2.2 化学反应的方向和限度 第 2 课时 每课一练（苏教版选修 4）
基础达标
1.改变反应条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列变化中正确的是（ ） A.生成物浓度一定增大 B.生成物的物质的量分数一定增大 C.反应物的转化率一定提高 D.某生成物的产率可能提高
解析：如增大体积平衡向正方向移动，则生成物浓度减小，选项 A 错；如加入反应物平衡 向正方向移动，生成物的质量分数不一定增大，转化率有增大、有减小，故选项 B 、C 错； 不论取什么措施，生成物产率有可能提高，故选项 D 正确。 答案：D
2.如图所示，φ(X)为气态反应物在平衡混合物中的体积分数，T 为温度。符合该曲线的反应 是（ ）
A.2NH 3(g) N 2(g)+3H 2(g)(正反应为吸热反应)
B.H 2(g)+I 2(g)
2HI(g)(正反应为放热反应)
C.4NH 3(g)+5O 2(g) 4NO(g)+6H 2O(g)(正反应为放热反应)
D .2SO 2（g ）+O 2(g)
2SO 3(正反应为放热反应)
解析：随温度升高 φ（X ）含量减小，则正反应一定是吸热反应，随压强增大 φ（X ）含量 升高，则正方向一定是体积增大的方向即 ΔV （g ）＞0，故选项 A 正确。 答案：A
3.在密闭容器中，进行反应 X （g ）+3Y(g) 2Z(g)，达到平衡后，其他条件不变，只增
加 X 的量，下列叙述中不正确的是（ ）
A.正反应速率增大，逆反应速率减小
B.X 的转化率变大
C.Y 的转化率变大
D.正、逆反应速率都增大
解析：对于反应 X （g ）+3Y （g ）
2Z （g ）达到平衡只增加 X ，则平衡向右移动，正
反应速率增大，逆反应速率也随之逐渐增大，Y 转化率增大，X 的转化率却减小，故选 C 。 答案：C
4.可逆反应 3H 2（g ）+N 2(g)
2NH 3(g) ΔH ＜0,达到平衡后，为了使 H 2 的转化率增大，
下列选项中采用的三种方法都正确的是（ ） A.升高温度，降低压强，增加氮气 B.降低温度，增大压强，加入催化剂 C.升高温度，增大压强，增加氮气 D.降低温度，增大压强，分离出部分氨
解析：由于 ΔH ＜0，降低温度平衡向正方向移动，故 A 、C 错误；催化剂对化学平衡无影响， 故 B 错误；增大压强和分离出部分氨，都能增大 H 2 的转化率，故选 D 。
3
答案：D
5. 在 3NO 2+H 2O
2HNO 3+NO ΔH ＜0 反应达到平衡后，改变下列条件，可使HNO 3 浓
度增大的是（ ） A.升温 B.减压 C.加水 D.通入 O 2
解析：要使 c （HNO 3）增大，即使平衡向右移动，升温、减压，平衡向左移动，加水平衡 向右移动，但 c （HNO 3）降低；通入 O 2，使 2NO+O 2====2NO 2，减小了 c （NO ），增加了
c （NO 2），平衡向右移动，故选 D 。 答案：D
6.如图所示，反应 X （g ）+3Y(g)
2Z(g),正反应为放热反应，在不同温度、不同压强（p 1
＞p 2）下，达到平衡时，混合气体中 Z 的体积分数中 φ(Z)随温度变化的曲线应为（
）
解析：升高温度平衡向吸热的逆方向移动，Z 的体积分数减少，增大压强平衡向气体物质的 量减小的正方向移动，Z 的体积分数增大，故选 C 。 答案：C
7.可逆反应 mA(s)+nB(g) eC(g)+fD(g)反应过程中，当其他条件不变时，C 的质量分数
φ(C)的不同温度（T ）和不同压强（p ）的条件下随时间（t ）的变化关系如图所示。则下列 叙述正确的是（ ）
A.当平衡后，若温度升高化学平衡向逆反应方向移动
B.达到平衡后，增加 A 的质量有利于化学平衡向正反应方向移动
C.化学方程式中，m+n ＜e+f
D.达到平衡后，若使用催化剂 C 的质量分数将增大
解析：由图（1）知，升高温度，φ（C ）减小，则平衡向逆向移动，故选项A 正确；达平衡 后增加 A 的量，因 A 为固体，对平衡无影响，选项 B 错；增大压强 φ（C ）减小，则逆向 移动 n ＜e+f ，选项 C 错误，催化剂对化学平衡无影响，故选项 D 错。 答案：A 综合运用
8.对于可逆反应：2AB （g ）
A 2(g)+3
B 2(g)(正反应为吸热反应)，下列图象正确的是（
）
1 x 1 + p %
解析：升高温度 v(正)、v(逆)均增大，故选项 A 错；升温化学平衡向正方向移动，AB 3%减 小，故选项 B 正确；加压平衡向逆方向移动，AB 3%增加，故选项 C 错；由温度和压强推知 选项 D 正确。 答案：BD
9.某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A （g ）+B(g) 2C(g)达到平衡时，A 、B 和
C 的物质的量分别为 4 mol 、2 mol 和 4 mol 。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的 物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（ ） A.均减半 B.均加倍 C.均增加 1 mol D.均减少 1 mol
解析：在可变容器中加入 4 mol A 、2 mol B 、4 mol C ，达平衡后，再通入 1 mol A 、0.5 mol B 、 1 mol C 与上述平衡等效，再 通入 0.5 mol B ，则平衡向右移动，故 C 正确。 答案：C
10.往一真空密闭容器中通入一定量的气体 A ，在一定温度下发生反应：
2A （g ） B(g)+ xC(g),反应达平衡时，测得容器内压强增大了 p %,若此时 A 的转化率为
a%，下列关系正确的是（ ）
