2019年化學(xué)復(fù)習(xí)學(xué)案 第22講化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第22講化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向考綱要求學(xué)法點(diǎn)撥1。了解化學(xué)平衡常數(shù)(K)的含義，能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。2．了解化學(xué)反應(yīng)的方向與化學(xué)反應(yīng)的焓變與熵變的關(guān)系。3．掌握化學(xué)反應(yīng)在一定條件下能否自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)，能夠利用化學(xué)反應(yīng)的焓變和熵變判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。本講內(nèi)容在高考中的考點(diǎn)主要有兩個(gè)：一是化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算及利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行化學(xué)平衡移動(dòng)方向的判斷和反應(yīng)是放熱還是吸熱等;二是焓變、熵變與化學(xué)反應(yīng)方向的關(guān)系.考點(diǎn)一化學(xué)平衡常數(shù)Zeq\o（\s\up7（知識(shí)梳理），\s\do5(hishishuli))1．化學(xué)平衡常數(shù)(1）定義在一定__溫度__下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到__化學(xué)平衡__時(shí)，生成物__濃度冪之積__與反應(yīng)物__濃度冪之積__的比值是一個(gè)常數(shù),簡(jiǎn)稱__平衡常數(shù)__,用符號(hào)__K__表示。（2）表達(dá)式對(duì)于一般的可逆反應(yīng)mA（g）＋nB(g)pC(g）＋qD(g），在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)K＝__eq\f（cpC·cqD，cmA·cnB）__。平衡常數(shù)表達(dá)式中，各物質(zhì)的濃度均為平衡時(shí)的濃度。其書寫形式與化學(xué)方程式的書寫有關(guān)。(3)意義及應(yīng)用。①K值越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度__越大__,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率__越大__。當(dāng)K〉__105__時(shí)，可以認(rèn)為反應(yīng)進(jìn)行得較完全。②K值越小，正反應(yīng)進(jìn)行的程度__越小__,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率__越小__。當(dāng)K〈__10－5__時(shí),認(rèn)為反應(yīng)很難進(jìn)行.(4)影響因素。①內(nèi)因：__反應(yīng)物本身__的性質(zhì)。②外因：只受__溫度__影響，與__濃度__、壓強(qiáng)、__催化劑__等外界因素?zé)o關(guān).即在一定溫度下，平衡常數(shù)保持不變。2．化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用（1)判斷、比較可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度一般來說,一定溫度下的一個(gè)具體的可逆反應(yīng):K值正反應(yīng)進(jìn)行的程度平衡時(shí)生成物濃度平衡時(shí)反應(yīng)物濃度反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大__越大____越大____越小____越高_(dá)_越小__越小____越小____越大____越低__（2）判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)的方向以及反應(yīng)是否達(dá)到平衡對(duì)于可逆反應(yīng):mA（g）＋n（B）(g）pC(g）＋qD(g)，若濃度Qc＝eq\f（cpC·cqD，cmA·cnB)，則將濃度商和平衡常數(shù)作比較可得可逆反應(yīng)所處的狀態(tài)。(3）判斷可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱升高溫度，若K值增大,則正反應(yīng)為__吸熱__反應(yīng)；若K值減小，則正反應(yīng)為__放熱__反應(yīng)。降低溫度，若K值減小，則正反應(yīng)為__吸熱__反應(yīng)。若K值增大，則正反應(yīng)為__放熱__反應(yīng)。3．化學(xué)平衡的計(jì)算方法--“三段式法”化學(xué)平衡的計(jì)算模式可采取“三段式”的方式，依題意，列出化學(xué)方程式,并計(jì)算?！叭问椒ā笔怯行Ы獯鸹瘜W(xué)平衡計(jì)算題的“萬能鑰匙”.（1)計(jì)算步驟：eq\x(書寫)—寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。|eq\x(標(biāo)示）—標(biāo)示出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量。|eq\x(計(jì)算）—eq\a\vs4\al(根據(jù)已知條件列式計(jì)算,注意單位統(tǒng)一.）(2)具體方法：可按下列模式進(jìn)行計(jì)算:如mA（g）＋nB(g)pC（g)＋qD(g），令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為amol·L－1、bmol·L－1，達(dá)到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mxmol·L－1。