江苏专用2019届高考化学一轮复习专题五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.ppt

1、第2讲化学反应的方向和限度,【2019备考】 最新考纲：1.认识化学反应的可逆性。2.能用焓变和熵变说明常见简单化学反应的方向。3.理解化学平衡和化学平衡常数的含义，能用化学平衡常数进行简单计算。 最新考情：关于化学反应进行的方向和限度一般考查形式有：一是在选择题中某个选项考查可逆反应焓变和熵变的大小，如2017年T12A；二是考查化学平衡状态的判断，如2015年T11D；三是与化学平衡相结合考查化学平衡常数的应用，如2017年T15等。预测2019年高考延续这一命题特点，一是在选择题某一选项中出现，考查难度中等，二是在填空题第20题中结合化学平衡的考查。,考点一化学反应进行的方向,1.自发过

2、程,(1)含义 在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。 (2)特点 体系趋向于从_状态转变为_状态(体系对外部做功或释放热量)。 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)。,知识梳理,高能,低能,有序,无序,2.化学反应方向,(1)判据,降低,增加,熵增,不能自发进行,达到平衡状态,能自发进行,(2)一般规律： H_0，S _ 0的反应任何温度下都能自发进行； H _ 0，S _ 0的反应任何温度下都不能自发进行； H和S的作用相反，且相差不大时，_对反应的方向起决定性作用。当H0，S0时， _下反应能自发进行。 说明：对于一个特定的气相反应，熵变的大小取决于

3、反应前后的气体物质的化学计量数大小。 名师助学：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HTS0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。,温度,低温,高温,1.基础知识诊断，正确的打“”，错误的打“”,题组诊断,化学反应进行的方向,2下列说法正确的是(),A(2017江苏化学，12A)反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)的H0 B(2018江苏南京、盐城一模)反应2CO2NO=N22CO2在常温下能自发进行，则反应的H0，S0 C(2018江苏南通第一次调研)反应TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(g)O2(g)H0能

4、自发进行，其原因是S0 D(2017江苏盐城三模)反应NH3(g)HI(g)=NH4I(s)在低温下可自发进行，则H0，S0,解析该反应的正反应为气体分子数减少的反应，S0，A项错误；从反应方程式中气体物质的的化学计量系数来看，物质的量在减小，即熵减小，但反应能自发，则该反应是放热反应，H0，B项错误；一个吸热反应如果能自发进行，则该反应一定是熵增大反应，C项正确；该反应的气体数减小，即熵减小，但反应能自发，说明反应一定为放热反应，D项错误。 答案C,3.已知吸热反应2CO(g)=2C(s)O2(g)，设H 和S不随温度而变，下列说法中正确的是(),A.低温下能自发进行 B.高温下能自发进行

5、C.任何温度下都能自发进行 D.任何温度下都不能自发进行 解析已知反应2CO(g)=2C(s)O2(g)的H0，S0，所以HTS0，反应任何温度下都是不能自发进行，D项正确。 答案D,【归纳总结】 焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响,考点二化学平衡常数转化率,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。 (2)表达式： 对于反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)， K_。,知识梳理,化学平衡,浓度幂之积,浓度幂之积,K,实例：,(3)意义： K值越大，正反应进行的程度_，反应物的转化率_。 K只受_影响，与反

6、应物或生成物的浓度变化无关，吸热反应，升高温度，K增大，放热反应，升高温度，K减小。 名师助学：计算化学平衡常数利用的是物质的平衡浓度，而不是任意时刻浓度，也不能用物质的量。 对于有纯固体和溶剂参加的反应，它们在K的表达式中不出现。 催化剂能加快化学反应速率，但对化学平衡无影响，也不会改变平衡常数的大小。 化学反应方向改变或化学计量数改变，化学平衡常数均发生改变。,越大,越大,温度,2.平衡转化率,对于上例反应中A(g)的平衡转化率可表示为： (A)_c0(A)代表A的初始浓度，c平(A)代表A的平衡浓度。,1.下列三个化学反应的平衡常数(K1、K2、K3)与温度的关系分别如下表所示：,题组诊

7、断,化学平衡常数的理解及应用,则下列说法正确的是() A.H10，H20 B.反应的反应热满足关系：H2H1H3 C.反应的平衡常数满足关系：K1K2K3 D.要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取升温措施,答案B,2.已知：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H，有关数据如下：,下列说法错误的是() A.根据平衡常数随温度的变化关系，判断出H0 B.保持其他条件不变，SO2的平衡转化率(727 )(927 ) C.增大压强、降低温度能提高SO2的转化率 D.SO3的稳定性随温度的升高而降低,解析根据表中数据，温度升高，平衡常数K在减小，说明该反应正方向是放热反应，H0，A