①若 x=1,则 p=a ②若 x=2,则 p ＜a ③若 x=3，则 p=a ④若 x=4,则 p≥a A.②③ B.①④ C.②③④ D.②④ 解析：由于反应压强增大因而 x ＞1，故①不正确。
2A （g ）
B （g ） + x
C （g ）
起始 m
变化量 m·a% 1 x
m·a% m ·a%
2 2
1 x
平衡 m （1-a%） ma% m ·a%
2 2
m 1
则 =
m - ma % + ma % + ma %
2 2
2 p + a
则 x= 当 x=2 时 a=2p 即 a ＞p
a
当 x=3 时 a=p
当 x=4 时 a= 2 3
即 a ＜p
答案：A
11.如下图所示，向A中充入1mol X和1mol Y，向B中充入2mol X和2mol Y，起始时，V（A）=V（B）=a L。在相同温度和有催化剂存在的条件下，两容器中各自发生下述反应：X+Y2Z+WΔH＜0(X、Y、Z、W均为气体)，达到平衡时，V（A）=1.2aL。试回答：
（1）A中X的转化率α(A)=_______________。
（2）A、B中X转化率的关系：α(A)_____________α(B)(填“＞”“=”或“＜”)。
（3）打开K，一段时间又达平衡时，A的体积为____________L（连通管中气体体积不计）。（4）在（3）达平衡后，同时等幅升高A、B的温度，达新平衡后A的体积__________（填“变大”“不变”或“变小”），其理由是________________________________________________。
解析：X+Y2Z+W
起始：1mol1mol00
变化量：x mol x mol2x mol x mol
平衡：（1-x）mol（1-x）mol2x mol x mol
2a
=，则x=0.4mol
2(1-x)+3x 1.2a
x转化率是
0.4mol
1mol
×100%=40%。
（2）B中各为2mol，则B中压强大因而转化率小。
（3）打开后，通入的气体X、Y各为3mol，则A、B合体积为3.6a，则A为2.6a。
答案：（1）40%
(2)＞
（3）2.6a
(4)变大升高温度化学平衡向逆方向移动，但温度升高时，气体体积变大，平衡向正方向
移动；且压强不变时，气体体积与温度成正比，为线性关系，是体积变化的主要原因
12.在一定条件下，可逆反应A
2
（g）+B
2
(g)2C(g)达到平衡时，各物质的平衡浓度分别为c(A2)=0.5mol·L-1,c(B2)=0.1mol·L-1,c(C)=1.6mol·L-1。若用a、b、c分别表示A2、B2、C 的初始浓度（mol·L-1）,则：
（1）a、b应满足的关系是___________________。
（2）a的取值范围是___________________。
解析：（1）设转化过程中A2（g）转化浓度为x mol·L-1，B2（g）的转化浓度也为x mol·L-1。平衡时：a-x=0.5,b-x=0.1。所以，a=b+0.4。
（2）①若A2、B2为起始物，生成1.6mol·L-1C需A20.8mol·L-1，A2的起始浓度为0.5
mol·L-1+0.8mol·L-1=1.3mol·L-1。②若0.1mol·L-1B
2
全部反应生成C，则A2的起始浓度为0.5mol·L-1-0.1mol·L-1=0.4mol·L-1，故a的取值范围为0.4＜a＜1.3。
答案：(1)a=b+0.4
(2)0.4＜a＜1.3
13.在一定条件下，反应2A（g）+B(g)4C(g)达到平衡，讨论：
（1）若 A 、B 的起始浓度分别为 2 mo l·L -1 和 1 mol·L -1,平衡时 A 、B 、C 的浓度取值范围分 别是___________________；若 A 、C 的起始浓度分别为 2 mol·L -1、2 mol·L -1,平衡时 A 、B 、 C 的浓度取值范围分别是：____________________________。
（2）若平衡时 A 、B 、C 的浓度分别为 a mol· L -1，d mol· L -1 和 a mol· L -1。起始时 A 、B 、C 的浓度分别是___________________。改变条件达到新平衡时，使B 的浓度变化范围为 0.5d mol·L -1—1.5d mo l·L -1，则应满足的条件是___________________。
解析：讨论反应物取值范围，由于忽略了已知两种以上反应物的量，必须讨论过量问题，往 往出现误解。当 A 、C 的起始浓度分别为 2 mol·L -1、2mol·L -1 时，由于 B 的起始浓度为 0 mol·L -1，为不足量，因此起始 2 mol·L -1 的 A 不可能反应转化，因此 C 的变化范围也只能是 0—2 mol ·L -1。
平衡时 A 、B 、C 的浓度分别为 a mol·L -1、d mol·L -1、a mol·L -1，其反应可能从正反应开始； 也可能从逆反应开始。但从逆反应开始时，由于仅有反应 C 物质不能得到平衡时的 A 、B 、 C 的浓度，所以要配置一定量的 A 或 B 物质。究竟选择 A 或 B ，就从 A 与 B 之间的过量问 题进行判断。
当 a ＞2d 时，意味 A 为过量，则 B 的起始浓度为 0 mol· L -1。4d mol·L -1C 转化 1 d mol· L -1B 和 2 d mol· L -1A ，则 C 的起始浓度为（a+4d ）mol·L -1，A 的起始浓度为（a-2d ） mol·L -1。 当 a ＞2d 时，B 过量，A 、B 、C 的浓度分别是：0 mol·L -1，（d-0.5a ） mol·L -1,3a mol·L -1。 改变条件，使 B 的平衡浓度在 0.5d mol·L -1—1.5d mol·L -1 范围内变化，也就是讨论 A 、B 、C 的取值范围。实际上就是要有一定量的 A ，消耗物质 B （由 d mol· L -1 减少到 0.5d mol· L -1） 生成 C ，根据方程式系数关系 A 的消耗量为 d mol·L -1，即现有的 A （a mol·L -1）应大于 d mol·L -1。同理当 B 的量增大时，C 的消耗量为 2d mol· L -1，即现有的 C （a mol· L -1）应大于 2d mol·L -1。两者都满足：a ＞2d 。 答案：（1）A ：0—2 mol·L -1 B ：0—1 mol·L -1 C ：0—4 mol·L -1；
