[考點(diǎn)分布]
知識(shí)內(nèi)容
考試
要求
2016年
2017年
2018年
2019年
2020年
4月
10月
4月
11月
4月
11月
4月
1月
(1)化學(xué)反應(yīng)的限度
b
T12
T12
T12



T17
T21
(2)化學(xué)平衡的概念
b
T12
T12
T12

T14
T14

T21
(3)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征
b
T12
T12
T12

T14
T14
T17
T21、T29(1) ①
(4)自發(fā)反應(yīng)的概念
a








(5)熵變的概念
a




T30(二)(1)



(6)用熵變、焓變判斷化學(xué)反應(yīng)的方向
c






T30(1)

(7)化學(xué)平衡常數(shù)
b





T30(一)(2)

T29(1) ②
(8)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
b
T30(1)

T21
T16、T21、
T30(一)(1)
T22
T22、T30(一)(1)(3)


(9)化學(xué)平衡常數(shù)與反應(yīng)限度、轉(zhuǎn)化率的關(guān)系
c

T30(1)
T30(2)

T30(二)
T30(一)(2)

T29
 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

一、自發(fā)反應(yīng)
1.自發(fā)過程
(1)概念
在一定條件下,不需要借助外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過程。
(2)特點(diǎn)
①體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對(duì)外部做功或釋放熱量)。
②在密閉條件下,體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。
2.自發(fā)反應(yīng)
在一定條件下,無需外界幫助就能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)稱為自發(fā)反應(yīng)。
二、熵、熵變
1.熵的概念
熵是衡量一個(gè)體系混亂度的物理量。用符號(hào)S表示。
同一條件下,不同物質(zhì)有不同的熵值,同一物質(zhì)在不同狀態(tài)下熵值也不同,一般規(guī)律是S(g)>S(l)>S(s)。
2.熵變的概念
熵變是反應(yīng)前后體系熵的變化,用ΔS表示,化學(xué)反應(yīng)的ΔS越大,越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。
三、用熵變、焓變判斷化學(xué)反應(yīng)的方向
1.熵變與反應(yīng)方向
研究表明,對(duì)于化學(xué)反應(yīng)而言,決定化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素是體系的混亂度。大多數(shù)自發(fā)反應(yīng)有趨向于體系混亂度增大的傾向。
2.焓變與反應(yīng)方向
研究表明,對(duì)于化學(xué)反應(yīng)而言,絕大多數(shù)放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行,且反應(yīng)放出的熱量越多,體系能量降低得也越多,反應(yīng)越完全??梢姡磻?yīng)的焓變是制約化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的另一個(gè)因素。
3.綜合判斷反應(yīng)方向的依據(jù)
(1)ΔH-TΔS0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。

