1、【 精品教育资源文库 】 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
2、20题中结合化学平衡的考查。 考点一 化学反应进行的方向 知识梳理 1.自发过程 (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 高能 状态转变为 低能 状态 (体系对外部做功或释 放热量 )。 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.化学反应方向 (1)判据 【 精品教育资源文库 】 (2)一般规律: H0的反应任何温度下都能自发进行; H0, S0, S0时, 高温 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
3、要综合考虑焓变和熵变对反应的影响。 复合判据 H T S0 的反应,一定是自发反应 () (3)吸热 且熵增加的反应,当温度升高时,反应一定能自发进行 () (4)由能量判据和熵判据组合而成的复合判据,将更适合于所有的过程 () (5)凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的 () (6) 10 的水结成冰,可用熵变的判据来解释反应的自发性 () 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 【 精品教育资源文库 】 B (2018 江苏南京、盐城一模 )反应 2CO 2NO=N2 2CO2在常温下能自发进行,则反
4、应的 H 0, S 0 C (2018 江苏南通第一次调研 )反应 TiO2(s) 2Cl2(g)=TiCl4(g) O2(g) H0 能自发进行,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, SK,所以反应逆向移动, D项正确。 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
5、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 (1)利用化学平衡常数判 断化学平衡移动的方向 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: cc( C) cd( D)ca( A) cb( B) Qc,称为浓度商。 Qc?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 Kd D反应开始至 a点的反应 速率 v(CO) 0.3 molL 1min 1 解析 5CO(g) I2O5(s) 5C
6、O2(g) I2(s) 起始量 /mol 2 0 转化量 /mol y y b点量 /mol 2 y y 根 据 b点时 CO2的体积分数 (CO2) y2 0.80,得 y 1.6 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: Kb Kd, C项正确; 0到 0.5 min时: 5CO(g) I2O5(s) 5CO2(g) I2(s) 起始量 /mol 2 0 转化量 /mol x x a点量 /
7、mol 2 x x 根据 a 点时 CO2的体积分数 (CO2) x2 0.30,得 x 0.6 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 min 0.6 molL 1min 1, 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【 精品教育资源文库 】 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 ( ) 起始浓度 甲 乙
8、丙 c(NO2)/molL 1 0.10 0.20 0.20 c(SO2)/molL 1 0.10 0.10 0.20 A.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 molL 1 NO2和 0.20 molL 1 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 molL 1 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
9、,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; NO2(g) SO2(g) SO3(g) NO(g) 起始( molL 1) 0.1 0.1 0 0 变化( molL 1) 0.150% 0.150% 0.150% 0.150% 平衡( molL 1) 0.05 0.05 0.05 0.05 根据化学平衡常数的定义, K (0.050.05)/(0.050.05) 1,升高到 90 ,化学平衡常数为 25/161,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,即正反应是吸热反应, C项正确;容器乙中充入 0.1 molL 1 NO2、 0.2 molL 1 SO2,与乙相当,即 c(NO)与原平衡相同, D项错误。 答案 D 【方法技巧】 解答化学平衡计算题的 “ 万能钥匙 ” 三段式法 1步骤