【优化方案】江苏专用高考化学总复习 专题7第二单元化学反应的方向和限度课件 苏教

第二单元化学反应的方向和限度

课堂互动讲练实验专项探究达标突破训练第二单元化学反应的方向和限度基础自主梳理基础自主梳理清单一化学反应进行的方向自我诊断1．下列说法正确的是(

)A．放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小或不变C．自发反应在恰当条件下才能实现D．自发反应在任何条件下都能实现解析：选C。反应是否为自发反应是由反应的焓变和熵变共同决定的，而选项A只涉及反应热(即焓变)，选项B只涉及熵变，故选项A、B均错；自发反应的进行是有条件的，如一定的温度和压强，故选项C正确。基础回归1．自发过程

(1)含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。(2)特点①体系趋向于从_________状态转变为__________状态(体系对外部做功或放出热量)。②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。2．化学反应方向的判据能量较高能量较低(1)焓判据放热反应中体系能量_____，ΔH__0，具有自发进行的倾向，但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变判断反应方向不全面。如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl可自发进行。(2)熵判据①熵：量度体系混乱程度的物理量，符号__。②熵的大小：同种物质，三种状态下，熵值由大到小的顺序为_____________。降低<SS(g)>S(l)>S(s)增加(即熵增)>清单二化学平衡状态(2)随着反应的进行，反应物浓度逐渐_______，正反应速率逐渐________；生成物浓度逐渐_______，逆反应速率逐渐_______，最终正、逆反应速率________，达到平衡状态，此时反应体系中各物质的浓度均_________________。依据以上叙述画出反应的v－t图象：答案：(1)反应物生成物逆(2)减小减小增大增大相等保持不变基础回归1．可逆反应(1)概念：：相同同条件件下，，既能能向正正反应应方向向进行行，又又能向向逆反反应方方向进进行的的化学学反应应。(2)特点：：任一一时刻刻反应应物与与生成成物_____存在;任一组组分的的转化化率_______10(3)表示：用“_______”表示。2．化学平衡状态(1)基本要求：反应物和生成物均处于同一反应体系中，反应条件保持不变。不等于于同时(2)特点①化学平平衡是是_________，平衡衡时正正、逆逆反应应仍在在进行行；②正、逆逆反应应速率率_____(不等于于0)；③所有反反应物物和生生成物物的____________保持不不变；；④反应条条件变变化后后，化化学平平衡状状态可可能_____,在新新条条件件下下会会建建立立新新的的_________。动态态平平衡衡相等等质量量(或浓浓度度)改变变平衡衡状状态态=【提示示】①第第一一种种情情况况不不是是平平衡衡状状态态。。因因为为对对于于同同一一反反应应用用不不同同反反应应物物表表示示反反应应速速率率时时，，反反应应速速率率与与方方程程式式中中的的各各物物质质的的化化学学计计量量数数成成正正比比。。v正(N2)＝v逆(NH3)时，，正正、、逆逆反反应应速速率率并并不不相相等等，，而而是是正正反反应应速速率率大大于于逆逆反反应应速速率率。。平平衡衡时时应应为为v正(N2)＝v逆(N2)或2v正(N2)＝v逆(NH3)。②第第二二种种情情况况也也不不是是平平衡衡状状态态。。因因为为N2和H2都是是反反应应物物，，在在反反应应的的任任何何时时段段都都会会有有3v正(N2)＝v正(H2)。若若是是3v正(N2)＝v逆(H2)，才才是是平平衡衡状状态态。。清单三化学平衡常数自我我诊诊断断3．判判断断下下列列说说法法是是否否正正确确。。A．改改变变温温度度可可以以改改变变反反应应的的平平衡衡常常数数。。()(2009年高高考考海海南南卷卷T4－D)B．化化学学平平衡衡常常数数K值越越大大，，反反应应进进行行的的程程度度越越大大。。