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1、小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 一、拓展点 明晰“化学反应速率常数”,考场遇生不心慌 运用题给陌生的原理和规律进行解题是近几年高考的一大热点,主要考查考生的迁移 运用能力,但得分率极低;今以化学反应速率常数为例进行讲解拓展,旨在让考生学会灵 活变通,做到举一反三,稳取高分。 1速率常数含义 速率常数 (k)是指在给定温度下,反应物浓度皆为1 mol L 1 时的反应速率。 在相同的浓 度条件下,可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。 化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比,
2、而速率常数是其比例常数,在恒温 条件下,速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此,可以应用速率方程求出该温度下 任意浓度时的反应速率。 2速率方程 一定温度下,化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。 对于反应: aA bB=gG hH 则 vkca(A) c b(B)(其中 k 为速率常数 )。 如: SO2Cl2 SO2Cl2 vk1c(SO2Cl2) 2NO2 2NO O2vk2c 2(NO 2) 2H22NON22H2O vk3c 2(H 2) c 2 (NO) 3速率常数的影响因素 温度对化学反应速率的影响是显著的,速率常数是温度的函数,同一反应, 温度不同, 速率
3、常数将有不同的值,但浓度不影响速率常数。 示例 (2017 江苏高考改编)温度为T1时,在三个容积均为 1 L 的恒容密闭容器中仅 发生反应:2NO 2(g)2NO(g) O2(g)(正反应吸热 )。 实验测得:v 正v(NO2)消耗k正c 2(NO 2), v 逆v(NO)消耗2v(O2)消耗k逆c 2(NO) c(O 2),k 正、k逆为速率常数,受温度影响。下列说法 正确的是 () 容器编 号 物质的起始浓度(mol L 1 ) 物质的平衡浓度(mol L 1) c(NO2) c(N O) c(O2) c(O2) 0.6 0 0 0.2 0.3 0.5 0.2 0 0.5 0.35 A达
4、平衡时,容器与容器中的总压强之比为45 B达平衡时,容器中 c O2 c NO2 比容器中的大 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 C达平衡时,容器中NO 的体积分数小于50% D当温度改变为T2时,若 k 正k逆,则 T2T1,D 项错误。 答案 C 专项增分集训 1(2016 海南高考 )顺-1,2-二甲基环丙烷和反-1,2-二甲基环丙 烷可发生如下转化: 该反应的速率方程可表示为:v正k正c顺和 v逆k逆c反,k正 和 k逆在一定温度时为常数,分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题:
5、 (1)已知: t1温度下, k 正 0.006 s 1,k 逆0.002 s 1,该温度下反应的平衡常数值 K1 _;该反应的活化能Ea正小于 Ea逆,则 H_0(填“小于”“等于”或“大 于” )。 (2)t2温度下,图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的 曲线是 _(填曲线编号 ),平衡常数值K2 _;温度 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 t2_t1(填“小于”“等于”或“大于”),判断理由是 _ 。 解析: (1)化学平衡状态时正逆反应速率相等,根据已知信息,则0.006c顺
6、 0.002c反, K1 c 反/c顺0.006 0.0023;该反应的活化能Ea正小于 Ea逆,说明断键吸收的能量小于成 键释放的能量,即该反应为放热反应,则 H 小于零。 (2)反应开始时,c 顺的浓度大,单位时间的浓度变化大, w 顺的变化也大,故 B 曲线符 合题意, 设顺式异构体的起始浓度为x,该可逆反应左右物质系数相等,均为 1,则平衡时, 顺式异构体为0.3x,反式异构体为0.7x,所以平衡常数值K20.7x 0.3x7/3,因为K1 K2,放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动,所以温度 t2大于 t1。 答案: (1)3小于 (2)B7/3大于放热反应升高温度时平衡向逆反应方
7、向移动 2(2018 长沙模拟 )现有甲、乙两个化学小组利用两套相同装置,通过测定产生相同体 积气体所用时间长短来探究影响H2O2分解速率的因素(仅一个条件改变)。甲小组有如下实 验设计方案。 实验编 号 温 度 催化剂浓度 甲组实 验 25 三氧化 二铁 10 mL 5% H2O2 甲组实 验 25 二氧化 锰 10 mL 5% H2O2 甲、乙两小组得出如下图数据。 (1)甲小组实验得出的结论是_ 。 (2)由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据分析,相同条件下 H2O2在 _(填“酸”或“碱”)性环境下放出气体速率较快;由此,乙组提出可以用BaO2固 体与硫酸溶液反应制H2O2,
