化学反应方向和限度

xxx公司文件编号：文件日期：修订次数：第1.0次更改批准审核制定方案设计，管理制度鹰城一中高三年级化学导学案主备人：张学强审核人：刘占全授课日期批阅日期课题化学反应的方向和限度课型实践课教学目标了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变之间的关系。能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。了解可逆反应的定义。4.理解化学平衡的定义。5.理解化学平衡常数的定义。导学过程知识梳理：完成金太阳基础在线重难点学习：考点一化学反应进行的方向1．自发过程特点①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。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．自发反应：在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。3．判断化学反应方向的依据(1)焓变与反应方向绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。(2)熵变与反应方向①除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度。大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。②熵变：化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。(3)综合判断反应方向的依据①ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。②ΔH－TΔS＝0，反应达到平衡状态。③ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。深度思考1．能自发进行的反应一定能实际发生吗？

答案。2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，吸热过程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行 ()(2)反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响 ()题组一焓变与自发反应1．实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是()A．所有的放热反应都是自发进行的B．所有的自发反应都是放热的C．焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素D．焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据题组二熵变与自发反应2．下列过程属于熵增加的是 ()A．一定条件下，水由气态变成液态B．高温高压条件下使石墨转变成金刚石C．4NO2(g)＋O2(g)=2N2O5(g)D．固态碘升华3．下列反应中，熵显著增加的反应是 ()A．CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)B．CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑C．C(s)＋O2(g)=CO2(g)D．2Hg(l)＋O2(g)=2HgO(s)题组三复合判据的应用4．已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝74.9kJ·mol－1。下列说法中正确的是()A．该反应中熵变小于0，焓变大于0B．该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行C．碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行D．判断反应能否自发进行需要根据ΔH与ΔS综合考虑5．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿，现把白锡制成的器皿放在0℃、100kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用？

已知：在0℃、100kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为ΔH＝－2180.9J·mol－1，ΔS＝－6.61J·mol－1·K－1。考点二可逆反应与化学平衡状态1．可逆反应特点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小于(填“大于”或“小于”)100%。2．化学平衡状态特点：动、等、定、变深度思考1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)2H2Oeq\o(,\s\up7(通电),\s\do5(点燃))2H2↑＋O2↑为可逆反应 ()(2)二次电池的充、放电为可逆反应 ()(3)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度 ()(4)化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变 ()2．向含有2mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(加热))2SO3(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q＞0)，充分反应后生成SO3的物质的量______2mol(填“<”、“>”或“＝”，下同)，SO2的物质的量______0mol，转化率______100%，反应放出的热量_______QkJ。题组一极端假设，界定范围，突破判断1．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，则下列判断正确的是 ()A．c1∶c2＝3∶1B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C．X、Y的转化率不相等D．c1的取值范围为0mol·L－1<c1<0.14mol·L－12．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是 ()A．Z为0.3mol·L－1 B．Y2为0.4mol·L－1C．X2为0.2mol·L－1 D．Z为0.4mol·L－1极端假设法确定各物质浓度范围假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。题组二化学平衡状态标志的判断3．在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应(甲)2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)(乙)H2(g)＋I2(g)2HI(g)现有下列状态：①反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于系数之比②反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比③速率之比等于系数之比的状态④浓度之比等于系数之比的状态⑤百分含量之比等于系数之比的状态⑥混合气体的颜色不再改变的状态⑦混合气体的密度不再改变的状态⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态⑨体系温度不再改变的状态⑩压强不再改变的状态⑪反应物的浓度不再改变的状态⑫反应物或生成物的百分含量不再改变的状态其中能表明(甲)达到化学平衡状态的是__________；能表明(乙)达到化学平衡状态的是__________；能表明(甲)、(乙)都达到化学平衡状态的是__________。4．在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)2X(g)Y(g)＋Z(s)(乙)A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，当下列物理量不再发生变化时①混合气体的密度②反应容器中生成物的百分含量③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比④混合气体的压强⑤混合气体的平均相对分子质量⑥混合气体的总物质的量其中能表明(甲)达到化学平衡状态是________；能表明(乙)达到化学平衡状态是________。5．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是 ()A．体系的体积不再发生变化B．v正(CO)＝v逆(H2O)C．生成nmolCO的同时生成nmolH2D．1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键1．化学平衡状态常用的判断方法举例反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)正逆反应速率的关系在单位时间内消耗了mmolA，同时生成mmolA，即v(正)＝v(逆)平衡在单位时间内消耗了nmolB，同时生成pmolC，均指v(正)不一定平衡v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡在单位时间内消耗了nmolB，同时消耗qmolD平衡混合物体系中各组分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡总压强或总体积或物质的量一定不一定平衡压强m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件不变)平衡m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件不变)不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量的变化，在其他条件不变的条件下，体系温度一定时平衡颜色当体系的颜色(反应物或生成物均有颜色)不再变化时平衡混合气体的平均相对分子质量Mr平均相对分子质量一定时，只有当m＋n≠p＋q时平衡平均相对分子质量一定，但m＋n＝p＋q时不一定平衡体系的密度反应物、生成物全为气体，定容时，密度一定不一定平衡m＋n≠p＋q，恒温恒压，气体密度一定时平衡考点三化学平衡常数2．表达式对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。3．意义(1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。(2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。深度思考1．对于N2＋3H22NH3K12NH3N2＋3H2K2试分别写出平衡常数表达式，并判断其关系____________。2．试写出下面可逆反应的平衡常数表达式：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)K＝_______________。3．化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数是增大还是减小？

