题型02 速率常数相关计算-备战2021年高考化学解题之化学反应速率与化学平衡

母题 & 探源 题型01 速率常数相关计算 【题型典例】[2018全国卷Ⅲ，28节选，11分]三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(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SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。 （1）343 K时反应的平衡转化率α=　　　　%。平衡常数K343 K=　　　　(保留2位小数)。  （2）在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是　　　　　　　　；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有　　　　　　　　、　　　　　　　　。  （3）比较a、b处反应速率大小：va　　　　vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v=v正-v逆=k正-k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)。  【答案】（1）22　0.02　（2）及时移去产物　改进催化剂　提高反应物压强(浓度)　（3）大于　1.3 【审题】本题的解题关键是根据v=v正-v逆=k正-k逆，得到v正=k正， v逆= k逆，从而代入表达式进行求解。另外达到平衡状态时v正=v逆，可以求出的值。 【解题】 （1）温度越高，反应越先达到平衡，由图知，左侧曲线对应的温度为343 K，343 K时反应的平衡转化率为22%。设开始时加入SiHCl3的浓度为a mol·L-1，根据化学方程式和SiHCl3的平衡转化率知，达平衡时，SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的浓度分别为0.78a mol·L-1、0.11a mol·L-1、0.11a mol·L-1，化学平衡常数K343 K=≈0.02。 （2）根据化学平衡移动原理并结合该反应特点，及时分离出生成物可提高反应物的转化率。缩短反应达到平衡的时间，实质就是提高反应速率，可采用加压的方式或选择更为高效的催化剂。 （3）温度越高，反应速率越大，a点所在曲线对应的温度高于b点所在曲线对应的温度，所以a点的反应速率大于b点的反应速率。a点所在曲线达到平衡时，v正=v逆，即k正=k逆，从题图可知a点所在曲线平衡时SiHCl3的转化率为22%，设开始加入SiHCl3 y mol·L-1，则根据“三段式”法得 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)