化学反应的方向与限度 鲁科版高中化学一轮复习PPT(配有doc练习)

课时1化学反应的方向与限度最新考纲

1．了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程。3.理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。考点一化学反应进行的方向1．自发反应

(1)含义 在温度和压强一定的条件下

就能自发进行的反应称为自发反应。

(2)特点 ①体系趋向于从

状态转变为

状态(体系对外部

或

热量)。 ②在密闭条件下，体系有从

转变为

的倾向性(无序体系更加稳定)。无需外界帮助高能低能做功释放有序无序2．判断化学反应方向的依据

(1)焓变与反应方向 研究表明，对于化学反应而言，绝大多数

都能自发进行，且反应放出的热量

，体系能量

得也

，反应越

；有少数吸热反应也能自发进行。可见，

是制约化学反应能否自发进行的因素之一。放热反应越多降低越多完全反应的焓变

(2)熵变与反应方向①熵和熵变的含义a．熵的含义熵是衡量一个体系混乱度的物理量。用符号

表示。注意：①同一条件下，不同物质有不同的熵值，②同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)>S(l)>S(s)。Sb．熵变的含义熵变是反应前后体系

，用

表示，化学反应的ΔS越大，越有利于反应

。②研究表明，除了热效应外，影响化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的

。大多数自发反应有趋向于体系

度增大的倾向。(3)综合判断反应方向的依据①ΔH－TΔS<0，反应

。②ΔH－TΔS＝0，反应

。③ΔH－TΔS>0，反应

。熵的变化ΔS自发进行混乱度混乱能自发进行达到平衡状态不能自发进行探究思考1．能自发进行的反应一定能实际发生吗？ 答案

不一定，化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的趋势，并不能说明在该条件下反应一定能实际发生，还要考虑化学反应的快慢问题。思维启迪

焓变和熵变只是影响化学反应方向的因素，而由焓变和熵变组成的复合判据才是判断反应是否能自发进行的根本依据，反应是否自发与温度有关，一般低温时焓变影响为主；高温时熵变影响为主。根据ΔH－TΔS可准确判断反应进行的方向。解析(1)反应的ΔS<0，在室温下反应能自发进行，根据ΔH－TΔS<0，则该反应的ΔH<0。(2)CaCO3分解是吸热反应，ΔH>0且ΔS>0，由此可知该反应高温下能自发进行。(3)此反应为高温下MgCl2的分解反应，ΔH>0，ΔS>0，正确。(4)该反应ΔS>0，常温下不能自发进行，则有ΔH－TΔS>0故ΔH>0。答案(1)

(2)×

(3)

(4)1．(2013·菏泽一中一轮复习巩固练习)知道了某反应有自发性之后，则(

)。

A．可判断出反应的方向

B．可确定反应是否一定会发生

C．可预测反应速率的大小

D．可判断反应的热效应 解析已知某反应可自发进行，只能判断反应的方向，不能判断反应是否会发生、反应速率的大小、反应的热效应。 答案A2．下列关于ΔH－TΔS说法中正确的是(

)。

A．ΔH－TΔS可用于判断所有条件下的反应能否自发进行

B．ΔH－TΔS只用于判断温度、体积一定的反应能否自发进行

C．ΔH－TΔS只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行

D．ΔH－TΔS＜0的反应，在该条件下一定剧烈反应解析ΔH－TΔS判据只适用判断一定温度和压强下的反应能否自发进行，A、B错误，C正确；ΔH－TΔS＜0的反应可以自发进行，但不一定是剧烈反应，D错误。答案C解析能自发进行的反应并不一定能迅速发生，A项错误；应将焓变和熵变二者综合起来即利用复合判据进行反应自发性的判断，C项错误；D项中使用催化剂能改变反应的活化能，但不能改变反应进行的方向，错误。答案B考点二可逆反应与化学平衡状态1．可逆反应

(1)定义 在

条件下既可以向

反应方向进行，同时又可以向

反应方向进行的化学反应。

(2)特点 ①二同：a.相同条件下；b.正逆反应同时进行。 ②一小：反应物与生成物同时存在，任一组分的转化率都

(填“大于”或“小于”)100%。同一正逆小于2．化学平衡状态

(1)概念 在一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率

，反应体系中所有参加反应的物质的

保持不变的状态。

(2)化学平衡的建立相等质量或浓度(3)平衡特点④混合气体的颜色不再改变的

状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态⑦混合气体的压强不再改变的状态答案

(1)①④⑥⑦

(2)①④⑤⑥

解析(1)温度升高，气体颜色变深，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应。(2)该反应由正方向开始进行，且是气体体积增大的反应，恒压时，容器的体积增大，气体的密度随容积的增大而减小，达到平衡时则不变，故a对；该反应的焓变始终保持不变，与是否到达平衡状态无关，b错；n(N2O4)逐渐减小，容器容积不断变大，故v正逐渐减小，达平衡时不变，c错；该反应由正向进行，N2O4转化率逐渐增大，达平衡时保持不变，d对。答案(1)吸热(2)ad

