2020版高考化学复习专题7化学反应速率与化学平衡第2讲化学反应的方向和限度课件苏教版
2022化学第7章化学反应的速率限度与方向第2节化学反应的限度工业合成氨教案
第2节化学反应的限度工业合成氨考纲定位要点网络1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立.2.掌握化学平衡的特征。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律.4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
可逆反应与化学平衡状态知识梳理1．可逆反应［辨易错]（1）2H2＋O22H2O为可逆反应。
（2）Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O为可逆反应.（3）2 mol SO2和2 mol O2在一定条件下的密闭容器中发生2SO2（g)＋O2(g)2SO3(g），平衡时的O2物质的物质的量为1 mol。
()［答案](1)×(2)×（3)×2．化学平衡状态（1)概念在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化，正反应速率和逆反应速率相等，这种状态称为化学平衡状态。
(2)建立在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。
反应过程如下：以上过程可用如图表示：；若开始加入生成物,从逆反应建立平衡，则v.t图像为.因此，化学平衡状态的建立可以从正反应建立，也可以从逆反应方向建立，也可以从正、逆两反应方向同时建立，即平衡建立与反应途径无关。
（3）特征注意：化学平衡状态的两种标志错误
熵判据【考点精讲】1. 自发过程的混乱度特点在同一密闭容器中的气体，不需要外界的任何作用，气态物质会通过分子的扩散自发地形成均匀混合物。
相互接触的固体物质，经过长期放置后，人们能够找到通过扩散而进入到另一种固体中的原子或分子（这种现象可以作为纯物质难以保存的最本质的解释）。
硝酸铵溶于水虽然要吸热，它却能够自发地向水中扩散。
火柴盒中有序排列的火柴散落时成为无序排列。
以扑克牌为例，经过多次的洗牌之后，严格按照花色和序号排列的机会与花色和序号毫无规律地混乱排列的机会相比，大概要相差几十个数量级。
这些不用借助于外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是：体系有由“有序”自发地转变为“无序”的倾向。
因为与有序体系相比，无序体系“更加稳定”，可以采取更多的存在方式。
2. 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，单位J·mol－1·K－1。
熵变是反应前后体系熵的变化，用ΔS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）。
3. 熵判据研究表明，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。
化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行，但不是唯一因素。
如：下列熵减小的反应可以自发进行：－10℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减小的过程（但它是放热的）；2Al（s）+ Fe2O3（s）＝ Al2O3（s）+ 2Fe（s）△S ＝－39.35J·mol－1·K－1。
【典例精析】例题1 下列反应中，熵显著增加的反应是（）A. CO（g）+2H2（g）＝CH3OH（g）B. CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑C. C（s）+O2（g）＝CO2（g）D. 2HgO（s）＝2Hg（l）+O2（g）思路导航：反应中若生成气体或气体的量增加，都会使混乱度增加，熵增加。
化学反应的方向、限度和速率
二、化学反应的限度
1、化学平衡的判断依据 V正=V逆 同一种物质的生成速率与消失速率相等。
平衡混 合物组 成确定
物质的量、浓度、百分含量、 转化率不变
2、化学平衡常数
（1）、化学平衡常数的数学表达式 （2）、化学平衡常数的书写： （3）、化学平衡常数的影响因素： 反应物性质和 温度 （4）、化学平衡常数的意义： （5）、化学平衡常数应用： （6）、化学平衡常数、速率与转化率的计算 ——三段式
一、化学反应的方向 判断依据：△H-T△S <0 正向自发
=0 平衡
>0 逆向自发 焓判据 一般来说，△H<0的反应可自发。故放热熵 减小的反应可自发，是只看焓判据。 熵判据 一般来说，△S>0的反应可自发。故吸热熵 增加的反应可自发，是只看熵判据。
计算： △H-T△S=0 只能确定反应的方向，不能确定反应是否发生、反 应程度、反应速率。
6、影响因素 （1）决定因素 反应物本身的性质
（2）影响因素 浓度、温度、压强、催化剂、固体表面积、原电池
5、化学反应速率大小比较
压强 催化剂>温度> 浓度 固体表面积、原电池
四、工业合成氨 1、反应特点 考虑催化剂催化活性， 兼顾化学速率与平衡
700K
2、生 产条件
200—500KPa 考虑生产成本，兼顾化 学反应速率与化学平衡 铁触媒 考虑化学反应速率
1、浓度
反应mA+nB = pC；△H<0
K不变，Q改变
增大A浓度，B转化率增大，A转化率减小。
2、温度 3、压强
ห้องสมุดไป่ตู้
K变，Q不变 B转化率减小，A转化率减小。 K不变，Q改变
若m+n>p，增大压强，B转化率增大，A转化率增大。
高考化学总复习 必修部分 第七章 化学反应的方向、限度与速率 第2讲 化学平衡移动原理及应用课件 鲁
