(配套教参)第九章 化学反应速率与化学平衡-【精彩三年·高考尖峰】2024高考总复习化学一轮复习基础拓展训练教师用书word+课件PPT（浙江专用）

微素养·思维观5　化学反应的速率常数(见学生用书P138) 速率常数与速率方程 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，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。 对于基元反应来说，速率方程是指在一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的乘积成正比。对于反应：aA(g)＋bB(g)⥫⥬gG(g)＋hH(g)，则v正＝k正ca(A)·cb(B)(其中k正为正反应的速率常数)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)(其中k逆为逆反应的速率常数)。如反应2NO2(g)⥫⥬2NO(g)＋O2(g)，v正＝k正·c2(NO2)，v逆＝k逆·c2(NO)·c(O2)。 1．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，速率常数不同，但浓度不影响速率常数。 2．速率常数与化学平衡常数之间的关系 一定温度下，可逆反应：aA(g)＋bB(g)⥫⥬gG(g)＋hH(g)，达到平衡状态时，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·c g(G)·ch(H)，因平衡时v正＝v逆，则k正·ca(A)·cb(B)＝k逆·c g(G)·ch(H)，＝＝K。 例1　　用NH3去除NO的反应原理：4NH3(g)＋6NO(g)⥫⥬5N2(g)＋6H2O(g) ΔH<0，反应速率与浓度之间存在关系：v正＝k正·c4(NH3)·c6(NO)，v逆＝k逆·c5(N2)·c6(H2O)，k正、k逆为速率常数，只受温度影响。350 ℃时，在2 L恒容密闭容器中，通入0.9 mol NH3(g)和1.2 mol NO(g)发生反应，保持温度不变，5 min后反应达到平衡，NO的转化率为50%。下列说法正确的是(　C　) A．0～5 min，用NH3表示的化学反应速率为0.06 mol· L-1·min-1 B．350 ℃时，该反应的平衡常数为0.5 C．其他条件不变，往反应后的容器中再通入0.9 mol NH3(g)和1.2 mol NO(g)，重新达到平衡时NO的体积分数增大 D．当温度改变为T ℃时，若k正＝k逆，则T>350 【解析】由题意可得如下三段式： 　　　　　 　4NH3(g)＋6NO(g)⥫⥬5N2(g)＋6H2O(g) 起始(mol/L)　 0.45　　　0.6　　　　0　 　　0 变化(mol/L) 0.2 0.3 0.25 0.3 平衡(mol/L) 0.25 0.3 0.25 0.3 由三段式数据可知，用氨气表示的化学反应速率为＝0.04 mol·L-1·min-1，故A错误；由三段式数据可知，350 ℃时，反应的平衡常数为K＝＝0.25，故B错误；其他条件不变，往反应后的容器中再通入0.9 mol氨气和1.2 mol一氧化氮相当于增大压强，该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，一氧化氮的体积分数增大，故C正确；反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，则反应速率k正·c4(NH3)·c6(NO)＝k逆·c5(N2)·c6(H2O)，＝＝K，当k正＝k逆时，平衡常数K＝1，大于0.25，说明平衡向正反应方向移动，该反应为放热反应，则反应温度小于350 ℃，故D错误。 例2　　某温度时两个恒容密闭容器中仅发生反应2NO2(g)⥫⥬2NO(g)＋O2(g)　 ΔH＞0。实验测得：v正(NO2)＝k正·c2，v逆＝k逆·c2·c，k正、k逆为速率常数，只受温度影响。 容器编号 起始浓度 (mol/L) 平衡浓度(mol/L) c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.6 0.1 0 下列说法不正确的是(　C　) A．升高温度，该反应的化学平衡常数增大 B．Ⅰ中NO2的平衡转化率约为66.7% C．Ⅱ中达到平衡状态时，c(O2)＞0.2 mol· L-1 D．该反应的化学平衡常数可表示为K＝ 【解析】先用三段式法计算出实验Ⅰ中各组分的改变浓度和平衡浓度： 　　　2NO2(g)⥫⥬2NO(g)＋O2(g) c(始)　　0.6　　　　0　 　　0 c(变)　　0.4　　 　0.4　 　0.2 c(平)　　0.2　　 　0.4　 　0.2 该反应ΔH>0，为吸热反应，升高温度，K值增大，A正确；由上述分析可知，Ⅰ中NO2的平衡转化率为×100%≈66.7%，B正确；Ⅰ中平衡时c(O2)＝0.2 mol·