2012屆高考化學知識研習一輪復習課件第7章1節(jié)化學反應的方向、限度

1、課程標準1.了解化學平衡建立的過程，理解化學平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學平衡常數(shù)進行簡單的計算。2.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學平衡的影響，認識其一般規(guī)律。3.了解化學平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學研究領域中的重要作用?？键c展示1.化學平衡狀態(tài)的判斷及特征的理解。2.外界條件對平衡的影響及結果分析。3.利用化學平衡常數(shù)判斷平衡移動的方向，計算反應物的轉(zhuǎn)化率。4.平衡狀態(tài)的簡單計算。一、化學反應的方向1熵與熵變(1)熵：描述一個由大量粒子組成的體系的 ，用S表示。(2)熵與混亂度的關系熵值越大，體系的混亂度 。同一條件下不同物質(zhì)有 熵值。同一種物質(zhì)S(g) 。混亂度越大不同S(

2、l)S(s)(3)反應的熵變反應的熵變是 總熵與 總熵之差。產(chǎn)生氣體的反應，氣體物質(zhì)的量 的反應是熵增反應，即S0。產(chǎn)物反應物增大2化學反應方向的判據(jù)(1)判據(jù)在溫度、壓強一定的條件下，化學反應的方向是反應 和 共同影響的結果。HTS 0，反應能自發(fā)進行。HTS 0，反應達到平衡狀態(tài)。HTS 0，反應不能自發(fā)進行。熵變焓變(2)一般規(guī)律 的反應一定能自發(fā)進行。 的反應一定不能自發(fā)進行。焓變和熵變的作用相反且相差不大時， 有可能對反應方向起決定性作用。放熱的熵增大吸熱的熵減小溫度(3)注意的問題HTS判據(jù)只能用于 、 一定的條件下的反應，不能用于其他條件下的反應。HTS判據(jù)指出的是溫度、壓強一定

3、條件下反應 ，并不能說明在該條件下可能自發(fā)進行的反應能否實際發(fā)生，因為反應能否實際發(fā)生還涉及 問題。溫度壓強自動發(fā)生的趨勢反應速率二、可逆反應1概念在 下，既能向右進行同時又能向左進行的反應。2特征(1)兩“同”： 、 (正、逆反應)。(2)限度：反應不可能進行到底，即反應體系中反應物與生成物 。相同條件相同條件同時進行共同存在三、化學反應的限度1化學反應限度的定義、標志與特點(1)定義在一定條件下的 中，正反應速率和逆反應速率 、反應混合物中各組分的濃度 的狀態(tài)。(2)標志 ，即同一組分的 速率和 速率相等。各組分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、百分含量等 。可逆反應相等保持不變速率相等正反應逆反應保持不

4、變(3)化學平衡狀態(tài)的特點“動”：達到平衡狀態(tài)，可逆反應 ，因此化學平衡是 平衡?！暗取保赫磻俾?逆反應速率?！岸ā保悍磻旌衔锔鞒煞值臐舛?發(fā)生變化，從外觀來看化學反應仿佛“固定”住了?！白儭保焊淖儣l件，使 ，化學平衡就會被破壞，在新的條件下再達到新的平衡。仍在進行動態(tài)等于不再正、逆反應速率不再相等2與化學反應限度有關的物理量(1)化學平衡常數(shù)概念在一定溫度下，當一個 達到平衡時的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)即為化學平衡常數(shù)，用符號K表示。可逆反應生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積影響因素a內(nèi)因：化學反應的 。b外因：反應體系的 。意義平衡常數(shù)的大小反映了化學反應可能進行的 ，即反應的 ，K

5、越大，說明反應可以進行得越 。性質(zhì)溫度程度限度完全規(guī)律a同一反應的不同反應物的轉(zhuǎn)化率可以 。b相同條件下，增大某一反應物的濃度，可 另一反應物的轉(zhuǎn)化率，而增大濃度的反應物的轉(zhuǎn)化率一般會 。相同增大減小3反應條件對化學平衡的影響密閉體系中，如果僅改變平衡體系的條件(如溫度、濃度、壓強)，平衡將向 這個改變的方向移動。(1)溫度的影響升高溫度，化學平衡向 方向移動。降低溫度，化學平衡向 方向移動。減弱吸熱放熱(2)濃度的影響反應物濃度增大或生成物濃度減小時，QK，平衡 移動。反應物濃度減小或生成物濃度增大時，QK，平衡 移動。正向逆向(3)壓強的影響ng0，改變壓強，化學平衡狀態(tài) 。ng0，增大壓

6、強，平衡逆向移動；減小壓強，平衡 移動。ng0，增大壓強，平衡正向移動；減小壓強，平衡 移動。不變正向逆向考點一化學平衡狀態(tài)的判斷靈犀一點：化學平衡的實質(zhì)是v(正)v(逆)0，表現(xiàn)的是平衡體系內(nèi)各組分的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分數(shù)不再變化這是判斷的根本依據(jù)。運用v(正)v(逆)0時，注意方向和數(shù)量關系?；瘜W平衡移動原理同樣適用于電離平衡、溶解平衡、沉淀平衡、水解平衡等?！景咐?】可逆反應2NO2(g)2NO(g)O2(g)在體積固定的密閉容器中達到平衡狀態(tài)的標志是()單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO用NO2、NO、

