第7章熱點強化17　化學平衡常數(shù)與速率常數(shù)的關(guān)系-課件下載-教習網(wǎng)

熱點強化17　化學平衡常數(shù)與速率常數(shù)的關(guān)系正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)與平衡常數(shù)的關(guān)系對于基元反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常數(shù)K＝＝，反應(yīng)達到平衡時v正＝v逆，故K＝。例　溫度為T1，在三個容積均為1 L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋206.3 kJ·mol－1，該反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正＝k正·c(CH4)·c(H2O)，逆反應(yīng)速率為v逆＝k逆·c(CO)·c3(H2)，k正、k逆為速率常數(shù)，受溫度影響。已知T1時，k正＝k逆，則該溫度下，平衡常數(shù)K1＝____________；當溫度改變?yōu)?/span>T2時，若k正＝1.5k逆，則T2________(填“>”“＝”或“<”)T1。1．利用NH3的還原性可以消除氮氧化物的污染，其中除去NO的主要反應(yīng)如下：4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(l)　ΔH＜0已知該反應(yīng)速率v正＝k正·c4(NH3)·c6 (NO)，v逆＝k逆·cx(N2)·cy(H2O) (k正、k逆分別是正、逆反應(yīng)速率常數(shù))，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝，則x＝________，y＝________。2．乙烯氣相直接水合法過程中會發(fā)生乙醇的異構(gòu)化反應(yīng)：C2H5OH(g)CH3OCH3(g)　ΔH＝＋50.7 kJ·mol－1，該反應(yīng)的速率方程可表示為v正＝k正·c(C2H5OH)和v逆＝k逆·c(CH3OCH3)，k正和k逆只與溫度有關(guān)。該反應(yīng)的活化能Ea(正)______(填“>”“＝”或“<”)Ea(逆)，已知：T ℃時，k正＝0.006 s－1，k逆＝0.002 s－1，該溫度下向某恒容密閉容器中充入1.5 mol乙醇和4 mol甲醚，此時反應(yīng)________(填“正向”或“逆向”)進行。。3．肌肉中的肌紅蛋白(Mb)與O2結(jié)合生成MbO2，其反應(yīng)原理可表示為Mb(aq)＋O2(g)MbO2(aq)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K＝。在37 ℃條件下達到平衡時，測得肌紅蛋白的結(jié)合度(α)與p(O2)的關(guān)系如圖所示[α＝×100%]。研究表明正反應(yīng)速率v正＝k正·c(Mb) · p(O2)，逆反應(yīng)速率v逆＝k逆·c(MbO2)(其中k正和k逆分別表示正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率常數(shù))。(1)試寫出平衡常數(shù)K與速率常數(shù)k正、k逆之間的關(guān)系式為K＝________(用含有k正、k逆的式子表示)。(2)試求出圖中c點時，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________ kPa－1。已知k逆＝60 s－1，則速率常數(shù)k正＝______s－1·kPa－1。4．(2022·青島高三模擬)乙烯、環(huán)氧乙烷是重要的化工原料，用途廣泛。實驗測得2CH2==CH2(g)＋O2(g)2(g)　ΔH<0中，v逆＝k逆·c2()，v正＝k正·c2(CH2==CH2)·c(O2)(k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān))。(1)反應(yīng)達到平衡后，僅降低溫度，下列說法正確的是________(填字母)。A．k正、k逆均增大，且k正增大的倍數(shù)更多B．k正、k逆均減小，且k正減小的倍數(shù)更少C．k正增大、k逆減小，平衡正向移動D．k正、k逆均減小，且k逆減小的倍數(shù)更少(2)若在1 L的密閉容器中充入1 mol CH2===CH2(g)和1 mol O2(g)，在一定溫度下只發(fā)生上述反應(yīng)，經(jīng)過10 min反應(yīng)達到平衡，體系的壓強變?yōu)樵瓉淼?/span>0.875倍，則0～10 min內(nèi)v(O2)＝_____________，＝________。5．(1)將CoFe2O4負載在Al2O3上，產(chǎn)氧溫度在1 200 ℃，產(chǎn)氫溫度在1 000 ℃時，可順利實現(xiàn)水的分解，氫氣產(chǎn)量高且沒有明顯的燒結(jié)現(xiàn)象。循環(huán)機理如下，過程如圖1所示，不考慮溫度變化對反應(yīng)ΔH的影響。第Ⅰ步：CoFe2O4(s)＋3Al2O3(s)CoAl2O4(s)＋2FeAl2O4(s)＋O2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1第Ⅱ步：CoAl2O4(s)＋2FeAl2O4(s)＋H2O(g)CoFe2O4(s)＋3Al2O3(s)＋H2(g)　ΔH＝b kJ·mol－1第Ⅱ步反應(yīng)的v正＝k正·c(H2O)，v逆＝k逆·c(H2)，k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)，僅與溫度有關(guān)。1 000 ℃時，在體積為1 L的B反應(yīng)器中加入2 mol H2O發(fā)生上述反應(yīng)，測得H2O(g)和H2物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如圖2所示，則60 min內(nèi)，v(CoFe2O4)＝________g·min－1(結(jié)果保留2位小數(shù))。a點時，v正∶v逆＝________(填最簡整數(shù)比)。(2)在T2 K、1.0×104 kPa下，等物質(zhì)的量的CO與CH4混合氣體發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)＋CH4(g)CH3CHO(g)。反應(yīng)速率v正－v逆＝k正·p(CO)·p(CH4)－k逆·p(CH3CHO)，k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)，p為氣體的分壓(氣體分壓p＝氣體總壓p總×體積分數(shù))。用氣體分壓表示的平衡常數(shù)Kp＝4.5×10－5 kPa－1，則CO的轉(zhuǎn)化率為20%時，＝________。