高考化学一轮复习 第7章 化学反应的方向、限度与速率 第24讲 化学反应速率 合成氨工业 鲁科版

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)(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)。

减弱这种改变 平衡将向着能够___________________ 的方向移动。
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第 7章
化学反应的方向、限度与速率
(1)化学平衡发生移动的实质是正、逆反应速率不相等。正、逆 反应速率发生变化， 平衡不一定移动。 例如： 使用催化剂， 正、 逆反应速率均增加，但是同等程度地增加，正、逆反应速率仍 然相等，所以平衡不发生移动。 (2)v(正)增大， 平衡不一定向正反应方向移动。 只有 v(正)>v(逆) 时，才使平衡向正反应方向移动。 (3)外界条件改变时，化学平衡发生移动，最终结果只能“减 弱”条件的改变，但不能“消除”条件的改变。
答案：(1)向左 向左 向右 减小 减小 不变 (2)向右 不移动 不移动 增大 不变 不变
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第 7章
化学反应的方向、限度与速率
[2017· 高考全国卷 Ⅰ， 28(3)]H2S 与 CO2 在高温下发生 反应：H2S(g)＋CO2(g) COS(g)＋H2O(g)。在 610 K 时，
将 0.10 mol CO2 与 0.40 mol H2S 充入 2.5 L 的空钢瓶中，反应 平衡后水的物质的量分数为 0.02。 (1)H2S 的平衡转化率 α1＝________%，反应平衡常数 K＝ ____________。
容下通入 Ne，气体压强增大，而平衡不移动。( √ ) (4)化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大。( √ ) (5)升高温度， 化学平衡会向着吸热反应的方向移动， 此时放热 反应方向的反应速率会减小。( × )
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第 7章
化学反应的方向、限度与速率
2．对于一定条件下的可逆反应 甲：A(g)＋B(g) 乙：A(s)＋B(g) 丙：A(g)＋B(g) C(g) ΔH＜0 C(g) ΔH＜0

第49讲化学反应的方向与调控[复习目标] 1.了解熵、熵变的含义，会用复合判据判断反应进行的方向。

2.了解化学反应的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

考点一化学反应的方向1．自发反应在一定条件下，无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。

2．熵和熵变的含义(1)熵的含义度量体系混乱程度的物理量，符号为S。

熵值越大，体系混乱度越大。

同一条件下，不同物质有不同的熵值；同一种物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)>S(l)>S(s)。

(2)熵变的含义ΔS＝S(生成物)－S(反应物)。

化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。

3．判断化学反应方向的判据ΔG＝ΔH－TΔSΔG<0时，反应能自发进行；ΔG＝0时，反应处于平衡状态；ΔG>0时，反应不能自发进行。

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() 2．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为判断反应能否自发进行的判据()3．过程自发性不仅能用于判断过程的方向，还能确定过程发生的速率()答案 1.× 2.× 3.×1．下列说法正确的是()A．非自发反应一定不能实现B．同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大C．反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0D．恒温恒压下，ΔH<0且ΔS>0的反应一定不能自发进行答案 C解析反应是否自发进行，由熵变、焓变、温度共同决定，非自发反应在改变条件时可以发生，选项A错误；熵是指体系的混乱度，同种物质熵值：气态>液态>固态，选项B错误；反应能自发进行说明：ΔH－TΔS＜0，由化学方程式NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)可知该反应的ΔS＜0，要使ΔH－TΔS＜0，必须满足ΔH＜0，选项C正确；恒温恒压下，ΔH＜0且ΔS ＞0的反应的ΔH－TΔS＜0，反应一定可以自发进行，选项D错误。

以反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)为例来说明：
混合物 体系中 各成分 的含量
①各物质的物质的量、质量或物质的量分 数、质量分数一定 ②各气体的体积或体积分数一定
③总体积、总压强、总物质的量一定
平衡
平衡 不一定
平衡
①在单位时间内消耗了m mol A，同时也 生成了m mol A，即v正＝v逆
对于放热反应K 减小 ，化学平衡向 逆反应方向 移动。
②降低温度，对于吸热反应K 减小 ，化学平衡向 逆反应方向 移动； 对于放热反应K 增大 ，化学平衡向 正反应方向 移动。
(2)浓度的影响 ①反应物浓度增大或生成物浓度减小时，平衡 正向 移动； ②反应物浓度减小或生成物浓度增大时，平衡 逆向 移动。 (3)压强的影响 ①Δvg＝0，改变压强，化学平衡状态 不变 。 ②Δvg＞0，增大压强，平衡 逆向 移动；减小压强，平衡 正向 移动。 ③Δvg<0，增大压强，平衡 正向移动；减小压强，平衡 逆向 移动。 (Δvg表示气态产物系数之和与气态反应物系数之和的差)
化学平衡
2．平衡转化率 对于上例反应中A(g)的平衡转化率可表示为：
α(A)＝
，式中c0(A)代表A的初始浓度，[A]代表
A的平衡浓度。
3．反应条件对化学平衡的影响
(1)温度的影响 温度对化学平衡的影响，是通过改变 平衡常数 来实现的。
①升高温度，对于吸热反应K 增大 ，化学平衡向 正反应方向移动；
1．化学反应方向的判据 在温度、压强一定的条件下 若 ΔH－TΔS>0 ，反应不能自发进行； 若 ΔH－TΔS＜0 ，反应能自发进行； 若 ΔH－TΔS＝0 ，反应达到平衡状态。 2．一般规律 (1)ΔH < 0，ΔS＞0的反应一定能自发进行； (2)ΔH＞ 0，ΔS < 0的反应一定不能自发进行；