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文档简介
1、核心素养提升常化学速率常数及其应用证据推理与摸型认知素养说明:运用题给陌生的原理和规律进行解题是近几年高考的一大热点,主要考查考生的迁移运用能力,但得分率极低;今以化学反应速率常数为例进行讲解 拓展,旨在让考生学会灵活变通,做到举一反三,稳取高分。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 t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。速率方程一定温度下,化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幕的乘积成正比。对于反应:aA+ bB=gG+ hH则v = kca(A) cb(B)(其中k为速率常数)。如: SO2CI2SO2+ Cl
2、2 v = kic(SO2Cl2)2NO2 2NO + O2 v= k2C2(NO2)2H2 + 2NO(讪2 + 2H2O v = k3C2(H2)c?(NO)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,速率常数将有不同的值,但浓度不影响速率常数。题型专练(2015全国卷I 28节选)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列冋题:Bode nstei ns研究了下列反应:2HI(g),H2(g)+ |2(g)在716 K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:t/min020406080120
3、 x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1)根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为上述反应中,正反应速率为 v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(|2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为(以 K和k正表示)。若k正=0.002 7 min一1,在 t=40 min 时,v 正=min。由上述实验数据计算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为 填字母)。解析(1)2HI(g)H2 (g)+ |2 (g)是反应前后气体物
4、质的量不变的反应。反应0.108 0.108 c (H2) c (|2)V k正 ( H2)x ( |2) V后 x(HI) = 0.784,则 x(H2)= x(I2) = 0.108, K二 2二0二c (HI)( -) 2(V )=k正/K,在 t = 40 min 时,x(HI) = 0.85, v 正=k 正 /(HI)=0.108X 0.1080 7842。(2)到达平衡时,v正=x2 (HI)v 逆,即 k 正 x2(HI) = k 逆 x(H2)x(|2) , k 逆=0.002 7 min- 1x (0.85)2= 1.95X 10-3 min-10 原平衡时,x(HI)为
5、0.784, x(H2)为0.108, 二者图中纵坐标均约为1.6(因为平衡时v正=v逆),升高温度,正、逆反应速率均加快,对应两点在 1.6上面,升高温度,平衡向正反应方向移动,x(HI)减小(A点符合),x(H2)增大(E点符合)S_Q答案 (1)K =078?(2)k 正/K 1.95X 10 3(3)A、E(2016海南高考,16)顺-1, 2-二甲基环丙烷和反-1 , 2-二甲基环丙烷可发生如 下转化:该反应的速率方程可表示为:v(正)=k(正)c(顺)和v(逆) = k(逆)c(反),k(正)和k(逆)在一定温度时为常数,分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题:(1)已知:t1温
6、度下,k(正) = 0.006 s , k(逆)= 0.002 s=,该温度下反应的平衡常数值K1=该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆),则出0(填“小于” “等于”或“大于”)。t2温度下,图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是(填曲线编号),平衡常数值 K2=;温度t12(填“小于”“等于”或“大于”),判断理由是|lN7 m r mik解析(1)根据 v(正)=k(正)c(顺)=0.006 s- 1xC(顺)和 v(逆)=k(逆)c(反)= 0.002 s- 1x c(反),反应达到平衡时v(正)=v(逆),即0.006 s_ 1x c(顺)=0.002 s-1 x c(S)
7、,则该温度下反应的平衡常数值 心=c= 00|= 3;该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆),则AH = E1(正反应活化能)一E2(逆反应活化能)=Ea(正)一Ea(逆)0。(2)随反应的进行,顺-1,2-二甲基环丙烷的质量分数不断减少, 且变化速率减慢,则顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是B;根据顺-1, 2-二甲基环丙烷和反-1, 2-二甲基环丙烷反应可知,t2温度下,平衡时顺-1, 2-二甲基环丙烷的质 量分数是30%,则反-1, 2-二甲基环丙烷的质量分数是 70%,因二者的摩尔质量相同,即反应平衡时顺-1, 2-二甲基环丙烷的物质的量分数是30%,则反-1, 2-一一c (反)0 7二甲基环丙烷的物质
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