mA(g）＋nB（g）pC（g）＋qD(g)起始/（mol·L－1）ab00變化/（mol·L－1)mxnxpxqx平衡/(mol·L－1)a－mxb－nxpxqx相關(guān)計(jì)算：①平衡常數(shù):K＝eq\f(pxp·qxq，a－mxm·b－nxn)。②A的平衡轉(zhuǎn)化率：α(A)平＝eq\f（mx，a)×100％。③A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)：w（A)＝eq\f(a－mx，a－mx＋b－nx＋px＋qx)×100%④混合氣體的密度:ρ混＝eq\f(m總，V）。⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：eq\x\to（M)＝eq\f(m總,n總）。（3)注意事項(xiàng)：①注意反應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系。反應(yīng)物:c(平）＝c(始）－c(變）；生成物：c(平)＝c(始)＋c（變)。②利用ρ混＝eq\f（m總，V）和eq\x\to（M)＝eq\f(m總，n總）計(jì)算時(shí)要注意m總應(yīng)為氣體的質(zhì)量,V應(yīng)為反應(yīng)容器的體積，n總應(yīng)為氣體的物質(zhì)的量。③起始濃度之比、平衡濃度之比不一定與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，但物質(zhì)之間是按化學(xué)計(jì)量數(shù)之比反應(yīng)和生成的，故各物質(zhì)的濃度變化之比一定等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，這是計(jì)算的關(guān)鍵。特別提醒：使用化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)注意的問題（1)化學(xué)平衡常數(shù)K值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志，它能夠表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度。一個(gè)反應(yīng)的K值越大，表明平衡時(shí)生成物的濃度越大，反應(yīng)物的濃度越小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也越大?？梢哉f，化學(xué)平衡常數(shù)是在一定溫度下一個(gè)反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。（2)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。（3）反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體存在時(shí)，其濃度可看作“1”,而不計(jì)入平衡常數(shù)表達(dá)式中。如H2O（l）(4）化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù).若反應(yīng)方向改變，則平衡常數(shù)改變；若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會(huì)改變。Xeq\o（\s\up7(小題速練）,\s\do5(iaotisulian）)1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”。eq\x（導(dǎo)學(xué)號(hào)50812532)（1）反應(yīng)SO2（g)＋2CO(g)2CO2（g)＋S(l）ΔH<0在恒容的密閉容器中進(jìn)行,平衡前，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變（×)提示：反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等,平衡前容器內(nèi)壓強(qiáng)逐漸變小.（2）對(duì)某一可逆反應(yīng)，升高溫度則化學(xué)平衡常數(shù)一定變大（×)提示：對(duì)于正反應(yīng)吸熱的反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng)，K增大；對(duì)于正反應(yīng)放熱的反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng),K變小。(3)增大反應(yīng)物的濃度，平衡正向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大(×）提示：增大反應(yīng)物的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但K不變化，因?yàn)镵只受溫度的影響,溫度不變，K不變。(4）可根據(jù)K隨溫度的變化情況判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)（√）(5）化學(xué)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率都能體現(xiàn)反應(yīng)進(jìn)行的程度（√)提示:化學(xué)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率達(dá)最大?；瘜W(xué)平衡常數(shù)本身就是化學(xué)平衡時(shí)各物質(zhì)濃度的關(guān)系。故平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率是從兩個(gè)不同的角度來反映化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度。(6)C（s)＋H2O（g）CO(g)＋H2(g）的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝eq\f（cCO·cH2,cC·cH2O)。(×）(7)反應(yīng)A(g)＋3B（g）2C(g），達(dá)平衡后，溫度不變，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)K值增大。