化學(xué)反應(yīng)的方向與限度 魯科版高中化學(xué)一輪復(fù)習(xí)PPT(配有doc練習(xí))

課時(shí)1化學(xué)反應(yīng)的方向與限度最新考綱

1．了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。2.了解化學(xué)平衡建立的過程。3.理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算?？键c(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1．自發(fā)反應(yīng)

(1)含義 在溫度和壓強(qiáng)一定的條件下

就能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)稱為自發(fā)反應(yīng)。

(2)特點(diǎn) ①體系趨向于從

狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

狀態(tài)(體系對(duì)外部

或

熱量)。 ②在密閉條件下，體系有從

轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。無需外界幫助高能低能做功釋放有序無序2．判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù)

(1)焓變與反應(yīng)方向 研究表明，對(duì)于化學(xué)反應(yīng)而言，絕大多數(shù)

都能自發(fā)進(jìn)行，且反應(yīng)放出的熱量

，體系能量

得也

，反應(yīng)越

；有少數(shù)吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行?？梢姡?/p>

是制約化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一。放熱反應(yīng)越多降低越多完全反應(yīng)的焓變

(2)熵變與反應(yīng)方向①熵和熵變的含義a．熵的含義熵是衡量一個(gè)體系混亂度的物理量。用符號(hào)

表示。注意：①同一條件下，不同物質(zhì)有不同的熵值，②同一物質(zhì)在不同狀態(tài)下熵值也不同，一般規(guī)律是S(g)>S(l)>S(s)。Sb．熵變的含義熵變是反應(yīng)前后體系

，用

表示，化學(xué)反應(yīng)的ΔS越大，越有利于反應(yīng)

。②研究表明，除了熱效應(yīng)外，影響化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的另一個(gè)因素是體系的

。大多數(shù)自發(fā)反應(yīng)有趨向于體系

度增大的傾向。(3)綜合判斷反應(yīng)方向的依據(jù)①ΔH－TΔS<0，反應(yīng)

。②ΔH－TΔS＝0，反應(yīng)

。③ΔH－TΔS>0，反應(yīng)

。熵的變化ΔS自發(fā)進(jìn)行混亂度混亂能自發(fā)進(jìn)行達(dá)到平衡狀態(tài)不能自發(fā)進(jìn)行探究思考1．能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生嗎？ 答案

不一定，化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)指出的僅僅是在一定條件下化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)，并不能說明在該條件下反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生，還要考慮化學(xué)反應(yīng)的快慢問題。思維啟迪

焓變和熵變只是影響化學(xué)反應(yīng)方向的因素，而由焓變和熵變組成的復(fù)合判據(jù)才是判斷反應(yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行的根本依據(jù)，反應(yīng)是否自發(fā)與溫度有關(guān)，一般低溫時(shí)焓變影響為主；高溫時(shí)熵變影響為主。根據(jù)ΔH－TΔS可準(zhǔn)確判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。解析(1)反應(yīng)的ΔS<0，在室溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，根據(jù)ΔH－TΔS<0，則該反應(yīng)的ΔH<0。(2)CaCO3分解是吸熱反應(yīng)，ΔH>0且ΔS>0，由此可知該反應(yīng)高溫下能自發(fā)進(jìn)行。(3)此反應(yīng)為高溫下MgCl2的分解反應(yīng)，ΔH>0，ΔS>0，正確。(4)該反應(yīng)ΔS>0，常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，則有ΔH－TΔS>0故ΔH>0。答案(1)

(2)×

(3)

(4)1．(2013·菏澤一中一輪復(fù)習(xí)鞏固練習(xí))知道了某反應(yīng)有自發(fā)性之后，則(

)。

A．可判斷出反應(yīng)的方向

B．可確定反應(yīng)是否一定會(huì)發(fā)生

C．可預(yù)測(cè)反應(yīng)速率的大小

D．可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng) 解析已知某反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，只能判斷反應(yīng)的方向，不能判斷反應(yīng)是否會(huì)發(fā)生、反應(yīng)速率的大小、反應(yīng)的熱效應(yīng)。 答案A2．下列關(guān)于ΔH－TΔS說法中正確的是(

)。

A．ΔH－TΔS可用于判斷所有條件下的反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行

B．ΔH－TΔS只用于判斷溫度、體積一定的反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行

C．ΔH－TΔS只用于判斷溫度、壓強(qiáng)一定的反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行