7、O2表示的反應速率的比為221的狀態(tài)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)ABC D全部【解析】化學平衡狀態(tài)的根本標志是v(正)v(逆)及各組分百分含量不變。解答題目時，要牢牢抓住兩個根本標志，并明確氣體的顏色、密度、壓強、平均相對分子質(zhì)量的變化與根本標志間的關系，才能做到全面分析、順利解答。本題不僅考查了化學平衡的直接標志，也要求對化學平衡的間接標志進行分析和判斷。中單位時間內(nèi)生成n mol O2必消耗2n mol NO2，而生成2n mol NO2必消耗n mol O2，說明反應達到平衡。不能說明反應達到

8、平衡。中無論達到平衡與否，化學反應速率都等于化學計量數(shù)之比。 有色氣體的顏色不變表示物質(zhì)的濃度不再變化，說明反應已達到平衡。體積固定、氣體質(zhì)量反應前后守恒，密度始終不變。反應前后n0，壓強不變意味著各物質(zhì)的含量不再變化。由于氣體的質(zhì)量不變，氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時，說明氣體中各物質(zhì)的量不變，該反應n0，能說明反應達到平衡?！敬鸢浮緼【規(guī)律技巧】可逆反應未達平衡時其某些外觀特征一直在變化著，當這些特征停止時，即可判斷該可逆反應達到了化學平衡狀態(tài)。但以下幾種情況不能作為可逆反應達到化學平衡的標志：恒溫恒容下體積不變的反應，體系的壓強或總物質(zhì)的量不隨時間而變化，如2HI(g)I2(g)H2(g)

9、。全部是氣體參加的體積不變的反應，體系的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化，如2HI(g)I2(g)H2(g)。全部是氣體參加的反應，恒容條件下體系的密度保持不變?！炯磿r鞏固1】在一定溫度下的定容容器中，當下列哪些物理量不再發(fā)生變化時，表明反應A(g)2B(g)C(g)D(g)已達到平衡狀態(tài)()混合氣體的壓強混合氣體的密度B的物質(zhì)的量濃度氣體總物質(zhì)的量混合氣體的平均相對分子質(zhì)量v(C)與v(D)的比值ABC D【解析】由于是定容容器，反應前后氣體的質(zhì)量不變，故反應中氣體的密度保持不變，故不能滿足題意，反應速率之比等于反應方程式中的計量數(shù)之比，與是否達到平衡無關?！敬鸢浮緿考點二平衡移動原理1勒夏特

10、列原理(化學平衡移動原理)如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、溫度或壓強)，平衡將向能夠減弱這種改變的方向移動。3外界條件對平衡移動影響的特殊情況(1)當反應混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時，由于其“濃度”是恒定的，不隨其量的增減而變化，故改變這些固體或液體的量，對平衡沒影響。(2)由于壓強的變化對非氣態(tài)物質(zhì)的濃度無影響，因此，當反應混合物中不存在氣態(tài)物質(zhì)時，壓強的變化對平衡無影響。(5)同等程度地改變反應混合物中各物質(zhì)的濃度時，應視為壓強的影響。(6)在恒容的容器中，當改變其中一種物質(zhì)的濃度時，必然同時引起壓強改變，但判斷平衡移動的方向時，應仍以濃度的影響去考慮。4應用平衡移

11、動原理適用于化學平衡、溶解平衡、電離平衡、水解平衡等動態(tài)平衡。靈犀一點：當平衡向正反應方向移動時，反應物的轉(zhuǎn)化率并不一定提高，生成物的體積分數(shù)也并不一定增大，如反應物或反應混合物的總量增多。A平衡時，其他條件不變，升高溫度可使該反應的平衡常數(shù)增大B平衡時，其他條件不變，增加NH3的濃度，廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率減小C單位時間內(nèi)消耗NO和N2的物質(zhì)的量比為12時，反應達到平衡D其他條件不變，使用高效催化劑，廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大【答案】C【規(guī)律方法】影響速率和平衡的因素是考查的重點，要抓住平衡移動原理，根據(jù)原理進行判斷。但要準確判斷影響化學平衡的條件，如改變體系中固體或純液體的量，并未改變影響

12、化學平衡的條件?！窘馕觥考尤牍腆w物質(zhì)不影響反應速率，故A錯誤；升高溫度，該反應向正反應方向移動，故C錯誤；H與反應物量無關，故D錯誤?！敬鸢浮緽考點三化學平衡常數(shù)的應用1特點(1)化學平衡常數(shù)只與溫度有關，與反應物或生成物的濃度無關。(2)反應物或生成物中有固體和純液體存在時，由于其濃度可看作“1”而不代入公式(聯(lián)想化學反應速率中固體和純液體的處理)。 (3)化學平衡常數(shù)是指某一具體反應方程式的平衡常數(shù)。若反應方向改變，則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質(zhì)的系數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一反應，平衡常數(shù)也會改變，但意義不變。2應用(1)利用K可以推測可逆反應進行的程度。K的大小表示可逆反應進行的程度

