6 专题六　化学反应速率　化学平衡（教师用书）-【金版新学案】2023高考化学大二轮专题复习与测试（新教材 双选B）

考点一　化学反应速率 1．影响化学反应速率的内因——活化能 发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种分子叫做活化分子。活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。 注意：反应热为正、逆反应活化能的差值。 2．速率常数 (1)假设基元反应(能够一步完成的反应)为aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，其速率可表示为v＝kca(A)cb(B)，式中的k称为反应速率常数或速率常数。 (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)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常数K＝。 3．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 1. (1)密闭容器中发生如下反应：A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH＜0。根据下面速率—时间图像，回答下列问题。 ①下列时刻所改变的外界条件：t1__________； t3______________；t4______________。 ②反应速率最快的时间段是_____________________________________。 (2)密闭容器中发生如下反应：I2(g)＋H2(g)2HI(g)，达到平衡状态后，在t1时刻改变某一条件，反应速率与反应时间之间的关系如右图，t1时刻所改变的外界条件是________。 解析：　(1)①t1时，v逆增大程度比v正增大程度大，说明改变的条件是升高温度。t3时，v正、v逆同等程度地增大，说明加入了催化剂。t4时，v正、v逆都减小且v正减小的程度大，平衡向逆反应方向移动，说明改变的条件是减小压强。 ②由于在t3时刻加入的是催化剂，所以t3～t4段反应速率最快。 答案：　(1)①升高温度　加入催化剂　减小压强　②t3～t4段　(2)增大压强或使用催化剂 2．NH3催化还原氮氧化物是目前应用广泛的烟气氮氧化物脱除技术。例如4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)　ΔH1　以FeSO4作催化剂，在不同温度下经过相同的时间测试氨还原氮氧化物效果如图，当反应在250～300 ℃进行的，NOx的转化率随温度升高而迅速升高的原因是______________。 学生用书第52页 当反应400～450 ℃进行时，NOx的转化率随温度升高而降低。当体系温度升至500 ℃以上时，NOx的转化率迅速下降，其可能原因是_______________________。 答案：　温度升高化学反应速率增大，温度升高催化剂的活性增强　催化剂的活性降低(或FeSO4受热分解) 3．升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的速率却随温度的升高而减小，某化学小组为研究该特殊现象的实质原因，查阅资料知：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步： ①：2NO(g)N2O2(g)(快)，v1正＝k1正·c2(NO)　v1逆＝k1逆·c(N2O2)　ΔH1＜0 ②：N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢)，v2正＝k2正·c(N2O2)·c(O2)　v2逆＝k2逆·c2(NO2)　ΔH2＜0 一定温度下，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K＝____________________。 解析：　①2NO(g)N2O2(g)；②N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)；目标反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，由反应达到平衡状态，所以v1正＝v1逆、v2正＝v2逆，所以v1正·v2正＝v1逆·v2逆，k1正·c2(NO)×k2正·c(N2O2)·c(O2)＝k1逆·c(N2O2)×k2逆·c2(NO2)，则K＝＝。 答案：　 考向一　化学反应速率的影响及控制 1.(2022·广东高考，15)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则(　　) A．无催化剂时，反应不能进行 B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低 C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 mol·L－1·min－1 D　[A．由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物浓度也在增加，说明反应也在进行，故A错误；B．由图可知，催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好，说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低，反应更快，故B错误；C．由图可知，使用催化剂Ⅱ时，在0～2 min 内Y的浓度变化了2.0 mol/L，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0 mol/L，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化，故C错误；D．使用催化剂Ⅰ时，