,热点微专题强化练,热点微专题,4,化学反应速率方程,热点微专题4,【,典题示例,】,【,典例,】,2018,全国卷,28(3),三氯氢硅,(SiHCl,3,),是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题,:,对于反应,2SiHCl,3,(g)=SiH,2,Cl,2,(g)+SiCl,4,(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在,323 K,和,343 K,时,SiHCl,3,的转化率随时间变化的结果如图所示。,【典题示例】,比较,a,、,b,处反应速率大小,:,v,a,_,v,b,(,填“大于”“小于”或“等于”,),。反应速,率,v,=,v,正,-,v,逆,=,k,正,、,k,逆,分别为正、逆向反应速率常数,x,为,物质的量分数,计算,a,处的,=_(,保留,1,位小数,),。,比较a、b处反应速率大小:va_ vb(填“大于”“小,【,审题流程,】,解答本类试题的流程如下,:,【审题流程】解答本类试题的流程如下:,【,解析,】,温度越高,反应速率越快,a,点温度为,343 K,b,点温度为,323 K,故反应速率,:,v,a,v,b,。反应速率,v,=,v,正,-,v,逆,=,则有,v,正,=,v,逆,=,343 K,下反应达到平衡状态时,v,正,=,v,逆,即,此时,SiHCl,3,的平衡转化率,=22%,经计算可得,SiHCl,3,、,SiH,2,Cl,2,、,SiCl,4,的物质的,量分数分别为,0.78,、,0.11,、,0.11,则有,k,正,0.78,2,=,k,逆,0.11,2,k,正,/,k,逆,=0.11,2,/,0.78,2,0.02,。,a,处,SiHCl,3,的平衡转化率,=20%,此时,SiHCl,3,、,SiH,2,Cl,2,、,SiCl,4,的,物质的量分数分别为,0.8,、,0.1,、,0.1,则有,答案,:,大于,1.3,【解析】温度越高,反应速率越快,a点温度为343 K,b点温,【,核心归纳,】,速率常数与化学平衡常数之间的关系,一定温度下,可逆反应,:,a,A(g)+,b,B(g),g,G(g)+,h,H(g),达到平衡状态时,v,正,=,k,正,c,a,(A),c,b,(B),v,逆,=,k,逆,c,g,(G),c,h,(H),因平衡时,v,正,=,v,逆,则,k,正,c,a,(A),c,b,(B)=,k,逆,c,g,(G),c,h,(H),【核心归纳】,【,模拟演练,】,1.(2020,深圳模拟,),甲醇脱水制得二甲醚的反应为,2CH,3,OH(g)CH,3,OCH,3,(g),+H,2,O(g),H,其速率方程式为,:,v,正,=,k,正,c,2,(CH,3,OH),v,逆,=,k,逆,c,(CH,3,OCH,3,),c,(H,2,O),k,正,、,k,逆,为速率常数且只与温度有关。经查阅资料,上述反应平衡状态下,存在计算式,:ln,K,c,=-2.205+(,K,c,为化学平衡常数,;,T,为热力学温度,单位,为,K),。反应达到平衡后,仅升高温度,k,正,增大的倍数,_,k,逆,增大的倍数,(,填“,”,“”,或“,=”),。,【模拟演练】,【,解析,】,温度升高,ln,K,c,减小,K,c,减小,说明升高温度,平衡逆向移动,故升高温度,k,正,增大的倍数小于,k,逆,增大的倍数。,答案,:,【解析】温度升高,lnKc减小,Kc减小,说明升高温度,平衡,2.(2020,荆州模拟,),数十年来,化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。,已知,2NO(g)+O,2,(g)2NO,2,(g),的反应历程分两步,:,第一步,:2NO(g)N,2,O,2,(g)(,快,),H,1,0;,v,1,正,=,k,1,正,c,2,(NO);,v,1,逆,=,k,1,逆,c,(N,2,O,2,),第二步,:N,2,O,2,(g)+O,2,(g),2NO,2,(g)(,慢,),H,2,0;,2.