A:2—3 mol·L -1 B:0—0.5 mol·L -1 C: 0—2 mol·L -1
(2)A:1.5a mol·L -1 B:(0.25a+d)mol·L -1 C:0 mol·L -1 若 a ＞2d ：A ：（a-2d ）mol·L -1 B ：0 mol·L -1 C ：（a+4d ） mol·L -1
若 a ＜2d ：A ：0 mol·L -1 B ：（d-0.5a ） mol·L -1 C ：3a mol·L -1,a ＞2d 拓展探究
14.在密闭容器中，保持一定温度进行如下反应：N 2（g ）+3H 2(g)
2NH 3(g),已知加入 1
mol N 2 和 3 mol H 2,在恒压条件下达到平衡时生成 amol NH 3,在恒容条件下达到平衡时生成 b mol NH 3(见表示编号①的一行)。若相同条件下，达到平衡时混合物中各组分的质量分数不 变。回答下列问题：
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式：K=__________________。 （2）平衡常数 K 值越大，表明建立平衡时_______________（填序号）。 A.N 2 的转化率越高 B.NH 3 的产量越大 C.正反应进行得越彻底 D.化学反应速率越快 （3）a 与 b 的关系是：a_______________b （填“＞”“＜”或“=”）。 （4）填写下表：
状态起始时物质的物质的量（mol）平衡时NH3的
条件
恒容编号
①
②
X（N
2
）
1
Y（H
2
）
3
Z（NH
3
）
物质的量（mol）
b
b
③ 2.25b
解答：（1）
（2）AC （3）＞（4）
c2(N H)
3
c(N)c3(H)
22
②③
0.75
2.25
2
0.5
b
b
第四节化学反应进行的方向 教学目标 1、知识与技能： （1）理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据； （2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向。 2、过程与方法： 通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。 3、情感态度与价值观： 通过本节内容的学习，使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。教学的重点和难点 焓减和熵增与化学反应方向的关系 教学方法 1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性，充分发挥学生的想象力； 2、启发学生学会归纳、概括，对信息进行加工，得出结论； 3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。
-10℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减的过程（但它是放热的）； 2Al（s）+ Fe 2O 3 （s）= Al 2 O 3 （s）+ 2Fe（s）△S = -39.35J·mol-1·K-1。 因此，反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。 [板书]三、焓变与熵变对反应方向的共同影响。 [讲述]在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。研究表明，在恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据是： [板书]体系自由能变化（△G、单位：KJ/mol）：△G = △H - T△S [指出] 体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。 [板书] △H - T△S < 0 反应能自发进行； △H - T△S = 0 反应达到平衡状态； △H - T△S > 0 反应不能自发进行。 [展示] [举例]对反应CaCO 3（s）= CaO（s）+ CO 2 （g） △H = + 178.2 KJ·mol-1△S = +169.6 J·mol-1·K-1 室温下，△G =△H-T△S =178.2KJ·mol-1–298K×169.6×10-3KJ·mol-1·K-1 = 128 KJ·mol-1>0 因此，室温下反应不能自发进行； 如要使反应自发进行，则应使△H - T△S < 0， 则T>△H/△S=178.2 KJ·mol-1/0.1696 KJ·mol-1·K-1 = 1051K。 [知识应用]本节课一开始提出处理汽车尾气的反应： 2NO（g） + 2CO（g） = N 2（g） + 2CO 2 （g）， 已知，298K、101KPa下，该反应△H = - 113.0 KJ·mol-1，△S = -143.5 J·mol-1·K-1 则△G =△H-T△S = - 69.68 KJ·mol-1 < 0 因此，室温下反应能自发进行。 [指出]但该反应速率极慢，需要使用催化剂来加速反应。 [总结]能量判据和熵判据的应用： 1、由能量判据知∶放热过程（△H﹤0）常常是容易自发进行； 2、由熵判据知∶许多熵增加（△S﹥0）的过程是自发的； 3、很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结
