第1节 化学反应的方向、限度
考纲定位 全国卷5年考情 2017年：Ⅰ卷T28(3)；Ⅲ卷T28(4) 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。 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·K。 (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。
－1
－1
1
(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“＝”)。
3
(2)(2016·全国Ⅱ卷，改编)①C3H6(g)＋NH3(g)＋O2(g)===C3H3N(g)＋3H2O(g) ΔH＝－
2515 kJ·mol
②C3H6(g)＋O2(g)===C3H4O(g)＋H2O(g) ΔH＝－353 kJ·mol，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
－1
－1
2
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＋bB实例 ①Cl2＋H2O
＋
[C][D]
cC＋dD，K＝ab。
[A][B]
cdHClO＋H＋Cl
－
＋－
[HClO][H][Cl]K＝。
[Cl2]②C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)
K＝[CO][H2]。 [H2O]2－
③CO3＋H2O
－
－
HCO3＋OH
－－
[HCO3][OH]K＝。 2－
[CO3]④CaCO3(s)(3)转化关系 ①对于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)NH3(g)
2NH3(g) K1
CaO(s)＋CO2(g) K＝c(CO2)。
N2(g)＋3H2(g) K2 13
N2(g)＋H2(g) K3 22
12
则K1与K2的关系为K1·K2＝1，K2与K3的关系为K2＝K3，K3与K1的关系为K1＝2。
K3
②已知A＋B表示)。
2C K1，C＋DE K2，则A＋B＋2D2E的K3＝K1·K2(用K1、K2
2
(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 越大 越小 正反应进行 的程度 越大 越小 5平衡时生成 物浓度 越大 越小 平衡时反 应物浓度 越小 越大 －5反应物 转化率 越大 越小 提醒：一般地说，当K>10时，就认为反应基本进行完全了，当K<10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
3
对于反应：aA＋bBcC＋dD中A(g)的平衡转化率可表示为：
c0A－[A]
α(A)＝×100%{c0(A)代表A的初始浓度，[A]代表A的平衡浓度}。
c0A
[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度的关系如表所示：
温度/℃ 化学平衡常数 下列说法正确的是( ) A．上述正反应为吸热反应 B．15 ℃时，反应[Cu(NH3)3]Ac·CO
Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3的平衡常数为2×10
－5
[Cu(NH3)3]Ac·CO。已知该反应的化学平衡常数与温
15 5×10 450 2 100 1.9×10 －5C．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·CO＋CO＋NH3
Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3为Cu(NH3)2Ac
[Cu(NH3)3]Ac·CO的逆反应，两反应的平衡常数互为倒数，则
1－5
Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3的平衡常数K＝B项正确；减小4＝2×10，
5×10
[Cu(NH3)3]Ac·CO
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。]
4
2．(2018·武汉模拟)已知反应A(g)＋B(g)下：
温度/℃ 平衡常数 700 1.7 800 1.1 830 1.0 C(g)＋D(g)的平衡常数和温度的关系如
1 000 0.6 1 200 0.4 现有两个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ，在Ⅰ中充入1 mol A和1 mol B，在Ⅱ中充入1 mol C和1 mol D,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
Ru
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： 平衡Ⅰ 平衡Ⅱ [CO2]/ (mol·L) －1[H2]/ (mol·L) －1[CH4]/ (mol·L) －1[H2O]/ (mol·L) －1a m b n c x d 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。
cd2xy2(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4＝4。
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高考化学一轮复习第章化学反应的方向限度与速率第节化学反应的方向限度学案鲁科
