm o l1第H步反应的。正=ZU RC(H 20),。逆=Z.C(H 2),人 正、A逆分别为正、逆反应速率常数，仅与温度有关。1 0 0 0 时，在体积为1 L的B反应器中加入2 m o l

10、 H2O发生上述反应，测得H2O(g)和H 2物质的量浓度随时间的变化如图2所示，则60 m i n内,o(CoFe 2(D4)=g-m i n (保留2位小数)。a点时，。止：。迪=(填最简整数比)。在T2 K、1.0 X 10 4 k p a下，等物质的量的CO与C%混合气体发生如下反应：C O(g)+C H4(g)C H3C H O(g)反应速率。出 一。逆=人正9(20)夕(4)=需：,=6.27 g-m i r Ti。由图2可知，反应在60 m i n时达到平衡状态，3。出,此时 c(H q)=0.4m o l-L L c(H 2)=L 6m l L 唬磊悬1.6 m o l-L 1

11、0.4m o l-L-|=4,a 点 C(H 2O)=C(H 2),。正 女 正。(比。)kiL=-=4V i t.版(3 2)ku当反应达到平衡时”逐，合阖湍=4.5 X1。-5kp 72K,1.0 X 10 k Pa时，设起始时(C H 4)=(C O)=1 m o l,列三段式:C O(g)+C H4(g)C H 3cH 0(g)起始/m o l 1 1变化/m o l 0.2 0.2最终/m o l 0.8 0.800.20.2所以 p(C H Q =p(C O)=黑X 1.0 X 10 4 k Pa=X 104 k Pa,P(C H3CHO)=T TX 1.0 X 104 k Pa=1 .o y 1 .o yX 104 k Pa,4 4 1所以 o 正=k JE-p(CO)p(CH4)=ksLXX 104 kPaX-X 104 k P a,。逆=%p(CH3CHO)=%逆 义 XIO4 kPa,。正 左正 (CH4)(CO)意义MCH3cHO)=4.5X105X4 4(gX104)X(X104)j=0.8 o9X104