结束语教学设计实例

化学反应速率的再认识

一、高考真题

【2018年全国卷I】28．（15分）

（2）F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：

数，计算a处v正=__________（保留1位小数）。

v逆二、化学反应的速率方程

1、定义：表示反应速率与浓度等参数之间定量关系的方程

2、表示方法：

对于反应：aAbBdDeE，速率方程可表示为：vkCm(A)Cn(B)

3、注意事项

①式中C(A)、C(B)表示反应物A、B的浓度，

不能用固体或纯液体表示化学反应速率，

因为固体或纯液体的浓度视为常数。

②m和n的值不一定与化学计量数相符合。

③k称为速率常数，

k值大小取决于反应物本身的性质，外部影响因素只与温度有关，温

其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=∞时，N2O5(g)完全分解）：

t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 ∞

p/kPa 35.8 40.3 42.5. 45.9 49.2 61.2 62.3 63.1 ②研究表明，N2O5(g)分解的反应速率v=2×10−3×pN2O5(kPa·min−1)，t=62 min时，测得体系中pO2

=2.9 kPa，则此时的pN2O5=________

kPa，v=_______ kPa·min−1。

【2018年全国卷II】27（2）

②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的

生成速率方程为v=k·p(CH4)·p(CO2)0.5

（k为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同p(CO2) 下积碳量随时间的变化趋势如图所示，

则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为

________________。

度越高，k值越大。

【例1】在1073K时，对下列反应：2NO + 2H2= N2 + 2H2O进行了反应速率的实验测定，有关数据如下：

起始时的浓度（mol.L-1）

起始时反应速率实验标号

(mol.L-1.s-1)

c(NO) c(H2) 1 6.00×10-3

1.00×10-3

3.19×10-3

2 6.00×10-3

2.00×10-3

6.38×10-3

3 6.00×10-3

3.00×10-3

9.57×10-3

4 1.00×10-3

6.00×10-3

0.48×10-3

5 2.00×10-3

6.00×10-3

1.92×10-3

6 3.00×10-3

6.00×10-3

4.32×10-3

（1）写出这个反应的速率与反应物浓度的关系式，即反应速率方程式；

（2）计算这个反应在1073K时的反应速率常数的值；

（3）当c(NO)=4.00×10-3 mol.L-1, c(H2)= 5.00×10-3 mol.L-1时，计算在1073K时的反应

速率。

1

【2018年全国卷III】28．（15分）

（3）对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。

①343 K时反应的平衡转化率α=_________%。平衡常数K343 K=_______（保留2位小数）。

③比较a、b处反应速率大小：va________vb（填“大于”“小于”或“等于”）。反应速率v=v正−v逆=k正x2SiHCl3−k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分

【变式训练1】Na2SO3的氧化速率方程为v=k·ca(SO32-)·cb(O2)，k为常数。当溶解氧浓度为4.0 当稀H2O2溶液在碱性环境下分解时会发生反应H2O2+OH-

mg/L，c(SO32-)与速率数值关系如下表所示，则a=__________（已知a为整数值）。

HO2-+H2O，该反应中，正反

应速率为V正=k正·c(H2O2)· c(OH- ),逆反应速率为v逆=k逆·c(H2O)·c(HO2-)，其中

c(SO2-33)×10

3.65 5.65 7.65 11.65 V×106

10.2 24.4 44.7 103.6

三、特殊．．情况下．．．化学平衡的平衡常数K与速率常数k的关系

对于反应：aA(g)bB(g)dD(g)eE(g)

平衡常数KCd(D)Ce(E)Ca(A)Cb(B)，

vkCa(Ab

若正反应速率表示为（正）（正）)C(B)；

若逆反应速率表示为v（逆）k（逆）Cd(D)Ce(E)

在达到平衡时有：v（正）v（逆）

即，ka)Cb(B)kCd(D)Ce（正）C(A（逆）(E)

k（正）C（dD）C（e

kE）abK（逆）C（A）C（B）

此特殊情况为：速率方程中的指数刚好为反应方程式中的计量系数

【例2】已知由CO生成CO2的化学方程式为CO＋O2CO2＋O 。其正反应速率为

v正=k正·c(CO) ·c(O2)，逆反应速率为v逆=k逆·c(CO2) ·c(O)，k正、k逆为速率常数。在2500 K下，

k5-1正=1.21×105 L·s-1·mol-1，k逆=3.02×10 L·s·mol-1。则该温度下上述反应的平衡常数K值为

_________________________(保留小数点后一位小数)。

【变式训练2】已知过氧化氢还是一种极弱的二元酸，常温下：H2O2H++HO-2（Ka1=2.4×10-12）。

k正、k逆为速率常数，则k正与k逆的比值为____________________(保留3位有效数字)。

四、以分压（p）或物质的量分数（x）表示的速率方程

【例3】N2O4与NO2之间存在反应:N2O4(g)2NO2 (g) △H=+57.2 kJ/mol。

将一定量N2O4加入到恒温恒压的密闭容器中(温度298K、压强100kPa)。该反应中，正

反应速率v2正=k正×p(N2O4),逆反应速率v逆=k逆×p(NO2),其中k正、k逆为速率常数,p

为分压(分压=总压×物质的量分数)，则该反应的压强平衡常数Kp=_____(以k正、k逆

表示)。若该条件下k正=4.4×104s-1,当N2O4分解10%时，v-1正=____________kPa·s。

【变式训练3】Bodensteins研究了如下反应：2HI（g）H2（g）+I2（g） △H=+11kJ/mol

在716K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/min 0 20 40 60 80 120 X(HI) 1.00 0.910 0.850 0.815 0.795 0.784 X(HI) 0.00 0.600 0.730 0.773 0.780 0.784

①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：___________。

②上述反应中，正反应速率为v2正=k正x(HI)，逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中

k正、k逆为速率常数，若k正=9.00min-1，在t=20min时，v-1逆=__________min（保

留三位有效数字）

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