高二化学反应原理第二章化学反应的方向、限度和速率测试题含答案 1 质量检测 2 第Ⅰ卷（选择题，共54分） 3 一、选择题（本题包括18个小题，每题3分，共54分。每题只有一个选项符合题）4 1.下列反应中，一定不能自发进行的是（） 5 A.2KClO 3(s)====2KCl(s)+3O 2 (g) ΔH=－78.03 kJ·mol－1 ΔS=1 110 J·mol－1·K 6 －1 7 B.CO(g)====C(s,石墨)+1／2 O 2(g) ΔH =110.5 kJ·mol－1ΔS=－89.36 J·mol 8 －1·K－1 9 C.4Fe(OH) 2(s)+2H 2 O(l)+O 2 (g)====4Fe(OH) 3 (s) 10 ΔH =－444.3 kJ·mol－1 ΔS =－280.1 J·mol－1·K－1 11 D.NH 4HCO 3 (s)+CH 3 COOH(aq)====CO 2 (g)+CH 3 COONH 4 (aq)+H 2 O(l) 12 ΔH =37.301 kJ·mol－1ΔS =184.05 J·mol－1·K－1 13 2.下列反应中，熵减小的是（） 14 A、(NH 4) 2 CO 3 (s)＝NH 4 HCO 3 (s)+NH 3 (g) B、2N 2 O 5 (g)＝4NO 2 (g)＋O 2 (g) 15 C、 MgCO 3(s)＝MgO(s)＋CO 2 (g) D、2CO(g)＝2C(s)＋O 2 (g) 16
3. 反应4NH 3（气）＋5O 2（气） 4NO （气） 17 ＋6H 2O （气）在10L 密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol ，18 则此反应的平均速率v (X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为( ) 19 A ． (NH 3) = 0.010 mol/（L ·s ） B ．v (O 2) = 0.0010 mol/（L ·s ） 20 C ．v (NO) = 0.0010 mol/（L ·s ） D ．v (H 2O) = 0.045 mol/（L ·s ） 21 4. 将4molA 气体和2molB 气体在2L 的容器中混合，在一定条件下发生如下反应：22 2A （g ）+B （g ） 2C （g ），若经2s 后测得C 的浓度为0.6mol ·L -1，现有下列几 23 种说法： 24 ①用物质A 的浓度变化表示的反应速率为0.3mol ·L -1 ·s -1 25 ②用物质B 的浓度变化表示的反应速率为0.6 mol ·L -1·s -1 26 ③平衡时物质A 的转化率为70%， 27 ④平衡时物质B 的浓度为 0.7mol ·L -1，其中正确的是 28 （ ） 29
考点41 化学反应进行的方向 1．自发过程 （1）含义 在一定条件下，不需要借助外力就可以自动进行的过程。 （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．化学反应方向的判据 （1）焓判据 放热反应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进行的方向有一定的局限性。 （2）熵判据 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：同种物质，三种聚集状态下，熵值由大到小的顺序为S(g)>S(l)>S(s)。 ③熵判据：体系的混乱度增加，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进行的方向也不全面。 （3）复合判据——自由能变化判据 在温度、压强一定的条件下，化学反应进行的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，因此，把焓变和熵变判据结合起来组成的复合判据即自由能变化ΔG，更适合于所有过程的判断。ΔG=ΔH?TΔS（T 为开尔文温度），ΔG的正、负决定着反应的自发与否。
①ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。 ②ΔH－TΔS＝0，反应达到平衡状态。 ③ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。 考向化学反应方向的判定 典例1下列过程一定不能自发进行的是 A．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)ΔH＞0 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＜0 C．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＞0 D．2CO(g)===2C(s)＋O2(g)ΔH＞0 【解析】A.ΔH＞0，ΔS＞0，在较高温度下可满足ΔH－T·ΔS＜0，即在较高温度下反应能自发进行，故A不选；B.ΔH＜0，ΔS＜0，温度较低时即可满足ΔH－T·ΔS＜0，能自发进行，故B不选；C.ΔH＞0，ΔS＞0，在较高温度下可满足ΔH－T·ΔS＜0，即在较高温度下反应能自发进行，故C不选；D.ΔH＞0，ΔS＜0，一般情况下ΔG＝ΔH－T·ΔS＞0，不能自发进行，故选D。 【答案】D 1．已知反应2CO(g)2C(s)+O2(g)的ΔH为正值，ΔS为负值，设ΔH和ΔS不随温度的改变而改变。则下列说法中，正确的是 A．低温下是自发变化 B．高温下是自发变化 C．低温下是非自发变化，高温下是自发变化 D．任何温度下是非自发变化 焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响