(×）(8）對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值也不同。（√)(9)平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng)(√）(10)化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，平衡常數(shù)一定發(fā)生變化（×）提示：不一定，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。2．對(duì)于N2＋3H22NH3K1eq\x（導(dǎo)學(xué)號(hào)50812533）NH3eq\f（1，2)N2＋eq\f（3,2）H2K2試分別寫出平衡常數(shù)表達(dá)式，并判斷其關(guān)系。答案：K1＝eq\f（c2NH3，cN2·c3H2）K2＝eq\f（c\f(1，2）N2·c\f（3,2）H2，cNH3)K1＝eq\f(1，K\o\al（2,2))題組一化學(xué)平衡常數(shù)及影響因素1．（2018·天津高三檢測(cè)）某溫度下2L密閉容器中三種氣體起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)時(shí)的物質(zhì)的量(n）如表所示，下列說法正確的是eq\x（導(dǎo)學(xué)號(hào)50812534)（B)XYWn（起始狀態(tài)）/mol210n(平衡狀態(tài))/mol10。51.5A。該溫度下,此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是K＝eq\f（c2X·cY，c3W)B．其他條件不變，升高溫度，若W的體積分?jǐn)?shù)減小,則此反應(yīng)ΔH〈0C．其他條件不變，使用催化劑，正、逆反應(yīng)速率和平衡常數(shù)均增大，平衡不移動(dòng)D．其他條件不變，當(dāng)密閉容器中混合氣體密度不變時(shí)，表明反應(yīng)已達(dá)到平衡［解析］由表知，X、Y是反應(yīng)物，W是生成物，且Δn（X）∶Δn(Y)∶Δn（W)＝2∶1∶3，化學(xué)方程式為2X＋Y3W,反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是K＝eq\f(c3W，c2X·cY），A錯(cuò)誤；升高溫度，若W的體積分?jǐn)?shù)減小,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則此反應(yīng)的ΔH〈0，B正確；使用催化劑，平衡常數(shù)不變，C錯(cuò)誤；混合氣體密度一直不變，不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡，D錯(cuò)誤.2．（2018·邢臺(tái)期末聯(lián)考)只改變一個(gè)影響化學(xué)平衡的因素，平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系敘述不正確的是eq\x（導(dǎo)學(xué)號(hào)50812535)（D）A．K值不變,平衡可能移動(dòng)B．平衡向右移動(dòng)時(shí),K值不一定變化C．K值有變化，平衡一定移動(dòng)D．相同條件下，同一個(gè)反應(yīng)的方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)增大2倍，K值也增大兩倍[解析]因改變壓強(qiáng)或濃度引起化學(xué)平衡移動(dòng)時(shí)，K值不變，A項(xiàng)和B項(xiàng)均正確；K值只與溫度有關(guān),K值發(fā)生了變化，說明體系的溫度改變，則平衡一定移動(dòng),C項(xiàng)正確；相同條件下,同一個(gè)反應(yīng)的方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)增大2倍,K值應(yīng)該變?yōu)閇K（原）］2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí)，涉及如下反應(yīng)：2NO2(g)＋NaCl（s）NaNO3(s)＋ClNO（g）K1ΔH1<0(Ⅰ）2NO（g)＋Cl2（g）2ClNO(g）K2ΔH2<0（Ⅱ）4NO2(g)＋2NaCl(s）2NaNO3（s)＋2NO（g）＋Cl2(g）的平衡常數(shù)K＝__eq\f(K\o\al(2，1），K2）__(用K1、K2表示），該反應(yīng)的ΔH＝__2ΔH1－ΔH2__(用ΔH1、ΔH2表示）。［解析](Ⅰ)×2－（Ⅱ)可得4NO2(g）＋2NaCl（s)2NaNO3(s)＋2NO（g)＋Cl2（g),由平衡常數(shù)的定義可知，K＝eq\f（K\o\al(2,1),K2)。萃取精華：平衡常數(shù)的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)（1）正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)；若方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會(huì)改變。(2）能代入平衡常數(shù)表達(dá)式的為氣體、非水溶液中的H2O、溶液中的溶質(zhì),固體與純液體以及溶液中H2O的濃度可看為常數(shù),不能代入。題組二化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算與應(yīng)用4．（2018·山東濰坊高三檢測(cè)）在1000K時(shí)，已知反應(yīng)Ni(s）＋H2O（g）NiO（s）＋H2（g）的平衡常數(shù)K＝0.0059。當(dāng)水蒸氣和氫氣的物質(zhì)的量濃度相等時(shí)，此反應(yīng)eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)50812536）（C）A．已達(dá)平衡狀態(tài)B．未達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)正向進(jìn)行C．