13、，K大說明反應進行程度大，反應物的轉(zhuǎn)化率大。K小說明反應進行的程度小，反應物的轉(zhuǎn)化率小。(2)借助平衡常數(shù)，可以判斷一個化學反應是否達到化學平衡狀態(tài)。(3)利用K可判斷反應的熱效應若升高溫度，K值增大，則正反應為吸熱反應；若升高溫度，K值減小，則正反應為放熱反應。靈犀一點：對于給定的化學反應，正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)關系。溫度升高，化學平衡常數(shù)不一定增大，若正反應是吸熱反應，則K值增大，反之減小?！敬鸢浮緼【規(guī)律技巧】K是與溫度有關的常數(shù)，即只受溫度影響，但升高溫度K不一定變大(升高溫度平衡正向移動時K值增大，平衡逆向移動時K值變小)，要根據(jù)具體反應具體分析。平衡常數(shù)計算時要用達到平衡時各

14、物質(zhì)的濃度。K值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，正向反應進行的程度越大，即該反應進行得越完全，反應物轉(zhuǎn)化率越大；反之，反應進行得越不完全，反應物轉(zhuǎn)化率就越小?！敬鸢浮?1)C(2)D(1)vt圖象(2)vp(T)圖象(3)ct圖象(4)cp(T)圖象(5)其他圖象靈犀一點：分析化學平衡圖象的常用方法：四要點分析法曲線的起點、曲線的變化趨勢、曲線的轉(zhuǎn)折點、曲線的終點的意義。拐點比較在轉(zhuǎn)化率(或物質(zhì)的含量)時間曲線中，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡(代表溫度高、壓強大)。定一議二圖象中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關系。【解析】此題把影響化學平衡移動的因素與化學平衡移動的圖

15、象緊密地結合在一起進行考查，屬于中等難度題。影響化學平衡移動的因素通常有濃度、溫度、壓強。此反應是一個正方向氣體分子數(shù)增加的放熱反應，結合圖象可知，A中升溫可加快正、逆反應速率，縮短達到平衡的時間，且溫度越高，達到平衡的時間越短，但平衡會往吸熱的逆方向發(fā)生移動，導致NO的含量減少，A項圖象所反映的信息是正確的，而C項圖象中所反映的信息是錯誤的；B中增壓也可加快正、逆反應速率，縮短達到平衡的時間，且壓強越高，達到平衡的時間越短，平衡會往氣體分子數(shù)減少的逆方向發(fā)生移動，導致NO的含量減少，顯然B項圖象所反映的信息是正確的；D中使用催化劑可同等加快正、逆反應速率，縮短達到平衡的時間，但平衡不會發(fā)生移

16、動，圖象所反映的信息顯然是正確的?！敬鸢浮緾【規(guī)律技巧】掌握判斷化學平衡移動方向的方法：(1)根據(jù)平衡移動原理，可判斷平衡移動的方向，它適用于動態(tài)平衡，但它不能判斷建立新平衡的時間及平衡狀態(tài)各物質(zhì)間的數(shù)量關系。(2)可根據(jù)外界條件改變瞬間，v正、v逆相對大小來判斷。若外界條件改變瞬間：v正v逆，平衡向正反應方向移動；v正v逆，平衡不移動；v正v逆，平衡向逆反應方向移動。(3)可根據(jù)化學平衡常數(shù)的表達式來判斷?！疽?guī)律方法】有關化學反應速率和化學平衡的圖象題是高考中的一個熱點，這類試題的特點是將解題所需的信息概括在圖象中，具有抽象性、復雜性和隱蔽性。解題時應特別注意：圖象是反映化學反應速率，還是反

17、映化學平衡；曲線上的點是不是表示平衡狀態(tài)。一般橫坐標是時間的曲線包含速率的因素，曲線上的點不一定都表示平衡狀態(tài)；橫坐標是溫度或壓強的曲線上的點一般表示平衡狀態(tài)，這些點之間的關系反映了化學平衡的移動情況。當圖象包含溫度、壓強等多種因素時，必須固定其他條件不變，分析某單一因素對化學平衡的影響?！窘馕觥吭摲磻磻且环艧岱磻?，升高溫度，v(正)與v(逆)均增大，A錯誤；壓強不變，升高溫度平衡向逆反應方向移動，故平衡時B2%增大，C錯誤；溫度越高達平衡的時間越短，D錯誤。【答案】B考點五有關化學平衡的計算1步驟(1)寫出有關化學平衡的方程式。(2)確定各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量。(3)根據(jù)已知條件建立等式關系進行解答。靈犀一點：由于上述氣體反應方程式只反映各組分的物質(zhì)的量之比或同溫同壓下各組分的體積之比，故凡是氣體的壓強變化，密度變化均必須轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量的變化或氣體的體積變化才能按上述模式進行計算。(3)若反應溫度不變，反應物的起始濃度分別為：c(M)4 molL1，c(N)a molL1，達到平衡后，c(P)2 molL1，a_。(4)若反應溫度不變，反應物