D．ΔH－TΔS＜0的反應(yīng)，在該條件下一定劇烈反應(yīng)解析ΔH－TΔS判據(jù)只適用判斷一定溫度和壓強(qiáng)下的反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，A、B錯(cuò)誤，C正確；ΔH－TΔS＜0的反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，但不一定是劇烈反應(yīng)，D錯(cuò)誤。答案C解析能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)并不一定能迅速發(fā)生，A項(xiàng)錯(cuò)誤；應(yīng)將焓變和熵變二者綜合起來即利用復(fù)合判據(jù)進(jìn)行反應(yīng)自發(fā)性的判斷，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中使用催化劑能改變反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)進(jìn)行的方向，錯(cuò)誤。答案B考點(diǎn)二可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)1．可逆反應(yīng)

(1)定義 在

條件下既可以向

反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又可以向

反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。

(2)特點(diǎn) ①二同：a.相同條件下；b.正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。 ②一?。悍磻?yīng)物與生成物同時(shí)存在，任一組分的轉(zhuǎn)化率都

(填“大于”或“小于”)100%。同一正逆小于2．化學(xué)平衡狀態(tài)

(1)概念 在一定條件下的可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率

，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的

保持不變的狀態(tài)。

(2)化學(xué)平衡的建立相等質(zhì)量或濃度(3)平衡特點(diǎn)④混合氣體的顏色不再改變的

狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)答案

(1)①④⑥⑦

(2)①④⑤⑥

解析(1)溫度升高，氣體顏色變深，說明平衡正向移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(2)該反應(yīng)由正方向開始進(jìn)行，且是氣體體積增大的反應(yīng)，恒壓時(shí)，容器的體積增大，氣體的密度隨容積的增大而減小，達(dá)到平衡時(shí)則不變，故a對(duì)；該反應(yīng)的焓變始終保持不變，與是否到達(dá)平衡狀態(tài)無關(guān)，b錯(cuò)；n(N2O4)逐漸減小，容器容積不斷變大，故v正逐漸減小，達(dá)平衡時(shí)不變，c錯(cuò)；該反應(yīng)由正向進(jìn)行，N2O4轉(zhuǎn)化率逐漸增大，達(dá)平衡時(shí)保持不變，d對(duì)。答案(1)吸熱(2)ad

(2)一定條件下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________。a．3v逆(N2)＝v正(H2)b．v正(HCl)＝4v正(SiCl4)c．混合氣體密度保持不變d．c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6思維啟迪

判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的根本標(biāo)志：(1)化學(xué)反應(yīng)速率經(jīng)換算之后，同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等；(2)對(duì)于一個(gè)隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的量不再改變時(shí)則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 “兩審”“兩標(biāo)志”突破化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1．“兩審” 一審題干條件，是恒溫恒容還是恒溫恒壓；二審反應(yīng)特點(diǎn)：①全部是氣體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)；②有固體或液體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)。2．“兩標(biāo)志”

(1)本質(zhì)標(biāo)志

v正＝v逆≠0。對(duì)于某一可逆反應(yīng)來說，正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。

解析對(duì)平衡狀態(tài)的判斷，一定要根據(jù)實(shí)際反應(yīng)逐項(xiàng)分析，只有能反映同一物質(zhì)的v(正)＝v(逆)，或者混合物中的某組分的濃度或百分含量保持不變，才能證明可逆反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。①中，同一物質(zhì)的生成速率與消耗速率相等，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡；②中，表示的是同一方向的反應(yīng)速率，不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡；③中，各組分的濃度不再變化，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡；④中，C的物質(zhì)的量不再變化，也就是C的濃度不再變化，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡；

⑤中，若反應(yīng)正向進(jìn)行，混合氣體的總物質(zhì)的量減小，壓強(qiáng)減小，若反應(yīng)逆向進(jìn)行，混合氣體的總物質(zhì)的量增大，壓強(qiáng)增大，混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化，說明反應(yīng)正向進(jìn)行的速率和逆向進(jìn)行的速率相同，即反應(yīng)已達(dá)到平衡；⑥中，由⑤中的分析可知，混合氣體的總物質(zhì)的量不再變化，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡；⑦中，消耗A的量與生成B的量之比與它們?cè)诨瘜W(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)之比相等，也就是反應(yīng)正向進(jìn)行和逆向進(jìn)行的速率相等，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡；⑧中，A、B、C的分子數(shù)之比為1∶3∶2只是反應(yīng)進(jìn)程中的某一時(shí)刻的狀態(tài)，不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡。答案A(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)，v(CO)＝________；反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，c(H2)＝________。(2)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是________。①CO減少的化學(xué)反應(yīng)速率和CO2減少的化學(xué)反應(yīng)速率相等②CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等③CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化④正、逆反應(yīng)速率都為零考點(diǎn)三化學(xué)平衡常數(shù)平衡轉(zhuǎn)化率1．化學(xué)平衡常數(shù)