未達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)逆向進(jìn)行D．無法確定［解析］Qc＝eq\f(cH2,cH2O）＝1,1000K時(shí)，K＝0.0059,故Qc〉K，反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)，向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。5．（2017·河北衡水模擬）N2O5是一種新型硝化劑，在一定溫度下可發(fā)生以下反應(yīng)：2N2O5（g）4NO2(g)＋O2(g）ΔH>0T1℃時(shí)，向密閉容器中通入N2O5，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表t/s050010001500c(N2O5)/（mol·L－1）5。003。522.502.50下列說法中不正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)50812537)(C)A．500s內(nèi)N2O5分解速率為2.96×10－3mol·L－1·s－1B．T1℃下的平衡常數(shù)K1＝125，平衡時(shí)N2O5C．T1℃的平衡常數(shù)為K1，T2溫度下的平衡常數(shù)為K2，若T1〉T2,則K1<KD．達(dá)到平衡后其他條件不變，將容器的容積壓縮到原來的eq\f（1，2），則再次平衡時(shí)c（N2O5)>5.00mol·L－1[解析]500s內(nèi)N2O5的分解速率為v(N2O5)＝eq\f(5.00mol·L－1－3.52mol·L－1，500s)＝2.96×10－3mol·L－1·s－1，A項(xiàng)正確；2N2O5(g）4NO2（g)＋O2(g）eq\f（起始濃度,mol·L－1)5.0000eq\f(轉(zhuǎn)化濃度,mol·L－1）2。505.001。25eq\f（平衡濃度,mol·L－1)2。505。001。25N2O5的轉(zhuǎn)化率為eq\f(2.50，5。00）×100％＝50%，平衡常數(shù)K＝eq\f(5.004×1。25，2.502）＝125，B項(xiàng)正確；由于正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故溫度升高平衡常數(shù)增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；縮小容積為原來的eq\f(1,2）,平衡逆向移動(dòng)，N2O5濃度將大于原平衡時(shí)的二倍，D項(xiàng)正確.6．(2018·南京一模)已知反應(yīng)CO(g)＋H2OCO2(g）＋H2(g)的平衡常數(shù)K與溫度的關(guān)系如下表：eq\x（導(dǎo)學(xué)號(hào)50812538）溫度400500830平衡常數(shù)K1091(1）該反應(yīng)的ΔH__<__(選填“〉”“＝”或“〈”)0。（2)500℃時(shí),若CO和H2O的起始濃度均為0。060mol·L－1,則在該條件下，CO的最大轉(zhuǎn)化率為__75％［解析］（1）由表格中數(shù)據(jù)可知，溫度越高,平衡常數(shù)K越小，說明溫度升高,反應(yīng)逆向進(jìn)行,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0。（2)500℃時(shí)，K＝假設(shè)平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化濃度為xmol·L－1，CO(g)＋H2O（g）CO2(g）＋H2（g）eq\f(起始濃度，mol·L－1)0。0600.06000eq\f(轉(zhuǎn)化濃度，mol·L－1)xxxxeq\f(平衡濃度，mol·L－1）0。060－x0。060－xxx根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式,則eq\f(x2,0。060－x2）＝9,x＝0。045故CO的轉(zhuǎn)化率為eq\f（0.045mol－1,0.060mol·L－1）×100％＝75%。7．(2018·經(jīng)典習(xí)題選萃）已知可逆反應(yīng):M(g)＋N(g）P（g)＋Q(g）ΔH>0,請(qǐng)回答下列問題：eq\x（導(dǎo)學(xué)號(hào)50812539）(1）在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M）＝1mol·L－1，c（N)＝2。4mol·L－1；達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為__25%__。（2）若反應(yīng)溫度升高，M的轉(zhuǎn)化率__增大__（填“增大”“減小"或“不變”)。（3）若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)＝4mol·L－1，c（N）＝amol·L－1；達(dá)到平衡后,c（P）＝2mol·L－1,a＝__6__。（4)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為c（M)＝c（N）＝bmol·L－1，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為__41％__.［解析](1)M(g）＋N(g）P(g）＋Q（g）eq\o（\s\up7(始態(tài)）,\s\do5（mol·L－1））12.400eq\o（\s\up7(變化量)，\s\do5(mol·L－1))1×60％1×60%因此N的轉(zhuǎn)化率為eq\f(1mol·L－1×60%，2.4mol·L－1)×100％＝25%。(2）由于該反應(yīng)的ΔH>0，即該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),因此升高溫度，平衡右移，M的轉(zhuǎn)化率增大。(3)根據(jù)(1)可求出各平衡濃度：c（M)＝0.4mol·L－1c（N）＝1。8mol·L－1c（P)＝0。6mol·L－1c（Q)＝0.6mol·L－1因此化學(xué)平衡常數(shù)K＝eq\f（cP·cQ,cM·cN）＝eq\f（0。