8、项正确；平衡常数代表反应进行的程度大小，K越大，进行的程度越大，转化率越高，727 的K3.2，927 的K0.12，所以SO2的平衡转化率(727 )(927 )，B项错误；2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0，正方向是气体体积缩小的反应且是放热反应，所以增大压强、降低温度，都使平衡正向移动，提高了SO2的转化率，C项正确；由于能量越低越稳定，当温度升高，从外界获得了能量，稳定性变差，所以SO3的稳定性随温度的升高而降低，D项正确。 答案B,3.(2017江苏苏州期初调研)一定温度下，在三个体积均为2.0 L的恒容密闭容器中发生如下反应： PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g),

9、答案BD,【归纳总结】 化学平衡常数三点理解两点应用 1.三点理解,(1)对于同类型的反应，K值越大，反应物转化率越大，表示反应进行的程度越大；K值越小，反应物转化率越小，表示反应进行的程度越小。 (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)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若化学方程式中的化学计量数变化，相应地化学平衡常数也要发生变化。,2.两点应用,(2)利用化学平衡常数判断可逆反应的热效应,4.已知反应X(g)Y(g) R(g)Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反应初始4

10、s内v(X)0.005 mol/(Ls)。下列说法正确的是(),有关化学平衡“三段式”计算,A.4 s时容器内c(Y)0.76 mol/L B.830 达平衡时，X的转化率为80% C.反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动 D.1 200 时反应R(g)Q(g) X(g)Y(g)的平衡常数K0.4,答案B,5.利用I2O5可消除CO污染，反应为I2O5(s)5CO(g) 5CO2(g)I2(s)。不同温度下，向装有足量的I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2 mol CO，测得CO2 的体积分数(CO2)随时间t变化曲线如图，下列说法正确的是(),A.b点时，CO的转化率为20% B.容器内

11、的压强保持恒定，表明反应达到平衡状态 C.b点和d点的化学平衡常数：KbKd D.反应开始至a点的反应速率v(CO)0.3 molL1min1,解析5CO(g)I2O5(s) 5CO2(g)I2(s) 起始量/mol 2 0 转化量/mol y y b点量/mol 2y y 根据b点时CO2的体积分数(CO2)y20.80，得y1.6 mol，转化率(变化量起始量)100%(1.62)100%80%，A项错误；两边计量数相等，所以压强始终不变，不能做平衡状态的标志，B项错误；b点比d点时生成物CO2体积分数大，说明进行的程度大，则化学平衡常数：KbKd，C项正确；0到0.5 min时：,5CO

12、(g)I2O5(s) 5CO2(g)I2(s) 起始量/mol 2 0 转化量/mol x x a点量/mol 2x x 根据a点时CO2的体积分数(CO2)x20.30，得x0.6 mol；则从反应开始至a点时的反应速率为v(CO)(0.6 mol2 L)0.5 min0.6 molL1min1，D项错误。 答案C,6.(2017江苏徐州、宿迁、连云港、淮安四市11月模拟)80 时，NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g)。该温度下，在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入NO2和SO2，起始浓度如下表所示，其中甲经2 min达平衡时，NO2的转化率为50%，下列判断不正确的是(),A.

13、平衡时，乙中SO2的转化率大于50% B.当反应平衡时，丙中c(SO2)是甲中的2倍 C.温度升至90 ，上述反应平衡常数为25/16，则正反应为吸热反应 D.其他条件不变，若起始时向容器乙中充入0.10 molL1 NO2和0.20 molL1 SO2，达到平衡时c(NO)与原平衡不同 解析乙可以看作是在甲基础上再加入0.1 molL1 NO2，平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大，即大于50%，A项正确；因为反应前后气体系数之和相等，丙可以看作是在甲的基础增大压强，即甲和丙为等效平衡，丙中c(SO2)是甲中的2倍，B项正确；,答案D,【方法技巧】 解答化学平衡计算题的“万能钥匙”三段式

14、法 1.步骤,(1)写出涉及的可逆反应的化学方程式。 (2)找出起始量、转化量和平衡量中哪些是已知量，哪些是未知量，按“三段式”列出。 (3)根据问题建立相应的关系式进行计算。,2.模板,对于反应：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V L。,【知识网络回顾】,1.250 和 1.01105 Pa时，2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.76 kJ/mol 能自发进行，其自发进行的原因是(),A.是吸热反应 B.是放热反应 C.是熵减少的反应 D.熵增效应大于能量效应 解析反应能自发进行，则

15、有HTS0，因H0，则HTS，即熵增效应大于能量效应，D项正确。 答案D,答案C,3.可逆反应：2SO2O2 2SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2。下列说法正确的是(K为平衡常数，Qc为浓度熵)(),A.Qc不变，K变大，O2转化率增大 B.Qc不变，K变大，SO2转化率减小 C.Qc变小，K不变，O2转化率减小 D.Qc增大，K不变，SO2转化率增大 解析当可逆反应2SO2O2 2SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，平衡向右进行，但O2转化率减小，浓度熵Q变小，K不变。 答案C,4.加热N2O5依次发生的分解反应为：N2O5(g) N2O3(g)O2(g)；N2O3(g) N2O(g)O2(g)在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol，则t 时反应的平衡常数为(),A.10.7 B.8.5 C.