答案。4．对于一个可逆反应，化学计量数扩大或缩小，化学平衡常数表达式是否改变是什么关系转化率是否相同试举例说明。(1)aA(g)＋bB(g)cC(g)K1＝eq\f(ccC,caA·cbB)(2)naA(g)＋nbB(g)ncC(g)K2＝eq\f(cncC,cnaA·cnbB)＝Keq\o\al(n,1)或K1＝eq\r(n,K2)(1)、(2)，A或B的转化率是。5．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度 ()(2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数 ()(3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动 ()(4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化 ()题组一化学平衡常数及其影响因素1．温度为T℃时，在体积为10L的真空容器中通入1.00mol氢气和1.00mol碘蒸气，20min后，反应达到平衡，此时测得碘蒸气的浓度为0.020mol·L－1。涉及的反应可以用下面的两个化学方程式表示：①H2(g)＋I2(g)2HI(g)②2H2(g)＋2I2(g)4HI(g)下列说法正确的是 ()A．反应速率用HI表示时，v(HI)＝0.008mol·L－1·min－1B．两个化学方程式的意义相同，但其平衡常数表达式不同，不过计算所得数值相同C．氢气在两个反应方程式中的转化率不同D．第二个反应中，增大压强平衡向生成HI的方向移动2．已知反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是 ()A．反应①的平衡常数K1＝eq\f(cCO2·cCu,cCO·cCuO)B．反应③的平衡常数K＝eq\f(K1,K2)C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值D．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小题组二化学平衡常数及其应用3．在体积为1L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，化学平衡常数K与温度T的关系如下表：T/℃70080085010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)升高温度，化学平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。A．c(CO2)＝c(CO)B．K不变C．容器中的压强不变D．v正(H2)＝v正(CO2)E．c(H2)保持不变(3)若某温度下，平衡浓度符合下列关系：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，此时的温度为__________；在此温度下，若该容器中含有1molCO2、1.2molH2、0.75molCO、1.5molH2O，则此时反应所处的状态为__________(填“向正反应方向进行中”、“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”)。借助平衡常数可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态对于可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：eq\f(ccC·cdD,caA·cbB)＝Q，称为浓度商。Qeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(<K反应向正反应方向进行，v正>v逆,＝K反应处于化学平衡状态，v正＝v逆,>K反应向逆反应方向进行，v正<v逆))考点四有关化学平衡常数及转化率的计算3．计算方法：三段式法化学平衡计算模式：对以下反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为VL。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始(mol)ab00变化(mol)mxnxpxqx平衡(mol)a－mxb－nxpxqx则有：(1)K＝eq\f(\f(px,V)p·\f(qx,V)q,\f(a－mx,V)m·\f(b－nx,V)n)(2)c平(A)＝eq\f(a－mx,V)(mol·L－1)。(3)α(A)平＝eq\f(mx,a)×100%，α(A)∶α(B)＝eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)＝eq\f(mb,na)。(4)φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋p＋q－m－nx)×100%。(5)eq\f(p平,p始)＝eq\f(a＋b＋p＋q－m－nx,a＋b)。(6)eq\x\to(ρ)(混)＝eq\f(a·MA＋b·MB,V)(g·L－1)。(7)eq\x\to(M)＝eq\f(a·MA＋b·MB,a＋b＋p＋q－m－nx)(g·mol－1)。题组一有关转化率的计算及判断1．已知可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)ΔH>0，请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)＝1mol·L－1，c(N)＝2.4mol·L－1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为________；(2)若反应温度升高，M的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)；(3)