2024届高三化学高考备考一轮复习 化学反应的方向与限度课件

化学反应的方向与限度1.会用复合判据判断反应进行的方向。2.了解化学反应的可逆性的特点。3.掌握化学平衡状态的建立及特征。4.了解平衡常数的概念、表达式及有关基本计算。1．自发过程(自发反应)(1)定义：一定条件下不需要外界作用就能进行的过程(或反应)称为自发过程(或自发反应)。(2)特点①大多数______反应(ΔH___0)可以自发进行。②大多数混乱度______的反应(熵变ΔS___0)可以自发进行。放热<增大>2．熵与熵变(1)熵：描述体系____________的物理量，符号为S。熵值越大，体系_________越大。(2)熵变：ΔS＝S(生成物)－S(反应物)。(3)常见的熵增过程①同一种物质由固态到液态再到气态：S(s)<S(l)<S(g)。②反应后气体物质的量______的反应。混乱程度混乱度增加3．化学反应方向的判定(1)判定依据(2)一般规律①ΔH___0、ΔS___0，任何温度下都能自发进行。②ΔH___0、ΔS___0，任何温度下都不能自发进行。③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，______对反应的方向起决定性作用。当ΔH<0、ΔS<0时，______下反应能自发进行；当ΔH>0、ΔS>0时，______下反应能自发进行。<>><温度低温高温1．已知：ΔG＝ΔH—TΔS，当ΔG<0，反应能自发进行，ΔG>0反应不能自发进行。下列说法中正确的是(

)A．非自发反应在任何条件下都不能发生B．熵增加且放热的反应一定是自发反应C．自发反应一定是熵增加的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应D．凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应B

2．回答下列问题：(1)用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，该反应的ΔH________0，ΔS________0(填“>”“<”或“＝”)，在低温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。(3)已知在100kPa、298K时石灰石分解反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的ΔH>0，ΔS>0。①常温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。②据本题反应数据分析，温度________(填“能”或“不能”)成为反应进行方向的决定因素。(5)某吸热反应能自发进行，则该反应的ΔS________(填“>”或“<”)0。[答案]

(1)>

>不能(2)<

(3)①不能②能(4)高温(5)>1．可逆反应2．化学平衡(1)平衡的建立①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。反应过程如下：(2)含义：一定条件下的可逆反应体系中，当___________________相等时，反应物和生成物浓度均____________，即体系的组成不随时间而改变，表明反应中物质的转化达到了“______”。正、逆反应速率保持不变限度(3)特征判断化学平衡状态的两种方法①动态标志：v正＝v逆≠0a．同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。②静态标志：“变量”不变a．各物质的质量、物质的量或浓度不变。b．各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。c．温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。d．有固体或纯液体参加的反应，混合物密度、平均摩尔质量不变。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(2)一定条件下,1molN2与足量H2充分反应可生成2molNH3。(

)(3)可逆反应达到平衡时反应物与生成物的浓度相等。(

)(5)从正反应建立平衡时，平衡前v正>v逆。(

)[答案]

(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√2．在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比，⑦某种气体的百分含量。[答案]

(1)①③④⑦

(2)⑤⑦

(3)①③④⑤⑦

(4)①②③④⑦

(5)①②③

(6)②④⑦

可逆反应判定的实验设计②再取少量反应液，加入少量CCl4，振荡，发现CCl4层显浅紫色，证明萃取到I2，即有I2生成。综合①②的结论，他们得出该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。(1)老师指出他们上述实验中①不合理，你认为是_______________

_______________________________________________________；在不改变反应物用量的前提下，改进的方法是__________________

________________________________________________________。(2)有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况，还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了I2，这种方法是____________________

_______________________________________________________。[答案]

(1)该反应中KI过量，故不能直接检验是否存在I－取少量反应液，滴加KSCN溶液，若溶液变红，则证明还有Fe3＋未完全反应(2)取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝，则说明生成了I2化学反应具有可逆性的实验设计关键实验时取一定量的两反应物，让一种反应物过量，然后充分反应，最后用特效试剂检验少量的那种反应物是否剩余，可以确定反应是否可逆。

化学平衡状态的定量关系A．c(SO3)＝0.4mol·L－1B．0.1mol·L－1<c(O2)<0.3mol·L－1C．0<c(SO3)<0.4mol·L－1D．c(SO2)＋c(SO3)＝0.4mol·L－1A

