【步步高】2015届高考化学大一轮复习 配套导学案（含解析）（打包28套）苏教版
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【步步高】2015届高考化学大一轮复习 配套导学案（含解析）（打包28套）苏教版,步步高,高考,化学,一轮,复习,温习,配套,导学案,解析,打包,28,苏教版
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1 学案 57 分子结构与性质 考纲要求 用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 列举含有氢键的物质。 知识点一 共价键 1 本质 原子之间形成 _。 2 特征 具有 _性和 _性。 3 分类 分类依据 类型 形成共 价键的原子轨道重叠方式 键 电子云 “ 头碰头 ” 重叠 键 电子云 “ 肩并肩 ” 重叠 形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移 非极性键 共用电子对不发生偏移 (1)键能 键能：气态基态原子形成 _化学键释放的最低能量。 单位： _，用 HH 键 的键能为 436.0 kJ1， N N 键的键能为 946 kJ1。 应为气态基态原子：保证释放能量最低。 键能为衡 量共价键稳定性的参数：键能越大，即形成化学键时释放的能量越 _，形成的化学键越 _。 结构相似的分子中，化学键键能越大，分子越稳定。 (2)键长 键长：形成共价键的两个原子之间的 _为键长。因成键时原子轨道发生重叠，键长小于成键原子的原子半径之和。 键长是衡量共价键稳定性的另一个参数。 键长越短，键 能越 _，共价键越 _。 (3)键角 键角：在原子数超过 2 的分子中，两个共价键之间的夹角称为键角。 键角决定了分子的 _。 多原子分子中共 价键间形成键角，表明共价键具有 _性。 常见分子中的键角： _，为 _形分子； 子中键角为 105，为 _形 (或 _形 )分子； 0928 ，为 _形分子。 5 等电子原理 原子总数、价电子总数均相同的分子具有相似的化学键特征，具有许多相近的性质。这样的分子 (或微粒 )互称为 _。 问题思考 1怎样判断原子间所形成的化学键是离子键，还是共价键，是极性键还是非极性键？ 2 所有的共价键都有方向性吗？ 2 3 键和 键哪个活泼？ 知识点二 分子的立体构型 1 价层电子对互斥模型的两种类型 价层电子对互斥模型说明的是 _的空间构型，而分子的空间构型指的是_的空间构 型，不包括孤电子对。 (1)当中心原子无孤电子对时，两者的构型 _； (2)当中心原子有孤电子对时，两者的构型 _。 2 杂化轨道理论 当原子成键时，原子的 价轨道相互混杂，形成与原轨道数相等的能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的立体构型不同。 3 价层电子对互斥模型、杂化轨道理论与分子立体构型的关系 (1)杂化轨道理论 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 立体构型 实例 2)价层电子对互斥模型 电子对数 成键对数 孤电子对 数 电子对空间构型 分子立体构型 实例 2 2 0 直线形 直线形 3 0 三角形 正三角形 1 V 形 4 0 四面体形 正四面体形 1 三角锥 形 2 V 形 (1)配位键：成键原子一方提供孤对电子，另一方提供空轨道。 (2)配位化合物：金属离子 (或原子 )与某些分子或离子 (称为配体 )以配位键结合形成的化合物。 (3)组成：如对于 心离子为 ，配体为 位数为 2。 问题思考 4 2O 的杂化方式是否相同？怎样理解其分子立体结构的不同？ 知识点三 分子的结构与性质 1 键的极性和分子极性 (1)极性键和非极性键 极性键： _的共 价键。 非极性键： _的共价键。 (2)极性分子和非极性分子 极性分子：正电中心和负电中心 _的分子。 非极性分子：正电中心和负电中心 _的分子。 2 范德华力及其对物质性质的影响 (1)概念 3 _与 _之间存在着的一种把分子聚集在一起的作用力。 (2)特点 范德华力 _，约比化学键的键能小 1 2 个数量级。 (3)影响因素 _越大，则范德华力越大。 _越大，则范德华力越大。 (4)对物质性质的影响 范德华力主要影响物质的 _性质，化学键主要影响物质的 _性质。 3 氢键及其对物质性质的影响 (1)概 念 氢键是一种 _，它是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中 _的原子之间的作用力。其表示方法为 _。 (2)特点 大小：介于 _和 _之间，约为化学键的 _分之几，不属于化学键。 存在：氢键不仅存在于 _，有时也存在于 _。 氢键也和共价键一样具有 _性和 _性。 (3)对物质性质的影响 主要表现为使物质的熔、沸点 _，对电离和溶解等产生影响。 4 溶解性 (1)“ 相似相溶 ” 的规律：非极性溶质一般能溶于 _，极性溶质一般能溶于_。如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性 _。 (2)“ 相似相溶 ” 还适用于分子结构的相似性。如乙醇与水 _，而戊醇在水中的溶解度明显 _。 (3)如果溶质与水发 生反应，将增加物质的溶解度，如 _等。 问题思考 5由极性键形成的分子一定是极性分子吗？ 6 氢键是化学键吗？怎样理解氢键 的强、弱对分子熔、沸点的影响？ 一、范德华力、氢键、共价键的比较 完成下列表格 范德华力 氢键 共价键 概念 物质分子之间普遍存在的一种相互作用力，又称分子间作用力 原子 间通过共用电子对所形成的相互作用 分类 分子内氢键、分子间 氢键 极性共价键、非极性 共价键 存在范围 双原子或多原子的分子或共价化合物 和某些离子化合物 特征 (有、无方向性和饱和性 ) 强度比较 4 影响强度的因素 对于 AH B， A、B 的电负性越大， 能越大 对物质 性质的 影响 影响物质的熔、沸点、溶解度等物理性质 组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高。如熔、沸点 例导悟 1 已知和碳元素同主族的 X 元素位于元素周期表中的第 1 个长周期，短周期元素 Y 原子的最外层电子数比内层电子总数少 3，它们所形成化合物的分子式是 回答： (1)若 X、 Y 两元素电负性分别为 X 之间的化学键为_(填 “ 共价键 ” 或 “ 离子键 ” )。 (2)该化合物的立体构型为 _，中心原子的杂化类型为 _，分子为 _(填 “ 极性分子 ” 或 “ 非极性分子 ” )。 (3)该化合物在常温下为液体，该化合物中分子间作用力是 _。 (4)该化合物的沸点与 较， _(填化学式 )的高，原因是 _ _ _。 二、等电子原理及应用 1 常见的等电子体汇总 (完成下表 ) 微粒 通式 价电子总数 立体构型 、 、 N3 、 、 V 形 、 、 、 三角锥形 X 直线形 根据已知的一些分子结构推测另一些与它等电子的微粒的立体结构，并推测其物理性质。 (1)(BN)C2)x， (2)硅和锗是良好的半导体材料，他们的等电子体磷化铝 (砷化镓 (是很好的半导体材料； (3)白锡 (锑化铟是等电子体，它们在低温下都可转变为超导体； (4) 、 的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，中心原子都是 形成正四面体形立体构型。 特别提醒 等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。 典例导悟 2 1919 年， 出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为 等电子体。等电 子体的结构相似、物理性质相近。 (1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是： _ _和 _； _和 _。 (2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与 互为等电子体的分子有： _、 _。 5 1 2011课标全国卷 37(3)(4)(3)在 FBF 的键角是 _， B 原子的杂化轨道类型为 _， 用可生成 的立体构 型为 _。 (4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内 B 原子与 N 原子之间的化学键为 _，层间作用力为 _。 2 2011福建理综 ， 30(3)(4)(3)肼 (子可视为 子中的一个氢原子被 基 )取代形成的另一种氮的氢化物。 _； _。 肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是： l) 2l)=3N2(g) 4g) H 1 038.7 kJ1 若该反应中有 4 H 键断裂 ， 则形成的 键有 _ 肼能与硫酸反应生成 酸铵相同 ， 则 内不存在 _(填标号 )。 a离子键 b共价键 c配位键 d范德华力 (4)图 1 表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内 4 个氮原子分别位于正四面体的 4个顶点 (见图 2)。分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成 4 个氢键予以识别。 下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是 _(填标号 )。 a b c d 2011山东理综 32(2)(3)(2)子内的 OH 键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为 _。 的沸点比 高，原因是 _ _。 (3)H 可与 成 ， 中 O 原子采用 _杂化。 中 HOH 键角比 HOH 键角大，原因为 _ _。 4 2010山东理综， 32(1)(3)碳族元素包括 C、 (1)碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过_杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠 _结合在一起。 (3)用价层电子对互斥理论推断 子中 r 键的键角 _120(填 “”、 “氢键 范德华力 随着分子极性和相对分子质量的增大而增大； 组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大 成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定 影响分子的稳定性； 共价键键能越大，分子稳定性越强 二、 直线形 24e 平面三角形 18e 32e 正四面体形 26e 10e 8e 正四面体形 典例导悟 1 (1)共价键 (2)正四面体形 非极性分子 (3)范德华力 (4)成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分 子间作用力越大，熔、沸点越高 解析 推断出 X 为 Y 元素为 2 (1)O 2)3 解析 (1)仅由第二周期元素组成的共价分子中，即 C、 N、 O、 F 组成的共价分子，如：O 均为 14 个电子， 2 个电子。 (2)依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，即可互称为等电子体， 为三原子，各原子最外层电子数之和为： 5 6 2 1 18， 原子最外层电子数之 和为 6 3 18。 【课后练习区】 高考集训 1 (3)120 四面体形 (4)共价键 (或极性共价键 ) 分子间作用力 解析 (3) FBF 的键角为 120； B 原子的杂化类型为 据价电子对互斥理论可知， 的立体构型为正四面体形。 (4)借助于石墨的结构可知， B 与 N 原子之间的化学键为共价键，层与层之间依靠分子间作用力相结合。 2 (3) 三角锥形 3 d (4)c 解析 (3) 空间构型是三角锥形， 子可看作两个 子脱去一个 分子所得，氮原子采用 1 2中含有 2 键， 4 H 键断裂即有 1 2成 1.5 2，则形成 3 键。 硫酸铵晶体是离子晶体，则 部不含有范德华力。 (4)能被该有机物识别即能嵌入空腔形成 4 个氢键，则要求某分子或离子是正四面体结构且能形成氢键，只有 c 项符合题意。 3 (2)OH 键、氢键、范德华力 形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分 子间作用力增大 (3)2 原子上有 2 对孤电子对， 中 O 原子上只有 1 对孤电子对，排斥力较小 解析 (2)水分子内的 OH 键为化学键，氢键为分子间作用力； 存在分子间氢键而 存在分子内氢键，而分子间氢键主要影响物质的熔、沸点 (升高 )。 (3)中的 O 原子均采取 化，孤电子对对成键电子对具有排斥作用，而孤电子对数多的 排斥力大，键角小。 4 (1)子间作用力 (3)NCK 离子晶体 1 1 解析 由原子守恒可知 A 为 晶体类型为离子晶体，含有极性共价键的分子为中心原子轨道杂化为 化， 个 键和 2 个 键，所以 中也含有1 个 键和 2 个 键，在 又多了一个 HC 键，所以在 键 和 键各为 2个。 6 .(5) 键、 键 配位键 氢键 解析 .(5)碳氮之间是共价双键，一个是 键，一个是 键；氮镍之间形成的是配位键，氮原子提供孤对电子，镍原子提供空轨道；分子中和氮原子形成双键的碳原子发生 基中的碳原子发生 考点集训 1 D 对 D 选项可举反例。如： s 轨道的形状是球形对称的，无方向性。 4 D 5 原子采用 应为平面三角形； 中 N 原子 采用 孤对电子与 H 形成配位键，故应为正四面体形； 个 CH 键都是氢原子的 1s 轨道与碳原子 个杂化轨道形成的 键。 6 B 此题考查键的极性和分子的极性。 A 中 构式为 O=C=O， 10 ，所以都含极性键，但 极性分子； B 中 ， 都含极性键，且都属于非极性分子； C 中 D 中 极性分子，都不符合题意。 7 C 结合所给出的例子进行分析，可知当 A 元素最外层电子均已成键时，分子无极性，此时 A 的化 合价也均是最高正价。 8 (1)NO (2)子之间存在氢键 (3)V 极性 大 (4)2。 (2)A 为 为 分子之间存在氢键和范德华力，而 子之间只存在范德华力， 所以 熔、沸点高于 (3)B 分子为 结构类似于 为 子中 O 原子为 子构型为 V 形，所以 子也为 V 形，属于极性分子。 (4)A、 B 的中心原子为 S，形成的酸为 2为非金属性 ，所以酸性 2X、 Y 的化合价越高，酸性越强，所以 22 (5)D 分子为 结构式为 ， N 原子为 N，其中有 1 个 键， 2 个 键。 1 第七章 化学反应中的能量变化 电化学 学案 30 化学反应与能量变化 考纲要求 说出常见的能量转化形式。 解吸热反应、放热反应、反应热等概念。 知识点一 化学反应的焓变 1 化学反应中的能量变化 (1)化学反应中的两大变化： _变化和 _变化。 (2)化学反应中的两大守恒： _守恒和 _守恒。 (3)化学反应中的能量转 化形式： _ _、光能、电能等。通常主要表现为 _的变化。 2 焓变 反应热 (1)定义：在 _条件下进行的反应的 _。 (2)符号： _。 (3)单位： _或 _。 (4)化学键与化学反应中能量变化的关系 发生化学反应时，断开反应物的化学键要 _能量，形成生成物的化学键要_能量，这两个过程中的能量 _，因此化学反应中必然伴随着能量的变化。即 生成物 2，为 反应， H ， H 0。192.9 kJ1 2 (2011贵阳月考 )下列说法中正确的是 ( ) A在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化 B破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应 6 C生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热， H0 D 3已知某反应 A(g) B(g) C(g) D(g)，过 程中 的能量变化如图所示，回答下列问题。 (1)该反应是 _反应 (填 “ 吸热 ” 或 “ 放热 ” )，该反应的 H _kJ(用 含 ， 1 体 A 和 1 体 B 具有的总能量比 1 体 具有的总能量 _(填 “ 一定高 ” 、 “ 一定低 ” 或 “ 高低不一定 ” )。 (2)若在反应体系中加入催化剂使逆反应速率增大，则 2的变化是： “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ” )。 题组二 反应热大小的比较 4已知一定温度下合成氨反应： N2(g) 3H2(g) 2g) H 92.4 kJ1 在相同温度，相同体积的密闭容器中进行如下实验： 通入 1 2和 3 2达到平衡时放热为 通入 2 2和 6 2达到平衡时放热为 则下列关系正确的是 ( ) A 2 B C 184.8 D 92.4 下列说法或表示正确的是 ( ) A等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量少 B由单质 A 转化为单质 B 时 H 119 kJ1可知单质 B 比单质 A 稳定 C稀溶液中： H ( (=l) H 57.3 kJ1，若将含 0.5 2 溶液混合，放出的热量大于 57.3 在 101 ， H2(g) O2(g)=2l) H 571.6 kJ1，则 01 的燃烧热为 571.6 kJ1 题组三 热化学方程式 6 (2011盐城质检 )下列热化学方程式中 ) A H2(g) g)=2g) H 184.6 kJ1 B g) 2O2(g)=g) 2g) H 802.3 kJ1 C 2H2(g) O2(g)=2l) H 571.6 kJ1 D CO(g) 1/2O2(g)=g) H 283 kJ1 7 (2009重庆理综， 12)下列热化学方程式书写正确的是 ( ) A l) 3O2(g)=2g) 3g) H 1 367.0 kJ1(燃烧热 ) B = l) H 57.3 kJ1(中和热 ) C S(s) O2(g)=g) H 296.8 kJ1(反应热 ) D 2=2H 116.2 kJ1(反应热 ) 题组四 综合探究 8化学键的键能是指气态原子间形成 1 学键时释放的能量。如 H(g) 7 I(g) HI(g) H 297 kJ1，即 HI 键的键能为 297 kJ1，也可以理解为破坏 1 I 键需要吸收 297 热量。一个化学反应一般都有旧化学键的断裂和新化学键的形成。下表是一些键的键能的数据 (kJ1)： 键能 (kJ1) 键能 (kJ1) HH 436 S=S 255 C30 l 243 HS 339 CI 218 H32 CF 427 HF 565 HO 464 CO 347 回答下列问题： (1)由表中数据能否得出这样的结论： 半径越小的原子形成的共价键越牢固 (即键能越大 )， _(填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” )。 非金属性越强的原子形成的共价键越牢固， _(填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” )。能否从 数据中找出一些规律，请写出一条： _ _； 试预测 C的键能范围 _。 (2)由热化学方程式 H2(g) g)=2g) H 185 kJ1，并结合表中数据可推知一个化学反应的反应热 (设反应物、生成物均为气态 )与反应物和生成物的键能之间的关 系是 _， 由热化学方程式 2H2(g) S2(s)=2g) H 224.5 kJ1和表中数据可计算出1 2(s)气化时将 _(填 “ 吸收 ” 或 “ 放出 ” )_热量。 学案 30 化学反应与能量变化 【课前准备区】 知识点一 1 (1)物质 能量 (2)质量 能量 (3)热能 热量 2 (1)恒压 热效应 (2)H (3)kJ/kJ1 (4)吸收 放出 不相等 吸热 2 放热 2 0 图示 知识点二 8 知识点三 1物质的量 反应热 2物质 能量 3 (2)s l g 5) 1 1 稳定的氧化物 问题思考 1在空气中燃烧放出的热量多，因在纯氧中燃烧火焰明亮，光能多，故热量少。 2不正确。反应放热还是吸热，与反应物和生成物具有的能量有关，与加热与否无必然关系。例如红磷和 2盐和碱不加热就能进行。 