届一轮复习 鲁科版 化学反应的方向限度 教案.docx
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届一轮复习鲁科版化学反应的方向限度教案
第
章 化学反应的方向、限度与速率
第1节 化学反应的方向、限度
考纲定位
全国卷5年考情
1.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。
2.能正确计算反应的平衡转化率（α）。
3.了解化学反应进行的方向判断。
2017年：
Ⅰ卷T28（3）；Ⅲ卷T28（4）
2016年：
Ⅰ卷T27
（2）；Ⅱ卷T27（1、2）；Ⅲ卷T26（3）
2015年：
Ⅰ卷T28（4）；Ⅱ卷T27
（2）
2014年：
Ⅰ卷T28（3）；Ⅱ卷T26（1、2）
2013年：
Ⅱ卷T28（2、3）
考点1|化学反应进行的方向
（对应学生用书第131页）
[考纲知识整合]
1．自发过程
（1）含义
在一定条件下，不需要借助于外力作用就能自动进行的过程。
（2）特点
①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）。
②在密闭条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向（无序体系更加稳定）。
2．自发反应
在一定条件下无须外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。
提醒：
自发反应（过程）指的是在一定条件下自发进行的倾向而不一定发生，如燃烧反应是自发反应，但在常温下不一定燃烧。
3．化学反应方向
（1）三个判据
提醒：
（1）熵：
衡量体系混乱程度的物理量，符号为S，单位为J·mol－1·K－1。
（2）熵的大小：
a.同种物质，由固态→液态→气态是一个熵增的过程，即S（g）＞S（l）＞S（s）。
b．气体分子数增大的反应的ΔS＞0。
（2）一般规律
①ΔH<0，ΔS>0的反应任何温度下都能自发进行；②ΔH>0，ΔS<0的反应任何温度下都不能自发进行；③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，温度对反应的方向起决定性作用。
当ΔH<0，ΔS<0时低温下反应能自发进行；当ΔH>0，ΔS>0时，高温下反应能自发进行。
说明：
对于一个特定的气相反应，熵变的大小取决于反应前后的气体物质的系数大小。
[高考命题点突破]
命题点 化学反应方向的判断
1．下列说法正确的是________（填序号）。
【导学号：
95160190】
（1）电解质溶解于水的ΔS＜0
（2）碳、硫燃烧的ΔS＞0，ΔH＜0
（3）CaCO3（s）加热分解的ΔS＜0，ΔH＞0
（4）2AB（g）C（g）＋3D（g）的反应高温有利于自发进行，则反应的ΔH＞0
（5）凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
（6）－10℃的水结成冰，可用熵变的判据来解释反应的自发性
（7）常温下，反应C（s）＋CO2（g）2CO（g）不能自发进行，则该反应的ΔH>0
（8）反应2Mg（s）＋CO2（g）===C（s）＋2MgO（s）能自发进行，则该反应的ΔH>0
【答案】
（2）（4）（7）
2．
（1）2NO（g）＋2CO（g）2CO2（g）＋N2（g）。
反应能够自发进行，则反应的ΔH________0（填“>”“<”或“＝”）。
（2）（2016·全国Ⅱ卷，改编）①C3H6（g）＋NH3（g）＋
O2（g）===C3H3N（g）＋3H2O（g） ΔH＝－515kJ·mol－1
②C3H6（g）＋O2（g）===C3H4O（g）＋H2O（g） ΔH＝－353kJ·mol－1，上述①②反应在热力学上趋势均很大的原因是_____________________________，
其中反应ΔS>0的是反应________。
【答案】
（1）＜
（2）①②反应均为放热量大的反应 ①
考点2|化学平衡常数及其相关计算
（对应学生用书第132页）
[考纲知识整合]
1．化学平衡常数
（1）概念：
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。
（2）表达式
对于反应aA＋bBcC＋dD，K＝
。
实例
①Cl2＋H2OHClO＋H＋＋Cl－
K＝
。
②C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）
K＝
。
③CO
＋H2OHCO
＋OH－
K＝
。
④CaCO3（s）CaO（s）＋CO2（g） K＝c（CO2）。
（3）转化关系
①对于N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） K1
2NH3（g）N2（g）＋3H2（g） K2
NH3（g）
N2（g）＋
H2（g） K3
则K1与K2的关系为K1·K2＝1，K2与K3的关系为K2＝K
，K3与K1的关系为K1＝
。
②已知A＋B2C K1，C＋DE K2，则A＋B＋2D2E的K3＝K1·K
（用K1、K2表示）。
（4）意义：
化学平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度。
K
正反应进行
的程度
平衡时生成
物浓度
平衡时反
应物浓度
反应物
转化率
越大
越大
越大
越小
越大
越小
越小
越小
越大
越小
提醒：
一般地说，当K>105时，就认为反应基本进行完全了，当K<10－5时，认为反应很难进行。
2．平衡常数的影响因素
对于确定的化学反应，平衡常数K只与温度有关，与浓度、压强无关。
（1）对于吸热反应，升高温度，K值增大。
（2）对于放热反应，升高温度，K值减小。
3．平衡转化率
对于反应：
aA＋bBcC＋dD中A（g）的平衡转化率可表示为：
α（A）＝
×100%{c0（A）代表A的初始浓度，[A]代表A的平衡浓度}。
[应用体验]
正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度。
（ ）
（2）催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数。
（ ）
（3）平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动。
（ ）