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－1B．Y2为0.4 mol·L－1 C．X2为0.2 mol·L－1D．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) 题组一多个反应中平衡常数关系判断 1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)＋NaCl(s)?NaNO3(s)＋ClNO(g)K1 2NO(g)＋Cl2(g)?2ClNO(g)K2 则4NO2(g)＋2NaCl(s)?2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝________(用K1、K2表示)。 2．已知：①CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g) ②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)＋H2O(g) ③CO(g)＋H2O(g)?CO2(g)＋H2(g) 某温度下三个反应的平衡常数的值依次为K1、K2、K3，则该温度下反应3CO(g)＋3H2(g)?CH3OCH3(g)＋CO2(g)的化学平衡常数K为________________(用K1、K2、K3表示)。 题组二平衡常数的影响因素及其应用 3．甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制
2.2 化学反应的方向和限度 第 2 课时 每课一练（苏教版选修 4） 基础达标 1.改变反应条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列变化中正确的是（ ） A.生成物浓度一定增大 B.生成物的物质的量分数一定增大 C.反应物的转化率一定提高 D.某生成物的产率可能提高 解析：如增大体积平衡向正方向移动，则生成物浓度减小，选项 A 错；如加入反应物平衡 向正方向移动，生成物的质量分数不一定增大，转化率有增大、有减小，故选项 B 、C 错； 不论取什么措施，生成物产率有可能提高，故选项 D 正确。 答案：D 2.如图所示，φ(X)为气态反应物在平衡混合物中的体积分数，T 为温度。符合该曲线的反应 是（ ） A.2NH 3(g) N 2(g)+3H 2(g)(正反应为吸热反应) B.H 2(g)+I 2(g) 2HI(g)(正反应为放热反应) C.4NH 3(g)+5O 2(g) 4NO(g)+6H 2O(g)(正反应为放热反应) D .2SO 2（g ）+O 2(g) 2SO 3(正反应为放热反应) 解析：随温度升高 φ（X ）含量减小，则正反应一定是吸热反应，随压强增大 φ（X ）含量 升高，则正方向一定是体积增大的方向即 ΔV （g ）＞0，故选项 A 正确。 答案：A 3.在密闭容器中，进行反应 X （g ）+3Y(g) 2Z(g)，达到平衡后，其他条件不变，只增 加 X 的量，下列叙述中不正确的是（ ） A.正反应速率增大，逆反应速率减小 B.X 的转化率变大 C.Y 的转化率变大 D.正、逆反应速率都增大 解析：对于反应 X （g ）+3Y （g ） 2Z （g ）达到平衡只增加 X ，则平衡向右移动，正 反应速率增大，逆反应速率也随之逐渐增大，Y 转化率增大，X 的转化率却减小，故选 C 。 答案：C 4.可逆反应 3H 2（g ）+N 2(g) 2NH 3(g) ΔH ＜0,达到平衡后，为了使 H 2 的转化率增大， 下列选项中采用的三种方法都正确的是（ ） A.升高温度，降低压强，增加氮气 B.降低温度，增大压强，加入催化剂 C.升高温度，增大压强，增加氮气 D.降低温度，增大压强，分离出部分氨 解析：由于 ΔH ＜0，降低温度平衡向正方向移动，故 A 、C 错误；催化剂对化学平衡无影响， 故 B 错误；增大压强和分离出部分氨，都能增大 H 2 的转化率，故选 D 。
必修2第二章化学反应与能量 第一节 化学能与热能 1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。 原因：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。E 反应物总能量＞E 生成物总能量，为放热反应。E 反应物总能量＜E 生成物总能量，为吸热反应。 2、常见的放热反应和吸热反应 常见的放热反应：①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。 ④大多数化合反应（特殊：C ＋CO 22CO 是吸热反应）。 常见的吸热反应：①以C 、H 2、CO 为还原剂的氧化还原反应如：C(s)＋H 2O(g) CO(g)＋H 2(g)。 ②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H 2O ＋NH 4Cl ＝BaCl 2＋2NH 3↑＋10H 2O ③大多数分解反应如KClO 3、KMnO 4、CaCO 3的分解等。 需要加热，吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。 点拔：这种说法不对。如C ＋O 2＝CO 2的反应是放热反应，但需要加热，只是反应开始后不再需要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应是吸热反应，但反应并不需要加热。 第二节 化学能与电能 （1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 （2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。 （3）构成原电池的条件：（1）电极为导体且活泼性不同；（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。 △ △
