4.2 化学反应的方向和限度
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第2章 化学反应的方向、限度和速率
一、在温度、压强一定的条件下,化学反应方向的判据为:
,反应能自发进行;
,反应达到平衡状态; ,反应不能自发进行。
二、化学平衡
1.化学平衡常数
(1)对于化学反应:aA+bBcC+dD,化学平衡常数K= ,浓度商Q= 。
(2)Q>K, ;Q=K, ;Q<K, 。 2.对于化学反应:aA+bBcC+dD,反应物A的平衡转化率α(A)= 。
3.反应条件对化学平衡的影响(温度、浓度、压强)
三、化学反应速率
1.化学反应速率v= 。
对于反应aA+bB === dD+eE:v= = = =
2.影响因素(浓度、温度、催化剂)
考点一:化学反应的方向
1.已知反应3O2(g)===2O3(g)的ΔH<0,ΔS>0,下列对此反应的叙述正确的是( )
A.该反应在任何情况下均能自发进行 B.该反应在任何情况下均不能自发进行
C.该反应在一定条件下能自发进行 D.条件不足,无法判断
考点二:化学平衡的移动
1.对某一可逆反应来说,使用催化剂的作用是( )
A.提高反应物的平衡转化率 B.以同等程度改变正逆反应的速率
C.改变平衡混合物的组成 D.增大正反应速率,减小逆反应速率
2.增大压强,对已达到平衡的反应3P(g) + Q(g) 2R(g) + 2G(s)产生的影响是( )
A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
C.正、逆反应速率都不变,平衡不发生移动
D.正逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
3.下列各反应达到平衡后,加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动的是( )
A.2NO2 N2O4(正反应为放热反应) B.C(s)+ CO2 2CO(正反应为吸热反应)
专题 化学反应的方向和限度
一、可逆反应与化学平衡状态
1.在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是( )
A.Z为0.3 mol·L-1 B.Y2为0.4 mol·L-1 C.X2为0.2 mol·L-1 D.Z为0.4 mol·L-1
2.在一定温度下的定容容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强,②混合气体的密度,③混合气体的总物质的量,④混合气体的平均相对分子质量,⑤混合气体的颜色,⑥各反应物或生成物的浓度之比等于系数之比,⑦某种气体的百分含量
(1)能说明2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡状态的是________。
(2)能说明I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)达到平衡状态的是________。
(3)能说明2NO2(g)⇌N2O4(g)达到平衡状态的是________。
(4)能说明C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)达到平衡状态的是________。
(5)能说明A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g)达到平衡状态的是________。
(6)能说明NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是________。
(7)能说明5CO(g)+I2O5(s)⇌5CO2(g)+I2(s)达到平衡状态的是________。
3.若上述题目改成一定温度下的恒压密闭容器,结果又如何?
二、化学平衡常数
5.书写下列化学平衡的平衡常数表达式。
(1)Cl2+H2O⇌HCl+HClO
(2)C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)
(3)CH3COOH+C2H5OH⇌CH3COOC2H5+H2O
(4)CO2-3+H2O⇌HCO-3+OH-
(5)CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g)
第六章 化学反应的能量变化方向和限度
一、是非题:
1.反应A+B→C的Δ
rH
mθ>0,Δ
rS
mθ>0,故较高温度时逆向反应为自发,而降低温度有利于
正向反应自发进行。---------------( )
2.Hess定律只适用于恒压下的反应热的计算。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------( )
3.凡是遵守能量守恒及转化定律的一切过程都能自发进行。
------------------------------------------------------------------------------------( )
二、选择题:
1.25℃时,CO(g)的Δ
fG
mθ= -137.15 kJ·mol-1,Δ
fH
mθ= -110.52 kJ·mol-1,则当温度
升高后,Δ
fG
mθ---------------------( )
A.可能改变符号 B.数值及符号都不变 C.绝对值变大 D.绝对值变小
E.与T成正比
2.若反应H
2(g)+ S(s)= H
2S(g)的平衡常数为 K
1,S(s)+ O
2(g)= SO
2(g)的平
衡常数为 K
2,则反应
H
2(g)+ SO
2(g)= O
2(g)+ H
2S(g)的平衡常数K等于
------------------------------------------------------------------------------- -( )
A.K
1-K
2 B.K
1/K
2 C.K
1·K
2 D.K
1+K
2 E.未知数
3.已知反应H
2O(g)+C(s)→CO(g)+H
2(g)在298K时,Δ
rH
mθ= 131.3 kJ·mol-1,Δ
rS
mθ=134.1J·mol-1·K-1,故标准状态下此反应
.
. 第2节 化学反应的方向和限度
★ 考纲要求
1.了解化学反应的方向与化学反应的焓变和熵变之间的关系。
2.掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据。
3.能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。
4.了解可逆反应的定义。
5.理解化学平衡的定义。
6.理解影响化学平衡的因素。
7.理解化学平衡常数的定义并能进行简单计算。
★ 高考动向
本节重要知识有化学反应进行的方向、化学平衡的概念、特征、化学平衡状态的判断、化学平衡常数的概念及计算。化学平衡常数的计算是近几年高考新增的热点,化学平衡的判断及计算一直是高考的热点,预测2014年的高考,结合化工生产,综合考查化学平衡的判断及化学平衡常数的计算会有所体现。
★ 基础知识梳理
一、化学反应进行的方向
1.自发过程
(1)含义:在一定条件下,不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
(2)特点
①体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态(体系对外部做功或放出热量)。
②在密闭条件下,体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。
2.化学反应方向的判据
(1)焓判据
放热过程中体系能量降低,ΔH < 0,具有自发进行的倾向,但有些吸热反应也可以自发进行,故只用焓变判断反应方向不全面。
(2)熵判据
①熵:衡量体系混乱_程度的物理量,符号为S。 .
. ②熵的大小:同种物质,三种状态下,熵值由大到小的顺序为S(g)>S(l)>S(s) 。
③熵判据
体系的混乱度增大,ΔS > 0,反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行,故只用熵变来判断反应方向也不全面。
(3)复合判据——自由能变化
①符号:ΔG,单位:kJ/mol
②公式:ΔG=ΔH-TΔS
③应用
恒温、恒压下,判断化学反应自发性的判据,不仅与焓变和熵变有关,还与温度有关,可推出下列关系式:
a.当ΔH<0,ΔS>0时,ΔG < 0,反应一定自发进行。
b.当ΔH>0,ΔS<0时,ΔG > 0,反应不可自发进行。