1、山东专用山东专用20212021高考化学一轮复习第一篇热点微专题高考化学一轮复习第一篇热点微专题4 4化学反应速率方程课件化学反应速率方程课件1热点微专题4化学反应速率方程【典题示例典题示例】【典例典例】20182018全国卷全国卷,28(3),28(3)三氯氢硅三氯氢硅(SiHCl(SiHCl3 3)是制备硅烷、多晶硅的重是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题要原料。回答下列问题:对于反应对于反应2SiHCl2SiHCl3 3(g)=SiH(g)=SiH2 2ClCl2 2(g)+SiCl(g)+SiCl4 4(g),(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂
2、催化剂,在在323 K323 K和和343 K343 K时时SiHClSiHCl3 3的转化率随时间变化的结果如图所示。的转化率随时间变化的结果如图所示。比较比较a a、b b处反应速率大小处反应速率大小:v:va a_v_vb b(填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”)。反应速率反应速率v=vv=v正正-v-v逆逆=k=k正正、k k逆逆分别为正、逆向反应速率常分别为正、逆向反应速率常数数,x,x为物质的量分数为物质的量分数,计算计算a a处的处的 =_(=_(保留保留1 1位小数位小数)。32242SiHClSiH ClSiClk xk xx正逆，vv正逆【审题流程审题流程】解
3、答本类试题的流程如下解答本类试题的流程如下:【解析解析】温度越高温度越高,反应速率越快反应速率越快,a,a点温度为点温度为343 K,b343 K,b点温度为点温度为323 K,323 K,故反应故反应速率速率:v:va avvb b。反应速率。反应速率v=vv=v正正-v-v逆逆=则有则有v v正正=v v逆逆=343 K=343 K下反应达到平衡状态时下反应达到平衡状态时v v正正=v=v逆逆,即即 此时此时SiHClSiHCl3 3的平衡转化率的平衡转化率=22%,=22%,经计算可得经计算可得SiHClSiHCl3 3、SiHSiH2 2ClCl2 2、SiClSiCl4 4的物质的的
4、物质的量分数分别为量分数分别为0.780.78、0.110.11、0.11,0.11,则有则有k k正正0.780.782 2=k=k逆逆0.110.112 2,k,k正正/k/k逆逆=0.11=0.112 2/0.78/0.782 20.020.02。a a处处SiHClSiHCl3 3的平衡转化率的平衡转化率=20%,=20%,此时此时SiHClSiHCl3 3、SiHSiH2 2ClCl2 2、SiClSiCl4 4的物质的量分数分别为的物质的量分数分别为0.80.8、0.10.1、0.1,0.1,则有则有 答案答案:大于大于1.31.332242SiHClSiH ClSiClk xk
5、xx正逆，32SiHClk x正，224SiH ClSiClk xx逆，32242SiHClSiH ClSiClk xk xx正逆，33224224222SiHClSiHCl2SiH ClSiClSiH ClSiClk xxvk0.02 0.81.3vk xxkxx0.1正正正逆逆逆。【核心归纳核心归纳】速率常数与化学平衡常数之间的关系速率常数与化学平衡常数之间的关系一定温度下一定温度下,可逆反应可逆反应:aA(g)+bB(g)gG(g)+hH(g),:aA(g)+bB(g)gG(g)+hH(g),达到平衡状态时达到平衡状态时,v,v正正=k k正正c ca a(A)(A)c cb b(B),
6、v(B),v逆逆=k=k逆逆c cg g(G)(G)c ch h(H),(H),因平衡时因平衡时v v正正=v=v逆逆,则则k k正正c ca a(A)(A)c cb b(B)=k(B)=k逆逆c cg g(G)(G)c ch h(H),(H),ghabcG cHkKkcA cB正逆【模拟演练模拟演练】1.(20201.(2020深圳模拟深圳模拟)甲醇脱水制得二甲醚的反应为甲醇脱水制得二甲醚的反应为2CH2CH3 3OH(g)CHOH(g)CH3 3OCHOCH3 3(g)+H(g)+H2 2O(g)O(g)H,H,其速率方程式为其速率方程式为:v:v正正=k=k正正c c2 2(CH(CH3
7、 3OH),OH),v v逆逆=k=k逆逆c(CHc(CH3 3OCHOCH3 3)c(Hc(H2 2O),kO),k正正、k k逆逆为速率常数且只与温度有关。经查阅资为速率常数且只与温度有关。经查阅资料料,上述反应平衡状态下存在计算式上述反应平衡状态下存在计算式:lnK:lnKc c=-2.205+(K=-2.205+(Kc c为化学平衡为化学平衡常数常数;T;T为热力学温度为热力学温度,单位为单位为K)K)。反应达到平衡后。反应达到平衡后,仅升高温度仅升高温度,k,k正正增大的倍数增大的倍数_k_k逆逆增大的倍数增大的倍数(填填“”“”“”或或“=”)=”)。2 708.613 7T【解析
