2024屆高三化學(xué)高考備考一輪復(fù)習(xí) 化學(xué)反應(yīng)的方向與限度課件

化學(xué)反應(yīng)的方向與限度1.會(huì)用復(fù)合判據(jù)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。2.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性的特點(diǎn)。3.掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的建立及特征。4.了解平衡常數(shù)的概念、表達(dá)式及有關(guān)基本計(jì)算。1．自發(fā)過程(自發(fā)反應(yīng))(1)定義：一定條件下不需要外界作用就能進(jìn)行的過程(或反應(yīng))稱為自發(fā)過程(或自發(fā)反應(yīng))。(2)特點(diǎn)①大多數(shù)______反應(yīng)(ΔH___0)可以自發(fā)進(jìn)行。②大多數(shù)混亂度______的反應(yīng)(熵變?chǔ)___0)可以自發(fā)進(jìn)行。放熱<增大>2．熵與熵變(1)熵：描述體系____________的物理量，符號(hào)為S。熵值越大，體系_________越大。(2)熵變：ΔS＝S(生成物)－S(反應(yīng)物)。(3)常見的熵增過程①同一種物質(zhì)由固態(tài)到液態(tài)再到氣態(tài)：S(s)<S(l)<S(g)。②反應(yīng)后氣體物質(zhì)的量______的反應(yīng)?；靵y程度混亂度增加3．化學(xué)反應(yīng)方向的判定(1)判定依據(jù)(2)一般規(guī)律①ΔH___0、ΔS___0，任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行。②ΔH___0、ΔS___0，任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行。③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大時(shí)，______對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用。當(dāng)ΔH<0、ΔS<0時(shí)，______下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)ΔH>0、ΔS>0時(shí)，______下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。<>><溫度低溫高溫1．已知：ΔG＝ΔH—TΔS，當(dāng)ΔG<0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，ΔG>0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。下列說法中正確的是(

)A．非自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都不能發(fā)生B．熵增加且放熱的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng)C．自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變的反應(yīng)D．凡是放熱反應(yīng)都是能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，而吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)B

2．回答下列問題：(1)用釕的配合物作催化劑，一定條件下可直接光催化分解CO2，發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，該反應(yīng)的ΔH________0，ΔS________0(填“>”“<”或“＝”)，在低溫下，該反應(yīng)________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。(3)已知在100kPa、298K時(shí)石灰石分解反應(yīng)CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的ΔH>0，ΔS>0。①常溫下，該反應(yīng)________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。②據(jù)本題反應(yīng)數(shù)據(jù)分析，溫度________(填“能”或“不能”)成為反應(yīng)進(jìn)行方向的決定因素。(5)某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔS________(填“>”或“<”)0。[答案]

(1)>

>不能(2)<

(3)①不能②能(4)高溫(5)>1．可逆反應(yīng)2．化學(xué)平衡(1)平衡的建立①建立過程在一定條件下，把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物加入固定容積的密閉容器中。反應(yīng)過程如下：(2)含義：一定條件下的可逆反應(yīng)體系中，當(dāng)___________________相等時(shí)，反應(yīng)物和生成物濃度均____________，即體系的組成不隨時(shí)間而改變，表明反應(yīng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化達(dá)到了“______”。正、逆反應(yīng)速率保持不變限度(3)特征判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩種方法①動(dòng)態(tài)標(biāo)志：v正＝v逆≠0a．同種物質(zhì)：同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。②靜態(tài)標(biāo)志：“變量”不變a．各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變。b．各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)不變。c．溫度、壓強(qiáng)(化學(xué)反應(yīng)方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變。d．有固體或純液體參加的反應(yīng)，混合物密度、平均摩爾質(zhì)量不變。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(2)一定條件下,1molN2與足量H2充分反應(yīng)可生成2molNH3。(

)(3)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物與生成物的濃度相等。(

)(5)從正反應(yīng)建立平衡時(shí)，平衡前v正>v逆。(

)[答案]