6×0.6，0.4×1.8）＝eq\f(1，2）由于溫度不變，因此K不變,新狀態(tài)達(dá)到平衡后c（P)＝2mol·L－1c（Q）＝2mol·L－c（M)＝2mol·L－1c(N）＝（a－2)mol·L－K＝eq\f(cP·cQ,cM·cN)＝eq\f（2×2，2×a－2)＝eq\f（1，2）解得a＝6。（4)設(shè)M的轉(zhuǎn)化率為x,則達(dá)到平衡后各物質(zhì)的平衡濃度分別為c（M)＝b(1－x)mol·L－1c(N）＝b（1－x)mol·L－1c（P)＝bxmol·L－1c（Q)＝bxmol·L－1K＝eq\f(cP·cQ,cM·cN）＝eq\f(bx·bx,b1－x·b1－x)＝eq\f（1,2）解得x≈41％。考點(diǎn)二化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向Zeq\o（\s\up7(知識(shí)梳理)，\s\do5(hishishuli)）1．自發(fā)過程（1)定義：在一定條件下，不需要借助__光__、__電__等外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過程。（2）特點(diǎn):①體系趨向于從__高_(dá)_能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開_低__能量狀態(tài)(體系對(duì)外部__做功__或__放出__能量)；②在密閉條件下,體系有從__有__序轉(zhuǎn)變?yōu)開_無__序的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定).2．熵、熵變(1)熵是量度體系__混亂__程度的物理量，符號(hào)為__s__。熵值越大，體系混亂度__越大__。(2)影響熵大小的因素①相同條件下,物質(zhì)不同熵不同。②同一物質(zhì)的熵:氣態(tài)（g）__〉__液態(tài)(l)__〉__固態(tài)(s）.（3）熵變:ΔS＝S（反應(yīng)產(chǎn)物)－S（反應(yīng)物）。（4）常見的熵增過程①同一種物質(zhì)的不同狀態(tài):S（g）__>__S(l）__>__S（s).②反應(yīng)后氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)。3．化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)Xeq\o（\s\up7（小題速練）,\s\do5(iaotisulian））1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”。eq\x（導(dǎo)學(xué)號(hào)50812540）(1)ΔH<0、ΔS〉0的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行(×)提示：ΔH<0、ΔS〉0時(shí)，則ΔG<0，任何溫度下反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行.(2）因?yàn)殪首兒挽刈兌寂c反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)(×)提示：用焓變和熵變判斷反應(yīng)的自發(fā)性，都有例外，故都不能單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù),而應(yīng)用復(fù)合判據(jù)。(3)在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向（×)提示：使用催化劑只能降低反應(yīng)的活化能，不能改變反應(yīng)的方向。(4)CaCO3(s）=CaO（s)＋CO2（g)室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說明該反應(yīng)的ΔH<0(×)提示：CaCO3(s）分解為吸熱反應(yīng)，ΔH>0。（5)一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(l）Mg(l）＋Cl2（g）的ΔH〉0、ΔS〉0(√)（6)需要加熱的反應(yīng),一定不能自發(fā)進(jìn)行。(×）（7)由能量判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù),將更適合于所有的過程。(√)(8）CaCO3（s）eq\o(=，\s\up7(高溫））CaO(s）＋CO2（g)是一個(gè)熵增加的過程。（√)(9)放熱的反應(yīng)一定能夠自發(fā)進(jìn)行，吸熱的反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。（×)（10)－10℃的水結(jié)成冰，可用熵變的判據(jù)來解釋反應(yīng)的自發(fā)性.（×2．分析下列反應(yīng),在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)50812541）（D)A．2N2（g）＋O2(g）=2N2O（g）ΔH＝＋163kJ·mol－1B．Ag(s)＋eq\f（1，2)Cl2(g）=AgCl（s）ΔH＝－127kJ·mol－1C．HgO（s）=Hg(l）＋eq\f（1，2）O2(g)ΔH＝＋91kJ·mol－1D．H2O2(l）=eq\f（1,2）O2（g）＋H2O(l)ΔH＝－98kJ·mol－1解析:A項(xiàng)，該反應(yīng)ΔH>0、ΔS〈0，在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行；B項(xiàng),該反應(yīng)ΔH〈0、ΔS〈0，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行；C項(xiàng)，該反應(yīng)ΔH〉0、ΔS>0,在低溫下不能自發(fā)進(jìn)行；D項(xiàng),該反應(yīng)ΔH〈0、ΔS>0，在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行。3．能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生嗎？