8、解析】温度升高温度升高,lnK,lnKc c减小减小,K,Kc c减小减小,说明升高温度说明升高温度,平衡逆向移动平衡逆向移动,故升高温故升高温度度,k,k正正增大的倍数小于增大的倍数小于k k逆逆增大的倍数。增大的倍数。答案答案:2.(20202.(2020荆州模拟荆州模拟)数十年来数十年来,化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。泛深入的研究并取得一些重要成果。已知已知2NO(g)+O2NO(g)+O2 2(g)2NO(g)2NO2 2(g)(g)的反应历程分两步的反应历程分两步:第一步第一步:2NO(g)N:2NO(
9、g)N2 2O O2 2(g)(g)(快快)HH1 10;v0;v1 1正正=k k1 1正正c c2 2(NO);v(NO);v1 1逆逆=k=k1 1逆逆c(Nc(N2 2O O2 2)第二步第二步:N:N2 2O O2 2(g)+O(g)+O2 2(g)2NO(g)2NO2 2(g)(g)(慢慢)H H2 20;0;(1)2NO(g)+O(1)2NO(g)+O2 2(g)2NO(g)2NO2 2(g)(g)的反应速率主要是由的反应速率主要是由_(_(填填“第一步第一步”或或“第二步第二步”)反应决定。反应决定。(2)(2)一定温度下一定温度下,反应反应2NO(g)+O2NO(g)+O2
10、2(g)2NO(g)2NO2 2(g)(g)达到平衡状态达到平衡状态,请写出用请写出用k k1 1正正、k k1 1逆逆、k k2 2正正、k k2 2逆逆表示的平衡常数表达式表示的平衡常数表达式K=_;K=_;222222222vkc N Oc OvkcNO正正逆逆；【解析解析】(1)(1)第二步第二步:N:N2 2O O2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2NO(g)=2NO2 2(g)(g)(慢慢),),主要是由第二步决定反应主要是由第二步决定反应速率。速率。(2)(2)由反应达平衡状态由反应达平衡状态,所以所以v v1 1正正=v=v1 1逆逆、v v2 2正正=v=v2 2逆逆,
11、所以所以v v1 1正正v v2 2正正=v=v1 1逆逆v v2 2逆逆,即即k k1 1正正c c2 2(NO)(NO)k k2 2正正c(Nc(N2 2O O2 2)c(O)c(O2 2)=k)=k1 1逆逆c(Nc(N2 2O O2 2)k k2 2逆逆c c2 2(NO(NO2 2),),则是则是K=K=答案答案:(1)(1)第二步第二步(2)(2)2222cNOcNO c O1212kkkk正正逆逆。1212kkkk正正逆逆3.(20203.(2020龙岩模拟龙岩模拟)随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重,如何消如何消除大气污染物中的
12、氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。利用除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。利用NHNH3 3的还原性的还原性可以消除氮氧化物的污染可以消除氮氧化物的污染,其中除去其中除去NONO的主要反应如下的主要反应如下:4NH4NH3 3(g)+6NO(g)5N(g)+6NO(g)5N2 2(g)+6H(g)+6H2 2O(l)O(l)H0H0已知该反应速率已知该反应速率v v正正=k=k正正c c4 4(NH(NH3 3)c c6 6(NO),v(NO),v逆逆=k=k逆逆c cx x(N(N2 2)c cy y(H(H2 2O)(kO)(k正正、k k逆逆分分别是正、逆反应速率常数别
13、是正、逆反应速率常数),),该反应的平衡常数该反应的平衡常数K=kK=k正正/k/k逆逆,则则x=_,y=_x=_,y=_。【解析解析】当反应达到平衡时有当反应达到平衡时有v v正正=v=v逆逆,即即k k正正c c4 4(NH(NH3 3)c c6 6(NO)=k(NO)=k逆逆c cx x(N(N2 2)c cy y(H(H2 2O),O),变换可得变换可得 该反应的平衡常数该反应的平衡常数K=kK=k正正/k/k逆逆,平衡状平衡状态下态下K=K=所以所以x=5,y=0 x=5,y=0。答案答案:5 50 0 xy22463cNcH OkkcNHcNO正逆，52463cNcNHcNO，4.