商河弘德中学第二章化学反应的方向、限度和速率 质量检测 第Ⅰ卷（选择题，共54分） 一、选择题（本题包括18个小题，每题3分，共54分。每题只有一个选项符合题） 1.下列反应中，一定不能自发进行的是（） A.2KClO3(s)====2KCl(s)+3O2(g) ΔH=－78.03 kJ·mol－1 ΔS=1 110 J·mol－1·K－1 B.CO(g)====C(s,石墨)+1／2 O2(g) ΔH =110.5 kJ·mol－1ΔS=－89.36 J·mol－1·K－1 C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)====4Fe(OH)3(s) ΔH =－444.3 kJ·mol－1 ΔS =－280.1 J·mol－1·K－1 D.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)====CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH =37.301 kJ·mol－1ΔS =184.05 J·mol－1·K－1 2.下列反应中，熵减小的是（） A、(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g) B、2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) C、 MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g) D、2CO(g)＝2C(s)＋O2(g) 3.反应4NH 3（气）＋5O2（气） 4NO（气）＋6H2O（气）在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为( ) A．v (NH3) = 0.010 mol/（L·s） B．v (O2) = 0.0010 mol/（L·s） C．v (NO) = 0.0010 mol/（L·s） D．v (H2O) = 0.045 mol/（L·s） 4.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合，在一定条件下发生如下反应：2A（g）+B（g） （g），若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1，现有下列几种说法： ①用物质A的浓度变化表示的反应速率为0.3mol·L-1·s-1 ②用物质B的浓度变化表示的反应速率为0.6 mol·L-1·s-1 ③平衡时物质A的转化率为70%， ④平衡时物质B的浓度为0.7mol·L-1，其中正确的是（）A．①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④
课题：化学反应进行的方向及判断依据 设计者：浙江省磐安中学周岚岚 2010年6月1日 设计意图：让学生先从生活中的自发过程实例出发，展示有关情境图片，指出自发过程是“在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的过程。”从中得出自发过程能发生的规律：1、能量趋于“最低”的趋势2、“有序”变为“无序”的规律。然后请学生找能自发进行的反应，同时介绍几个吸热反应，从所举的例子中找到影响化学反应自发进行因素：1、能量降低- 放热反应（焓变△H<0）2、混乱度增大（熵变△S 第三节化学反应进行的方向 李度一中陈海思 1、反应熵变与反应进行方向 （1）熵：物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度，符号为S。单位：J··。（2）体系趋向于有序转变为无序，导致体系的熵增加，这叫做熵增原理，也是反应方向的判断依据。 （3）同一物质，在气态时熵值最大，液态时次之，固态时最小。即S（g）>S （l）>S（s） （4）方程式中气体计量数增大的方向就是熵增的方向。 2、反应方向判断依据 在温度。压强一定的条件下，化学反应的判断依据为： 反应能自发进行 反应达到平衡状态 反应不能自发进行 注意：（1）为负，为正时，任何温度反应都能自发进行 （2）为正，为负时，任务温度反应都不能自发进行 【习题一】 （2018春?集宁区校级期末）下列说法正确的是（） A．熵增大的反应一定可自发进行 B．熵减小的反应一定可自发进行 C．△H＜0的反应可能自发进行 D．△H＞0的反应不可能自发进行 【考点】焓变和熵变． 【专题】化学平衡专题． 【分析】化学反应是否自发进行的判断依据是△H-T△S＜0； 【解答】解：A、熵增大△S＞0，当△H＞0的反应，在低温下可能是非自发进行；在高温下可以是自发进行，故A错误； B、熵减小的反应△S＜0，当△H＞0的反应，一定是非自发进行的反应，故B错 误； C、△H＜0的反应，△S＞0的反应一定能自发进行，故C正确； D、△H＞0的反应，△S＞0，高温下反应可能自发进行，故D错误； 故选：C。 【习题二】 （2017秋?平顶山期末）下列说法正确的是（） A．自发反应在任何条件下都能实现 B．自发反应在恰当条件下才能实现 C．凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的 D．