内容正文:
专题18 速率方程及其应用
目录
一、热点题型归纳…………………………………………………………………………………………………………1
【题型一】速率方程中相关量的计算……………………………………………………………………………………1
【题型二】反应物浓度与反应速率关系分析……………………………………………………………………………2
【题型三】影响速率常数和速率的因素…………………………………………………………………………………4
【题型四】速率常数和平衡常数的关系…………………………………………………………………………………4
二、最新模考题组练………………………………………………………………………………………………………7
【题型一】速率方程中相关量的计算
【典例分析】
【典例1】(2021年高三八省联考河北卷)一定条件下,反应H2(g)+Br2(g)2HBr(g)的速率方程为v=kcα(H2)·cβ(Br2)·cγ(HBr),某温度下,该反应在不同浓度下的反应速率如下:
c(H2)/(mol/L)
c(Br2)/(mol/L)
c(HBr)/(mol/L)
反应速率
0.1
0.1
2
v
0.1
0.4
2
8v
0.2
0.4
2
16v
0.4
0.1
4
2v
0.2
0.1
c
4v
根据表中的测定结果,下列结论错误的是( )。
A.表中c的值为4
B.α、β、γ的值分别为1、2、-1
C.反应体系的三种物质中,Br2(g)的浓度对反应速率影响最大
D.在反应体系中保持其他物质浓度不变,增大HBr(g)浓度,会使反应速率降低
【提分秘籍】
1.速率方程意义:表示反应物浓度与反应速率的定量关系
2.举例:A2(g)+B2(g)2AB(g),v=kcα(A2)·cβ(B2)
①H2+Cl22HCl,v=k[c(H2)][c(Cl2)]1/2
②N2(g)+3H2(g)2NH3(g),v=kc(N2)·c1.5(H2)·c-1(NH3)
3.测定方法:α、β必须通过实验测定,无法直接写出。
(1)将相关实验数据代入速率方程表达式,列方程组计算求解
(2)分析相关浓度数据与反应速率的关系,确定α、β…的数值
4.α、β…数值大的相应物质浓度变化对反应速率影响大
【变式演练】
1.(2022·北京顺义牛栏山一模)已知反应:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v=kcx(NO)•cy(H2),k为速率常数。在800℃时测得的相关数据如表所示。
实验
数据
初始浓度(mol·L-1)
生成N2的初始速率
(mol·L-1·s-1)
c(NO)
c(H2)
1
2.00×10-3
6.00×10-3
1.92×10-3
2
1.00×10-3
6.00×10-3
4.80×10-4
3
2.00×10-3
3.00×10-3
9.60×10-4
下列说法中不正确的是( )。
A.关系式中x=1、y=2
B.800℃时,k的值为8×104
C.若800℃时,初始浓度c(NO)=c(H2)=4.00×10-3mol·L-1,则生成N2的初始速率为5.12×10-3mol·L-1·s-1
D.当其他条件不变时,升高温度,速率常数将增大
2.丙酮的碘代反应CH3COCH3+I2→CH3COCH2I+HI的速率方程为v=kcm(CH3COCH3)cn(I2),其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示。
c(CH3COCH3)/mol·L-1
c(I2)/mol·L-1
v/10-3mol·L-1·min-1
0.25
0.050
1.4
0.50
0.050
2.8
1.00
0.050
5.6
0.50
0100
2.8
下列说法正确的是( )。
A.速率方程中的m=1,n=0
B.该反应的速率常数k=2.8×10-3min-1
C.增大I2的浓度,反应的瞬时速率加快
D.在过量的I2存在时,反应掉87.5%的CH3COCH3所需的时间是375min
3.(2021·福建省等级考)NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O↑。为探究反应速率与c(NaNO2)的关系,利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。
实验步骤:往A中加入一定体积(V)的2.0mol·L-1 NaNO2溶液、2.0mol·L-1NH4Cl溶液和水,充分搅拌