极值转化法确定范围的思维模板说明：可逆反应的平衡物理量一定在最大值和最小值之间，但起始物理量可以为最大值或最小值。

化学平衡的建立、特征和判定A．容器内的温度不再变化B．容器内的压强不再变化C．相同时间内，断开H—H键的数目和生成N—H键的数目相等D．v正(N2)＝3v逆(H2)A(1)A点的v正(CO2)_________(填“>”“<”或“＝”)A点的v逆(CO2)。(2)A点的v正(CO2)_________(填“>”“<”或“＝”)B点的v逆(H2O)，原因是___________________________________________。(3)B点v正(CO2)与v逆(NH3)的定量关系式为_________________。(4)A点v逆(CO2)与B点v正(CO2)的大小关系为________。(5)当n(NH3)与n(CO2)的比值不变时，反应是否达到平衡？_______________________________________________________。

化学平衡状态判定思路第一步：审题干一审“反应条件”：恒温恒容或恒温恒压。二审“反应特点”：等体积反应或非等体积反应或是否有固、液体参与反应等。第二步：审标志一审“正逆相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的消耗速率和生成速率相等。二审“变量不变”：如果是随反应进行而改变的物理量，当其不变时为平衡状态；随反应的进行而保持不变的物理量，不能作为平衡状态的判断依据。1．化学平衡常数(1)表达式及实例

①浓度商Q＝_______________，其中的浓度为任一时刻浓度。

②平衡常数K＝_______________，其中的浓度为平衡时浓度。c(CO2)(2)平衡常数的有关换算①固体或液体纯物质不列入浓度商和平衡常数表达式。②化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数。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化学计量数等倍扩大或缩小，对于同一反应，平衡常数值也会改变，但含义不变。(3)意义：平衡常数越大，化学反应程度或限度______，反应物的转化率______。一般来说，当K>105(或106)时就认为反应完全，当K<10－5(或10－6)时认为反应很难进行。(4)平衡常数的影响因素对于确定的化学反应，平衡常数K只与______有关，与浓度、压强无关。①对于吸热反应，升高温度，K______。②对于放热反应，升高温度，K______。越大越大温度增大减小2．平衡常数的三大应用(1)判断化学反应进行的方向正Q<K反应向___反应方向进行，v正___v逆Q＝K反应处于化学平衡状态，v正＝v逆Q>K反应向___反应方向进行，v正___v逆>逆<(2)判断可逆反应的热效应(3)判断反应程度：K越大，转化率越___，反应程度越___，反之也成立。大大1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)对于一个具体的可逆反应，化学平衡常数为一定值。(

)(2)升高温度，若平衡正向移动，则K增大。(

)(4)当浓度商Q大于平衡常数K时，平衡向正反应方向移动。(

)[答案]

(1)×

(2)√

(3)×

(4)×(1)该反应的平衡常数表达式为K＝________，值为________。(2)若升高平衡体系的温度，该反应的平衡常数会增大，则该反应的ΔH________0(填“>”或“<”)。(3)该温度下，再充入0.1molH2O(g)，平衡向________方向移动，该反应的平衡常数K′＝________。(4)该温度下，加压，平衡向________方向移动，H2O的转化率如何变化？平衡常数如何变化？________________________。

化学平衡常数及其应用1．化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，下列反应的平衡常数如下：以下说法正确的是(

)A．常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1＝c(N2)·c(O2)B．常温下，水分解产生O2，此时平衡常数约为5×10－80mol·L－1C．常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2C2．甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：(1)据反应①、②与③可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________(用K1、K2表示)。(2)反应③的ΔH________0(填“>”或“<”)。(3)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L－1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正________v逆(填“>”“＝”或“<”)。[答案]

(1)K1·K2

(2)<

(3)>

“三段式”突破K、α的计算在10L恒容容器中加入8.78molC6H7N、20.00molO2、16.67molNH3在不同温度下进行反应，测得数据如表：(已知：①数据测量时间均为1h；②有效收率＝转化率×选择性)温度/℃C6H7N的转化率/%催化剂的选择性/%有效收率/%35066.296.6φ36080.795.076.737086.595.582.638091.193.585.239095.080.076.040097.758.156.8(1)该催化剂的最佳催化温度范围是________。(2)表中φ＝________%(保留一位小数)；400℃时，测量时间内，v(NH3)＝________mol·L－1·h－1(保留两位小数)。(3)某同学通过数据分析，认为表中360℃时C6H7N的转化率不是平衡转化率