題組化學(xué)反應(yīng)方向的判斷
1.實(shí)驗(yàn)證明,多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。對(duì)此說法的理解正確的是(  )
A.所有的放熱反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的
B.所有的自發(fā)反應(yīng)都是放熱的
C.焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一種重要因素
D.焓變是決定反應(yīng)是否具有自發(fā)性的唯一判據(jù)
答案:C
2.(2020·金華高二質(zhì)檢)下列過程屬于熵增加的是(  )
A.一定條件下,水由氣態(tài)變成液態(tài)
B.高溫高壓條件下使石墨轉(zhuǎn)變成金剛石
C.4NO2(g)+O2(g)===2N2O5 (g)
D.固態(tài)碘升華
答案:D
3.(2020·寧波月考)下列說法錯(cuò)誤的是(  )
A.2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>0
B.反應(yīng)NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH0,ΔS>0
D.常溫下,反應(yīng)C(s)+CO2(g)===2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>0
解析:選A。A項(xiàng),該反應(yīng)是熵減的反應(yīng),常溫下能自發(fā)進(jìn)行說明ΔH0;D項(xiàng),該反應(yīng)ΔS>0,常溫下不能自發(fā)進(jìn)行,則有ΔH-TΔS>0,故ΔH>0。
4.[2019·浙江4月選考,T30(1)改編]水是“生命之基質(zhì)”,是“永遠(yuǎn)值得探究的物質(zhì)”。關(guān)于反應(yīng)H2(g)+O2(g)===H2O(l),下列說法不正確的是(  )
A.焓變?chǔ)<0,熵變?chǔ)<0
B.可以把反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化
C.一定條件下,若觀察不到水的生成,說明該條件下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行
D.選用合適的催化劑,有可能使反應(yīng)在常溫常壓下以較快的速率進(jìn)行
解析:選C。該反應(yīng)顯然為放熱反應(yīng),所以焓變?chǔ)<0,該反應(yīng)氣體分子數(shù)減小,所以熵變?chǔ)<0,A項(xiàng)正確;該反應(yīng)屬于自發(fā)的氧化還原反應(yīng),所以可以設(shè)計(jì)成原電池,實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化,B項(xiàng)正確;反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是ΔH-TΔS0)。下列說法不正確的是(  )
A.0.1 mol X和0.2 mol Y充分反應(yīng)生成Z的物質(zhì)的量一定小于0.3 mol
B.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化
C.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),反應(yīng)放出的總熱量可達(dá)a kJ
D.升高反應(yīng)溫度,逆反應(yīng)速率增大、正反應(yīng)速率減小
解析:選D。升高反應(yīng)溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大。
2.(2018·浙江11月選考,T14)已知X(g)+Y(g)2W(g)+M(g) ΔH=a kJ·mol-1(a>0)。一定溫度下,在體積恒定的密閉容器中,加入1 mol X(g)與1 mol Y(g)。下列說法正確的是(  )
A.充分反應(yīng)后,放出熱量為a kJ
B.當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),X與W的物質(zhì)的量濃度之比一定為1∶2
C.當(dāng)X的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再改變,表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡
D.若增大Y的濃度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小
解析:選C。A項(xiàng),反應(yīng)X(g)+Y(g)2W(g)+M(g)屬于可逆反應(yīng),且為吸熱反應(yīng),則1 mol X(g) 與1 mol Y (g)充分反應(yīng)后不可能完全轉(zhuǎn)化,吸收的熱量小于a kJ,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變,但X與W的物質(zhì)的量濃度之比不一定為1∶2,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),當(dāng)X的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再改變,說明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡,故C正確;D項(xiàng),若增大Y的濃度,正、逆反應(yīng)速率均增大,故D錯(cuò)誤。
3.一定溫度下,在體積恒定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。反應(yīng)過程中的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示:
c/(mol·L-1)
t/min   
c(N2)
c(H2)
c(NH3)
0
1.0
3.0
0
3


0.25
6

2.4

9
0.8


反應(yīng)剛好達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)(  )
A.t=6 min
B.c(NH3)=0.4 mol·L-1
C.容器內(nèi)的氣體分子數(shù)n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=1∶3∶2
D.H2的正反應(yīng)速率等于N2的逆反應(yīng)速率
解析:選B。根據(jù)反應(yīng)方程式,可將表格補(bǔ)充如下:
     c/(mol·L-1)
t/min     
c(N2)
c(H2)
c(NH3)
0
1.0
3.0
0
3
0.875
2.625
0.25
6
0.8
2.4
0.4
9
0.8
2.4
0.4
由表格可知,6 min時(shí)已達(dá)平衡,但不能確定是否6 min剛好平衡,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由表格數(shù)據(jù)可知,B項(xiàng)正確;達(dá)到平衡時(shí),n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=0.8 mol·L-1∶2.4 mol·L-1∶0.4 mol·L-1=2∶6∶1,C項(xiàng)錯(cuò)誤;達(dá)到平衡時(shí),H2的正反應(yīng)速率等于N2的逆反應(yīng)速率的3倍,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