3持续用酒精灯加热，撤掉酒精灯反应就停止的反应是吸热反应；开始用酒精 灯加热，反应开始后，撤去酒精灯仍能继续反应的是放热反应。放热反应加热目的一般是加快反应速率。 4因为弱酸或弱碱的电离过程中会吸收一部分热量，从而使测得的结果偏低。 5 g)、 l)、 g) 【课堂活动区】 一、 应热 H 与测定条件 (温度、压强等 )有关。因此书写热化学方程式时应注明 大多数 5 、 101 测定的，可不注明温度和压强。 2反应物和产物的聚集状态不同，反应热 此，必须注明物质的聚集状态。这是因为： 9 3 (1)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。 (2)热化学方程式中的反应热是表示反应物完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。方程式中化学式前面的化学计量数必须与 化学计量数与 反应逆向进 行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。如： H2(g) g)=2g) 12H2(g) 12g)=g) 2g)=H2(g) g) 有： 2 、 热反应过程中，吸收或放出热量的多少时不考虑符号，但比较 须带正、负号比较，对放热反应， H 越小，放热越多；对吸热反应， H 越大，吸热越多。 2 (1) 典例导悟 1 B a(溶液反应，不仅生成了 有 此 A 项 放出的热量比 57.3 还多， A 项错误；辛烷的燃烧热是指 1 烷完全燃烧生成 518 C、 D 项均错误。 2 C 本题主要考查对 “H”的理解，明确 “H”既有 “ ”、 “ ”，又有数值大小。碳与氧气反应放热，即 生同样的燃烧反应，物质的量越多，放出的热量越多，故 酸钙分解吸收热量， ， 应放出热量， 本题答案为 C。 【课后练习区】 高考集训 1 (1)A. 解析 状态应为液态。 B 解析 由等效平衡分析 H 38.6 kJ1。 (2) (3) 2 D A 项 22 ，所以 1，与 同，故 A 错误； B 项两种情况下生成等物质的量的生成物时转移的电子数相等，故 B 错误； C 项温度升高后产物是 C 错误； D 项正确。 3 B 本题从水分解过程中的能量变化入手，主要考查催化剂对化学反应的影响以及化学反应吸 (放 )热与能量变化的关系。水分解过程吸热，反应物的总能量小于生成物的总能量；加入催化剂，可以降低反应的活化能， B 项正确。 考点集训 1 D A 项中 192.9 kJ1是反应 的热效应，而不是 燃烧热， A 错； 的 H 4 9.0 kJ1可知 该反应为吸热反应，生成物的总能量应该大，B 错； C 项中从反应 和 看，前者是吸热的，后者是放热的， C 错；根 据反应 H 192.9 kJ1，而当 液态时 192.9 kJ1， D 正确。 2 化学反应中一定有能量变化， A 错误； B 项中， H反应物的键能总和生 10 成物的键能总和，得 H0，故为放热反应。 3 (1)吸热 定低 (2)减小 减小 不变 解析 (1)由于反应物吸收的能量大于产物放出的能量，所以该反应为吸热反应，吸热反应的焓变大于零，从图象中看出反应物的能量低，产物的能量高，该反应一定为吸热反应。 (2)催化剂只能改变化学 反应的快慢，催化剂能降低化学反应的活化能来加快化学反应速率，对于可逆反应，催化剂能同等程度的降低正反应和逆反应的活化能。 4 C 热化学方程式表示已完成的数量关系，即 1 2(g)和 3 2(g)完全反应，放出 92.4 量，而 中不完全反应，故 92.4 相当于两个 的容器压缩而成，平衡正移，故 2 92.4 C 正确。 5 选项 A，硫燃烧时，固体的硫变为蒸气时，需要吸收热量，故等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量 多；选项 B，单质 A 转化为单质 B 时吸热，故 A 具有的能量比 B 低，故 A 比 B 稳定；选项 C，浓硫酸与水作用放出热量，故所测的中和热热值应大于 57.3 项 D，燃烧热是指 1 质完全燃烧生成稳定氧化物时所释放出的热量，由该热化学方程式可知， 285.8 kJ1。 6 D 燃烧热指 1 质完全燃烧生成稳定氧化物时释放的能量，生成的水必须是液态，故 B、 C 项错； A 中不是与氧气的反应，故错。 7 C 根据燃烧热的概念，生成的水应为液态， A 项错； B 项中反应放热， B 项错； D 项中没表示聚集状态， D 项错。 8 (1) 不能 不能 与相同原子结合时同主族元素形成的共价键，原子半径越小，共价键越强 218 330 kJ1 (2)化学反应的反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差 吸收 析 断裂化学键的难易与形成化学键的两个原子的性质有关，比较时要选择同一标准，否则不可比。依题意， C键能介于 CI、 C键能之间。 1 学案 36 化学反应的方向和限度 考纲要求 知识点一 化学反应进行的方向及判断依据 1 自发反应 在一定条件下 _就能自 发进行的反应称为自发反应。 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 _。