(2020荆州模拟)数十年来,化学工作者对氮的氧化物、,(1)2NO(g)+O,2,(g),2NO,2,(g),的反应速率主要是由,_,(,填“第一步”或“第,二步”,),反应决定。,(2),一定温度下,反应,2NO(g)+O,2,(g),2NO,2,(g),达到平衡状态,请写出用,k,1,正,、,k,1,逆,、,k,2,正,、,k,2,逆,表示的平衡常数表达式,K,=,_,;,(1)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应,【,解析,】,(1),第二步,:N,2,O,2,(g)+O,2,(g),=,2NO,2,(g)(,慢,),主要是由第二步决定反应,速率。,(2),由反应达平衡状态,所以,v,1,正,=,v,1,逆,、,v,2,正,=,v,2,逆,所以,v,1,正,v,2,正,=,v,1,逆,v,2,逆,即,k,1,正,c,2,(NO),k,2,正,c,(N,2,O,2,),c,(O,2,)=,k,1,逆,c,(N,2,O,2,),k,2,逆,c,2,(NO,2,),则是,K,=,答案,:,(1),第二步,(2),【解析】(1)第二步:N2O2(g)+O2(g)=2N,3.(2020,龙岩模拟,),随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重,如何消,除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。利用,NH,3,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,:,4NH,3,(g)+6NO(g),5N,2,(g)+6H,2,O(l),H,0,已知该反应速率,v,正,=,k,正,c,4,(NH,3,),c,6,(NO),v,逆,=,k,逆,c,x,(N,2,),c,y,(H,2,O)(,k,正,、,k,逆,分,别是正、逆反应速率常数,),该反应的平衡常数,K,=,k,正,/,k,逆,则,x,=,_,y,=,_,。,3.(2020龙岩模拟)随着氮氧化物对环境及人类活动影响的,【,解析,】,当反应达到平衡时有,v,正,=,v,逆,即,k,正,c,4,(NH,3,),c,6,(NO)=,k,逆,c,x,(N,2,),c,y,(H,2,O),变换可得,该反应的平衡常数,K,=,k,正,/,k,逆,平衡状态下,K,=,所以,x=,5,y=,0,。,答案,:,5,0,【解析】当反应达到平衡时有v正=v逆,即k正c4(NH3),4.(2020,宁德模拟,),碘及其化合物在人类活动中占有重要地位。已知反应,H,2,(g)+I,2,(g)2HI(g),H,=-11 kJmol,-1,。,716 K,时,在一密闭容器中按物,质的量比,11,充入,H,2,(g),和,I,2,(g),测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数与反,应时间的关系如下图,:,4.(2020宁德模拟)碘及其化合物在人类活动中占有重要地,(1),若反应开始时气体混合物的总压为,p,kPa,则反应在前,20 min,内的平均速率,(HI)=,_,kPa min,-1,(,用含,p,的式子表示,),。,(2),反应达平衡时,H,2,的转化率,(H,2,)=,_,。,(3),上述反应中,正反应速率为,v,正,=,k,正,c,(H,2,),c,(I,2,),逆反应速率为,v,逆,=,k,逆,c,2,(HI),其中,k,正,、,k,逆,为速率常数。升高温度,_,(,填“增大”“减小”,或“不变”,),。,(1)若反应开始时气体混合物的总压为p kPa,则反应在前2,【,解析,】,(1),列出三段式,根据速率公式计算,;,H,2,(g)+,I,2,(g)2HI(g),n,始,11,n,变,x,x,2,x,n,平,1-,x,1,-x,2,x,由图,=0.6,x=0.6,(HI)=0.03,p,kPa min,-1,。