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变 【考点】焓变和熵变． 【专题】化学反应中的能量变化． 【分析】△H-T△S＜0的反应能够自发进行，△H-T△S＞0的反应不能够自发进行，反应能否自发进行，决定于焓变和熵变两个因素，缺一不可，据此分析．【解答】解：△H-T△S＜0的反应能够自发进行，△H-T△S＞0的反应不能够自发进行，反应能否自发进行，决定于焓变和熵变两个因素，缺一不可， A、放热的熵减小的反应在高温下不能自发进行，故A错误； B、自发反应需要在一定条件下才能够实现，B正确； C、反能否自发进行，决定于焓变和熵变两个因素，缺一不可，故C错误； D、反应能否自发进行，决定于焓变和熵变两个因素，缺一不可，故D错误；故选：B。 【习题三】 （2017秋?赤峰期末）已知反应2CO（g）=2C（s）+O2（g）的△H为正值，△S 为负值．设△H和△S不随温度改变，下列说法中正确的是（） A．低温下能自发进行 B．高温下能自发进行 C．低温下不能自发进行，高温下能自发进行 D．任何温度下都不能自发进行 【考点】焓变和熵变． 高考化学一轮复习测试卷及解析（36）： 化学反应的方向和限度 题组一 化学平衡状态的判断及平衡特征 1．(2011·山东理综，28)研究NO 2、SO 2、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。 (1)NO 2可用水吸收，相应的化学反应方程式为________________________________。 利用反应6NO 2＋8NH 37N 2＋12H 2O 也可处理NO 2。当转移1.2 mol 电子时，消耗的NO 2在标准状况下是________L 。 (2)已知：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)；ΔH ＝－196.6 kJ·mol －1 2NO(g)＋O 2(g)2NO 2(g)；ΔH ＝－113.0 kJ·mol －1 则反应NO 2(g)＋SO 2(g) SO 3(g)＋NO(g)的ΔH ＝________kJ·mol －1。 一定条件下，将NO 2与SO 2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是________。 a ．体系压强保持不变 b ．混合气体颜色保持不变 c ．SO 3和NO 的体积比保持不变 d ．每消耗1 mol SO 3的同时生成1 mol NO 2 测得上述反应平衡时NO 2与SO 2体积比为1∶6，则平衡常数K ＝________。 (3)CO 可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g)。CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右图所示。 该反应ΔH ________0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa 左右， 选择此压强的理由是__________________________________________________________。 2．(2011·浙江理综，27)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。 (1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡： NH 2COONH 4(s)2NH 3(g)＋CO 2(g) 实验测得不同温度下的平衡数据列于下表： 温度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡气体总浓度/mol·L －1 2.4×10－3 3.4×10－3 4.8×10－3 6.8×10－3 9.4×10－3 ①可以判断该分解反应已经达到平衡的是________。 A ．2v (NH 3)＝v (CO 2) B ．密闭容器中总压强不变 C ．密闭容器中混合气体的密度不变 D ．密闭容器中氨气的体积分数不变 催化剂 △ 2011-2012学年高二化学选修4（人教版）同步练习第二章 第四节化学反应进行的方向 一.教学内容： 化学反应进行的方向 二.重点、难点： 1.能利用焓变和熵变说明反应进行的方向 2.熵判据既是本节的重点，也是难点 三.具体内容： （一）自发过程和自发反应 1.自发过程 2.自发反应 3.举例 （二）反应熵变与反应方向 1.熵 2.熵变 3.反应的自发过程与熵变 （三）焓变与熵变对反应方向的共同影响 1.焓和熵的关系 2.焓变和熵变的影响 3.化学反应方向的判据 4.对反应方向判据的讨论 【典型例题】 [例1]试判断用于汽车净化的一个反应2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）在298K、100kPa下能否自发进行？ 已知：在298K、100kPa下该反应的△H＝－113.0kJ·mol-1， △S＝－145.3J·mol-1·K－1 答案：可以自发进行。 解析：考察利用公式计算判断自发反应过程。 [例2]已知在298.15K、100kPa下石灰石分解反应： CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）△H＝+178.3kJ·mol-1△S＝+160.4J·mol-1·K－1，试判断反应的自发性及自发进行的最低温度。 答案：非自发反应；1112K。 解析：考察基本公式的转化应用。 [例3]碳铵「（NH4）2CO3」在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法中正确的是（） A.