()(2011年吉林林实验验中学学模拟拟T2－D)C．在平平衡常常数表表达式式中，，反应应物浓浓度用用起始始浓度度表示示，生生成物物浓度度用平平衡浓浓度表表示。。()(2010年济南南模拟拟T8－A)D．化学学平衡衡常数数较大大的可可逆反反应，，所有有反应应物的的转化化率一一定大大。()E．可以以用化化学平平衡常常数来来定量量描述述化学学反应应的限限度。。()F．平衡衡常数数的大大小与与温度度、浓浓度、、压强强、催催化剂剂有关关()(2011年金华华一中中高三三模拟拟T4－A)答案：：A.√B．×C．×D．×E．√F．×化学平平衡浓度幂幂之积积浓度幂幂之积积K3．意义义K值的大大小说说明反反应进进行的的程度度，K值_______，反应应正向向进行行的越越完全全。越大4．平衡衡转化化率对于上上例反反应中中A(g)的平衡衡转化化率可可表示示为：：α(A)＝__________________，式中中c0(A)代表A的初始始浓度度，c(A)代表A的平衡衡浓度度。课堂互动讲练考点一化学平衡状态的标志混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量、质量或物质的量分数、质量分数一定平衡②各气体的体积或体积分数一定平衡③总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA，同时也生成了mmolA，即v(正)＝v(逆)平衡②在单位时间内消耗了nmolB的同时也消耗了pmolC，即v(正)＝v(逆)平衡③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v(正)不一定等于v(逆)(平衡与否该式都成立)不一定平衡④在单位时间内生成了nmolB的同时消耗了qmolD，v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡【特别提醒醒】对于反应前前后气体体体积不变的的反应，通通常不能用用物质的量量、容器的的压强、气气体的密度度、平均相相对分子质质量等是否否变化作为为判断平衡衡状态的标标志。例1⑥反应速率v(H2)＝v(I2)＝1/2v(HI)⑦一个H－H键断裂的同同时有两个个H－I键断裂⑧温度和体积积一定时，，容器内压压强不再变变化⑨温度和体积积一定时，，混合气体体的颜色不不再变化⑩温度和压强强一定时，，混合气体体的密度不不再变化⑪条件一定，，混合气体体的平均摩摩尔质量不不再变化A．②③⑤⑧⑨⑨⑩⑪B．①③⑥⑦⑩⑩C．③④⑦⑨D．③⑥⑨⑩【思路点拨拨】解答本题时时应注意以以下两点：：(1)平衡的根本本标志：①v(正)＝v(逆)；②各组分含量量不变。(2)该反应的特特点：①反应前后气气体体积不不变；②I2为紫色蒸气气。【答案】C④混合气体的的颜色不再再改变的状状态⑤混合气体的的密度不再再改变的状状态⑥混合气体的的压强不再再改变的状状态⑦混合气体的的平均相对对分子质量量不再改变变的状态A．①④⑥⑦B．②③⑤⑦C．①③④⑤D．全部解析：选A。本题不仅仅考查了化化学平衡的的直接标志志，也要求求对化学平平衡的间接接标志进行行分析、判判断。①中单位时间间内生成nmolO2的同时必消消耗2nmolNO2，而生成2nmolNO2时，必消耗耗nmolO2，能说明反反应达到平平衡，②不能说明。。③中无论达到到平衡与否否，化学反反应速率之之比都等于于化学计量量数之比。。④有色气体的的颜色不变变，则表示示物质的浓浓度不再变变化,说明反应已已达到平衡衡。⑤体积固定、、气体质量量反应前后守守恒，密度度始终不变变。⑥反应前后可可逆反应压强强不变，意意味着各物物质的含量量不再变化。⑦由于气体的的质量不变变，气体的的平均相对对分子质量不不变时，说说明气体中中各物质的的物质的量不变，该该反应ΔV≠0，能说明反反应达到平平衡。考点二化学平衡常数的应用及相关计算1．应用(1)判断、比较较可逆反应应进行程度度的大小K值越大，反反应正向进进行的程度度越大；K值越小，反反应正向进进行的程度度越小。(2)判断可逆反反应是否达达到化学平平衡状态(3)判断可逆反反应的反应应热若升高温度度，K值增大，则则正反应为为吸热反应应；若升高温度度，K值减小，则则正反应为为放热反应应。