答案：不一定，化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)指出的僅僅是在一定條件下化學(xué)反應(yīng)自發(fā)的趨勢(shì)，并不能說明在該條件下反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生，還要考慮化學(xué)反應(yīng)的快慢問題。題組化學(xué)反應(yīng)方向的判定1．下列有關(guān)說法不正確的是eq\x（導(dǎo)學(xué)號(hào)50812542）（DF）A．（2016·全國(guó)甲卷)C3H6(g)＋NH3（g）＋eq\f（3,2）O2(g)=C3H3N（g）＋3H2O(g）ΔH＝－515kJ·mol－1和C3H6（g)＋O2（g）=C3H4O(g）＋H2O（g)ΔH＝－353kJ·mol－1兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大B．(2015·天津高考）Na與H2O的反應(yīng)是熵增的放熱反應(yīng)，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行C．（2014·天津高考）某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，因此該反應(yīng)是熵增反應(yīng)D．(2014·江蘇高考）2NO(g)＋2CO（g）=N2（g）＋2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH<0E．（2012·江蘇高考）反應(yīng)NH3(g）＋HCl（g）=NH4Cl(s）在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH〈0F．(2012·江蘇高考）CaCO3（s)=CaO（s）＋CO2(g)室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說明該反應(yīng)的ΔH〈0G．（2011·江蘇高考)一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(l）=Mg（l)＋Cl2(g）的ΔH>0、ΔS〉02．在25℃、1。01×105Pa下，反應(yīng)2N2O5（g)=4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋56。7kJ·mol－1能自發(fā)進(jìn)行的合理解釋是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)50812543）（B）A．該反應(yīng)是分解反應(yīng)B．該反應(yīng)的熵增效應(yīng)大于焓變效應(yīng)C．該反應(yīng)是熵減反應(yīng)D．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)3．某反應(yīng)2AB（g）C（g)＋3D(g)在高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行,其逆反應(yīng)在低溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH、ΔS應(yīng)為eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)50812544）(C）A．ΔH<0、ΔS〉0 B．ΔH〈0、ΔS<0C．ΔH〉0、ΔS>0 D．ΔH〉0、ΔS<0［解析]由ΔH－TΔS〈0時(shí)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行推知：ΔH〈0、ΔS>0，反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行；ΔH〉0、ΔS〈0,反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行；ΔH>0、ΔS〉0,反應(yīng)在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行；ΔH〈0、ΔS〈0,反應(yīng)在較低溫度下能自發(fā)進(jìn)行。4．在A、B、C、D四個(gè)反應(yīng)：eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)50812545)反應(yīng)ABCDΔH/（kJ·mol－1)＋10.5＋1。80－126－11.7ΔS/（J·mol－1·K－1)30。0－113.084.0－105。0(1)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是__C__。(2)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是__B__。(3)在余下的反應(yīng)中:①溫度高于__77__℃時(shí)可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是__A__。②溫度低于__－161.6__℃時(shí)可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是__D__。[解析］放熱的熵增反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行，吸熱的熵減反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行。放熱的熵減反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，吸熱的熵增反應(yīng)在高溫下可以自發(fā)進(jìn)行，具體溫度可以根據(jù)ΔH－TΔS＝0計(jì)算出來。