第1课时化学反应方向、平衡状态与平衡移动[课时设计]本章内容是化学反应原理的重要组成部分,是高考中命制反应原理综合题的主要部分,也是学生学习各种动态平衡的基石和思维发散源。共设计6课时,第1、3课时为知识梳理课,第2、4、5为热点题型课,第6课时为体现学科特色题型的方法指导课,培养学生的变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知的学科素养。各课时之间由知识到题型,由基础到能力再到素养,层层递进,螺旋上升。第1课时化学反应方向、平衡状态与平衡移动[课型标签:知识课基础课]知识点一化学反应进行的方向1.自发过程(1)含义(2)特点①体系趋向于从高能状态转变为低能状态。②体系趋向于从有序体系转变为无序体系。2.判断化学反应进行方向的依据[名师点拨]数学象限法判断化学反应的自发性1.下列反应在任意温度下一定能自发进行的是(D)A.2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑B.NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)ΔH<0C.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)ΔH>0D.X2Y2(s)X2(g)+Y2(g)ΔH<0解析:A项,电解反应是吸热反应,借助外力才能发生,ΔH>0,ΔS>0,低温下不能自发进行;B项,反应是放热反应,ΔH<0,ΔS<0,高温下不能自发进行;C项,反应是吸热反应,ΔH>0,ΔS>0,低温下不能自发进行;D项,反应是放热反应,ΔH<0,ΔS>0,任意温度下都能自发进行。2.下列有关化学反应方向及其判据的说法中正确的是(C)A.非自发反应就是不可能发生的反应,自发反应就是能较快进行的反应B.高温高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应C.由能量判据和熵判据组合而成的复合判据,将更适合于所有的过程D.反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)在低温下能自发进行,说明该反应的ΔH>0解析:非自发反应在一定条件下也能发生,自发反应进行的也不一定较快,A项错误;石墨转化为金刚石,ΔH>0,该反应是非自发进行的化学反应,B项错误;能量判据和熵判据组合而成的复合判据,只要ΔG=ΔH-TΔS<0,反应就可以自发进行,若ΔG>0,反应就不能自发进行,C项正确;反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)在低温下能自发进行,ΔG=ΔH-TΔS<0,从方程式知TΔS<0,说明ΔH<0,D项错误。3.某反应2AB(g)C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,其逆反应在低温下能自发进行,则该反应的正反应的ΔH、ΔS应为(C)A.ΔH<0,ΔS>0B.ΔH<0,ΔS<0C.ΔH>0,ΔS>0D.ΔH>0,ΔS<0解析:该反应是气体分子数增加的反应,故ΔS>0,根据反应方向的复合判据,若ΔH-TΔS<0反应能自发进行,该反应正反应在高温下自发进行,且ΔS>0,则可判断该反应为吸热反应,ΔH>0,C项正确。知识点二化学平衡状态1.可逆反应2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。(2)平衡特征[名师点拨]判断化学平衡状态的方法——“正逆相等,变量不变”1.(2018·浙江卷)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)为放热反应,若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是(A)A.容器内的温度不再变化B.容器内的压强不再变化C.相同时间内,断开H—H键的数目和生成N—H键的数目相等D.容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2解析:因该反应在恒压绝热容器中进行且为放热反应,当容器内的温度不再变化时,说明放出的热量不再变化,可以判断反应已达平衡状态,A项符合;因反应在恒压条件下进行,压强始终不变,故压强不再变化不能表明反应一定已达平衡状态;相同时间内,断开H—H键的数目和生成N—H键的数目相等,不能表明反应一定已达平衡状态;容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2,不能确定是否不再变化,不能表明反应一定已达平衡状态。2.在一个恒容密闭容器中发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应过程中某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol·L-1、0.2mol·L-1、0.2mol·L-1,当反应达到平衡时,可能出现的数据是(C)A.c(SO3)=0.4mol·L-1B.c(SO2)=c(SO3)=0.15mol·L-1C.c(SO2)=0.25mol·L-1D.c(SO2)+c(SO3)=0.5mol·L-1解析:根据极限法分析:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)c(某时刻)/(mol·L-1)0.20.20.2向右进行完全/(mol·L-1)00.10.4向左进行完全/(mol·L-1)0.40.30由于反应为可逆反应,SO3的浓度一定小于0.4mol·L-1,A错误;SO2与SO3浓度不会均为0.15mol·L-1,只能一种物质的浓度...
