高三一輪化學復習7.1.2

第七章化學反應的方向、

限度與速率第一節(jié)細胞概述一、化學反應進行的方向1．自發(fā)過程(1)含義：在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動進行的過程。(2)特點①體系趨向于從

狀態(tài)轉變?yōu)?/p>

狀態(tài)(體系對外部

或

熱量)。②在密閉條件下，體系有從

轉變?yōu)?/p>

的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。高能低能做功釋放有序無序2．化學反應進行方向的判據(1)當ΔH<0、ΔS>0時，反應

自發(fā)進行。(2)當ΔH>0，ΔS<0時，反應

自發(fā)進行。能量降低，混亂度增加的反應一定能發(fā)生嗎？提示：不一定。過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。能不能二、化學平衡狀態(tài)1．可逆反應——“兩同一不能”(1)“兩同”：①

；②

。(2)“一不能”：

。(3)下列屬于可逆反應的是

。同一條件正、逆反應同時進行反應物不能全部轉化為產物c2．化學平衡狀態(tài)(1)建立過程(2)特點①逆：化學平衡研究的對象是可逆反應。②等：達到平衡時

相等。③定：達到平衡時反應體系中各組分的濃度

。④動：化學平衡是一種

平衡。⑤變：當外界條件發(fā)生變化時，平衡也隨之移動。正反應速率和逆反應速率保持不變動態(tài)[點撥]化學平衡的建立與反應的途徑無關。對于一個給定的可逆反應，若起始條件相同則平衡狀態(tài)也相同。化學平衡的本質是同一種物質的消耗速率與生成速率相等。三、化學平衡常數1．化學平衡常數表達式在一定溫度下的2L密閉容器中發(fā)生反應：C(s)＋CO2(g)2CO(g)

ΔH>0；某時刻達到平衡，并測得C、CO2、CO的物質的量分別為2mol、4mol、2mol。(1)該反應的化學平衡常數表達式為

，此溫度下，平衡

常數K的值為

。3．化學平衡常數的意義K值越大，正反應進行的程度

，反應物的轉化率

。[點撥]進行化學平衡常數的有關計算時要注意：濃度是指平衡狀態(tài)時的各物質的物質的量濃度，不是物質的量，也不是某一時刻(未達平衡)時的濃度。越大越大熱點一化學平衡狀態(tài)的判斷1．絕對標志2．間接標志有氣體參加的反應，氣體的總壓強、氣體的總體積、氣體的密度、氣體的平均相對分子質量、氣體的總物質的量等不變時，化學反應可能達到平衡狀態(tài)。3．方法技巧做這種類型的題目時，主要運用化學平衡特征中的“等”和“定”進行判斷。(1)一定要真正理解“等”，即v(正)＝v(逆)。做題步驟：首先要判斷哪些表示v(正)，哪些表示v(逆)，最后判斷v(正)和v(逆)是否相等。如對于密閉容器中mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)反應：(2)應用“定”進行判斷，一般首先假設平衡移動，看所給的物理量是否變化，如果變化則能判斷，反之則不能。如“恒溫恒容時平衡體系的壓強一定”能否判斷N2＋3H22NH3達到了平衡狀態(tài)。首先假設平衡向右移動，氣體的物質的量減少，體積不變，壓強減小，所以可以判斷反應平衡。再如對于密閉容器中mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)反應：[例1]在一定溫度下，向aL密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體，發(fā)生反應：X(g)＋2Y(g)2Z(g)此反應達到平衡的標志是(

)①容器內壓強不隨時間變化②容器內各物質的濃度不隨時間變化③混合氣的平均相對分子質量不隨時間變化④單位時間消耗0.1molX同時生成0.2molZA．①②③④

B．只有②③C．只有①②③

D．只有③④[答案]

C

1．在一定溫度下的定容密閉容器中，當物質的下列物理量不再變化時，不能說明反應A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達平衡狀態(tài)的是(

)A．混合氣體的壓強B．混合氣體的密度C．B的物質的量濃度D．氣體的平均相對分子質量答案：A

2．化學平衡常數與溫度的關系一般情況下：3．化學平衡常數的應用(1)判斷可逆反應進行的程度一般來說，一定溫度下的一個具體的可逆反應平衡常數越大，正反應進行程度越大，反應物的轉化率越高，平衡時生成物的濃度越大，反應物的濃度越小。(3)判斷可逆反應的反應熱

