内容正文:
专题六 化学反应速率化学平衡
02
考点二 化学平衡
04
专题集训
01
考点一 化学反应速率
内容索引
03
专项突破(七) 速率常数、平衡常数的综合计算
3
考点一 化学反应速率
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01
1.影响化学反应速率的内因——活化能
人们把能够发生有效碰撞的分子叫作活化分子,同时把活化分子所多出的那部分能量称作活化能。如图中的E1是反应活化能,E2是活化分子变成生成物分子放出的能量。
注意:反应热为正、逆反应活化能的差值。
核心知识•盘点
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= 。
1.(2023·辽宁卷)一定条件下,酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应,Mn(Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B.随着反应物浓度的减小,
反应速率逐渐减小
C.该条件下,Mn(Ⅱ)和
Mn(Ⅶ)不能大量共存
D.总反应为2MnO +5C2O +16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
高考真题•精研
√
根据题图可知,随着反应的进行,Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小,最后Mn(Ⅲ)转化为Mn(Ⅱ),化合价降低,体现氧化性,则Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4,A错误;由“Mn(Ⅱ)起催化作用”可知,该反应过程中,反应物浓度和Mn(Ⅱ)均影响化学反应速率,反应前期无Mn(Ⅱ),反应物浓度随反应的进行逐渐减小,故反应速率逐渐减小,生成Mn(Ⅱ)后,Mn(Ⅱ)催化反应的进行,使反应速率加快,但随着反应物浓度的降低,浓度变化起决定作用,反应速率又会减小,所以反应速率会先减小后增大再减小,B错误;根据题图,Mn(Ⅶ)浓度减小到0时,Mn(Ⅱ)浓度才逐渐增大,说明Mn(Ⅶ)和Mn(Ⅱ)不能大量共存,C项正确;草酸为弱酸,在离子方程式中写化学式,总反应为2MnO +5H2C2O4 +6H+===2Mn 2++10CO2 ↑+8H2O,D项错误。
2.(2021·河北选择考)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①M+N===X+Y;②M+N===X+Z,反应①的速率可表示为v1=k1c2(M),反应②的速率可表示为v2=k2c2(M) (k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误的是
A.0~30 min时间段内,Y的平均反应速率为
6.67×10-8mol·L-1·min-1
B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持
不变
C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的
M转化为Z
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
√
A.由图中数据可知,30 min时,M、Z浓度分别为0.300 mol·L-1和0.125 mol·L-1,则M的变化量为0.5 mol·L-1-0.300 mol·L-1=0.200 mol·L-1,其中转化为Y的变化量为0.200 mol·L-1-0.125 mol·L-1=0.075 mol·L-1。因此,0~30 min时间段内,Y的平均反应速率为 =0.002 5 mol·L-1·min-1,A不正确;B.由题中信息可知,反应①和反应②的速率之比为 ,Y和Z分别为反应①和反应②的产物,且两者与M的化学计量数相同(化学计量数均为1),因此反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比等于 ,由于k1、k2为速率常数,故该比值保持不变,B正确; C.结合A、B的分析可知,反应开始后,在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于
= = ,因此,如果反应能进行到底,反应结束时有 的M转化为Z,即62.5%的M转化为Z,C正确;D.由以上分析可知,在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少,因此,反应①的化学反应速率较小,在同一体系中,活化能较小的化学反应速率较快,故反应①的活化能比反应②的活化能大,D正确。
3.(双选)(2020·山东等级考)1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1,3-丁二烯生成碳正离子( );第二步Br-进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如图所示。已知在0 ℃和40 ℃时,1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别