贵州省塞文实验学校高三化学一轮复习教学案第19讲:化学反应的方向和限度【考试说明要求】1.了解化学反应的可逆性。能用焓变和熵变说明常见化学反应的方向。2.理解化学平衡常数的含义。能用化学平衡常数计算反应物的转化率。3.理解化学平衡状态,学会判断平衡状态的建立。【基础知识梳理】一、化学反应自发进行的方向的判断能量判据(ΔH<0):多数自发进行的化学反应是放热反应熵判据(ΔS>0):熵增有利于自发,同一物质熵值:S(固)S(液)S(气)复合判据(△G=△H-T△S0)【思考】请填写下列表格(用自发反应,非自发反应,不一定)ΔS>0ΔS<0ΔH>0ΔH<0【例1】下列变化过程中,ΔS<0的是()A.氯化钠溶于水中B.NH3和HCl反应生成NH4Cl(固)C.干冰的升华D.碳酸钙分解为CaO和C02【例2】以下自发反应可用能量判据来解释的是()A.硝酸铵自发地溶于水;B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ/mol;C.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol;D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol。二、化学平衡状态1.可逆反应:在条件下,既能向又能向方向进行的反应。2.化学平衡状态⑴概念:。⑵特征:⑶可逆反应达到平衡状态的标志:【例3】哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充人1molN2和3molH2,在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是()A达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3B达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等C达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化D达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零【例4】下列方法中可以证明2HIH2+I2(g)已达到平衡状态的是①单位时间内生成了nmolH2的同时生成了nmolHI②一个H—H键断裂的同时有两个H—I断裂③百分组成HI%=I2%④反应速率υH2=υI2=1/2υHI时⑤温度和体积一定时,某一生成物浓度不变的状态⑥c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化的状态⑧条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不再变化⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化⑩温度和压强一定时,混合气体密度不再变化[思考]在上述⑦—⑩的说法中,能说明2NO2N2O4达到平衡状态的是_________。3.速率与平衡的关系⑴υ正>υ逆,平衡向_____移动⑵υ正=υ逆,平衡_________移动⑶υ正<υ逆,平衡向_______移动【例5】在一定条件下,可逆反应:N2+3H22NH3;△H<0,达到平衡,当单独改变下列条件后,有关叙述错误的是()A.加催化剂,正反应和逆反应速率都发生变化,且变化倍数相等。B.加压,正反应和逆反应速率都增大,且正反应速率增大倍数大于逆反应速率增大的倍数C.降温,正反应和逆反应速率都减小,且正反应速率减小倍数大于逆反应速率减小的倍数D.恒容下充入Ar气,正反应和逆反应速率都增大,且正反应速率增大的倍数大于逆反应三、化学平衡常数(K)1.表达式:aA+bBccC+dDK=2.意义:K的大小说明反应进行的程度(限度),K越大反应越3.影响:只与有关,【例6】)将1.00molSO2(g)和1.00molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,在1000K达到平衡:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),测得c(SO3)=0.925mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率(写出计算过程)。【例7】在某一容积为2L的密闭容器内,加入0.8mol的H2和0.6mol的I2,在一定的条件下发生如下反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),△H<0反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1:(1)该反应的化学平衡常数表达式为;(2)根据图1数据,反应开始至达到平衡时,平均速率v(HI)为;(3)反应达到平衡后,第8分钟时:①若升高温度,化学平衡常数K(填写增大、减小或不变)HI浓度的变化正确;(用图2中a~c的编号回答)②若加入I2,H2浓度的变化正确的是。(用图2中d~f的编号回答)(4)反应达到平衡后,第8分钟时,若反容器的容积扩大一倍,请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。