(4)化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大。( √ ) (5)升高温度，化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热 反应方向的反应速率会减小。( × )
2．对于一定条件下的可逆反应
甲：A(g)＋B(g)
C(g) ΔH＜0
乙：A(s)＋B(g)
C(g) ΔH＜0
丙：A(g)＋B(g)
2C(g) ΔH＞0
[知识梳理] 1．概念 可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如_温__度___、_压__强___、 _浓__度___等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之 _改__变___，从而在一段时间后达到__新__的__平__衡__状__态______。这种由 原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。
1化学平衡发生移动的实质是正、逆反应速率不相等。正、逆 反应速率发生变化，平衡不一定移动。例如：使用催化剂，正、 逆反应速率均增加，但是同等程度地增加，正、逆反应速率仍 然相等，所以平衡不发生移动。 2v正增大，平衡不一定向正反应方向移动。只有 v正>v 逆时，才使平衡向正反应方向移动。 3外界条件改变时，化学平衡发生移动，最终结果只能“减弱” 条件的改变，但不能“消除”条件的改变。
(2)解答原则
以可逆反应 aA(g)＋bB(g)
cC(g)为例：
①“定一议二”原则
在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义
三个量，确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系
或确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系。如图：
这类图像的分析方法是“定一议二”，当有多条曲线及两个以 上条件时，要固定其中一个条件，分析其他条件之间的关系， 必要时，做一辅助线分析。 ②“先拐先平，数值大”原则 在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐 点的曲线表示的温度较高(如图 A)或表示的压强较大(如图 B)。
高中化学高考总复习 第二部分 化学基本理论 专题七 化学反应速率和化学平衡
专题七 化学反应速率和化学平衡
基础知识 一、化学反应速率
考点清单
考点一 化学反应速率
二、影响化学反应速率的因素 (1)内因:反应物本身的性质。 (2)外因:
影响因素 浓度 压强(有气体参加的反应) 温度 使用催化剂
增大反应物的浓度 减小反应物的浓度 增大压强 减小压强 升高温度 降低温度
例1 (2019安徽铜陵一中月考,3)某密闭容器中充入等物质的量的气体A 和B,一定温度下发生反应:A(g)+xB(g) 2C(g),达到平衡后,只改变反应 的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如图所示。下 列说法中正确的是( )
A.8 min时表示正反应速率等于逆反应速率 B.前20 min A的反应速率为1.00 mol/(L·min ) C.反应方程式中的x=1,30 min时表示增大压强 D.40 min时改变的条件是升高温度,且正反应为放热反应
(3)质量分数—时间图像
特点:表示不同条件下反应速率的快慢以及平衡混合物中D的质量分数大小。 解题方法是“先拐先平数值大”,即曲线先拐的首先达到平衡,反应速率快,以 此判断温度或压强的高低,再依据外界条件对平衡的影响进行分析。 2.一般解题思路——“四看” 一看面:即看清坐标所代表的意义。 二看线:看准线的走向、变化趋势及量的变化(需作辅助线、等温线、等压线 等)。 三看点:弄懂曲线上点的意义,特别是一些特殊点(如起点、交点、转折点、极 值点等)。 四看量:看横坐标和纵坐标所表示的物理量的变化。
特点:表示两个外界条件同时变化时,A的平衡转化率的变化规律。解决这 类图像题,采用“定一议二法”,即把自变量(温度、压强)之一设为恒量,讨 论另外两个变量的关系。
特点:曲线上的点表示平衡状态,而X、Y点未达平衡状态,使反应由X点达到平 衡状态,反应需向B的百分含量减小的方向进行;要使反应由Y点达到平衡状态 ,反应需向B的百分含量增大的方向进行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
关闭 熵变的综合判据,不能用焓变或熵变单独作为反应自发性的判据,C项错误 ;
使用催化剂 ,能改变反应的活化能,改变反应速率,故D项正确。 C
解析 答案
-7考点一
考点二
考点三
必备知识· 自主预诊
关键能力· 考向突破
考向 化学反应进行的方向的判据 例下列有关说法不正确的是( ) A.Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行 B.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应 C.2NO(g)+2CO(g)==N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反 关闭 应的 Δ H 根据Δ H ->0 TΔS<0反应能自发进行可知,放热(ΔH<0)的熵增(ΔS>0)反应能 D.反应 NH3(g)+HCl(g)==NH4Cl(s)在室温下可自发进行 ,则该反应 自发进行 ,即熵增的放热反应能自发进行 ,A项正确;吸热反应ΔH >0,反应 的ΔH<0
-6考点一
考点二
考点三
必备知识· 自主预诊
关键能力· 考向突破