(4)利用化學平衡常數計算反應物或生成物的濃度及反應物的轉化率。[特別提醒](1)H2O為反應物或生成物時，只有在氣態(tài)或非水溶劑中才能代入平衡常數表達式。(2)注意化學平衡常數與化學方程式的書寫形式有關。[例2]

(2013年北大附中模擬)已知CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常數隨溫度變化如下表：請回答下列問題：(1)上述反應正向是__________(填“放熱”或“吸熱”)反應。(2)若達平衡后降溫，則平衡向________移動，CO2轉化率________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，正反應速率________。(3)在850℃發(fā)生上述反應，以表中的物質的量投入恒容反應器中，其中向正反應方向移動的有________(選填“A”“B”“C”“D”或“E”)。(4)在850℃時，可逆反應：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，在該容器內各物質的濃度變化如下：則3～4min平衡后，c3＝________，CO2的轉化率為________。[答案]

(1)放熱(2)正反應方向增大減小(3)A

(4)0.12

60%2．(2011年高考山東卷)(1)一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)反應，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是________(填序號)。a．體系壓強保持不變b．混合氣體顏色保持不變c．SO3和NO的體積比保持不變d．每消耗1molSO3的同時生成1molNO2(2)測得上述反應平衡時NO2與SO2體積比為1∶6，則平衡常數K＝________。解析：由于該反應為前后氣體體積相等的反應，故體系的壓強始終保持不變，故不能以壓強不變作為判斷標志，故a錯誤；SO3與NO的體積比始終保持1∶1，故c錯；根據“異方向，量相當”的原理可知d錯。開放探究型實驗題的類型特點和解題策略開放探究型實驗是指具有明確的實驗目的，但答案具有不確定性或者條件不唯一或者解題方法多樣的試題。這類試題常以基礎知識為背景設計而成，要求學生自己選取相關的知識或方法來解答，主要考查學生對基礎知識的掌握程度、歸納推理能力和逆向思維能力。目前，開放探究型實驗一般是在一定限定范圍內的開放性探究。2.解題策略(1)挖掘題目中的隱含條件是解題關鍵通讀全題，抓住題目(題圖)中的重點字句(重點信息、變化趨勢等)進行分析、推理，找準突破口，從中得出命題人限定假設或猜測的范圍，設想怎樣進行假設或猜測。(2)猜想要有依據，方案要合理根據題目的提示大膽、合理的猜想，并設計實驗進行驗證。①猜想一定要有事實根據或科學依據，是建立在一定知識基礎上的猜想，不能胡亂猜想，茫無邊際。②注意對試題提供的情境進行分析，根據所學知識設計合理、可行的實驗方案，從實驗中找到有力的證據，并對所提出的問題作出科學解釋，得出正確的結論。(3)注意思維的有序性對實驗數據及現象的分析處理過程中，要注意思維的有序性和條理性，對有關結論的概括，要用規(guī)范的學科語言來表達。(4)注重發(fā)散性思維抓住實驗七個“一”的應用：一個實驗的多種現象，一個實驗現象的多種原因，一種裝置的多種用途，一種用途的多種裝置，一種儀器的多種用法，一種物質的多種制法，一組物質的多種鑒別方法。【典例】地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個世界性的環(huán)境問題。文獻報道某課題組模擬地下水脫氮過程，利用Fe粉和KNO3溶液反應，探究脫氮原理及相關因素對脫氮速率的影響。(1)實驗前：①先用0.1mol·L－1H2SO4洗滌Fe粉，其目的是________，然后用蒸餾水洗滌至中性；②將KNO3溶液的pH調至2.5；③為防止空氣中的O2對脫氮的影響，應向KNO3溶液中通入________(寫化學式)。(2)下圖表示足量Fe粉還原上述KNO3溶液過程中，測出的溶液中相關離子濃度、pH隨時間的變化關系(部分副反應產物曲線略去)。請根據圖中信息寫出t1時刻前該反應的離子方程式______________。t1時刻后，該反應仍在進行，溶液中NH的濃度在增大，Fe2＋的濃度卻沒有增大，可能的原因是______________________________________

_____________________________________________。(3)該課題組對影響脫氮速率的因素提出了如下假設，請你完成假設二和假設三：假設一：溶液的pH；假設二：________________________________________________

________________________；假設