《2015届高考化学大一轮复习（苏教版通用）配套文档：专题七 第2讲 化学反应的方向和限度（共计27页，含答案解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015届高考化学大一轮复习（苏教版通用）配套文档：专题七 第2讲 化学反应的方向和限度（共计27页，含答案解析）（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第 2 讲讲 化学反应的方向和限度化学反应的方向和限度考纲要求 1.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变之间的关系。2.能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。3.了解可逆反应的定义。4.理解化学平衡的定义。5.理解化学平衡常数的定义。考点一 化学反应进行的方向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自发反应在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。3判断化学反应方向的依据(1)焓变与反应方向研
2、究表明，对于化学反应而言，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。可见，反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。(2)熵变与反应方向研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度。大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。熵和熵变的含义a熵的含义熵是衡量一个体系混乱度的物理量。用符号 S 表示。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)S(l)S(s)。b熵变的含义熵变是反应前后体系熵的变化，用 S 表示，化学反应的 S 越大，越有利于反应自发进行。(3)综合判断反应方
3、向的依据HTS0，反应不能自发进行。深度思考1能自发进行的反应一定能实际发生吗？答案 不一定，化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的趋势，并不能说明在该条件下反应一定能实际发生，还要考虑化学反应的快慢问题。2判断正误，正确的划“” ，错误的划“”(1)放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，吸热过程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行( )(2)反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响( )答案 (1) (2)题组一 焓变与自发反应1实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是( )A所有的放热反应都是自发进行的B所有的
4、自发反应都是放热的C焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素D焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据答案 C题组二 熵变与自发反应2下列过程属于熵增加的是( )A一定条件下，水由气态变成液态B高温高压条件下使石墨转变成金刚石C4NO2(g)O2(g)=2N2O5 (g)D固态碘升华答案 D3下列反应中，熵显著增加的反应是( )ACO(g)2H2(g)=CH3OH(g)BCaCO32HCl=CaCl2H2OCO2CC(s)O2(g)=CO2(g)D2Hg(l)O2(g)=2HgO(s)答案 B解析 反应中若生成气体或气体的量增加，都会使混乱度增大，熵增加。题组三 复合判据的应用4已知：(NH4
5、)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g) H74.9 kJmol1。下列说法中正确的是( )A该反应中熵变小于 0，焓变大于 0B该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行C碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行D判断反应能否自发进行需要根据 H 与 S 综合考虑答案 D5灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿，现把白锡制成的器皿放在 0 、100 kPa 的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用？已知：在 0 、100 kPa 条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为H2 180.9 Jmol1，S6.61 Jmol1K1。答案 会
6、自发变成灰锡，不能再继续使用。解析 HTS2 180.9 Jmol1103273 K(6.61 Jmol1K1)1030.38 kJmol1”或“” ，下同)，SO2的物质的量_0 mol，转化率_100%，反应放出的热量_ Q kJ。答案 0，请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为 c(M)1 molL1，c(N)2.4 molL1；达到平衡后，M 的转化率为 60%，此时 N 的转化率为_；(2)若反应温度升高，M 的转化率_(填“增大” 、 “减小”或“不变”)；(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为 c(M)4 molL1，c(N)a molL1；达到平衡后，c
7、(P)2 molL1，a_；(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为 c(M)c(N)b molL1，达到平衡后，M 的转化率为_。答案 (1)25% (2)增大 (3)6 (4)41%解析 (1) M(g) N(g) P(g) Q(g)始态 molL1 1 2.4 0 0变化量 molL1 160% 160%因此 N 的转化率为100%25%。1 molL1 60%2.4 molL1(2)由于该反应的 H0，即该反应为吸热反应，因此升高温度，平衡右移，M 的转化率增大。(3)根据(1)可求出各平衡浓度：c(M)0.4 molL1 c(N)1.8 molL1c(P)0.6 molL1 c(Q)
