考点一化学反应速率常数的定性分析与定量计算[必备知识]1．化学反应速率常数及应用(1)速率常数含义反应速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用反应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，而反应速率常数是其比例常数，在恒温条件下，反应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。(2)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正为正反应的反应速率常数)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)(其中k逆为逆反应的反应速率常数)。如反应：2NO2(g)⇌2NO(g)＋O2(g)，v正＝k正·c2(NO2)，v逆＝k逆·c2(NO)·c(O2)。(3)反应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，反应速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，反应速率常数将有不同的值，一般温度越高，反应速率常数越大，但浓度不影响反应速率常数。2．K与k正、k逆的一般定量关系一定温度下，已知反应aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)，反应速率v正＝k正ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆k正c(C)，当反应达平衡状态时(即v正＝v逆)，k正c(A)·c(B)＝k逆c(C)，K＝。k逆cabc[题组训练]类型一速率常数的定量计算1．已知过氧化氢是一种极弱的二元酸，第一步电离的电离方程式：H2O2H＋HO2＋－1(Ka1＝2.4×10－12)。当稀H2O2溶液在碱性环境下分解时会发生反应：H2O2＋OHHO2正－－＋H2O，该反应中，正反应速率为v－逆＝k正·c(H2O2)·c(OH)，逆反应速率为v－逆＝k·c(H2O)·c(HO2)，其中k正、k逆为反应速率常数，则k正与k逆的比值为________(保留3位有效数字)。k正c（H2O）·c（HO－2）解析：水的物质的量浓度约为55.6mol·L－1，＝＝k逆c（H2O2）·c（OH－）c（H2O）·Ka155.6×2.4×10－12＝≈1.33×104。14Kw1.0×10－答案：1.33×1042．工业上利用CH4(混有CO和H2)与水蒸气在一定条件下制取H2，原理为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，该反应的逆反应速率表达式为v逆＝k·c(CO)·c3(H2)，k为反应速率常数，在某温度下测得实验数据如表所示：逆反应速率/CO浓度/(mol·L)－1H2浓度/(mol·L)－1(mol·L1·min1)8.016.06.75－－0.1c2c2c1c10.15－1由上述数据可得该温度下，c2＝________mol·L________L3·mol3·min1。解析：根据v6.75mol·L－1·min－1＝k·c(CO)·c3(H－－，该反应的逆反应速率常数k＝逆32)，由表中数据可得：c1＝8.0mol·L－1·min－10.1mol·L－1×k，c2＝8.0mol·L－1·min－16.75mol·L－1·min－1，所以有k××＝16.0mol·L（0.15mol·L－1）3×k0.1mol·L－1×k（0.15mol·L－1）3×k－1·min－1，解得k＝1.0×104L3·mol－3·min－1，代入c2的等式可得c2＝0.2mol·L－1。答案：0.21.0×104类型二速率常数的定性分析α－1(13．(2020·全国Ⅰ卷，节选)研究表明，SO2催化氧化的反应速率方程为v＝kα′0.82－nα′)式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为SO2平衡转化率，α′为某时刻SO2转化率，n为常数。在α′＝0.90时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到v～t曲线，如图所示。曲线上v最大值所对应温度称为该α′下反应的最适宜温度tm。t＜tm时，v逐渐提高；t＞tm后，v逐渐下降。原因是_______________________________________________。答案：升高温度，k增大使v逐渐提高，但α降低使v逐渐下降。t＜tm时，k增大对v的提高大于α引起的降低；t＞tm后，k增大对v的提高小于α引起的降低4．(1)NO2可发生二聚反应生成N2O4，化学方程式为2NO2(g)k正k逆N2O4(g)，上述反应达到平衡后，升高温度可使体系颜色加深，则该反应的ΔH________0(填“>”或“<”)。已知该反应的正反应速率方程为v正＝k正·c2(NO2)，逆反应速率方程为v逆＝k逆·c(N2O4)，1其中k正、k逆分别为正、逆反应的反应速率常数。则右图(lgk表示速率常数的对数；表示T1温度的倒数)所示①、②、③、④四条斜线中，能表示lgk正随变化关系的是斜线________，T1能表示lgk逆随变化关...
