新高考化学二轮复习专题训练热点专项 平衡常数(或速率常数)的计算及应用（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考化学二轮复习专题训练热点专项 平衡常数(或速率常数)的计算及应用（2份，原卷版+解析版）
02 \l "_Tc18151" 知识导图·思维引航
\l "_Tc25540" 03核心精讲·题型突破
\l "_Tc20799" 题型一 速率常数及相关计算
【 \l "_Tc19212" 真题研析】
【 \l "_Tc11164" 核心精讲】
\l "_Tc8693" 1．速率常数
\l "_Tc12544" 2．速率方程
\l "_Tc16142" 3．速率常数与化学平衡之间的关系
【 \l "_Tc28075" 命题预测】
\l "_Tc12110" 考向1速率常数概念与计算
\l "_Tc13841" 考向2速率常数综合应用
\l "_Tc29041" 题型二 压强平衡常数及相关计算
【 \l "_Tc30789" 真题研析】
【核心精讲】 \l "_Tc285"
\l "_Tc30219" 1．气体的分压p(B)
\l "_Tc29325" 2．分压平衡常数(KP)
\l "_Tc3604" 3．常用的四个公式
【 \l "_Tc24460" 命题预测】
\l "_Tc12110" 考向1分压平衡常数的计算
\l "_Tc12110" 考向2平衡常数K(lg K)与T(eq \f(1,T))关系曲线
题型一 速率常数及相关计算
1．(2024·山东卷，15，4分)(双选)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
2．(2024·河北卷，17节选)氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1，4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。
(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，其中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。
①时，c(X)=6.80ml·L－1，且30~60 min内v(X)=0.042 ml·L-1·min-1，反应进行到60 min时，c(X)=_______ ml·L－1。
②时，c(D)=0.099ml·L－1，若0~60 min产物T的含量可忽略不计，则此时_______ ml·L－1；60 min后，随T的含量增加，_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
3．(2023•山东卷，20节选)一定条件下，水气变换反应CO+H2OCO2+H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程，研究水溶液在密封石英管中的分子反应：
Ⅰ．HCOOHCO+H2O(快)
Ⅱ．HCOOHCO2+H2(慢)
研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，H+仅对反应Ⅰ有催加速作用；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。忽略水电离，其浓度视为常数。
(2)反应Ⅰ正反应速率方程为：，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 ml·L-1时，H+浓度为_____ ml·L-1，此时反应Ⅰ应速率_____ ml·L-1·h -1 (用含Ka、x和k的代数式表示)。
4．(2022•河北省选择性考试，11)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①XY；②YZ。反应①的速率，反应②的速率，式中为速率常数。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的曲线。下列说法错误的是( )
A．随的减小，反应①、②的速率均降低
B．体系中
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
5．(2021•河北选择性考试，11)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．0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8ml•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
1．速率常数
(1)含义：速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 ml·L－1时的反应速率
(2)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反应速率
(3)速率常数的影响因素：与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，但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。通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数
【易错提醒】
(1)速率常数是温度的函数。一般情况下，同一反应，温度不同，速率常数就不同，温度相同，速率常数就相同；浓度不影响速率常数。
(2)反应物浓度改变，但速率常数不变，因此可以利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
(1)定义：一定温度下，基元反应的化学反应速率与反应物的浓度幂的乘积成正比，其次方一般为各物质化学式前的系数。
(2)表达式
对于反应：aA＋bB==pC＋qD，则v＝kca(A)·cb(B) (其中k为速率常数)
如：①SO2Cl2SO2＋Cl2 v＝k1c(SO2Cl2)
②2NO22NO＋O2 v＝k2c2(NO2)
③2H2＋2NON2＋2H2O v＝k3c2(H2)·c2(NO)
3．速率常数与化学平衡常数之间的关系
(1)K与k正、k逆的关系
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)，eq \f(k正,k逆)＝eq \f(cg（G）·ch（H）,ca（A）·cb（B）)＝K。
(2)Kp与k正、k逆的关系
以2NO2N2O4为例，v正＝k正·p2(NO2)，v逆＝k逆·p(N2O4)
反应达到平衡时v正＝v逆，此时：k正·p2(NO2)＝k逆·p(N2O4)eq \f(k正,k逆)＝eq \f(pN2O4,p2NO2)＝Kp，即：Kp＝eq \f(k正,k逆)
考向1 速率常数概念与计算
1．(2025·浙江省第二届辛愉杯高三联考)已知2H2O(g)= 2H2(g)＋O2(g)，速率方程为V=Kcn(H2O)，其中K为速率常数，只与温度、催化剂、固体接触面积有关，与浓度无关；n为该反应中H2O的反应级数，也是该反应总级数，可以为正数、0、负数；起始浓度消耗一半的时间叫半衰期，H2O在某催化剂表面上分解的实验数据如表：
下列说法正确的是( )
A．该反应速率常数为0.05ml/(L.min)
B．该反应为0级反应
C．若起始浓度为0.60ml/L，半衰期为80min
D．工业上用该反应制备氢气
2．温度为T1时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得：v正=v(NO2)消耗=k正·c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆·c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是( )
A．设K为该反应的化学平衡常数，则有K=k逆k正
B．达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17
C．容器Ⅱ中起始时平衡正向移动，达到平衡时，容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小
D．若改变温度为T2，且T2>T1，则k正∶k逆