(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√2．在一定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)：①混合氣體的壓強(qiáng)，②混合氣體的密度，③混合氣體的總物質(zhì)的量，④混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量，⑤混合氣體的顏色，⑥各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，⑦某種氣體的百分含量。[答案]

(1)①③④⑦

(2)⑤⑦

(3)①③④⑤⑦

(4)①②③④⑦

(5)①②③

(6)②④⑦

可逆反應(yīng)判定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)②再取少量反應(yīng)液，加入少量CCl4，振蕩，發(fā)現(xiàn)CCl4層顯淺紫色，證明萃取到I2，即有I2生成。綜合①②的結(jié)論，他們得出該反應(yīng)具有一定的可逆性，在一定條件下會(huì)達(dá)到反應(yīng)限度。(1)老師指出他們上述實(shí)驗(yàn)中①不合理，你認(rèn)為是_______________

_______________________________________________________；在不改變反應(yīng)物用量的前提下，改進(jìn)的方法是__________________

________________________________________________________。(2)有人認(rèn)為步驟②適合檢驗(yàn)生成I2較多的情況，還有一種簡(jiǎn)便方法可以靈敏地檢驗(yàn)是否生成了I2，這種方法是____________________

_______________________________________________________。[答案]

(1)該反應(yīng)中KI過量，故不能直接檢驗(yàn)是否存在I－取少量反應(yīng)液，滴加KSCN溶液，若溶液變紅，則證明還有Fe3＋未完全反應(yīng)(2)取少量反應(yīng)液，滴加淀粉溶液，若溶液變藍(lán)，則說明生成了I2化學(xué)反應(yīng)具有可逆性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)時(shí)取一定量的兩反應(yīng)物，讓一種反應(yīng)物過量，然后充分反應(yīng)，最后用特效試劑檢驗(yàn)少量的那種反應(yīng)物是否剩余，可以確定反應(yīng)是否可逆。

化學(xué)平衡狀態(tài)的定量關(guān)系A(chǔ)．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

極值轉(zhuǎn)化法確定范圍的思維模板說明：可逆反應(yīng)的平衡物理量一定在最大值和最小值之間，但起始物理量可以為最大值或最小值。

化學(xué)平衡的建立、特征和判定A．容器內(nèi)的溫度不再變化B．容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化C．相同時(shí)間內(nèi)，斷開H—H鍵的數(shù)目和生成N—H鍵的數(shù)目相等D．v正(N2)＝3v逆(H2)A(1)A點(diǎn)的v正(CO2)_________(填“>”“<”或“＝”)A點(diǎn)的v逆(CO2)。(2)A點(diǎn)的v正(CO2)_________(填“>”“<”或“＝”)B點(diǎn)的v逆(H2O)，原因是___________________________________________。(3)B點(diǎn)v正(CO2)與v逆(NH3)的定量關(guān)系式為_________________。(4)A點(diǎn)v逆(CO2)與B點(diǎn)v正(CO2)的大小關(guān)系為________。(5)當(dāng)n(NH3)與n(CO2)的比值不變時(shí)，反應(yīng)是否達(dá)到平衡？_______________________________________________________。

化學(xué)平衡狀態(tài)判定思路第一步：審題干一審“反應(yīng)條件”：恒溫恒容或恒溫恒壓。二審“反應(yīng)特點(diǎn)”：等體積反應(yīng)或非等體積反應(yīng)或是否有固、液體參與反應(yīng)等。第二步：審標(biāo)志一審“正逆相等”：反應(yīng)速率必須一個(gè)是正反應(yīng)的速率，一個(gè)是逆反應(yīng)的速率，且經(jīng)過換算后同一種物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等。二審“變量不變”：如果是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的物理量，當(dāng)其不變時(shí)為平衡狀態(tài)；隨反應(yīng)的進(jìn)行而保持不變的物理量，不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。1．化學(xué)平衡常數(shù)(1)表達(dá)式及實(shí)例