萃取精華：焓變、熵變和溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的影響ΔHΔSΔH－TΔS反應(yīng)情況－＋永遠(yuǎn)是負(fù)值在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行＋－永遠(yuǎn)是正值在任何溫度下均不能自發(fā)進(jìn)行＋＋低溫為正；高溫為負(fù)低溫時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行;高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行－－低溫為負(fù)；高溫為正低溫時(shí)自發(fā)進(jìn)行；高溫時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行考點(diǎn)三等效平衡Zeq\o（\s\up7(知識(shí)梳理)，\s\do5(hishishuli））1．定義在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓),對(duì)同一可逆反應(yīng)體系，起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的含量相同，這樣的平衡稱為等效平衡。由于化學(xué)平衡狀態(tài)與條件有關(guān)，而與建立平衡的途徑無關(guān)。因而,同一可逆反應(yīng)，從不同的狀態(tài)開始，只要達(dá)到平衡時(shí)條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)等)完全相同，則可形成等效平衡。如：常溫常壓下，可逆反應(yīng):2SO2＋O22SO3①2mol1mol0mol②0mol0mol2mol③0。5mol0。25mol1.5mol①?gòu)恼磻?yīng)開始，②從逆反應(yīng)開始，③從正逆反應(yīng)同時(shí)開始，由于①②③三種情況如果按方程式的計(jì)量關(guān)系折算成同一方向的反應(yīng)物，對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量均相等(如將②③折算為①），因此三者為等效平等。2．分析方法（1)極值思維法：按照化學(xué)方程式的的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系，把起始物轉(zhuǎn)化為方程式同一側(cè)的物質(zhì),通過對(duì)比兩種情況對(duì)應(yīng)組分的起始量是相等還是等比,來判斷化學(xué)平衡是否等效的一種思維方法.（2）化學(xué)平衡計(jì)算的基本模式——平衡“三段式”例mA＋nBpC＋qDab00轉(zhuǎn)化：mxnxpxqx平衡：a－mxb－nxpxqx注意：①轉(zhuǎn)化量與方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例;②這里a、b可指物質(zhì)的量、濃度、體積等;③對(duì)反應(yīng)物：平＝始－轉(zhuǎn)。對(duì)生成物：平＝始＋轉(zhuǎn).3．分類及方法總結(jié)（1）恒溫、恒容條件下的體積可變反應(yīng)：方法：極值等量即等效例如，一定條件下的可逆反應(yīng)：2SO2＋O22SO3①2mol1mol0mol②0mol0mol2mol③0。5mol0.25mol1.5mol④amolbmolcmol上述①②③三種配比，按方程式的計(jì)算數(shù)關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,則SO2均為2mol、O2均為1mol，三者建立的平衡狀態(tài)完全相同.④中a、b、c三者的關(guān)系滿足：(eq\f(c,2）×2)＋a＝2,(eq\f(c，2)×1）＋b＝1,即與上述平衡等效.(2)恒溫、恒壓條件下的體積可變反應(yīng)：方法：極值等比即等效例如：2SO2＋O22SO3①2mol1mol0mol②1mol0.5mol2mol③amolbmolcmol①②中eq\f（nSO2，nO2)＝2∶1，故互為等效平衡。③中a、b、c三者關(guān)系滿足eq\f（\f（c,2)×2＋a，\f（c，2）×1＋b）＝eq\f（2，1）或eq\f(a，b)＝eq\f(2，1),c≥0，即與①②平衡等效.（3)恒溫條件下體積不變的反應(yīng):方法：無論是恒溫恒容，還是恒溫恒壓,只要極值等比即等效,因?yàn)閴簭?qiáng)改變對(duì)該類反應(yīng)的化學(xué)平衡無影響。例如:H2（g)＋I(xiàn)2(g）2HI(g）①1mol1mol0mol②2mol2mol1mol③amolbmolcmol①②兩種情況下,n（H2)∶n（I2)＝1∶1,故兩平衡等效.③中a、b、c三者關(guān)系滿足:(eq\f（c，2）×1＋a）∶（eq\f（c，2)×1＋b)＝1∶1或a∶b＝1∶1，c≥0，即與①②等效.4．等效平衡規(guī)律：①在定溫、定容條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應(yīng)，只改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,如通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成同一側(cè)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效；②在定溫、定容情況下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng),只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量的比值與原平衡相同,兩平衡等效；③在定溫、定壓下，改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成同一側(cè)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同,則達(dá)平衡后與原平衡等效。Xeq\o（\s\up7（小題速練),\s\do5(iaotisulian））在相同溫度和壓強(qiáng)下,對(duì)反應(yīng)CO2（g）＋H2(g)CO(g）＋H2O(g）進(jìn)行甲、乙、丙、丁四組實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)起始時(shí)放入容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量見下表eq\x（導(dǎo)學(xué)號(hào)50812546）物質(zhì)物質(zhì)的量實(shí)驗(yàn)CO2H2COH2O甲amolamol0mol0mol乙2aamol0mol0mol丙0mol0molamolamol丁amol0molamolamol上述四種情況達(dá)到平衡后,n（CO）的大小順序是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)50812547）（A)A．