高考化学大一轮复习 第7章 化学反应的方向、限度与速率 第1讲 化学反应的方向与限度课件 鲁科版

C.增大该体系的压强，化学平衡常数增大
D.增加 Y，Y 的平衡转化率增大
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考点一
考点二
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解析 化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体物质，而物质 Z 是固体，A 错误；根据化学方程式可知，平衡时减少的 Y 的物质的量是 1.6 mol×12＝0.8 mol， 所以 Y 的转化率为02.8mmooll×100%＝40%，B 正确；平衡常数只与温度有关，增大压 强时平衡常数不变，C 错误；增加 Y 后平衡右移，X 的转化率增大，而 Y 的转化率 减小，D 错误。 答案 B
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2.化学反应方向 (1)判据
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<
>
>0 ＝0 <0
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(2)一般规律： ①ΔH__<__0，ΔS __>__ 0的反应任何温度下都能自发进行； ②ΔH __>__ 0，ΔS __<__ 0的反应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， __温__度____对反应的方向起决定性作用。当 ΔH<0，ΔS<0时___低__温____下反应能自发进行；当ΔH>0，ΔS>0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系数 大小。
0.10
0
0
n（变）/mol x
x
x
x
n（平）/mol 0.40－x
0.10－x
x
x
H2O%＝（0.10－x）＋（x0.40－x）＋x＋x＝0.02，x＝0.01。H2S 的转化率为00.0.41×100%
0.01×0.01 ＝2.5%。K＝022..3.559×022..0.559＝2.8×10－3。
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解析 因改变压强或浓度引起化学平衡移动时，K值不变，A项和B项均正确；K值 只与温度有关，K值发生了变化，说明体系的温度改变，则平衡一定移动，C项正 确；相同条件下，同一个反应的方程式的系数增大2倍，K值应该变为[K(原)]2，D项 错误。 答案 D
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高温度，K 值减小，则正反应为放热反应。
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①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。 ②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。
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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：
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解析 (1)2CO(g)===2C(s)＋O2(g)，该反应是焓增、熵减的反应。根据ΔG＝ΔH－ TΔS，ΔG>0，不能实现。 (2)该反应为熵减反应，能自发进行说明ΔH<0。 答案 (1)该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不自发进行 (2)<
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【规律总结】 焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响
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基础判断正误
(1)放热过程均可以自发进行，吸热过程均不能自发进行( ) (2)CaCO3=高==温==CaO＋CO2↑是一个熵增的过程( ) (3)焓变是影响反应是否具有自发性的唯一因素( ) (4)ΔH＜0、ΔS＞0 时，反应一定能自发进行( ) (5)吸热且熵增加的反应，当温度升高时，反应一定能自发进行( ) (6)－10 ℃的水结成冰，可用熵变的判据来解释反应的自发性( ) (7)(2015·天津高考)Na 与 H O 的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行( )
D.在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，不能改变化学反应进行的方向
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解析 ΔH＝生成物能量和－反应物能量和，当反应产物的总能量大于反应物的总能
量时，ΔH＞0，A 错误；因为相同温度下，系数变为原来的 n 倍，则化学平衡常数
为原来的 n 次方，所以反应 2H2(g)＋2I2(g)
第1讲 化学反应的方向与限度
【2019·备考】 最新考纲：1.了解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行相关计算 。2.能正确计算化学反应的转化率。
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考点一 化学反应进行的方向 (频数：★☆☆ 难度：★☆☆)
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 ①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)。 ②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)。
α(A)＝ c0（c0A（）A－）[A]×100% 。
{c0(A)代表A的初始浓度，[A]代表A的平衡浓度}
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1.(LK 选修 4·P45 例 2 改编)已知反应 A(g)＋3B(g) 3C(g)在一定温度下达到平衡， 该反应的平衡常数表达式为________________。若各物质的平衡浓度分别为[A] ＝2.0 mol·L－1、[B]＝2.0 mol·L－1、[C]＝1.0 mol·L－1，则 K＝________。 答案 K＝[A[]C·[]B3 ]3 0.062 5
该反应的 ΔH________0。(填“>”“<”或“＝”)
(3)向反应器中再分别充入下列气体，能使 H2S 转化率增大的是________(填标号)。
A. H2S
B. CO2
C.COS
D.N2
20Leabharlann 考点一考点二高考研究
解析
（1） H2S（g） ＋ CO2（g ）
COS（g） ＋ H2O（g）
n（始）/mol 0.40
说明正反应是吸热反应，ΔH>0。
答案 C
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2.下列说法中，正确的是( ) A.反应产物的总能量大于反应物的总能量时，Δ H＜0
B.已知反应 H2(g)＋I2(g) 4HI(g)的平衡常数为 2K
2HI(g)平衡常数为 K，则 2H2(g)＋2I2(g)
C.ΔH＜0、ΔS＞0 的反应在温度低时不能自发进行
cC(g) ＋ dD(g) 的 任 意 状 态 ， 浓 度 商 ： Q ＝
ccca（（CA））··ccdb（（DB））。
Q＜K，反应向 正 反应方向进行； Q＝K，反应处于 平衡 状态；
Q＞K，反应向 逆 反应方向进行。
③利用 K 可判断反应的热效应：若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应；若升