8、0.6 molL1因此化学平衡常数 KcPcQcMcN0.6 0.60.4 1.812由于温度不变，因此 K 不变，新状态达到平衡后c(P)2 molL1 c(Q)2 molL1c(M)2 molL1 c(N)(a2) molL1KcPcQcMcN2 22 a212解得 a6。(4)设 M 的转化率为 x，则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为c(M)b(1x) molL1 c(N)b(1x) molL1c(P)bx molL1 c(Q)bx molL1KcPcQcMcNbxbxb1xb1x12解得 x41%。题组二 综合应用2苯乙烷(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8)，其反应原理是C8
9、H10(g)C8H8(g)H2(g) H125 kJmol1.某温度下，将 0.40 mol 苯乙烷，充入 2 L 真空密闭容器中发生反应，测定不同时间该容器内物质的量，得到数据如下表：时间/min010203040n(C8H10)/mol0.400.300.26n2n3n(C8H8)/mol0.000.10n10.160.16(1)当反应进行到 20 min 时，该段时间内 H2的平均反应速率是_。(2)该温度下，该反应的化学平衡常数是_。(3)若保持其他条件不变，用 0.40 mol H2(g)和 0.40 mol C8H8(g)合成 C8H10(g)，当有 30 kJ热量放出时，该反应中
10、 H2的转化率是_。此时，该反应是否达到了平衡状态？_(填“是”或“否”)。.工业上以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(不参与反应)，C8H10(g)的平衡转化率与水蒸气的用量、体系的温度、压强的关系如图、图所示。(4)由图可知，T1_T2(填“大于” 、 “小于”或“等于”)。(5)由图可知，当其他条件不变时，水蒸气的用量越大，C8H10的平衡转化率将_(填“越大” 、 “越小”或“不变”)，原因是_。答案 (1)0.003 5 molL1min1(2)4/75 或 0.053(3)60% 是 (4)大于(5)越大 随着水蒸气的加入，扩大了容器的体积，相当于对反应体系减小压强(或使得浓度商 Q
11、K)平衡右移，转化率增大解析 (1)v(H2)v(C8H10)0.003 5 molL1min10.40 mol0.26 mol2 L 20 min(2) C8H10(g)C8H8(g)H2(g)起始/molL1 0.20 0 0平衡/molL1 0.12 0.08 0.08K0.08 0.080.12475(3) C8H8(g)H2(g)C8H10(g)起始/mol 0.40 0.40 0某时刻/mol 0.40x 0.40x x125 kJmol1x30 kJx0.24 mol(H2)100%60%0.24 mol0.4 molQ ，所以处于平衡状态。0.2420.400.2420.400
12、.2427541K(4)升温，平衡右移，C8H10的平衡转化率增大，所以 T1大于 T2。(5)随着水蒸气的加入，扩大了容器的体积，相当于对反应体系减小压强，平衡右移，转化率增大。探究高考 明确考向1(2013安徽理综，11)一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的 原料 MgO：MgSO4(s)CO(g)MgO(s)CO2(g)SO2(g) H0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标 x 的值，重新达到平衡后，纵坐标 y 随 x 变化趋势合理的是( )选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO 的物质的量CO2与 CO 的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数 KDMgSO4的质
13、量(忽略体积)CO 的转化率答案 A解析 由于此反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，混合气体质量增加，密度增大，A 正确；当增加 CO 的物质的量时，相当于增大体系的压强，CO 的转化率减小，CO2与 CO 的物质的量之比减小，B 错误；平衡常数只与温度有关，与 SO2的浓度无关，C 错误；MgSO4为固体，增加其质量对平衡无影响，所以 CO 的转化率不变，D 错误。2(2013四川理综，6)在一定温度下，将气体 X 和气体 Y 各 0.16 mol 充入 10 L 恒容密闭容器中，发生反应 X(g)Y(g)2Z(g) H0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表：t/min247
14、9n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是( )A反应前 2 min 的平均速率 v(Z)2.0103molL1min1B其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前 v(逆)v(正)C该温度下此反应的平衡常数 K1.44D其他条件不变，再充入 0.2 mol Z，平衡时 X 的体积分数增大答案 C解析 根据表格中的数据，列出平衡三段式，逐项分析。A 项根据表中的数据可求得在前 2 min 内生成 Z 为 0.08 mol，故 v(Z)4103 molL1min1。B 项由于该反应的正反应是放热反应，降0.08 mol10 L 2 min低温度，平衡正向移动，v(逆)0 ()反应()的平衡常数表达式 K_，若 K1，向某恒容容器中加入 1 mol I2(g)和足量 TaS2(s)，I2(g)的平衡转化率为_。答案 66.7%cTaI4cS2c2I2解析 反应()中，TaS2为固体，则平衡常数表达式为 Kc(TaI4)c(S2)/c2(I2)。设平衡时，I2转化的物质的量为 x，则有TaS2(s)2I2(g)TaI4(g) S2(g)起始/mol 1 0 0转化/mol x 0.5x 0.5x平衡/mol