8、其反应的离子方程式为_;支持这 一方案的理由是_ 。 (3)已知过氧化氢还是一种极弱的二元酸:H2O2H HO 2(Ka1 2.410 12)。当稀 H2O2溶液在碱性环境下分解时会发生反应 H2O2OH HO 2H2O,该反应中, 正反应 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 速率为 v正k正 c(H2O2) c(OH ),逆反应速率为 v 逆k逆 c(H2O) c(HO 2),其中 k 正、k逆为 速率常数,则k正与 k逆的比值为 _(保留 3 位有效数字 )。 解析: (1)甲组实验 与
9、所用的 H2O2浓度相同, 催化剂不同, 根据图像判断 反应速 度要快于 ,甲小组得出结论:H2O2分解时, MnO 2比 Fe2O3催化效率更高。 (2)比较乙组 的图像可知,相同条件下,H 2O2在碱性环境下放出气体速率较快;根据题意可知,反应物 为 BaO2固体与硫酸溶液,生成物 H2O2,另一种生成物为BaSO4,离子方程式为BaO22H SO2 4=BaSO4H2O2。该方案产物中有 BaSO4,有利于平衡右移。结合H2O2在酸性 环境下分解较慢这一事实可判断该方案成立。(3)根据H2O2 H HO 2 ,有Ka1 c H c HO 2 c H2O2 2.410 12,反应达平衡时,
10、 v正v逆,v正k正 c(H2O2) c(OH ),v 逆k 逆 c(H 2O) c(HO 2), k 正 c(H2O2) c(OH ) k 递 c(H2O) c(HO 2),则 k正 k逆 c H2O c HO 2 c H2O2 c OH c H2O c HO 2 c H c H2O2 c OH c H Kal K H2O Kal c OH c H c H2O Kal KW 1 000 18 2.4 10 12 110 14 1 000 18 2.4 10 12 1.8 10 16 1.3310 4。 答案: (1)H2O2分解时, MnO 2比 Fe2O3催化效率更高 (2)碱BaO22H
11、 SO2 4=BaSO4H2O2 BaSO4的生成使平衡右移,有利于H2O2 的生成,酸性环境有利于H 2O2的存在 (等其他合理原因 )(3)1.33104 3.(2018沈阳模拟 )发射航天火箭常用肼(N2H4)与 N2O4作燃料与助燃剂。肼 (N2H4)与 N2O4的反应为 2N2H4(l)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g) H 1 077 kJmol 1。 (1)在密闭容器中, 反应 2NO2N2O4在不同条件下的化学平衡情况如图 a、 图 b所示。 图 a 表示恒温条件下c(NO 2)的变化情况; 图 b 表示恒压条件下,平衡体系中N2O4的质量分 数随温度的变化情况(实线上
12、的任意一点为对应温度下的平衡状态)。 其他条件不变时,向平衡体系中充入N2O4,平衡常数 _(填“增大”“不变” 或“减小” )。 图 a 中,A1 A2变化的原因可能是_( 一条 即可 )。 图 b 中, E 点对应状态中,v正_v逆(填“”“”或“”)。 图 b 中,维持t1不变, E A 所需时间为x,维持 t2不变, D C 所需时间为y,则 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 小学英语、英语课件、英语教案、小学英语试题、英语导学案、英语单词短语 x_y(填“”“”或“”)。 (2)N2O4与 NO2之间存在反应 N2O4(g) 2NO2(g)。将一定
13、量的N2O4放入恒容密闭容 器中,测得其平衡转化率 (N2O4)随温度的变化如图所示。 图中 a 点对应温度下,已知N2O4的起始压强p0为 108 kPa,列式计算该温度下反应 的平衡常数Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数)。 在一定条件下,该反应N2O4、 NO2的消耗速率与自身压强间存在关系:v(N2O4) k1p(N2O4),v(NO2)k2p 2 (NO2),其中 k1、k2是与反应温度有关的常数。 则一定温度下, k1、 k2与平衡常数 Kp的关系是k1_。 解析:(1)平衡常数只随温度变化,不随物质浓度变化, 加入 N2O4是增大生成物浓度, 平衡逆向进行,K 值不变; 分析图像和化学方程式可知,反应前后是气体体积减小的反 应, NO 2浓度急剧增大后减小, 说明是缩小容器体积, 增大压强平衡正向进行,即由 A1A2, c(NO2)变化的原因是容器体积减小,浓度增大;A、B、C 三点都在平衡线上,所以此三 点的正、逆反应速率相等,E 点要达平衡,必须提高N2O4的百分含量,也就是正向建立平 衡,从而得出v 正v逆;温度越高反应速率越大,反应达到平衡时间越短,因为t1 (2)115.2 kPa 1 2k2K p
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