乙＝丁〉丙＝甲 B．乙>丁>甲〉丙C．丁>乙>丙＝甲 D．丁>丙>乙〉甲［解析］考查可逆反應(yīng)在建立化學(xué)平衡時(shí)，影響平衡的因素，其中甲和丙平衡等效，乙和丁平衡等效。比較甲和乙,增大CO2的量平衡向生成CO和H2O的方向移動(dòng),故乙中CO的量大于甲中CO的量，故選A。題組“等效平衡”理論的應(yīng)用1．(2018·山東濰坊高三檢測(cè))在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下［已知N2（g）＋3H2(g)2NH3(g）ΔH＝－92.4kJ·mol－1］容器甲乙丙反應(yīng)物投入量1molN2、3molH22molNH34molNH3NH3的濃度（mol·L－1)c1c2c3反應(yīng)的能量變化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ體系壓強(qiáng)（Pa）p1p2p3反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率α1α2α3下列說法正確的是eq\x（導(dǎo)學(xué)號(hào)50812548）(B）A．2c1〉c3 B．a(chǎn)＋b＝C．2p2<p3 D．α1＋α3＝1［解析］甲、乙達(dá)到的平衡是等效平衡，所以a＋b＝92.4,α1＋α2＝1,α3<α2，α1＋α3<1,丙可以看作是2個(gè)乙分別達(dá)到化學(xué)平衡后又加壓形成的，由于加壓后平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，所以2c1〈c3,2p2〉p3，A、C、D2．（雙選題)（2016·江蘇卷，15）一定溫度下，在3個(gè)體積均為1。0L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2（g)＋CO（g）CH3OH(g)達(dá)到平衡。下列說法正確的是eq\x（導(dǎo)學(xué)號(hào)50812549）（AD)容器溫度/K物質(zhì)的起始濃度/mol·L－1物質(zhì)的平衡濃度/mol·L－1c（H2)c(CO）c（CH3OH）c(CH3OH)Ⅰ4000。200。1000.080Ⅱ4000.400。200Ⅲ500000.100.025A。該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱B．達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的大C．達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅱ中c（H2）大于容器Ⅲ中c（H2)的兩倍D．達(dá)到平衡時(shí)，容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大[解析］容器Ⅰ和Ⅲ的投料比是等價(jià)的，平衡時(shí)，500K的CH3OH濃度比400K的小，說明反應(yīng)升溫后，平衡逆向移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項(xiàng)正確；容器Ⅱ與容器Ⅰ相比相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，增大壓強(qiáng)時(shí),該反應(yīng)平衡正向移動(dòng),故容器Ⅱ中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率大，B項(xiàng)錯(cuò)誤;由表中數(shù)據(jù),達(dá)平衡時(shí)，可求得容器Ⅰ中c（H2)＝0.040mol·L－1，可推知容器Ⅱ中，c(H2)＜0。080mol·L－1,可計(jì)算出容器Ⅲ中c(H2)＝0。150mol·L－1，eq\f（cH2Ⅲ,cH2Ⅱ）>eq\f（0.150，0。080)，C項(xiàng)錯(cuò)誤;容器Ⅲ中物質(zhì)的濃度相當(dāng)于等同容器Ⅰ,但是Ⅲ中的溫度高,所以Ⅲ中無論是正反應(yīng)速率，還是逆反應(yīng)速率均大,D項(xiàng)正確。3．（2018·哈爾濱第三中學(xué)質(zhì)檢）如圖所示，甲容器容積固定不變，乙容器有可移動(dòng)的活塞。甲中充入2molSO2和1molO2,乙中充入4molSO3和1molHe，在恒定溫度和相同的催化劑條件下，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO3（g)2SO2(g）＋O2(g)。下列有關(guān)說法正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)50812550）（B)A．若活塞固定在6處不動(dòng)，達(dá)平衡時(shí)甲、乙兩容器中的壓強(qiáng)：p乙＝p甲B．若活塞固定在3處不動(dòng)，達(dá)平衡時(shí)甲、乙兩容器中SO3的濃度：c(SO3)乙〉2c(SO3)C．若活塞固定在3處不動(dòng)，達(dá)平衡時(shí)甲、乙兩容器中SO2的體積分?jǐn)?shù)：φ(SO2)乙>2φ(SO2）甲D．若活塞固定在7處不動(dòng)，達(dá)平衡時(shí)兩容器中SO3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等[解析］4mol三氧化硫就相當(dāng)于是4molSO2和2molO2。若活塞固定在6處不動(dòng)，甲、乙兩容器屬于等效平衡，但是乙中有1mol氦氣，壓強(qiáng)大于甲的壓強(qiáng),A不正確；如果活塞固定在3處不動(dòng)，則甲和乙中的容積都是相同的，由于乙中壓強(qiáng)比甲的壓強(qiáng)大，平衡逆向移動(dòng)，則平衡時(shí)c(SO3)乙>2c(SO