(1)概念 在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到

時(shí)，生成物

與反應(yīng)物

的比值是一個(gè)常數(shù)，用符號(hào)

表示?；瘜W(xué)平衡濃度冪之積濃度冪之積K

(3)意義化學(xué)平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度，K值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

，正反應(yīng)進(jìn)行的程度

。注意：①K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)。②化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。越大越大注意：(1)同一個(gè)反應(yīng)中，反應(yīng)物可以有多種，但不同反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率可能不同。(2)增大一種反應(yīng)物的濃度，可以提高其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，工業(yè)生產(chǎn)中常常提高廉價(jià)原料的比例，從而增大昂貴原料的轉(zhuǎn)化率，如工業(yè)合成氨中增大氮?dú)獾臐舛?，從而提高氫氣的轉(zhuǎn)化率。

(3)利用化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度的變化判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)，若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為

反應(yīng)；若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為

反應(yīng)。吸熱放熱探究思考

1．對(duì)于給定反應(yīng)，正逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是什么關(guān)系？ 答案

正逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系。(2)如圖所示，反應(yīng)(Ⅰ)在石英真空管中進(jìn)行，先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g)，一段時(shí)間后，在溫度為T1的一端得到了純凈TaS2晶體，則溫度T1________T2(填“>”、“<”或“＝”)。上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是________。(2)若溫度T2時(shí)，5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，A的轉(zhuǎn)化率為70%，則：①平衡時(shí)體系總的物質(zhì)的量為________。②反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________。③反應(yīng)在0～5min區(qū)間的平均反應(yīng)速率v(A)＝________。解析

(1)圖中顯示，T2時(shí)達(dá)到平衡所用時(shí)間少，反應(yīng)速率大，所以溫度高；而溫度越高c(A)越小，說明平衡正向移動(dòng)，可判斷正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升溫K將增大。

1．對(duì)于可逆反應(yīng)，下列說法正確的是 (

)。

A．化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)

B．升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)一定增大

C．正反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)與逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)一定不相等

D．增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)平衡常數(shù)可能增大 解析B項(xiàng)，如果正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫則平衡常數(shù)減小，B錯(cuò)；C項(xiàng)，正、逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)互為倒數(shù)，但不一定不相等，可以同時(shí)等于1，C錯(cuò)；D項(xiàng)，化學(xué)平衡常數(shù)與濃度無關(guān)，D錯(cuò)。 答案A2．在25℃時(shí)，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：物質(zhì)XYZ初始濃度/(mol·L－1)0.10.20平衡濃度/(mol·L－1)0.050.050.1溫度K1K2973K1.472.381173K2.151.67A．縮小反應(yīng)容器容積

B．?dāng)U大反應(yīng)容器容積C．降低溫度

D．升高溫度E．使用合適的催化劑

F．設(shè)法減少CO的量解析(1)反應(yīng)①的平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大，說明溫度升高，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)①的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。

應(yīng)用化學(xué)平衡常數(shù)時(shí)應(yīng)注意的四個(gè)問題1．化學(xué)平衡常數(shù)是在一定溫度下一個(gè)反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。2．化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。3．反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體存在時(shí)，其濃度可看作“1”，而不計(jì)入平衡常數(shù)表達(dá)式中。4．化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變，則平衡常數(shù)改變；若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會(huì)改變。

素養(yǎng)15有關(guān)化學(xué)平衡計(jì)算題的解題技能[方

法

規(guī)

律](1)分析三個(gè)量：即起始量、變化量、平衡量。(2)明確三個(gè)關(guān)系：①對(duì)于同一反應(yīng)物，起始量－變化量＝平衡量。②對(duì)于同一生成物，起始量＋變化量＝平衡量。③各轉(zhuǎn)化量之比等于各反應(yīng)物的系數(shù)之比。時(shí)間t/h0124816202530總壓強(qiáng)p/100

kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列問題：(1)欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率，應(yīng)采取的措施為____________。(2)由總壓強(qiáng)p和起始?jí)簭?qiáng)p0計(jì)算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率，α(A)的表達(dá)式為_______________________________。平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為__________，列式并計(jì)算反應(yīng)的平