14、(20204.(2020深圳模拟深圳模拟)碘及其化合物在人类活动中占有重要地位。已知反应碘及其化合物在人类活动中占有重要地位。已知反应H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)2HI(g)(g)2HI(g)H=-11 kJH=-11 kJmol mol-1-1。716 K716 K时时,在一密闭容器中按物在一密闭容器中按物质的量比质的量比1111充入充入H H2 2(g)(g)和和I I2 2(g),(g),测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数与测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数与反应时间的关系如下图反应时间的关系如下图:(1)(1)若反应开始时气体混合物的总压为若反应开始时气体混合物的总
15、压为p kPa,p kPa,则反应在前则反应在前20 min20 min内的平均速率内的平均速率 (HI)=_kPa(HI)=_kPa min min-1-1(用含用含p p的式子表示的式子表示)。(2)(2)反应达平衡时反应达平衡时,H,H2 2的转化率的转化率(H(H2 2)=_)=_。(3)(3)上述反应中上述反应中,正反应速率为正反应速率为v v正正=k=k正正c(Hc(H2 2)c(Ic(I2 2),),逆反应速率为逆反应速率为v v逆逆=k=k逆逆c c2 2(HI),(HI),其中其中k k正正、k k逆逆为速率常数。升高温度为速率常数。升高温度,_(,_(填填“增大增大”“减小
16、减小”或或“不变不变”)。vkk正逆【解析解析】(1)(1)列出三段式列出三段式,根据速率公式计算根据速率公式计算;H H2 2(g)+(g)+I I2 2(g)(g)2HI(g)2HI(g)n n始始 1 11 1n n变变 x x x x 2x 2xn n平平 1-x1-x1-x1-x 2x 2x 由图由图 =0.6,x=0.6,(HI)=0.03p kPa=0.6,x=0.6,(HI)=0.03p kPa min min-1-1。(2)(2)反应达平衡时反应达平衡时,HIHI的物质的量分数为的物质的量分数为0.784,=0.784,x=0.784,H0.784,=0.784,x=0.78
17、4,H2 2的转化率的转化率(H(H2 2)=)=100%=78.4%100%=78.4%。(3)(3)到达平衡时到达平衡时,正、逆反应速率相等正、逆反应速率相等,正反应速率为正反应速率为v v正正=k=k正正c(Hc(H2 2)c(Ic(I2 2),),逆反应速率为逆反应速率为v v逆逆=k=k逆逆c c2 2(HI),v(HI),v正正=k=k正正c(Hc(H2 2)c(Ic(I2 2)=k)=k逆逆c c2 2(HI)=v(HI)=v逆逆,=K,H,=K,H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)2HI(g)H=-11 kJ(g)2HI(g)H=-11 kJmol mol-1-1,升高温度
18、升高温度,平衡逆向移动平衡逆向移动,减小。减小。答案答案:(1)0.03p(1)0.03p(2)78.4%(2)78.4%(3)(3)减小减小v2x20.6p20 min2x20.7841222kc(HI)kc(H)c(I)正逆 kk正逆【加固训练加固训练】(2020(2020潍坊模拟潍坊模拟)某课题组在某课题组在298 K298 K时研究时研究H H2 2O O2 2+2HI=2H+2HI=2H2 2O+IO+I2 2反应速率反应速率的影响因素的影响因素,实验结果如表实验结果如表:试验编号试验编号1 12 23 34 45 5c(HI)/molc(HI)/molL L-1-10.1000.1
