第Ⅲ板块 二轮强化(一)　速率常数与化学平衡常数的相关计算（Word教参）-【创新方案】2024年高考化学二轮复习专题辅导与测试（新教材Ⅱ）

二轮强化(一)　速率常数与化学平衡常数的相关计算 命题点(一)　化学反应速率常数 [真题集训·明考向] 1．[双选](2022·河北等级考)恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为①XY；②YZ。反应①的速率v1＝k1c(X)，反应②的速率v2＝k2c(Y)，式中k1、k2为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的ln k～曲线。下列说法错误的是(　 ) 　 A．随c(X)的减小，反应①②的速率均降低 B．体系中v(X)＝v(Y)＋v(Z) C．欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间 D．温度低于T1时，总反应速率由反应②决定 解析：选AB　由图中的信息可知，浓度随时间变化逐渐减小的曲线代表X，浓度随时间变化逐渐增大的曲线代表Z，浓度随时间变化先增大后减小的曲线代表Y；由图乙中的信息可知，反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y) 先增大后减小，c(Z)增大，因此，反应①的速率随c(X)的减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，A说法错误；根据体系中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，v(X)＝ v(Y)＋v(Z)，但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v(X)＋v(Y)＝v(Z)，B说法错误；升高温度可以加快反应①的速率，因此，欲提高Y的产率，需提高反应温度，但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的，且反应②的速率随着Y的浓度的增大而增大，因此还需控制反应时间，C说法正确；由图乙信息可知，温度低于T1时，k1＞k2，反应②为慢反应，因此，总反应速率由反应②决定，D说法正确。 2．(2023·山东等级考·节选)一定条件下，水气变换反应CO＋H2OCO2＋H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程，研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应： Ⅰ.HCOOHCO＋H2O(快) Ⅱ.HCOOHCO2＋H2(慢) 研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，H＋仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离，其浓度视为常数。 回答下列问题： (1)一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为ΔH1、ΔH2，则该条件下水气变换反应的焓变ΔH＝______________________(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。 (2)反应Ⅰ正反应速率方程为v＝kc(H＋)·c(HCOOH)，k为反应速率常数。T1温度下，HCOOH电离平衡常数为Ka，当HCOOH平衡浓度为x mol·L－1时，H＋浓度为__________mol·L－1，此时反应Ⅰ正反应速率v＝__________mol·L－1·h－1(用含Ka、x和k的代数式表示)。 解析：(1)根据盖斯定律，由Ⅱ－Ⅰ可得水气变换反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝ΔH2－ΔH1。(2)根据HCOOHHCOO－＋H＋，设平衡时H＋浓度为a mol·L－1，则HCOOH电离平衡常数Ka＝，a＝，此时反应Ⅰ正反应速率v＝k·c(H＋)·c(HCOOH)＝k x mol·L－1·h－1。 答案：(1)ΔH2－ΔH1 (2)　k x 化学反应速率常数是近几年高考考查的热点，虽情境新颖，但难度不大，在平时的复习中需注意与化学平衡常数相融合的命题形式。 [深化学习·提知能] 1．速率常数与速率方程 速率常数 含义 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 意义 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速率 速率方程 含义 一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比 表达式 反应 aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g) 表达式 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) 反应 2NO2(g)2NO(g)＋O2(g) 表达式 v正＝k正·c2(NO2)，v逆＝k逆·c2(NO)·c(O2) 2．速率常数与化学平衡常数之间的关系 推导 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·cg(G)·ch(H)，因平衡时v正＝v逆，则k正·ca(A)·cb(B)＝k逆·cg(G)·ch(H) 关系 ＝＝K [例1]　对于基元反应，如aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)