第7章 素养提升 化学反应速率、化学平衡相关的热点、难点探析-【优化探究】2024高考化学一轮复习高考总复习配套教参（人教版双选 新教材 新高考）

化学反应速率、化学平衡相关的热点、难点探析 授课提示：对应学生用书第245页 突破一　速率常数与平衡常数的关系及Kp的计算 推导过程 已知反应aA(g)＋bB(g)cC(g)，反应速率v正＝k正ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆cc(C)，当v正＝v逆时，反应达到平衡，即k正ca(A)·cb(B)＝k逆cc(C)，故＝＝K。 结论：K＝。 1．(1)NO2可发生二聚反应生成N2O4，化学方程式为2NO2(g)N2O4(g)，上述反应达到平衡后，升高温度可使体系颜色加深，则该反应的ΔH____________(填“＞”或“＜”)0。 已知该反应的正反应速率方程为v正＝k正·c2(NO2)，逆反应速率方程为v逆＝k逆·c(N2O4)，其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数。则如图(lg k表示速率常数的对数；表示温度的倒数)所示①、②、③、④四条斜线中，能表示lg k正随变化关系的是斜线____________(填序号，下同)，能表示lg k逆随变化关系的是斜线____________。 (2)图中A、B、C、D点的纵坐标分别为a＋1.5、a＋0.5、a－0.5、a－1.5，则温度T1时化学平衡常数K＝____________。已知温度T1时，某时刻恒容密闭容器中NO2、N2O4的浓度均为0.2 mol·L－1，此时v正____________(填“＞”或“＜”)v逆。 解析：(1)升高温度体系颜色加深，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，ΔH＜0；化学反应速率和温度成正比，随着温度降低，增大，正、逆反应速率减小，则lg k正和lg k逆均减小，由于温度降低平衡正向移动，v正＞v逆，则降低相同温度时lg k逆减小更快，则③是表示lg k正随变化关系的斜线，④是表示lg k逆随变化关系的斜线。 (2)化学平衡常数K＝＝×＝×＝＝10；NO2、N2O4的浓度均为0.2 mol·L－1，则浓度商Q＝＝5＜K，则平衡正向移动，v正＞v逆。 答案：(1)＜　③　④　(2)10　＞ 2．无色气体N2O4是一种强氧化剂，为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝＋24.4 kJ·mol－1。 上述反应中，正反应速率v正＝k正·p(N2O4)，逆反应速率v逆＝k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为____________(以k正、k逆表示)。若将一定量N2O4投入真空容器中在恒温恒压下分解(温度298 K、压强100 kPa)，已知该条件下k正＝4.8×104 s－1，当N2O4分解10%时，v正＝____________ kPa·s－1。 解析：题述反应中，正反应速率v正＝k正·p(N2O4)，逆反应速率v逆＝k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆为速率常数，平衡时v正＝v逆，k正·p(N2O4)＝k逆·p2(NO2)，Kp＝p2(NO2)/p(N2O4)＝。若将一定量N2O4投入真空容器中在恒温恒压下分解(温度298 K、压强100 kPa)，已知该条件下k正＝4.8×104 s－1，当N2O4分解10%时，v正＝4.8×104 s－1×100 kPa×≈3.9×106 kPa·s－1。 答案：　3.9×106 3．升高温度，绝大多数的化学反应速率都增大，但是2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应速率却随着温度的升高而减小。查阅资料知：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步： Ⅰ.2NO(g)N2O2(g)　ΔH1＜0(快)， v1正＝k1正c2(NO)，v1逆＝k1逆c(N2O2)； Ⅱ.N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH2＜0(慢)， v2正＝k2正c(N2O2)·c(O2)，v2逆＝k2逆c2(NO2)。 请回答下列问题： (1)Ⅰ、Ⅱ反应的平衡常数KⅠ＝____________，KⅡ＝____________(用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示)。 (2)反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH＝____________(用含ΔH1和ΔH2的式子表示)。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＝____________，升高温度，K____________(填“增大”“减小”或“不变”)。 解析：(1)KⅠ＝＝，平衡时v1逆＝v1正，故KⅠ＝；同理KⅡ＝。 (2)ΔH＝ΔH1＋ΔH2，Ⅰ＋Ⅱ＝目标反应，故K＝KⅠ·KⅡ＝，该反应的ΔH＜0，升高温度，该反应平衡逆向移动，K减小。 答案：(1)　　(2)ΔH1＋ΔH2　　减小 4．科学家研究出了一种高效催化剂，可以将CO和NO2两者转化为无污染气体，反应