19、000.2000.2000.3000.3000.1000.1000.1000.100c(Hc(H2 2O O2 2)/mol)/molL L-1-10.1000.1000.1000.1000.1000.1000.2000.2000.3000.300v/molv/molL L-1-1s s-1-10.007 600.007 600.015 30.015 30.022 70.022 70.015 10.015 10.022 80.022 8分析上述数据分析上述数据,写出反应速率与物质浓度的关系式写出反应速率与物质浓度的关系式_;_;该反应的速率常该反应的速率常数数(k)(k)的值为的值为_。【解析
20、解析】浓度越大反应速率越大浓度越大反应速率越大,二者成正比二者成正比;对比对比1 1和和3 3组数据可知组数据可知,若反应速若反应速率与浓度之和为正比关系率与浓度之和为正比关系,则则3 3组的反应速率应为组的反应速率应为1 1组的组的2 2倍倍,但实际不是但实际不是,因此因此反应速率应与浓度之积有关反应速率应与浓度之积有关,设设v=kcv=kcx x(H(H2 2O O2 2)c)cy y(HI),(HI),根据根据2 2、4 4组数据可知组数据可知 =1,=1,则则x=y,x=y,则有则有0.015 3=k0.015 3=k0.2000.200 x x0.1000.100 x x,0.007
21、 6=k,0.007 6=k0.1000.100 x x0.1000.100 x x,联立可以解得联立可以解得x=1,k=0.76,x=1,k=0.76,所以所以,反应速率与物质浓度的关系反应速率与物质浓度的关系式为式为v=kc(Hv=kc(H2 2O O2 2)c(HI),)c(HI),其中其中k=0.76k=0.76。答案答案:v=kc(Hv=kc(H2 2O O2 2)c(HI)c(HI)0.760.76yxxy0.2000.1000.2000.100热点微专题热点微专题4 4化学反应速率方程化学反应速率方程1.Bodensteins1.Bodensteins研究了下列反应研究了下列反应
22、:2HI(g)H:2HI(g)H2 2(g)+I(g)+I2 2(g),(g),在在716 K716 K时时,气体混气体混合物中碘化氢的物质的量分数合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)x(HI)与反应时间与反应时间t t的关系如下表的关系如下表:上述反应中上述反应中,正反应速率为正反应速率为v v正正=k=k正正x x2 2(HI),(HI),逆反应速率为逆反应速率为v v逆逆=k=k逆逆x(Hx(H2 2)x(I)x(I2 2),),其中其中k k正正、k k逆逆为速率常数为速率常数,则则k k逆逆为为_(_(以以K K和和k k正正表示表示)。若。若k k正正=0.002 7 min=0.
23、002 7 min-1-1,在在t=40 min t=40 min 时时,v,v正正=_=_ minmin-1-1。t/mint/min0 02020404060608080120120 x(HI)x(HI)1 10.910.910.850.850.8150.8150.7950.7950.7840.784x(HI)x(HI)0 00.600.600.730.730.7730.7730.7800.7800.7840.784 【解析解析】平衡时平衡时,v,v正正=v=v逆逆,即即k k正正x x2 2(HI)=k(HI)=k逆逆x(Hx(H2 2)x(Ix(I2 2),),则则 =K,k=K,k逆
24、逆=。v v正正=k=k正正x x2 2(HI)=0.002 7 min(HI)=0.002 7 min-1-10.850.852 2=1.95=1.951010-3-3minmin-1-1。答案答案:1.95 1.951010-3-3kk正逆 222x Hx IxHIkK正kK正2.2.化学工作者对化学工作者对NONO与与H H2 2的反应进行研究的反应进行研究,提出下列提出下列3 3步机理步机理:(k:(k为速率常数为速率常数)第一步第一步:2NO N:2NO N2 2O O2 2快反应快反应,平衡时平衡时:v:v正正=k=k正正c c2 2(NO)=v(NO)=v逆逆=k=k逆逆c(Nc