（4）化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化。
（ ）
（5）平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度。
（ ）
（6）化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热。
（ ）
（7）同一可逆反应的正、逆两向平衡常数互为倒数。
（ ）
（8）若反应物的转化率改变，化学平衡常数一定改变。
（ ）
【答案】
（1）×
（2）× （3）× （4）√ （5）√ （6）√ （7）√ （8）×
[高考命题点突破]
命题点1 化学平衡的含义及影响因素
1．利用醋酸二氨合铜[Cu（NH3）2Ac]溶液吸收CO，能达到保护环境和能源再利用的目的，反应方程式为Cu（NH3）2Ac＋CO＋NH3[Cu（NH3）3]Ac·CO。
已知该反应的化学平衡常数与温度的关系如表所示：
温度/℃
15
50
100
化学平衡常数
5×104
2
1.9×10－5
下列说法正确的是（ ）
【导学号：
95160191】
A．上述正反应为吸热反应
B．15℃时，反应[Cu（NH3）3]Ac·COCu（NH3）2Ac＋CO＋NH3的平衡常数为2×10－5
C．保持其他条件不变，减小压强，CO的转化率减小，化学平衡常数减小
D．醋酸二氨合铜溶液的浓度的改变使化学平衡常数也改变
B [根据提供数据，温度降低，平衡常数增大，说明降低温度，平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，A项错误；[Cu（NH3）3]Ac·COCu（NH3）2Ac＋CO＋NH3为Cu（NH3）2Ac＋CO＋NH3[Cu（NH3）3]Ac·CO的逆反应，两反应的平衡常数互为倒数，则[Cu（NH3）3]Ac·COCu（NH3）2Ac＋CO＋NH3的平衡常数K＝
＝2×10－5，B项正确；减小压强，平衡逆向移动，CO的转化率降低，但平衡常数不改变，C项错误；浓度改变不影响平衡常数，D项错误。
]
2．（2018·武汉模拟）已知反应A（g）＋B（g）C（g）＋D（g）的平衡常数和温度的关系如下：
温度/℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
现有两个相同的2L恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器Ⅰ、Ⅱ，在Ⅰ中充入1molA和1molB，在Ⅱ中充入1molC和1molD,800℃条件下开始反应。
达到平衡时，下列说法正确的是（ ）
A．容器Ⅰ、Ⅱ中的压强相等
B．容器Ⅰ、Ⅱ中反应的平衡常数相同
C．该反应的正反应是放热反应
D．容器Ⅰ中A的浓度比容器Ⅱ中的小
C [由题中平衡常数与温度的关系可得该反应的正反应是放热反应，C正确；由于反应体系是绝热体系，则容器Ⅰ达到平衡时的温度比容器Ⅱ高，故其平衡常数小，平衡时压强大，A、B错误；容器Ⅰ比容器Ⅱ温度高，故平衡时A的浓度容器Ⅰ大于容器Ⅱ，D错误。
]
3．随着科学技术的发展和环保要求的不断提高，CO2的捕集利用技术成为研究的重点。
完成下列填空：
（1）目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式为
CO2（g）＋4H2（g）
CH4（g）＋2H2O（g）
已知H2的体积分数随温度的升高而增加。
若温度从300℃升至400℃，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化。
（选填“增大”“减小”或“不变”）
v正
v逆
平衡常数K
转化率α
（2）相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表：
[CO2]/
（mol·L－1）
[H2]/
（mol·L－1）
[CH4]/
（mol·L－1）
[H2O]/
（mol·L－1）
平衡Ⅰ
a
b
c
d
平衡Ⅱ
m
n
x
y
a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为________。
【解析】
（1）H2的体积分数随温度的升高而增加，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，即正反应是放热反应。
升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，反应物的转化率减小。
（2）相同温度时平衡常数不变，则a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为
＝
。
【答案】
（1）
v正
v逆
平衡常数K
转化率α
增大
增大
减小
减小
（2）
＝
[易错防范] 化学平衡常数的3个误区
（1）化学平衡常数与物质状态的关系由于固体或纯液体的浓度视为常数1，所以在平衡常数表达式中不再写出。
（2）化学平衡常数与平衡移动的关系即使化学平衡发生移动，但只要温度不变，平衡常数就不会改变，利用此守恒可以计算恒定温度下再次平衡后的转化率等物理量，这也是定量化学的重要定律。
（3）若同一个反应的系数改变，化学平衡常数可能改变，但表示的意义不改变。
命题点2 利用平衡常数判断反应方向
4．（2017·渭南二模）某温度，将2molCO与5molH2的混合气体充入容积为2L的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应：
CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）。
经过5min后，反应达到平衡，此时转移电子6mol。
【导学号：
95160192】
（1）该反应的平衡常数为______，v（CH3OH）＝________mol·L－1·min－1。
若保持体积不变，再充入2molCO和1.5molCH3OH，此时v（正）________v（逆）（填“＞”“＜”或“＝”）。
此时平衡向________移动（填“左”或“右”），平衡常数为________。
（2）在其他条件不变的情况下，再增加2molCO与5molH2，达到新平衡时，CO的转化率________（填“增大”“减小”或“不变”）。
【解析】
（1）依据化学方程式知，转移4mol电子消耗CO的物质的量为1mol，此时
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