(2)一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是________。a．3v逆(N2)＝v正(H2)b．v正(HCl)＝4v正(SiCl4)c．混合气体密度保持不变d．c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6思维启迪

判断化学平衡状态的根本标志：(1)化学反应速率经换算之后，同一物质的正逆反应速率相等；(2)对于一个随反应进行而改变的量不再改变时则反应达到平衡状态。 “两审”“两标志”突破化学平衡状态的判断1．“两审” 一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；二审反应特点：①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；②有固体或液体参与的等体积反应还是非等体积反应。2．“两标志”

(1)本质标志

v正＝v逆≠0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。

解析对平衡状态的判断，一定要根据实际反应逐项分析，只有能反映同一物质的v(正)＝v(逆)，或者混合物中的某组分的浓度或百分含量保持不变，才能证明可逆反应达到了平衡状态。①中，同一物质的生成速率与消耗速率相等，说明反应已达到平衡；②中，表示的是同一方向的反应速率，不能说明反应已达到平衡；③中，各组分的浓度不再变化，说明反应已达到平衡；④中，C的物质的量不再变化，也就是C的浓度不再变化，说明反应已达到平衡；

⑤中，若反应正向进行，混合气体的总物质的量减小，压强减小，若反应逆向进行，混合气体的总物质的量增大，压强增大，混合气体的总压强不再变化，说明反应正向进行的速率和逆向进行的速率相同，即反应已达到平衡；⑥中，由⑤中的分析可知，混合气体的总物质的量不再变化，说明反应已达到平衡；⑦中，消耗A的量与生成B的量之比与它们在化学方程式中的计量数之比相等，也就是反应正向进行和逆向进行的速率相等，说明反应已达到平衡；⑧中，A、B、C的分子数之比为1∶3∶2只是反应进程中的某一时刻的状态，不能说明反应已达到平衡。答案A(1)根据图中数据，反应开始至达到平衡时，v(CO)＝________；反应达到平衡时，c(H2)＝________。(2)判断该反应达到平衡的依据是________。①CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化④正、逆反应速率都为零考点三化学平衡常数平衡转化率1．化学平衡常数

(1)概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到

时，生成物

与反应物

的比值是一个常数，用符号

表示。化学平衡浓度幂之积浓度幂之积K

(3)意义化学平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度，K值越大，反应物的转化率

，正反应进行的程度

。注意：①K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。②化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。越大越大注意：(1)同一个反应中，反应物可以有多种，但不同反应物的转化率可能不同。(2)增大一种反应物的浓度，可以提高其他反应物的转化率，工业生产中常常提高廉价原料的比例，从而增大昂贵原料的转化率，如工业合成氨中增大氮气的浓度，从而提高氢气的转化率。

(3)利用化学平衡常数随温度的变化判断反应的热效应，若升高温度，K值增大，则正反应为

反应；若升高温度，K值减小，则正反应为

反应。吸热放热探究思考

1．对于给定反应，正逆反应的化学平衡常数是什么关系？ 答案

正逆反应的化学平衡常数互为倒数关系。(2)如图所示，反应(Ⅰ)在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g)，一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1________T2(填“>”、“<”或“＝”)。上述反应体系中循环使用的物质是________。(2)若温度T2时，5min后反应达到平衡，A的转化率为70%，则：①平衡时体系总的物质的量为________。②反应的平衡常数K＝________。③反应在0～5min区间的平均反应速率v(A)＝________。解析

(1)图中显示，T2时达到平衡所用时间少，反应速率大，所以温度高；而温度越高c(A)越小，说明平衡正向移动，可判断正反应为吸热反应，升温K将增大。

1．对于可逆反应，下列说法正确的是 (

)。

A．化学平衡常数只与温度有关

B．升高温度，化学平衡常数一定增大

C．正反应的化学平衡常数与逆反应的化学平衡常数一定不相等

D．增大反应物浓度，化学平衡常数可能增大 解析B项，如果正反应是放热反应，升温则平衡常数减小，B错；C项，正、逆反应的化学平衡常数互为倒数，但不一定不相等，可以同时等于1，C错；D项，化学平衡常数与浓度无关，D错。 答案A2．在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物质XYZ初始浓度/(mol·L－1)0.10.20平衡浓度/(mol·L－1)0.050.050.1温度K1K2973K1.472.381173K2.151.67A．缩小反应容器容积

B．扩大反应容器容积C．降低温度

D．升高温度E．使用合适的催化剂

F．设法减少CO的量解析(1)反应①的平衡常数随温度的升高而增大，说明温度升高，平衡正向移动，反应①的正反应为吸热反应。

应用化学平衡常数时应注意的四个问题1．化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。2．化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。3．反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看作“1”，而不计入平衡常数表达式中。4．化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变；若化学方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。

素养15有关化学平衡计算题的解题技能[方

法

规

律](1)分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。(2)明确三个关系：①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。③各转化量之比等于各反应物的系数之比。时间t/h0124816202530总压强p/100

kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为____________。(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率，α(A)的表达式为_______________________________。平衡时A的转化率为__________，列式并计算反应的平