(4)计算反应物物或生成物物的平衡浓浓度及反应应物的转化率。2．相关计算(1)步骤①写出有关化学学平衡的方程程式。②确定各物质的的起始浓度、、转化浓度、、平衡浓度。。③根据已知条件件建立等式关关系进行解答答。【特别提醒】】由于上述气体体反应方程式式只反映各组组分的物质的的量之比或同同温同压下各各组分的体积积之比，故凡凡是气体的压压强变化、密密度变化均必必须转化为物物质的量的变变化或气体的的体积变化才才能按上述模模式进行计算算。例2(1)分析上述反应应，下列判断断正确的是________。a．反应Ⅲ易在常温下进进行b．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强c．循环过程中中需补充H2Od．循环过程产产生1molO2的同时产生1molH2(2)一定温度下，向1L密闭容器中加入1molHI(g)，发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。0～2min内的平均反应速率v(HI)＝_______。该温度下，H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常数K＝________。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则________是原来的2倍。a．平衡常数

b．HI的平衡浓度c．达到平衡的时间d．平衡时H2的体积分数有关，温度不不变，平衡常常数不变，a错。由于题中中反应是一个个气体体积不不变的反应，，故改变条件件后的平衡和和原平衡等效效，因此选项项b正确，d错误。HI的浓度是原来来的2倍，由于浓度度增大，反应应速率加快，，达到平衡所所需的时间短短，c错。【答案】(1)c(2)0.1mol··L－1·min－164b起始浓度甲乙丙c(H2)/(mol/L)0.0100.0200.020c(CO2)/(mol/L)0.0100.0100.020考点三等效平衡1．含义在一定条件下下(恒温恒容或恒恒温恒压)，对同一可逆逆反应体系，，起始时加入入物质的物质质的量不同，，而达到化学学平衡时，同同种物质的百百分含量相同同。2．分析方法按照化学方程程式的化学计计量数关系，，把起始物转转化为方程式式同一半边的的物质，通过过对比两种情情况下对应组组分的起始量量是相等，还还是等比，来来判断化学平平衡是否等效效。3．分类及判断方法(1)恒温恒容条件下的体积可变反应判断方法：极值等量即等效例如：一定条件下的可逆反应：判断方法：极值等比即等效例3②若反应经2min达到平衡，平平衡时C的浓度________0.8mol/L(填“大于于”、“等于于”或“小于于”)；③平衡衡混混合合物物中中，，C的体体积积分分数数为为22%，则则A的转转化化率率是是________；④改变变起起始始物物质质加加入入的的量量，，欲欲使使反反应应达达到到平平衡衡时时C的物物质质的的量量分分数数与与原原平平衡衡相相等等，，起起始始加加入入的的三三种种物物质质的的物物质质的的量量n(A)、n(B)、n(C)之间间应应满满足足的的关关系系式式为为___________________。(2)若维维持持容容器器压压强强不不变变①达到到平平衡衡时时C的体体积积分分数数________22%(填“大于于”、“等于于”或“小于于”)；②改变变起起始始物物质质加加入入的的量量，，欲欲使使反反应应达达到到平平衡衡时时C的物物质质的的量量是是原原平平衡衡的的2倍，，则则应应加加入入________molA气体体和和________molB气体。2a/(4－2a)×100%＝22%，a＝0.36，则A的转化率率是36%。在同温温同体积积的密闭闭容器中中，反应应前后气气体分子子总数不不相等，，要使平平衡等效效，则采采用极端端讨论的的方法得得：n(A)＋3n(C)/2＝3，n(B)＋n(C)/2＝1。(2)若维持容容器压强强不变：：①因为正反反应是一一个气体体分子数数减少的的反应，，则与恒恒容条件件相比，，平衡向向正反应应方向进进行，则则达到平平衡时C的体积分分数大于于22%。②在同温同同压下，，欲使反反应达到到平衡时时C的物质的的量是原原平衡的的2倍，则应应加入6molA气体和2molB气体。