第二章 第3节　习题课3　化学平衡常数与反应速率常数（课件 学案）高中化学 人教版（2019）选择性必修1

习题课3　化学平衡常数与反应速率常数 学习目标 知识网络 1. 能进行化学平衡常数Kc的计算。2. 能进行化学平衡常数Kp的计算。3. 能进行速率常数的简单计算。 化学平衡常数Kc 与Kp的表达式 例　在一容积不变的密闭容器中发生化学反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)。 表达式 说明 Kc Kc＝ 平衡浓度 Kp Kp＝ 用平衡分压代替平衡浓度；气体分压＝气体总压×物质的量分数 反应速率常数 1. 基元反应 基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应。现实中有些反应可以一步完成，但多数反应需要经历若干步骤才能完成。 2. 质量作用定律 质量作用定律只适用基元反应 基元反应的反应速率(v)与各反应物浓度的幂的乘积成正比。 aA＋bB＋…―→产物 v＝k·ca(A)·cb(B) (k为反应速率常数，只与温度有关，与浓度无关) 3. 反应速率常数 (1) 化学平衡常数与反应速率常数的关系 对于基元反应 aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) v正＝k正·ca(A)·cb(B) v逆＝k逆·cc(C)·cd(D) 平衡时v正＝v逆 即k正·ca(A)·cb(B)＝k逆·cc(C)·cd(D)； K＝＝ (2) 反应速率取决于整个反应历程中最慢的一步。 如：2NO＋O22NO2反应历程如下： 总反应速率由慢反应决定， 则v＝k2·c(N2O2)·c(O2)　① 由K＝＝可得： c(N2O2)＝·c2(NO)代入①得： v＝·c2(NO)·c(O2) 总反应速率v＝k·c2(NO)·c(O2) 即k＝ 例1　NO与O2反应生成NO2的反应历程如下： 第一步：NO＋NON2O2 (快速平衡) 第二步：N2O2＋O22NO2 (慢反应) 下列叙述正确的是_____(填字母)。 A. v(第一步正反应)＜v(第二步正反应) B. 总反应快慢由第二步决定 C. 第二步的活化能比第一步的高 D. 第二步中N2O2与O2的碰撞100%有效 [分析]　第一步为快反应，则v(第一步正反应)>v(第二步正反应)，A错误；第二步反应较慢，则总反应快慢由第二步决定，B正确；降低活化能，可加快反应速率，则第二步反应的活化能比第一步的高，C正确；第二步反应较慢，则有效碰撞的次数较少，故N2O2与O2的碰撞不可能100%有效，D错误。 例2　2NO2(g) N2O4(g)。实验测得： v正＝v消耗(NO2)＝k正·c2(NO2) v逆＝2v消耗(N2O4)＝k逆·c(N2O4) k正、k逆为速率常数，只受温度影响，则化学平衡常数K与速率常数k正、k逆的数学关系是K＝_____。 [分析]　v正＝v消耗(NO2)＝k正·c2(NO2)，v逆＝2v消耗(N2O4)＝k逆·c(N2O4)，2NO2(g)??N2O4(g)，平衡时，v正＝v逆，则k正·c2(NO2)＝k逆·c(N2O4)，平衡常数K＝＝。 例3　反应 H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的反应机理如下： 第一步：I22I·(快速平衡) 第二步：I·＋H2H2I(快速平衡) 第三步：H2I＋I·2HI(慢反应) ①第一步反应_____ (填 “放出”或“吸收”)能量。 ②只需一步完成的反应称为基元反应，基元反应如aA＋dD===gG＋hH 的速率方程，v＝k·ca(A)·cd(D)，k为常数；非基元反应由多个基元反应组成，非基元反应的速率方程可由反应机理推定。H2(g)与I2(g)反应生成 HI(g)的速率方程为v＝_____(用含k1、k－1、k2…的代数式表示)。 [分析]　①第一步反应断裂共价键，吸收能量。②反应速率由慢反应决定，即v＝k3·c(H2I)·c(I·)，第一步是快速平衡，k1·c(I2)＝k－1·c2(I·)，可得c2(I·)＝·c(I2)，第二步也是快速平衡，k2·c(I·)·c(H2)＝k－2·c(H2I)，可得c(H2I)＝·c(H2)·c(I·)，则速率方程v＝k3··c(H2)·c(I·)·c(I·)＝k3··c(H2)··c(I2)＝·c(H2)·c(I2)。 类型1　化学平衡常数与反应速率常数 　(2024·佛山期末)某温度下发生反应2M(g) N(g)，M和N的消耗速率与本身浓度的关系如图，已知：v消耗(M)＝k1c2(M)，v消耗(N)＝k2c(N)，k1和k2是速率常数。下列说法正确的是(　　) A. 曲线y代表的是v消耗(N) B. 若向1 L恒容密闭容器中通入1 mol M，某时刻可能存在c(N)＝0.5 mol/L C. 密闭容器中进行该反应，P点时 ... ...