第9章 6.考法突破17 反应速率常数的应用（word练习）-【高考突破新方案】2027年高考化学大一轮复习练案

**基本信息** 聚焦反应速率常数应用，通过高考真题与模拟题构建从基础计算到综合分析的知识逻辑链，强化科学思维与数据处理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |高考真题|8题|选择/填空结合，涉及速率方程、平衡常数、温度影响等|以速率常数为核心，关联反应速率计算、平衡移动原理及活化能概念，形成"概念-计算-应用"逻辑链条| |高考模拟|3题|综合图像分析与数据推导|通过真实情境问题，强化速率常数与浓度、温度的定量关系，体现科学探究与实践素养|

考法突破17 反应速率常数的应用 高考真题 1.★★★(2023河北,12,3分)在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g),发生如下反应: 反应②和③的速率方程分别为v2=k2c2(X)和v3=k3c(Z),其中k2、k3分别为反应②和③的速率常数,反应③的活化能大于反应②。测得W(g)的浓度随时间的变化如下表。 t/min 0 1 2 3 4 5 c(W)/(mol·L-1) 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028 下列说法正确的是( ) A.0~2 min内,X的平均反应速率为0.080 mol·L-1 ·min-1 B.若增大容器容积,平衡时Y的产率增大 C.若k2=k3,平衡时c(Z)=c(X) D.若升高温度,平衡时c(Z)减小 答案 D 2.★★★(2025安徽,11,3分)恒温恒压密闭容器中,t=0时加入A(g),各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率v=kx,k为反应速率常数)。 下列说法错误的是( ) A.该条件下= B.0~t1时间段,生成M和N的平均反应速率相等 C.若加入催化剂,k1增大,k2不变,则x1和xM,平衡均变大 D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应,升高温度,则xA,平衡变大 答案 C 3.(双选)(2024山东,15,4分)逆水气变换反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH>0。一定压力下,按CO2、H2物质的量之比n(CO2)∶n(H2)=1∶1投料,T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2),T1、T2温度时反应速率常数k分别为k1、k2。下列说法错误的是( ) A.k1>k2 B.T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值:< C.温度不变,仅改变体系初始压力,反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变 D.T2温度下,改变初始投料比例,可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同 答案 CD 4.★★(2022辽宁,17节选)(5)某合成氨速率方程为v=kcα(N2)cβ(H2)cγ(NH3),根据表中数据,γ= ;  实验 1 m n p q 2 2m n p 2q 3 m n 0.1p 10q 4 m 2n p 2.828q 在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为 。  a.有利于平衡正向移动 b.防止催化剂中毒 c.提高正反应速率 答案 (5)-1 ac 5.★★★(2025全国,28节选)(3)在常压和353.15 K时,初始组成n(CH3COOH)∶n(C2H5OH)=3∶1、NaHSO4作催化剂的条件下进行反应,得到乙醇浓度随反应时间的变化如下图所示。 平衡时乙酸的转化率α= %,平衡常数K= (保留2位有效数字)。已知酯化反应的速率方程为r=k+c(CH3COOH)c(C2H5OH)-k-c(CH3COOC2H5)c(H2O),其中k+=1.0×10-5 L·mol-1·s-1,则k-= L·mol-1·s-1(保留2位有效数字)。  答案 (3)30 3.9 2.6×10-6 6.★★★(2025甘肃,17节选)乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质、得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应: 反应1:C2H2(g)+H2(g) C2H4(g) ΔH1=-175 kJ·mol-1(25 ℃、101 kPa) 反应2:C2H2(g)+2H2(g) C2H6(g) ΔH2=-312 kJ·mol-1(25 ℃、101 kPa) (1)25 ℃、101 kPa时,反应C2H4(g)+H2(g) C2H6(g) ΔH= kJ·mol-1。  (2)一定条件下,使用某含Co催化剂,在不同温度下测得乙炔转化率和产物选择性(指定产物的物质的量/转化的乙炔的物质的量)如图所示(反应均未达平衡)。 在60~220 ℃范围内,乙炔转化率随温度升高而增大的原因为 (任写一条),当温度由220 ℃升高至260 ℃,乙炔转化率减小的原因可能为 。  