25、(N2 2O O2 2)第二步第二步:N:N2 2O O2 2+H+H2 2=N=N2 2O+HO+H2 2O O慢反应慢反应第三步第三步:N:N2 2O+HO+H2 2=N=N2 2+H+H2 2O O快反应快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步平衡其中可近似认为第二步反应不影响第一步平衡,下列说法正确的是下列说法正确的是_(_(填字母填字母)。A.v(A.v(第一步逆反应第一步逆反应)v()”“=”“=”或或“”);0;H0;(2)(2)在容积为在容积为10 L10 L密闭容器中充入密闭容器中充入1 mol CO1 mol CO、1 mol H1 mol H2 2O O只发生反应只发生
26、反应()()CO(g)+HCO(g)+H2 2O(g)COO(g)CO2 2(g)+H(g)+H2 2(g),(g),反应反应5 5分钟到达图中分钟到达图中d d点点,此时此时lg Klg Kp p=0,=0,则则K Kp p=1,=1,根据化学反应速率与物质反应关系根据化学反应速率与物质反应关系,由于加入由于加入1 mol CO1 mol CO、1 mol H1 mol H2 2O,O,反应是按反应是按1111物质的量关系进行物质的量关系进行,剩余的剩余的COCO、H H2 2O O也是也是1111物质的量关系物质的量关系,反应产生的反应产生的COCO2 2与与H H2 2的物质的量相等的物
27、质的量相等,则每种气体的物质的量及浓度都相同则每种气体的物质的量及浓度都相同,此时此时n(CO)=0.5mol,n(CO)=0.5mol,c(CO)=c(Hc(CO)=c(H2 2O)=c(HO)=c(H2 2)=c(CO)=c(CO2 2)=0.05 mol)=0.05 molL L-1-1,则则0 05 min5 min时时,CO,CO平平均反应速率均反应速率v(CO)=0.01 molv(CO)=0.01 molL L-1-1minmin-1-1;此时此时COCO的转化率的转化率为为 100%=50%;100%=50%;由于反应速率由于反应速率v=vv=v正正-v-v逆逆=k=k正正x(
28、CO)x(CO)x(Hx(H2 2O)-kO)-k逆逆x(COx(CO2 2)x(Hx(H2 2),),反应达到平衡时反应达到平衡时,v,v正正=v=v逆逆,所以所以k k正正x(CO)x(CO)x(Hx(H2 2O)=kO)=k逆逆x(COx(CO2 2)x(Hx(H2 2),),则则 =K,e=K,e点时点时lgKlgKp p=-2,K=-2,Kp p=10=10-2-2,由于反应由于反应开始时开始时c(CO)=c(Hc(CO)=c(H2 2O)=0.1 molO)=0.1 molL L-1-1,c(H,c(H2 2)=c(CO)=c(CO2 2)=0,)=0,假设反应产生假设反应产生CO
29、CO2 2、H H2 2的的物质的量浓度是物质的量浓度是a mola molL L-1-1,则平衡时则平衡时c(CO)=c(Hc(CO)=c(H2 2O)=(0.1-a)molO)=(0.1-a)molL L-1-1,c(H,c(H2 2)=c(CO=c(CO2 2)=a mol)=a molL L-1-1,该反应是反应前后气体体积不变的反应该反应是反应前后气体体积不变的反应,1 mol0.5 mol1 mol222kx(CO)x(H)x(CO)x(H O)k正逆0.5 mol10 L1c0.05 mol Lt5 ming则则K Kp p=10=10-2-2,解得解得a=0.1a=0.1 ,c
30、(CO)=c(H ,c(CO)=c(H2 2O)=(0.1-a)molO)=(0.1-a)molL L-1-1=0.1=0.1 mol molL L-1-1,所以所以x(CO)=x(Hx(CO)=x(H2 2O)=,x(HO)=,x(H2 2)=x(CO)=x(CO2 2)=,)=,根据图象可知根据图象可知,此温度下反应达到平衡时此温度下反应达到平衡时,K,Kp p=1,=1,所以所以e e处的处的 =K=Kp p =1 =1 =100;=100;1011511122vv正逆222x(CO)x(H O)x(CO)x(H)5511 11112222aa0.20.20.1a0.1a0.20.211