【答案】】(1)①0.2mol/(L·min)2②小于③36%④n(A)＋3n(C)/2＝3，n(B)＋n(C)/2＝1(2)①大于②62【规律律方法法】解答有有关“等效平平衡”的题目目要注注意四四看：：(1)看可逆逆反应应建立立平衡衡的条条件，，如：：恒温温恒容容、恒恒温恒恒压等等；(2)看该条条件下下的可可逆反反应特特点，，如：：反应应前后后气体体分子子数有有无变变化、、正反反应是是吸热热反应应还是是放热热反应应等；；(3)看平衡衡等效效的要要求，，如：：平衡衡浓度度相等等，还还是平平衡混混合物物中某某物质质的体体积、、物质质的百百分含含量不不变等等；(4)看投料方式式与化学计计量数是否否一致，是是投料相同同，还是投投料比相同同。跟踪训练(随学随练，，轻松夺冠冠)3．在一个温温度恒定的的密闭容器器中，SO2和O2发生反应。。已知1molSO2和足量O2完全反应,放出的热量量为Q。请按要求求回答下列列问题：[恒压条件下下](1)若开始时放放入1molSO2和0.5molO2，达平衡后后，生成0.9molSO3，这时SO2的转化率为为________。(2)若开始时放放入4molSO2和2molO2，达平衡后后，生成SO3的物质的量量为________，反应放出出的热量为为________。[恒容条件下下](3)若开始时放放入1molSO2和0.5molO2，达平衡后后，生成amolSO3，则a________0.9(填“>”、“<”或“＝”)；(4)若令x、y和z分别代表初初始加入SO2、O2和SO3的物质的量量，要使达达平衡时，，反应混合合物中三种种气体的物物质的量分分别与(3)中平衡时时完全相相同，则则x、y、z必须满足足的一般般条件是是______________________________(用两个代代数式表表示，其其中一个个只含x、y，另一个个含x、z)。(2)恒温恒压压下，只只要转化化过来的的起始投投入量成成比例，，两者就就成等效效平衡，，SO2转化率相相同，生生成SO3为4mol×90%＝3.6mol，放出热热量为3.6Q。(3)恒容条件件下，由由于该反反应是气气体体积积减小的的反应，，所以相相对于恒恒压条件件，气体体体积增增大，压压强减小小，平衡衡向气体体体积增增大的方方向移动动，SO2的转化率率降低，，则生成成的SO3小于0.9mol。答案：Q(3)<(4)x＝实验专项探究探究给定化学学反应具有可可逆性大多数化学反反应都有一定定的可逆性，，只是可逆程程度大小不同同而已。对于于可逆反应而而言，反应进进行到最大限限度(化学平衡)时，各种组分分同时存在；；对于不可逆逆反应而言，，反应进行到到最大限度时时，量不足的的反应将全部部转化为产物物或反应物恰恰好完全转化化为产物。利利用化学实验验可以确定给给定化学反应应是否具有可可逆性。【典例探究】甲、乙两研究究小组决定用用实验探究的的方法证明化化学反应具有有一定的限度度，在一定条条件下会达到到“平衡状态”。(Ⅰ)甲组：取5mL0.1mol·L－1KI溶液于试管中中,滴加0.1mol·L－1FeCl3溶液2mL，发生如下反反应:2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。为证明该反反应具有可逆逆性且达到一一定限度，他他们设计了如如下实验：①取少量反应液液，滴加AgNO3溶液，发现有有少量黄色沉沉淀(AgI)，证明反应物物没有反应完完全；②再取少量反应应液，加入少少量CCl4，振荡，发现现CCl4层显浅紫色，，证明萃取到到I2，即有I2生成。结合①②的结论，他们们得出该反应应具有一定的的可逆性，在在一定条件下下会达到反应应限度。(1)老师指出他们们上述实验中中①不合理，你认认为是____________________________________________________________________________；改进的方法是是__________________________。(2)有人认为步骤骤②适合检验生成成I2较多的情况下下，还有一种种简便方法可可以灵敏地检检验是否生成成了I2，这种方法是是____________________________________________________________。(Ⅱ)乙组：取4