2020版高考化学复习 专题7 化学反应速率与化学平衡 第2讲 化学反应的方向和限度课件 苏教版.ppt

第2讲化学反应的方向和限度,考纲要求:1.了解化学反应的可逆性。(宏观辨识与微观探析)2.了解化学平衡的建立,掌握化学平衡的特征。(变化观念与平衡思想)3.了解化学平衡常数(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。(变化观念与平衡思想)4.能正确计算化学反应的转化率()。(证据推理与模型认知),考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,化学反应进行的方向1.自发过程(1)定义:在一定温度和压强下,不需要帮助就能自动进行的过程。(2)特点:体系趋向于从能量状态转变为能量状态(体系对外部或能量);在密闭条件下,体系有从序转变为序的倾向性(无序体系更加稳定)。2.熵、熵变(1)熵是量度体系程度的物理量,符号为。(2)影响熵大小的因素相同条件下,物质不同熵不同。同一物质的熵:气态(g)液态(l)固态(s)。(3)熵变=的总熵-的总熵,符号为。,外界,高,低,做功放出,有,无,混乱,S,反应产物,反应物,S,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,3.化学反应方向的判据,降低,不能自发进行,达到平衡状态,能自发进行,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,自主练习1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)焓变是影响反应是否具有自发性的唯一因素()(2)吸热且熵增加的反应,当温度升高时,反应一定能自发进行()(3)某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应()(4)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的H0()(5)反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的H0的反应在高温下能自发进行B.NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)H=+185.57kJmol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的速率,答案,解析,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,考向化学反应进行的方向的判据例下列有关说法不正确的是()A.Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行B.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应C.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的H0D.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的H0,答案,解析,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,易错警示反应能否自发进行,需要综合考虑焓变和熵变对反应的影响。复合判据H-TS0的反应不一定能够实际发生。自发反应的熵不一定增大,非自发反应的熵也不一定减小。,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,归纳总结焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,对点演练下列说法中,正确的是()A.反应产物的总能量大于反应物的总能量时,H0的反应在温度低时不能自发进行D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,不能改变化学反应进行的方向,答案,解析,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,化学平衡状态1.可逆反应(1)定义:在相同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“三同一小”:三同:a.相同条件下;b.正逆反应进行;c.反应物与生成物同时存在。一小:任一组分的转化率都(填“大于”或“小于”)100%。(3)表示方法:在化学方程式中用“”表示。,正,逆,同时,小于,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.化学平衡状态(1)定义:在一定条件下的反应中,反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化,和相等的状态。,可逆,正反应速率逆反应速率,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(2)建立过程:在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。化学平衡的建立过程可用如右v-t图像表示:图像分析:,0,减小,减小,增大,增大,=,保持不变,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,(3)平衡特征:,可逆,v(正)=v(逆),浓度或百分含量,考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,自主练习1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)二次电池的充、放电为可逆反应()(2)对反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),压强不随时间而变,说明反应已达平衡状态()(3)对于NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)反应,当每消耗1molSO3的同时生成1molNO2时,说明反应达到平衡状态()(4)恒温恒容下进行的可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时,反应达到平衡状态()(5)在2L密闭容器内,800时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,当该容器内颜色保持不变时能说明该反应已达到平衡状态(),考点一,考点二,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点三,2.硫酸是一种重要的化工产品,硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前的重要生产方法是“接触法”,有关接触氧化反应2SO2+O22SO3的说法不正确的是()A.该反应为可逆反应,故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫B.达到平衡后,反应就停止了,故此时正、逆反应速率相等且均为零C.一定条件下,向某密闭容器中加入2molSO2和1molO2,则从反应开始到达到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等D.在利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题,答案,解析,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,考向1极端假设法界定可逆反应中各物质的浓度范围例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0.1molL-1、0.3molL-1、0.08molL-1,则下列判断正确的是()A.c1c2=31B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为23C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0c10.14molL-1,答案,解析,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,思维建模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0.1molL-1、0.3molL-1、0.2molL-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质浓度的可能范围:,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,根据极端假设法判断,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。假设反应正向进行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)起始浓度/(molL-1)0.10.30.2改变浓度/(molL-1)0.10.10.2终态浓度/(molL-1)00.20.4假设反应逆向进行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)起始浓度/(molL-1)0.10.30.2改变浓度/(molL-1)0.10.10.2终态浓度/(molL-1)0.20.40故平衡体系中各物质的浓度(单位:molL-1)范围为0c(X2)0.2,0.2c(Y2)0.4,0c(Z)0.4。,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,归纳总结极端假设法确定物质的浓度范围(1)原理:可逆反应不可能进行完全,反应体系各物质同时共存。(2)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。,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,对点演练在一密闭容器中充入1molCO和1molH2O(g),在一定条件下发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),达到平衡时,生成molCO2,当充入的H2O(g)改为4mol时,在上述条件下生成的CO2可能为()A.0.60molB.0.93molC.1.0molD.2.50mol,B,解析假设反应正向进行到底,由于CO仍为1mol,故生成的CO2最多为1mol,但由于反应的可逆性,这是不可能的。同时增大c(H2O)提高CO的转化率,所以mol(3)B,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考点一,考点二,考点三,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)根据题目提供的数据可知温度由610K升高到620K时,化学反应达到平衡,水的物质的量分数由0.02变为0.03,所以H2S的转化率增大。a2a1;根据题意可知:升高温度,化学平衡向正反应方向移动,根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,所以该反应的正反应为吸热反应,故H0。(3)增大H2S的浓度,平衡正向移动,根据勒夏特列原理分析,H2S的转化率应降低,A错误;增大CO2的浓度,平衡正向移动,使更多的H