31、1(3)(3)对于反应对于反应()()化学平衡常数化学平衡常数K=;K=;对于反应对于反应(),(),化学平衡常数化学平衡常数K=,K=,由于由于c c点是两个反应的交点点是两个反应的交点,化学平衡常数相等化学平衡常数相等,所以所以 =,c(CO=,c(CO2 2)=c)=c2 2(CO),(CO),由于此时反应容器中由于此时反应容器中COCO浓度为浓度为0.1 mol0.1 molL L-1-1,所以所以c(COc(CO2 2)=c)=c2 2(CO)=0.01 mol(CO)=0.01 molL L-1-1。222cCOcHcCO cH Og（）（）（）（）22cCOcHcH O（）（）（
32、）22cCOcHcH O（）（）（）222cCOcHcCO cH Og（）（）（）（）答案答案:(1)(1)(2)0.01 mol(2)0.01 molL L-1-1minmin-1-150%50%100100(3)0.01 mol(3)0.01 molL L-1-14.4.许多含氮物质是农作物生长的营养物质。许多含氮物质是农作物生长的营养物质。(1)(1)一定温度下一定温度下,向某密闭容器中充入向某密闭容器中充入1 mol NO1 mol NO2 2,发生反应发生反应:2NO:2NO2 2(g)N(g)N2 2O O4 4(g)(g)。测得反应体系中气体体积分数与压强之间的关系如图所示测得反
33、应体系中气体体积分数与压强之间的关系如图所示:a a、b b、c c三点逆反应速率由大到小的顺序为三点逆反应速率由大到小的顺序为_。平衡时若保持压强、。平衡时若保持压强、温度不变温度不变,再向体系中加入一定量的再向体系中加入一定量的Ne,Ne,则平衡则平衡_移动移动(填填“正向正向”“”“逆逆向向”或或“不不”)。a a点时点时NONO2 2的转化率为的转化率为_,_,用平衡分压代替平衡浓度可求出平衡常数用平衡分压代替平衡浓度可求出平衡常数K Kp p,则该温度下则该温度下K Kp p=_Pa=_Pa-1-1(用含用含p p0 0的代数式表示的代数式表示)。(2)(2)已知在一定温度下的可逆反
34、应已知在一定温度下的可逆反应N N2 2O O4 4(g)2NO(g)2NO2 2(g)(g)H0H0中中,v,v正正=k=k正正c(Nc(N2 2O O4 4),),v v逆逆=k=k逆逆c c2 2(NO(NO2 2)(k)(k正正、k k逆逆只是温度的函数只是温度的函数)。若该温度下的平衡常数。若该温度下的平衡常数K=10,K=10,则则k k正正=_k_k逆逆。升高温度。升高温度,k,k正正增大的倍数增大的倍数_(_(填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等等于于”)k)k逆逆增大的倍数。增大的倍数。【解析解析】(1)(1)由图知由图知,a,a点到点到c c点的过程中点的过程中,N,N
35、2 2O O4 4的体积分数不断增大的体积分数不断增大,故逆反应故逆反应速率不断增大速率不断增大;一定温度下一定温度下,保持压强不变保持压强不变,加入稀有气体加入稀有气体,相当于降低压强相当于降低压强,故故平衡逆向移动平衡逆向移动;a a点时点时,设消耗了设消耗了x mol NOx mol NO2 2,则生成则生成0.5x mol N0.5x mol N2 2O O4 4,剩余剩余(1-x)mol NO(1-x)mol NO2 2,由图可得由图可得1-x=0.5x,x=,1-x=0.5x,x=,此时此时NONO2 2的转化率为的转化率为66.7%,66.7%,平衡时平衡时p(Np(N2 2O
