高三一輪化學(xué)復(fù)習(xí)7.1.2

第七章化學(xué)反應(yīng)的方向、

限度與速率第一節(jié)細(xì)胞概述一、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1．自發(fā)過(guò)程(1)含義：在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。(2)特點(diǎn)①體系趨向于從

狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

狀態(tài)(體系對(duì)外部

或

熱量)。②在密閉條件下，體系有從

轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

的傾向性(無(wú)序體系更加穩(wěn)定)。高能低能做功釋放有序無(wú)序2．化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)(1)當(dāng)ΔH<0、ΔS>0時(shí)，反應(yīng)

自發(fā)進(jìn)行。(2)當(dāng)ΔH>0，ΔS<0時(shí)，反應(yīng)

自發(fā)進(jìn)行。能量降低，混亂度增加的反應(yīng)一定能發(fā)生嗎？提示：不一定。過(guò)程的自發(fā)性只能用于判斷過(guò)程的方向，不能確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生和過(guò)程發(fā)生的速率。能不能二、化學(xué)平衡狀態(tài)1．可逆反應(yīng)——“兩同一不能”(1)“兩同”：①

；②

。(2)“一不能”：

。(3)下列屬于可逆反應(yīng)的是

。同一條件正、逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物c2．化學(xué)平衡狀態(tài)(1)建立過(guò)程(2)特點(diǎn)①逆：化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。②等：達(dá)到平衡時(shí)

相等。③定：達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)體系中各組分的濃度

。④動(dòng)：化學(xué)平衡是一種

平衡。⑤變：當(dāng)外界條件發(fā)生變化時(shí)，平衡也隨之移動(dòng)。正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率保持不變動(dòng)態(tài)[點(diǎn)撥]化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)。對(duì)于一個(gè)給定的可逆反應(yīng)，若起始條件相同則平衡狀態(tài)也相同?；瘜W(xué)平衡的本質(zhì)是同一種物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等。三、化學(xué)平衡常數(shù)1．化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式在一定溫度下的2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：C(s)＋CO2(g)2CO(g)

ΔH>0；某時(shí)刻達(dá)到平衡，并測(cè)得C、CO2、CO的物質(zhì)的量分別為2mol、4mol、2mol。(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為

，此溫度下，平衡

常數(shù)K的值為

。3．化學(xué)平衡常數(shù)的意義K值越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度

，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

。[點(diǎn)撥]進(jìn)行化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算時(shí)要注意：濃度是指平衡狀態(tài)時(shí)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，不是物質(zhì)的量，也不是某一時(shí)刻(未達(dá)平衡)時(shí)的濃度。越大越大熱點(diǎn)一化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1．絕對(duì)標(biāo)志2．間接標(biāo)志有氣體參加的反應(yīng)，氣體的總壓強(qiáng)、氣體的總體積、氣體的密度、氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量、氣體的總物質(zhì)的量等不變時(shí)，化學(xué)反應(yīng)可能達(dá)到平衡狀態(tài)。3．方法技巧做這種類型的題目時(shí)，主要運(yùn)用化學(xué)平衡特征中的“等”和“定”進(jìn)行判斷。(1)一定要真正理解“等”，即v(正)＝v(逆)。做題步驟：首先要判斷哪些表示v(正)，哪些表示v(逆)，最后判斷v(正)和v(逆)是否相等。如對(duì)于密閉容器中mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)反應(yīng)：(2)應(yīng)用“定”進(jìn)行判斷，一般首先假設(shè)平衡移動(dòng)，看所給的物理量是否變化，如果變化則能判斷，反之則不能。如“恒溫恒容時(shí)平衡體系的壓強(qiáng)一定”能否判斷N2＋3H22NH3達(dá)到了平衡狀態(tài)。首先假設(shè)平衡向右移動(dòng)，氣體的物質(zhì)的量減少，體積不變，壓強(qiáng)減小，所以可以判斷反應(yīng)平衡。再如對(duì)于密閉容器中mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)反應(yīng)：[例1]在一定溫度下，向aL密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體，發(fā)生反應(yīng)：X(g)＋2Y(g)2Z(g)此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是(

)①容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化②容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時(shí)間變化③混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化④單位時(shí)間消耗0.1molX同時(shí)生成0.2molZA．①②③④

B．只有②③C．只有①②③

D．只有③④[答案]

C

1．在一定溫度下的定容密閉容器中，當(dāng)物質(zhì)的下列物理量不再變化時(shí)，不能說(shuō)明反應(yīng)A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是(

)A．混合氣體的壓強(qiáng)B．混合氣體的密度C．B的物質(zhì)的量濃度D．氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量答案：A

2．化學(xué)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系一般情況下：3．化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度一般來(lái)說(shuō)，一定溫度下的一個(gè)具體的可逆反應(yīng)平衡常數(shù)越大，正反應(yīng)進(jìn)行程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高，平衡時(shí)生成物的濃度越大，反應(yīng)物的濃度越小。(3)判斷可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱

(4)利用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)物或生成物的濃度及反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。[特別提醒](1)H2O為反應(yīng)物或生成物時(shí)，只有在氣態(tài)或非水溶劑中才能代入平衡常數(shù)表達(dá)式。(2)注意化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)方程式的書寫形式有關(guān)。[例2]