可见， _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 研究表明，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_。大多数自发反应有趋向于体系 _增大的倾向。 熵和熵变的含义 a熵的含义 熵是衡量一个体系 _的物理量。用符号 _表示。 同一条件下，不同物质有不同的熵值，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)。 b熵变的含义 熵变是反应前后体系 _，用 _表示，化学反应的 S 越大，越有利于反应 _。 (3)综合判断反应方向的依据 要正确判断一个化学反应是否能自发进行，必须综合考虑反应的 _与 _。在恒温、恒压时， 如果反应的 _，则该反 应一定能自发进行； 如果反应的_ ，则该反应一定不能自发进行； 如果反应的 _ 或_，反应是否能自发进行与反应的 _有关。 问题思考 1能自发进行的反应一定能实际发生吗？ 2 为什么有时可用能量判据或熵判据判断反应进行的方向？ 知识点二 可逆反应和化学平衡 1 可逆反应 _条件下，既能向 _方向进行，又能向 _方向进行的化学反应。 问题思考 3反应 2 是否为可逆反应？ 通电 点燃 2 2 化学平衡状态 (1)概念 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)建立过程 在一定条件下，将 0.3 O 和 0.2 2O(g)通入 2 L 密闭容器中，进行反应： CO(g) g) g) H2(g)。 反应刚开始时， _浓度最大，正反应速率最大； _浓度为 0， _反应 速率为 0。 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： 由 v t 图象 _看出化学平衡是动态平衡，因为 _，即反应仍在进行着。 (3)平衡特点 问题思考 4化学平衡概念中，正反应速率和逆反应速率相等的含义是什么？ 知识点三 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。 2 表达式 对 于反应 mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)， K _(固体和纯液体的浓度为常数，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 _，正反应进行的程度 _。 (2)K 只受 _影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)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。 一、化学平衡状态的判断 3 1 化学平衡状态的标志 (1)v 正 v 逆 反应体系中 _的消耗速率和生成速率相等。 (2)平衡混合物中各组成成分的含量保持不变 各组分的 _、 _、_、 _(有气体参加的可逆反应 )、 _等保持不变。 2 实例分析 例举反应 mA(g) nB(g) pC(g) qD(g) 是否平衡状态 混合物体 系中各成 分的量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 各物质的质量或各物质的质量分数一定 各气体的体积或体积分数一定 总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定 正反应速 率与逆反 应速 率的 关系 在单位时间内消耗了 m ，同时生成 m ，即 v 正 v 逆 在单位时间内消耗了 n ，同时消耗了 p ，则 v 正 v 逆 m n p q， v 正不一定等于 v 逆 在单位时间内生成 n ，同时消耗q ，均指 v 逆 ， v 正 不一定等于 v 逆 压强 若 m n p q，总压强一定 (其他条件不变 ) 若 m n p q，总压强一定 (其他条件不变 ) 混合气体相 对平均分子 质量 ( M ) M 一定， m n p q M 一定， m n p q 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体 系温度一定 (其他条件不变 ) 体系的密度 () 密度一定 典例导悟 1 下列方法可以证明 H2(g) I2(g) 2HI(g)，已达平衡状态的是 _(填序号 )。 单位时间内 生成 n 2的同时，生成 n I 一个 HH 键断裂的同时有两个 HI 键断裂 百分含量 w( w( 反应速率 v( v( 12 v( c( c( c( 2 1 1 温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化 温度和体积一定时，容器内压强不再变化 条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化 温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化 温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化 讨论：在上述 的说法中能说明 2g) g) 达到平衡状态的是_(填序号 )。 