2.下列说法不正确的是( ) A.ΔH>0、ΔS>0的反应在高温下能自发进行 B.NH4HCO3(s)== NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ· mol-1 能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可 关闭 以单独作为反应自发性的判据 ΔH>0、ΔS>0,在高温下可满足ΔG=ΔH-TΔS<0,对应反应可自发进行,A D.在其他外界条件不变的情况下 ,T 使用催化剂 ,可以改变化学反应 项正确 ;ΔH>0,ΔS>0,能够满足ΔG=ΔHΔS<0,原因是体系有自发地向混 进行的速率
第2讲
化学反应的方向和限度
考纲要求:1.了解化学反应的可逆性。(宏观辨识与微观探析) 2.了解化学平衡的建立,掌握化学平衡的特征。(变化观念与平衡思 想) 3.了解化学平衡常数(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。 (变化观念与平衡思想) 4.能正确计算化学反应的转化率(α)。(证据推理与模型认知)
-10考点一
考点二
考点三
必备知识· 自主预诊
关键能力· 考向突破
对点演练 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,ΔH<0 B.已知反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)平衡常数为K,则2H2(g)+2I2(g) 4HI(g)的平衡常数为2K 关闭 C.ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行 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 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 的总能量时,ΔH>0,A 项错误;相同温度下,化学计量数变为原来的 n 进行的方向 倍,则化学平衡常数为原来的 n 次方,所以反应 2H2(g)+2I2(g) 4HI(g)的平衡常数为 K2,B 项错误;根据 ΔG=ΔH-TΔS 判断,对于 ΔH<0、 关闭 ΔS>0 的反应在温度低时 ΔG<0,反应能自发进行,C 项错误;催化剂只 D 改变反应速率 ,不改变化学反应进行的方向,D 项正确。
-3考点一
考点二
考点三
必备知识· 自主预诊
关键能力· 考向突破
化学反应进行的方向
1.自发过程 (1)定义:在一定温度和压强下,不需要 外界 帮助就能自动进 行的过程。 (2)特点:①体系趋向于从 高 能量状态转变为 低 能量状态(体 做功 或 放出 系对外部 能量);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)。 2.熵、熵变 (1)熵是量度体系 混乱 程度的物理量,符号为 S 。 (2)影响熵大小的因素 ①相同条件下,物质不同熵不同。 ②同一物质的熵:气态(g) > 液态(l) > 固态(s)。 (3)熵变= 反应产物 的总熵- 反应物 的总熵,符号为 ΔS 。
易错警示①反应能否自发进行,需要综合考虑焓变和熵变对反应 的影响。 ②复合判据ΔH-TΔS<0的反应不一定能够实际发生。 ③自发反应的熵不一定增大,非自发反应的熵也不一定减小。
-9考点一
考点二
考点三
必备知识· 自主预诊
关键能力· 考向突破
归纳总结焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响
ΔH + + ΔS + + ΔH-TΔS 负值 正值 低任何温度下过程均不能自发进行 低温时非自发,高温时自发 低温时自发,高温时非自发
解析 答案
-11考点一
考点二
考点三
必备知识· 自主预诊
关键能力· 考向突破
化学平衡状态 1.可逆反应 (1)定义: 在相同条件下既可以向 正 反应方向进行,同时又可以向 逆 反 应方向进行的化学反应。 (2)特点——“三同一小”: ①三同:a.相同条件下;b.正逆反应 同时 进行;c.反应物与生 成物同时存在。 ②一小:任一组分的转化率都 小于 (填“大于”或“小于”) 100%。 (3)表示方法:在化学方程式中用“ ”表示。
-4考点一
考点二
考点三
必备知识· 自主预诊
关键能力· 考向突破
3.化学反应方向的判据 降低
<
增加
熵增
>
不能自发进行 达到平衡状态 能自发进行
-5考点一
考点二
考点三
必备知识· 自主预诊
关键能力· 考向突破
自主练习 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)焓变是影响反应是否具有自发性的唯一因素 ( × ) (2)吸热且熵增加的反应,当温度升高时,反应一定能自发进行 ( ×) (3)某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应 ( √ ) (4)2NO(g)+2CO(g)==N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反 应的ΔH>0( × ) (5)反应NH3(g)+HCl(g)==NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反 应的ΔH<0 ( √ ) (6)CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应 的ΔH<0 ( × )
能自发进行即ΔH-TΔS<0,因此ΔS>0,B项正确;常温下能自发进行,ΔS<0,
则该反应的ΔH<0,C项错误;NH3(g)与HCl(g)反应生成NH4Cl是熵减的反
应 C ,即ΔS<0,在室温下反应可自发进行,则该反应的ΔH<0,D项正确。
解析
关闭
答案
-8考点一
考点二
考点三
必备知识· 自主预诊
关键能力· 考向突破