36、O4 4)=0.96p)=0.96p0 0,p(NO,p(NO2 2)=0.04p)=0.04p0 0,由此可求出由此可求出K Kp p=。(2)(2)当反应达到平衡时当反应达到平衡时,v v正正=v=v逆逆,即即k k正正c(Nc(N2 2O O4 4)=k)=k逆逆c c2 2(NO(NO2 2),k),k正正=k=k逆逆K=10kK=10k逆逆;该反应是该反应是吸热反应吸热反应,升高温度升高温度,平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动,k,k正正增大的倍数大于增大的倍数大于k k逆逆增大的倍增大的倍数。数。230600p2224kcNOc N Og逆答案答案:(1)(1)cbacba逆
37、向逆向66.7%66.7%(2)10(2)10大于大于0600p5.(20205.(2020泰安模拟泰安模拟)苯乙烯是重要的基础有机化工原料。工业中以乙苯催化苯乙烯是重要的基础有机化工原料。工业中以乙苯催化脱氢来制取苯乙烯脱氢来制取苯乙烯:H=+117.6 kJH=+117.6 kJmolmol-1-1已知已知:上述反应的速率方程为上述反应的速率方程为v v正正=k=k正正p p乙苯乙苯,v,v逆逆=k=k逆逆p p苯乙烯苯乙烯p p氢气氢气,其中其中k k正正、k k逆逆分别为分别为正、逆反应速率常数正、逆反应速率常数,p,p为各组分分压。为各组分分压。(1)(1)同时增大乙苯的反应速率和平
38、衡转化率所采取的措施是同时增大乙苯的反应速率和平衡转化率所采取的措施是_。(2)(2)在实际生产中在实际生产中,往反应釜中同时通入乙苯和水蒸气往反应釜中同时通入乙苯和水蒸气,加入水蒸气稀释剂能提加入水蒸气稀释剂能提高乙苯转化率的原因是高乙苯转化率的原因是_。测得容器总压测得容器总压(p(p总总)和乙苯转化率和乙苯转化率随时间变随时间变化结果如图所示。平衡时化结果如图所示。平衡时,p(H,p(H2 2O)=_O)=_kPa,kPa,平衡常数平衡常数K Kp p=_kPa(=_kPa(用平衡分压用平衡分压代替平衡浓度计算代替平衡浓度计算);a);a处的处的 =_=_。vv正逆【解析解析】(1)(1
39、)该反应是吸热反应该反应是吸热反应,升高温度升高温度,反应速率加快反应速率加快,同时平衡向正向移同时平衡向正向移动动,所以同时增大乙苯的反应速率和平衡转化率所采取的措施是升温。所以同时增大乙苯的反应速率和平衡转化率所采取的措施是升温。(2)(2)反应釜中同时通入乙苯和水蒸气反应釜中同时通入乙苯和水蒸气,相当于减小压强相当于减小压强,平衡正向移动平衡正向移动,乙苯转乙苯转化率增大化率增大;由题意可知由题意可知,起始时起始时p p乙苯乙苯+=100 kPa,+=100 kPa,平衡时乙苯转化率为平衡时乙苯转化率为75%,75%,2H Op则则0.25p0.25p乙苯乙苯+0.75p+0.75p乙苯
40、乙苯+0.75p+0.75p乙苯乙苯+=115 kPa,+=115 kPa,再结合再结合p p乙苯乙苯+=100 kPa,+=100 kPa,解解得得p p乙苯乙苯=20 kPa,=80 kPa;=20 kPa,=80 kPa;K Kp p=45 kPa;=45 kPa;反应达到平衡时反应达到平衡时,v,v正正=k=k正正p p乙苯乙苯=v=v逆逆=k=k逆逆p p苯乙烯苯乙烯p p氢气氢气,则则 =K=Kp p=45 kPa,=45 kPa,a a处处,乙苯的转化率为乙苯的转化率为60%,60%,总压强为总压强为112 kPa,112 kPa,由前面可知由前面可知,起始起始p p乙苯乙苯=20 kPa,=20 kPa,2H Op2H Op2H Opp()p()p()g苯乙烯氢气乙苯2(0.75 20 kPa)0.25 20 kPakk正逆ppp氢气苯乙烯乙苯ga a处处,=45 kPa,=45 kPa =2.5 =2.5。vv正逆k pk pp正乙苯逆苯乙氢气烯8 kPa12 kPa 12 kPag答案答案:(1)(1)升温升温(2)(2)反应釜中同时通入乙苯和水蒸气反应釜中同时通入乙苯和水蒸气,相当于减小压强相当于减小压强,平衡正平衡正向移动向移动,乙苯转化率增大乙苯转化率增大808045452.52.5