(2013年北大附中模擬)已知CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常數(shù)隨溫度變化如下表：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)上述反應(yīng)正向是__________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。(2)若達(dá)平衡后降溫，則平衡向________移動(dòng)，CO2轉(zhuǎn)化率________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，正反應(yīng)速率________。(3)在850℃發(fā)生上述反應(yīng)，以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器中，其中向正反應(yīng)方向移動(dòng)的有________(選填“A”“B”“C”“D”或“E”)。(4)在850℃時(shí)，可逆反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，在該容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下：則3～4min平衡后，c3＝________，CO2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。[答案]

(1)放熱(2)正反應(yīng)方向增大減小(3)A

(4)0.12

60%2．(2011年高考山東卷)(1)一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)反應(yīng)，下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填序號(hào))。a．體系壓強(qiáng)保持不變b．混合氣體顏色保持不變c．SO3和NO的體積比保持不變d．每消耗1molSO3的同時(shí)生成1molNO2(2)測(cè)得上述反應(yīng)平衡時(shí)NO2與SO2體積比為1∶6，則平衡常數(shù)K＝________。解析：由于該反應(yīng)為前后氣體體積相等的反應(yīng)，故體系的壓強(qiáng)始終保持不變，故不能以壓強(qiáng)不變作為判斷標(biāo)志，故a錯(cuò)誤；SO3與NO的體積比始終保持1∶1，故c錯(cuò)；根據(jù)“異方向，量相當(dāng)”的原理可知d錯(cuò)。開(kāi)放探究型實(shí)驗(yàn)題的類型特點(diǎn)和解題策略開(kāi)放探究型實(shí)驗(yàn)是指具有明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，但答案具有不確定性或者條件不唯一或者解題方法多樣的試題。這類試題常以基礎(chǔ)知識(shí)為背景設(shè)計(jì)而成，要求學(xué)生自己選取相關(guān)的知識(shí)或方法來(lái)解答，主要考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度、歸納推理能力和逆向思維能力。目前，開(kāi)放探究型實(shí)驗(yàn)一般是在一定限定范圍內(nèi)的開(kāi)放性探究。2.解題策略(1)挖掘題目中的隱含條件是解題關(guān)鍵通讀全題，抓住題目(題圖)中的重點(diǎn)字句(重點(diǎn)信息、變化趨勢(shì)等)進(jìn)行分析、推理，找準(zhǔn)突破口，從中得出命題人限定假設(shè)或猜測(cè)的范圍，設(shè)想怎樣進(jìn)行假設(shè)或猜測(cè)。(2)猜想要有依據(jù)，方案要合理根據(jù)題目的提示大膽、合理的猜想，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。①猜想一定要有事實(shí)根據(jù)或科學(xué)依據(jù)，是建立在一定知識(shí)基礎(chǔ)上的猜想，不能胡亂猜想，茫無(wú)邊際。②注意對(duì)試題提供的情境進(jìn)行分析，根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)合理、可行的實(shí)驗(yàn)方案，從實(shí)驗(yàn)中找到有力的證據(jù)，并對(duì)所提出的問(wèn)題作出科學(xué)解釋，得出正確的結(jié)論。(3)注意思維的有序性對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象的分析處理過(guò)程中，要注意思維的有序性和條理性，對(duì)有關(guān)結(jié)論的概括，要用規(guī)范的學(xué)科語(yǔ)言來(lái)表達(dá)。(4)注重發(fā)散性思維抓住實(shí)驗(yàn)七個(gè)“一”的應(yīng)用：一個(gè)實(shí)驗(yàn)的多種現(xiàn)象，一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的多種原因，一種裝置的多種用途，一種用途的多種裝置，一種儀器的多種用法，一種物質(zhì)的多種制法，一組物質(zhì)的多種鑒別方法。【典例】地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題。文獻(xiàn)報(bào)道某課題組模擬地下水脫氮過(guò)程，利用Fe粉和KNO3溶液反應(yīng)，探究脫氮原理及相關(guān)因素對(duì)脫氮速率的影響。(1)實(shí)驗(yàn)前：①先用0.1mol·L－1H2SO4洗滌Fe粉，其目的是________，然后用蒸餾水洗滌至中性；②將KNO3溶液的pH調(diào)至2.5；③為防止空氣中的O2對(duì)脫氮的影響，應(yīng)向KNO3溶液中通入________(寫化學(xué)式)。(2)下圖表示足量Fe粉還原上述KNO3溶液過(guò)程中，測(cè)出的溶液中相關(guān)離子濃度、pH隨時(shí)間的變化關(guān)系(部分副反應(yīng)產(chǎn)物曲線略去)。請(qǐng)根據(jù)圖中信息寫出t1時(shí)刻前該反應(yīng)的離子方程式______________。t1時(shí)刻后，該反應(yīng)仍在進(jìn)行，溶液中NH的濃度在增大，F(xiàn)e2＋的濃度卻沒(méi)有增大，可能的原因是______________________________________

_____________________________________________。(3)該課題組對(duì)影響脫氮速率的因素提出了如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三：假設(shè)一：溶液的pH；假設(shè)二：________________________________________________

________________________；假設(shè)