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
(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
＋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
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)＋
2
(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＋b实例 ①Cl2＋H2
＋
[C][D]
cC＋dD，K＝ab。
[A][B]
cd＋H＋Cl
－
＋－
[HClO][H][Cl]K＝。
[Cl2]②C(s)＋H2
＋H2(g)
K＝[CO][H2]。 [H2O]2－
－3
－
③CO3＋H2
[HCO3][OH]K＝。 2－
[CO3]④CaCO3
(3)转化关系 ①对于N2(g)＋3H22NH3NH3(g)
2
－
＋OH
－
＋CO2(g) K＝c(CO2)。
3
(g) K1
(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＋表示)。
K1，C＋ K2，则A＋B＋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＋bα(A)＝
cC＋dD中A(g)的平衡转化率可表示为：
c0
c0
－[A]
×100%{c0(A)代表A的初始浓度，[A]代表A的平衡浓度}。
[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
32
33
)]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 －5)Ac＋CO＋NH3的平衡常数为2×10
－5
C．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＋CO＋NH3[Cu(NH3)3
33
32
)Ac＋CO＋NH3为Cu(NH3)2Ac
)]Ac·CO的逆反应，两反应的平衡常数互为倒数，则
32
1－5
)Ac＋CO＋NH3的平衡常数K＝B项正确；减小4＝2×10，
5×10
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．(2024·武汉模拟)已知反应A(g)＋下：
温度/℃ 平衡常数 700 1.7 800 1.1 830 1.0 1 000 0.6 ＋D(g)的平衡常数和温度的关系如
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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2024年高考化学一轮复习 第7章 化学反应的方向、限度与速率 第1节 化学反应的方向、限度学案 鲁