,【解析】(1)列出三段式,根据速率公式计算;,(2),反应达平衡时,HI,的物质的量分数为,0.784,=0.784,x,=0.784,H,2,的转化,率,(H,2,)=100%=78.4%,。,(3),到达平衡时,正、逆反应速率相等,正反应速率为,v,正,=,k,正,c,(H,2,),c,(I,2,),逆反应速率为,v,逆,=,k,逆,c,2,(HI),v,正,=,k,正,c,(H,2,),c,(I,2,)=,k,逆,c,2,(HI)=,v,逆,=,K,H,2,(g)+I,2,(g)2HI(g),H,=-11 kJ,mol,-1,升高温,度,平衡逆向移动,减小。,答案,:,(1)0.03,p,(2)78.4%,(3),减小,(2)反应达平衡时,HI的物质的量分数为0.784,【,加固训练,】,(2020,潍坊模拟,),某课题组在,298 K,时研究,H,2,O,2,+2HI=2H,2,O+I,2,反应速率的影响因素,实验结果如表,:,分析上述数据,写出反应速率与物质浓度的关系式,_,;,该反应的速率常数,(,k,),的值为,_,。,试验编号,1,2,3,4,5,c,(HI)/molL,-1,0.100,0.200,0.300,0.100,0.100,c,(H,2,O,2,)/molL,-1,0.100,0.100,0.100,0.200,0.300,v,/molL,-1,s,-1,0.007 60,0.015 3,0.022 7,0.015 1,0.022 8,【加固训练】试验编号12345c(HI)/molL-10.,【,解析,】,浓度越大反应速率越大,二者成正比,;,对比,1,和,3,组数据可知,若反应速,率与浓度之和为正比关系,则,3,组的反应速率应为,1,组的,2,倍,但实际不是,因此反,应速率应与浓度之积有关,设,v=kc,x,(H,2,O,2,),c,y,(HI),根据,2,、,4,组数据可知,=1,则,x=y,则有,0.015 3=,k,0.200,x,0.100,x,0.007 6=,k,0.100,x,0.100,x,联立可以解得,x=,1,k,=0.76,所以,反应速率与物质浓度的关系式,为,v,=,kc,(H,2,O,2,),c,(HI),其中,k,=0.76,。,答案,:,v=kc,(H,2,O,2,),c,(HI),0.76,【解析】浓度越大反应速率越大,二者成正比;对比1和3组数据可,热点微专题强化练,热点微专题,4,化学反应速率方程,1.(2020,泰州模拟,),将氨气与二氧化碳在有催化剂的反应器中反应,2NH,3,(g)+CO,2,(g)CO(NH,2,),2,(s)+H,2,O(g),已知该反应的,v,正,=,k,正,c,2,(NH,3,),c,(CO,2,),v,逆,=,k,逆,c,(H,2,O),k,正,和,k,逆,为速率常数,则平衡常数,K,与,k,正,、,k,逆,的关系式是,_,。,热点微专题强化练热点微专题4化学反应速率方程1.(2020,【,解析,】,当,v,正,=v,逆,时反应达到平衡,则,k,正,c,2,(NH,3,),c(CO,2,)=k,逆,c(H,2,O),整理,得,答案,:,【解析】当v正=v逆时反应达到平衡,则k正c2(NH3),2.Bodensteins,研究了下列反应,:2HI(g)H,2,(g)+I,2,(g),在,716 K,时,气体混合,物中碘化氢的物质的量分数,x,(HI),与反应时间,t,的关系如下表,:,t/min,0,20,40,60,80,120,x(HI),1,0.91,0.85,0.815,0.795,0.784,x(HI),0,0.60,0.73,0.773,0.780,0.784,2.Bodensteins研究了下列反应:2HI(g),上述反应中,正反应速率为,v,正,=k,正,x,2,(HI),逆反应速率为,v,逆,=k,逆,x(H,2,)x(I,2,),其中,k,正,、,k,逆,为速率常数,则,k,逆,为,_,(,以,K,和,k,正,表示,),。若,k,正,=0.002 7 min,-1,在,t=40 min,时,v,正,=,_,min,-1,。,上述反应中,正反应速率为v正=k正