極端假設(shè)法確定各物質(zhì)濃度范圍
可逆反應(yīng)各物質(zhì)濃度范圍可根據(jù)極端假設(shè)法判斷,假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進(jìn)行到底,求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值,從而確定它們的濃度范圍。
例如:可逆反應(yīng)X2(g)+Y2(g)2Z(g),各物質(zhì)的起始濃度分別為c(X2)=0.1 mol·L-1,c(Y2)=0.3 mol·L-1,c(Z)=0.2 mol·L-1。
假設(shè)反應(yīng)正向進(jìn)行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)
起始濃度(mol·L-1) 0.1 0.3 0.2
改變濃度(mol·L-1) 0.1 0.1 0.2
終態(tài)濃度(mol·L-1) 0 0.2 0.4
假設(shè)反應(yīng)逆向進(jìn)行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)
起始濃度(mol·L-1) 0.1 0.3 0.2
改變濃度(mol·L-1) 0.1 0.1 0.2
終態(tài)濃度(mol·L-1) 0.2 0.4 0
平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為X2∈(0,0.2),Y2∈(0.2,0.4),Z∈(0,0.4)。
題組二化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷
4.(2018·浙江4月選考,T14)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔHH2O>CO2
D.反應(yīng)②中,升高溫度,K值增大
解析:選C。NO(g)N2(g)+O2(g)的平衡常數(shù)為K===[]-=(1×10-30) -=1×1015,A項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫下H2和O2很難反應(yīng)生成 H2O,B項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫下,NO、H2O、CO2三種物質(zhì)分解放出O2的K分別為1×1030、5×10-82、4×10-92,傾向順序?yàn)镹O>H2O>CO2,C項(xiàng)正確;反應(yīng)②為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),K值減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.碘單質(zhì)難溶于水卻易溶于KI溶液。碘水中加入KI溶液發(fā)生反應(yīng):I2(aq)+I(xiàn)-(aq)I(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如圖,下列說法不正確的是(  )

A.上述正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.上述體系中加入苯,平衡不移動(dòng)
C.可運(yùn)用該反應(yīng)原理除去硫粉中少量的碘單質(zhì)
D.實(shí)驗(yàn)室配制碘水時(shí),為增大碘單質(zhì)的溶解度可加入適量KI溶液
解析:選B。由圖中可看出,隨著溫度的升高,平衡常數(shù)減小,故升高溫度,平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A項(xiàng)正確;加入苯后能將溶液的碘單質(zhì)萃取,降低了溶液中c(I2),平衡逆向移動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;硫粉中的碘單質(zhì)在加入KI后,碘單質(zhì)生成KI3而除去,C項(xiàng)正確;配制碘水時(shí),加入KI溶液,使得平衡正向移動(dòng),增大碘單質(zhì)的溶解度,D項(xiàng)正確。

(1)關(guān)于H2O的濃度問題
①稀水溶液中進(jìn)行的反應(yīng),雖然H2O參與反應(yīng),但是H2O只作為溶劑,不能代入平衡常數(shù)表達(dá)式。
如NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。
②H2O的狀態(tài)不是液態(tài)而是氣態(tài)時(shí),則需要代入平衡常數(shù)表達(dá)式。
(2)代入平衡常數(shù)表達(dá)式的是平衡濃度,而不是任意時(shí)刻的濃度,更不能將物質(zhì)的量代入。
(3)同一化學(xué)反應(yīng),可以用不同的化學(xué)方程式表示,每個(gè)化學(xué)方程式都有自己的平衡常數(shù)表達(dá)式及相應(yīng)的平衡常數(shù)。因此,要注意使用與化學(xué)方程式相對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)。
4.已知反應(yīng)①CO(g)+CuO(s)CO2(g)+Cu(s)和反應(yīng)②H2(g)+CuO(s)Cu(s)+H2O(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2,該溫度下反應(yīng)③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為K。則下列說法正確的是(  )
A.反應(yīng)①的平衡常數(shù)K1=
B.反應(yīng)③的平衡常數(shù)K=
C.對(duì)于反應(yīng)③,恒容時(shí),溫度升高,H2濃度減小,則該反應(yīng)的焓變?yōu)檎?br /> D.對(duì)于反應(yīng)③,恒溫恒容下,增大壓強(qiáng),平衡常數(shù)增大
解析:選B。在書寫平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí),純固體不能表示在平衡常數(shù)表達(dá)式中,A錯(cuò)誤;由于反應(yīng)③=反應(yīng)①-反應(yīng)②,因此平衡常數(shù)K=,B正確;反應(yīng)③中,溫度升高,H2濃度減小,則平衡左移,即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),因此ΔH0,ΔS0,即任何溫度下反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行;對(duì)于B項(xiàng),ΔH

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