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2.教材知识拓展 一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系
①N2(g)＋3H2(g) ②12N2(g)＋32H2(g)
2NH3(g) K1 NH3(g) K2
③2NH3(g)
N2(g)＋3H2(g) K3
(1)K1 和 K2，K1＝________。
(2)K1 和 K3，K1＝________。
解析 化学反应方向改变或系数改变，化学平衡常数均发生改变。
答案
(1)K22
1 (2)K3
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3.(溯源题)[2017·课标全国Ⅰ，28(3)]近期发现，H2S是继NO、CO之后第三个生命体 系气体信号分子，它具有参与调解神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回
答下列问题：
H2S 与 CO2 在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)
已知该反应的ΔH>0，简述该设想能否实现的依据：_____________________ __________________________________________________。 (2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用 催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2，化学方程式如下：2NO＋2CO 2CO2＋N2。反应能够自发进行，则反应的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。
ΔH ΔS －＋ ＋－ ＋＋ －－
ΔH－TΔS 永远是负值 永远是正值 低温为正高温为负 低温为负高温为正
反应情况 在任何温度下过程均自发进行 在任何温度下过程均非自发进行
低温时非自发，高温时自发 低温时自发，高温时非自发
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考点二 化学平衡常数 转化率 (频数：★★★ 难度：★★☆)
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化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度 幂之积的比值是一个常数，用符号 K 表示。
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(2)表达式：
对于反应 mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，
[C]p·[D]q K＝ [A]m·[B]n 。
(3)意义及影响因素
4HI(g)的平衡常数为 K2，B 错误；
根据 ΔG＝ΔH－TΔS 判断，对于 ΔH＜0、ΔS＞0 的反应在温度低时 ΔG＜0，反应能
自发进行，C 错误；催化剂只改变反应速率，不改变化学反应进行的方向，D 正确。 答案 D
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3.(1)汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)===2C(s) ＋O2(g)
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(8)(2014·天津高考)某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应( )
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(9)(2014·江苏高考)2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则 该反应的ΔH＞0( ) (10)(2013·江苏高考)反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该 反应的ΔH＜0( ) (11)(2012·江苏高考)CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反 应的ΔH＜0( ) (12)(2011·江苏高考)一定温度下，反应MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH＞0、ΔS＞ 0( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)√ (9)× (10)√ (11)× (12)√
①K 值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。
②K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
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(4)应用 ①判断可逆反应进行的程度。 ②利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。
对 于 化 学 反 应 aA(g) ＋ bB(g)
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题组 焓变、熵变与化学反应方向的判断
1.反应2AB(g)===C(g)＋3D(g)在高温时能自发进行，反应后体系中物质的总能量升高，
则该反应的ΔH、ΔS应为( )
A.ΔH<0，ΔS>0
B.ΔH<0，ΔS<0
C.ΔH>0，ΔS>0
D.ΔH>0，ΔS<0
解析 该反应中气体的物质的量增加，ΔS>0。反应后体系中物质的总能量升高，
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(2)水的物质的量分数增大，说明平衡正向移动，H2S的转化率增大；温度升高，平 衡正向移动，说明正反应是吸热反应。(3)增大H2S浓度，平衡正向移动，CO2转化 率增大，H2S转化率降低，A错误；同理，增大CO2浓度，H2S转化率增大，CO2转 化率降低，B正确；增大COS浓度，平衡向逆反应方向移动，H2S转化率降低，C错 误；加入不反应的N2，反应物、生成物浓度均不变，平衡不移动，H2S转化率不变 ，D错误。 答案 (1)2.5 2.8×10－3 (2)> > (3)B
2.(2018·潍坊质检)某温度下，在一个 2 L 的密闭容器中，加入 4 mol X 和 2 mol Y
进行如下反应：3X(g)＋2Y(g)
4Z(s)＋2W(g)，反应一段时间后达到平衡，
测得生成 1.6 mol Z，则下列说法正确的是( )
A.该反应的化学平衡常数表达式是 K＝中[X[Z]3]·4[·Y[W]2 ] B.此时，Y 的平衡转化率是 40%
COS(g) ＋H2O(g)。在 610 K
时，将 0.10 mol CO2 与 0.40 mol H2S 充入 2.5 L 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质
的量分数为 0.02。
(1)H2S 的平衡转化率 α1＝________%，反应平衡常数 K＝________。
(2)在 620 K 重复试验，平衡后水的物质的量分数为 0.03，H2S 的转化率 α2________α1，
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探源：本考题源于教材LK选修4 P44“例1”及拓展，对化学平衡常数的理解及运 用进行了考查。
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题组一 化学平衡常数的理解及表示方法 1.(2018·邢台期末联考)只改变一个影响化学平衡的因素，平衡常数K与化学平衡移动的
关系叙述不正确的是( ) A.K值不变，平衡可能移动 B.平衡向右移动时，K值不一定变化 C.K值有变化，平衡一定移动 D.相同条件下，同一个反应的方程式的系数增大2倍，K值也增大两倍