二、等效平衡 1 含义 在一定条件下 (恒温恒容或恒温恒压 )，对同一可逆反应体系， _时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量 _。 2 原理 4 同一可逆反应，当外界条件一定时，反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，最后都能达到平衡状态。其中平衡混合物中各物质的含量 _。 由于化学平衡状态与 _有关，而与建立平衡 的 _无关。因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件 (温度、浓度、压强等 )完全相同，则可形成等效平衡。 3 分析方法 按照化学方程式的化学计量数关系，把起始物转化为方程式 _的物质，通过对比两种情况下对 应组分的起始量是相等，还是等比，来判断化学平衡是否等效 (即 “ 一边倒 ” )。 4 分类及判断方法 等效平衡有两类反应 (即 n 0、 n 0 的反应 )、两种状态 (即恒温恒容、恒温恒压 ) (1)恒温恒容条件下的体积可变反应 判断方法： _即等效 (2)恒 温恒压条件下的体积可变反应 判断方法： _即等效 (3)恒温条件下体积不变的反应 判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要 _即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡 _。 典例导悟 2 在一定温度下进行反应 以下 3 种不同的起始投料方式 (初始容器容积相同 )： H2(g) I2(g) 2HI(g) 1 1 0 2 2 1 a b mo l c 1)试判断 和 是否是等效平衡？ (2) 和 均达平衡时， 质的量浓度是否相同？ (3)若使 和 成为等效平衡，则 a、 b、 c 应满足什么关系？ 题组一 化学平衡状态的判断及平衡特征 1 (2011山东理综， 28)研究 大气污染气体的处理具有重要意义。 (1)用水吸收，相应的化学反应方程式为 _ _ _。 5 利用反应 6812可 处理 转移 1.2 子时，消耗的 标准状况下是 _L。 (2)已知 ： 2g) O2(g) 2g) H 196.6 kJ1 2NO(g) O2(g) 2g) H 113.0 kJ1 则反应 g) g) g) NO(g)的 H _kJ1。 一定条件下，将 体积比 1 2 置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 _。 a体系压强保持不变 b混合气体颜色保持不变 c O 的体积比保持不变 d每消耗 1 得上述反应平衡时 积比为 1 6，则平衡常数 K _。 (3)用于合成甲醇，反应方程式为 CO(g) 2H2(g) g)。 不同温度下的平 衡转化率与压强的关系如右图所 示。该反应 “”或 “”、 “ ” 或 “”、“ ” 或 “0 H0， S0 温度 知识点二 1相同 正反应 逆反应 2 (1)相等 质量或浓度 (2) 反应物 生成物 逆 减小 减小 增大 增大 相等 保持不变 可以 v 正 v 逆 0 (3)正反应速率逆反应速率 质量 (或浓度 ) 知识点三 1化学平衡 浓度计量数次方的乘积 浓度计量数次方的乘积 K 3 (1)越大 越大 (2)温度 问题思考 1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。 2当能量判据与熵判据的差别较大时，可用能量判据或熵判据判断反应的方向。 3不是可逆反应，因为条件不同。 9 4这里的 v 正 与 v 逆 相等是对同一种物质而言的，不同的两种物质则必须是一个为正反应速率，另一个为逆反应速率且二者之比等于化学计量数之比。 【课堂活动区】 一、 1.(1)同一物质 (2)物质的量浓度 质量分数 物质的量分数 体积分数 反应物的转化率 2 是 是 是 不一定 是 是 不一定 不一定 是 不一定 是 不一定 是 不一定 二、 相同 2相同 条件 途径 3同一半边 4 (1)极值等量 (2)极值等比 (3)极值等比 无影响 典例导悟 1 解析 (1)对于反应前后气体分子总数不等的可逆反应，可从化学反应速率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温度、相对原子质量、压强、密度等来判断。 (2)对于反应前后气体分子总数相等的可逆反应，可从化学反应速率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温度等来判断 (此时相对分子质量、压强、密度不能作为判断依据 )。 2 (1)将 中 化到左半边反应物中，则 n( n( (2 (2 1 1，与 中比值相同，故二者是等效平衡。 (2) 和 都达平衡状态时， 中
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