内容正文:
第二单元 化学反应的方向与限度
必备知识·整合
化学
一、化学反应的方向
1.自发反应
(1)含义:在一定条件下能 的反应。
(2)特点。
①体系趋向于从 状态转变为 状态(体系给外部 或者
热量)。
②在密闭条件下,体系有从 自发转变为 的倾向。
自动进行
高能
低能
做功
放出
有序
无序
<0
2.判断化学反应进行方向的依据
>
>0
=0
<0
温度对反应方向的影响具体可表示为
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向。
( )
解析:(1)催化剂只能改变化学反应速率。
(2)凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的。( )
解析:(2)不一定,焓变单独作为化学反应方向的判据不全面。
(3)能自发进行的反应一定能迅速发生。( )
解析:(3)反应自发进行的趋势与反应速率无关,能自发进行的反应速率不一定快。
(4)某吸热反应能自发进行,则该反应是熵增反应。( )
解析:(4)ΔG=ΔH-TΔS<0,ΔH>0,则ΔS>0。
×
×
×
√
二、可逆反应和化学平衡状态
2.化学平衡状态
(1)概念:当外界条件不变时,可逆反应进行到一定程度,反应物和生成物的浓度不再随时间而发生变化的状态。
定义 在 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
特征 两同 指正、逆反应是在 下, 进行;化学方程式一般用“ ”表示
共存 与 同时存在,即任一组分的转化率都 100%
同一条件下
同一条件
同时
反应物
生成物
小于
(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:
最大
逐渐减小
逐渐增大
保持不变
=
以上过程可用v-t(图1)或c-t(图2)图表示:
(3)特征。
=
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)2H2+O2 2H2O为可逆反应。( )
解析:(1)不是在同一条件下同时进行的化学反应。
(2)可逆反应到达平衡时,各组分的浓度相等。( )
解析:(2)可逆反应到达平衡时,各组分的浓度保持不变但不一定相等。
(3)可逆反应平衡时,生成物不再变化,反应停止了。( )
解析:(3)可逆反应平衡时,v正=v逆≠0。
(4)到达平衡前的v正一定大于v逆。( )
解析:(4)若反应正向进行达到平衡,平衡前的v正大于v逆,若反应逆向进行达到平衡,平衡前的v逆大于v正。
×
×
×
×
三、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 与反应物 的比值,用符号 表示。
浓度幂之积
.
浓度幂之积
K
3.意义及影响因素
大
大
(1)升高温度,K1、K2、K3如何变化?
提示:放热反应,升高温度K减小,吸热反应,升高温度K增大。因此,升高温度,K1、K3减小,K2增大。
(2)其他条件不变,增大压强,此时K1如何变化?
提示:平衡常数只与温度有关,故增大压强,K1不变。
(3)K1与K2、K3有何数量关系?
提示:由盖斯定律可知,反应①=②+③,则K1=K2·K3。
关键能力·提升
化学
考点一 化学反应的方向
解析:根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热,ΔH<0;该反应发生后气体的物质的量减小,ΔS<0。
C
2.下列反应中在任何温度下均能自发进行的是( )
解析:A项,反应是熵减的吸热反应,ΔH>0,ΔS<0,在任何温度下都不能自发进行,错误;B项,反应是熵增的放热反应,ΔH<0,ΔS>0,在任何温度下均能自发进行,正确;C项,反应是熵增的吸热反应,ΔH>0,ΔS>0,在低温下不能自发进行,错误;D项,反应是熵减的放热反应,ΔH<0,ΔS<0,在高温下不能自发进行,错误。
B
(1)该反应 (填“能”或“不能”)正向自发进行。
解析:(1)ΔG=ΔH-TΔS=178.3 kJ·mol-1-298.15 K×(+160.4×
10-3kJ·mol-1·K-1)≈130.5 kJ·mol-1>0,所以该反应不能正向自发进行。
答案:(1)不能
答案:(2)1 111.6 K
(2)若温度能决定反应方向,则该反应正向自发进行的最低温度为 (保留小数点后一位)。
考点二 可逆反应与化学平衡的建立
1.向10 mL 0.2 mol·L-1NaI溶液中滴加4~