在120~240 ℃范围内,反应1和反应2乙炔的转化速率大小关系为v1 v2(填“>”“<”或“=”),理由为 。  (3)对于反应1,反应速率v(C2H2)与H2浓度c(H2)的关系可用方程式v(C2H2)=k[c(H2)]a表示(k为常数)。145 ℃时,保持其他条件不变,测定了不同浓度时的反应速率(如下表)。当v(C2H2)=1.012×10-4 mol·L-1·s-1时,c(H2)= mol·L-1。  实验组 c(H2)/(mol·L-1) v(C2H2)/(mol·L-1·s-1) 一 4.60×10-3 5.06×10-5 二 1.380×10-2 1.518×10-4 答案 (1)-137 (2)其他条件相同时,随着温度升高,反应1、2的速率加快;在60~220 ℃范围内,含Co催化剂的活性随温度升高而增强(任写一条) 温度过高,含Co催化剂的活性下降 > 相同温度下,产物选择性:乙烯>乙烷,说明乙烯的生成速率更大 (3)9.2×10-3 7.★★★(2025重庆,17节选)(3)利用弛豫法可研究快速反应的速率常数(k,在一定温度下为常数)。其原理是通过微扰(如瞬时升温)使化学平衡发生偏离,观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的弛豫时间(τ) ,从而获得k的信息。对于H2O H++OH- ,若将纯水瞬时升温到25 ℃,测得τ=4.0×10-5 s。已知:25 ℃时,c(H2O)=55.6 mol·L-1,v(正)=k1c(H2O),v(逆)=k2c(H+)c(OH-),τ=(xe为H+的平衡浓度)。 ①25 ℃时,H2O H++OH-的平衡常数K= mol·L-1(保留2位有效数字)。  ②下列能正确表示瞬时升温后反应建立新平衡的过程示意图为 。  ③25 ℃时,计算得k2为 L·mol-1·s-1。  答案 (3)①1.8×10-16 ②D ③1.25×1011 8.★★★(2024河北,17节选)(2)1,4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体,可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为 以上各反应的速率方程均可表示为v=kc(A)c(B),其中c(A)、c(B)分别为各反应中对应反应物的浓度,k为速率常数(k1~k5分别对应反应①~⑤)。 某温度下,反应器中加入一定量的X,保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计),测定不同时刻相关物质的浓度。 已知该温度下,k1∶k2∶k3∶k4∶k5=100∶21∶7∶4∶23。 ①30 min时,c(X)=6.80 mol·L-1,且30~60 min内v(X)=0.042 mol·L-1·min-1,反应进行到60 min时,c(X)= mol·L-1。  ②60 min时,c(D)=0.099 mol·L-1,若0~60 min产物T的含量可忽略不计,则此时c(G)= mol·L-1;60 min后,随T的含量增加, (填“增大”“减小”或“不变”)。  答案 (2)①5.54 ②0.033 增大 高考模拟 9.★★★(2025广东湛江二模,15)某课题组为探究汽车尾气转化为氮气的最佳反应条件,向容积为1 L的刚性容器中按=1充入NO和CO,发生反应:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)。已知正、逆反应速率可以表示为v正=k正c2(NO)c2(CO),v逆=k逆c2(CO2)c(N2)(k正、k逆表示速率常数),测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A.该反应为吸热反应 B.压强的大小关系:p1<p2<p3 C.M、X、Y三点的化学平衡常数:KM=KX=KY D.T1℃,若向该容器中充入2.0 mol NO和2.0 mol CO发生上述反应,N点的=8.1 mol/L 答案 D 10.★★★(教考衔接:鲁科版选择性必修1第2章第3节·追根寻源)(2025山东聊城二模,10)在容积相等的多个恒温恒容密闭容器中,分别充入1 mol CO2和1 mol H2,发生反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)。在不同温度下反应相同时间,测得lgk正、lgk逆、H2的转化率与温度的关系如图所示。 已知:v正=k正c(CO2)c4(H2),v逆=k逆c(CH4)c2(H2O),k正、k逆为速率常数。下列说法正确的是( ) A.该反应的ΔH>0 B.代表lgk正曲线的是MH C.当2v正(H2)=v逆(H2O)时反应达到平衡状态 D.a、b、c三点中达到平衡状态的是a、b 答案 D 11.★★(2026届山西长治9月考,17节选)(4)氢气催化还原NOx作为一种高效环保脱硝技术备受关注。高温下氢气还原NO反应的速率方程为v=kcx(NO)cy(H2),k为速率常数。在一定温度下改变体系中各物质浓度,测定结果如下表。 组号 c(NO)/(mol·L-1) c(H2)/(mol·L-1) v/(mol·L-1·s-1) 1 0.10 0.10 r 2 0.10 0.20 2r 3 0.20 0.10 4r 4 0.05 0.30 ? 表中第4组的反应速率为 mol·L-1·s-1(用含r的式子表示)。  答案 (4)0.75r 学科网（北京）股份有限公司 $