①濃度商Q＝_______________，其中的濃度為任一時(shí)刻濃度。

②平衡常數(shù)K＝_______________，其中的濃度為平衡時(shí)濃度。c(CO2)(2)平衡常數(shù)的有關(guān)換算①固體或液體純物質(zhì)不列入濃度商和平衡常數(shù)表達(dá)式。②化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體化學(xué)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，對(duì)于同一反應(yīng)，平衡常數(shù)值也會(huì)改變，但含義不變。(3)意義：平衡常數(shù)越大，化學(xué)反應(yīng)程度或限度______，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率______。一般來說，當(dāng)K>105(或106)時(shí)就認(rèn)為反應(yīng)完全，當(dāng)K<10－5(或10－6)時(shí)認(rèn)為反應(yīng)很難進(jìn)行。(4)平衡常數(shù)的影響因素對(duì)于確定的化學(xué)反應(yīng)，平衡常數(shù)K只與______有關(guān)，與濃度、壓強(qiáng)無關(guān)。①對(duì)于吸熱反應(yīng)，升高溫度，K______。②對(duì)于放熱反應(yīng)，升高溫度，K______。越大越大溫度增大減小2．平衡常數(shù)的三大應(yīng)用(1)判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向正Q<K反應(yīng)向___反應(yīng)方向進(jìn)行，v正___v逆Q＝K反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，v正＝v逆Q>K反應(yīng)向___反應(yīng)方向進(jìn)行，v正___v逆>逆<(2)判斷可逆反應(yīng)的熱效應(yīng)(3)判斷反應(yīng)程度：K越大，轉(zhuǎn)化率越___，反應(yīng)程度越___，反之也成立。大大1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)對(duì)于一個(gè)具體的可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)為一定值。(

)(2)升高溫度，若平衡正向移動(dòng)，則K增大。(

)(4)當(dāng)濃度商Q大于平衡常數(shù)K時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。(

)[答案]

(1)×

(2)√

(3)×

(4)×(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝________，值為________。(2)若升高平衡體系的溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)會(huì)增大，則該反應(yīng)的ΔH________0(填“>”或“<”)。(3)該溫度下，再充入0.1molH2O(g)，平衡向________方向移動(dòng)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K′＝________。(4)該溫度下，加壓，平衡向________方向移動(dòng)，H2O的轉(zhuǎn)化率如何變化？平衡常數(shù)如何變化？________________________。

化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用1．化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志，在常溫下，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)如下：以下說法正確的是(

)A．常溫下，NO分解產(chǎn)生O2的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K1＝c(N2)·c(O2)B．常溫下，水分解產(chǎn)生O2，此時(shí)平衡常數(shù)約為5×10－80mol·L－1C．常溫下，NO、H2O、CO2三種化合物分解放出O2的傾向由大到小的順序?yàn)镹O>H2O>CO2C2．甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知制備甲醇的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示：(1)據(jù)反應(yīng)①、②與③可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3＝________(用K1、K2表示)。(2)反應(yīng)③的ΔH________0(填“>”或“<”)。(3)500℃時(shí)測(cè)得反應(yīng)③在某時(shí)刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L－1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15，則此時(shí)v正________v逆(填“>”“＝”或“<”)。[答案]

(1)K1·K2

(2)<

(3)>

“三段式”突破K、α的計(jì)算在10L恒容容器中加入8.78molC6H7N、20.00molO2、16.67molNH3在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得數(shù)據(jù)如表：(已知：①數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)間均為1h；②有效收率＝轉(zhuǎn)化率×選擇性)溫度/℃C6H7N的轉(zhuǎn)化率/%催化劑的選擇性/%有效收率/%35066.296.6φ36080.795.076.737086.595.582.638091.193.585.239095.080.076.040097.758.156.8(1)該催化劑的最佳催化溫度范圍是________。(2)表中φ＝________%(保留一位小數(shù))；400℃時(shí)，測(cè)量時(shí)間內(nèi)，v(NH3)＝________mol·L－1·h－1(保留兩位小數(shù))。(3)某同學(xué)通過數(shù)據(jù)分析，認(rèn)為表中360℃時(shí)C6H7N的轉(zhuǎn)化率不是平衡轉(zhuǎn)化率