碳铵分解是因为生成易挥发的气体，使体系的熵增大 B.碳铵分解是因为外界给予了能量 C.碳铵分解是吸热反应，根据能量判断不能自发分解 D.碳酸盐都不稳定，都能自发分解 答案：A 解析：考察反应方向的基本判断。 [例4]下列过程属于熵增加的是（） A.一定条件下，水由气态变成液态 B.高温高压条件下使石墨转变成金刚石 C.2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g） D.散落的火柴的无序排列 答案：CD 解析：有关熵的判断。 [例5]下列反应是自发进行的吸热反应的是（） A.NaOH+HCl=NaCl+H2O B.（NH4）2CO3（s）=NH4HCO3（s）+NH3（g） C.2CO+O2点燃 2CO2 D.C（s）+H2O（g）高温 CO（g）+H2（g） 第二章 化学反应的方向 一、选择题（每题2分，共40分） 1．如果系统经过一系列变化，最后又变到初始状态，则系统的 （A ） Q ＝0，W ＝0，ΔU ＝0，ΔH ＝0 （B ） Q ≠ 0，W ≠0，ΔU ＝0，ΔH ＝Q （C ）Q ＝－W ，ΔU ＝Q+W ，ΔH ＝0 （D ） Q ≠ W ，ΔU ＝Q+W ，ΔH ＝0 2．体系的性质有广延性质和强度性质，下列哪一组均属广延性质 （A ）T ，V ，H ，U ； （B ）U ，S ，G ，H ； （C ）S ，H ，G ，T （D ）S ，T ，V ，G 。 3．在下列反应中，r m ΔH 等于AgBr(s)的f m ΔH 的反应是 （A ）. Ag+ (aq) + Br- (aq) → AgBr (s) （B ）. 2Ag (s) + Br 2 (g)→2AgBr (s) （C ）. Ag (s) + 1 2 Br 2 (l) → AgBr (s) （D ） Ag (aq) +1 2 Br 2 (g) → AgBr (s) 4．若某体系所吸收的热量，全部用于体系的内能增加，则所需的条件是：①封闭系统 ②不 做体积功和其它功 ③恒压 ④恒温 （A ）①和②； （B ）①和③；（C ）①和④；（D ）②和④。 5．一般来说，以下哪种情况会导致熵值较小？ (A) 分子数较多； （B ）气体的量增加； (C) 分子对称性增加； （D ）固体物质液化。 6．在标准条件下石墨燃烧反应的焓变为-393.6 kJ·mol-1，金刚石燃烧反应的焓变为-395.5 kJ·mol-1，则石墨转变成金刚石反应的焓变为 （A ）. -789.1 kJ·mol-1 （B ）. 0 （C ）. +1.9 kJ·mol-1 （D ）-1.9 kJ·mol-1 7．25℃时NaCl 晶体在水中的溶解度约为6 mol·L -1，若在1L 水中加入1 mol NaCl ，则 NaCl (s) + H 2O (l) → NaCl (aq)的 （A ）. ΔS > 0，ΔG > 0 （B ） ΔS > 0，ΔG < 0 （C ）. ΔG > 0，ΔS < 0 （D ）. ΔG < 0，ΔS < 0 8．下列物质中可以认为具有最大摩尔熵的是 （A ）. Li (g) （B ）. Li (s) （C ）. LiCl·H 2O (s) （D ）. Li 2CO 3 (s) 9．下列反应中，r m ΔS 值最大的 化学反应的方向和限度 主讲：程为民 一周强化 一、一周内容概述 本周学习了化学反应的方向和限度，重点介绍了：化学反应的方向、判断化学反应方向的依据、化学平衡的建立、化学平衡常数、平衡转化率等。 二、重难点知识剖析 （一）化学反应的方向 自发反应：在一定条件下无需要外界帮助就能自动进行的反应。 化学反应具有方向性。许多化学反应能自发进行，而其逆反应无法进行。如： Zn＋CuSO 4＝ZnSO 4 ＋Cu （二）判断化学反应方向的依据 1、判断反应能否自发进行的因素之一：焓变（△H） （1）若△H＜0 ，一般正反应能自发进行。 （2）若△H＞0 ，一般正反应不能自发进行；而逆反应能自发进行。 绝大多数放热反应都能自发进行，而且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。因此，反应体系有趋向最低能量状态的倾向。 2、判断反应能否自发进行的因素之二：熵变（△S） 决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度。衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S表示。体系中微粒之间无规则排列的程度越大，体系的熵越大。 熵变（△S）：反应前后体系熵的变化叫做熵变，可用△S表示。如果发生变化后体系的混乱度增大，该过程的△S＞0 ；反之△S＜0 。 自发反应趋向于最大混乱度方向进行，即熵变△S＞0的方向。 （1）若△S＞0 ，一般正反应能自发进行。 （2）若△S＜0 ，一般正反应不能自发进行；而逆反应能自发进行。 3、判断反应能否自发进行的综合因素：吉布斯自由能（△G） 在恒温压条件下，封闭系统的吉布斯自由能变：△G＝△H－T△S。这一公式称为吉布斯等温方程式，是化学上最重要和最有用的公式之一。△G可作为反应或过程自发性的衡量标准：△G＜0时，过程为自发过程；△G＞0时，过程为非自发过程；△G＝0时，处于平衡状态。 △G的符号和大小不但取决于△H和△S的符号和大小，也与温度密切相关，可能出现表所示的四种情况。 表△H、△S及T对反应自发性的影响 类型 △H △S △G(△H－T△S) 正反应的自发性 实例 I － ＋ 永远是负 △H △S △G(△H－T△S) 正反应的自发性 实例 I － ＋ 永远是负 任何温 (g)＝3O2(g) Ⅱ ＋ － 永远是正 任何温度均不自发 CO(g)＝C(s)＋度均自发 2O 3 O2(g) Ⅲ ＋ ＋ 低温为正， △S △G(△H－T△S) 正反应的自发性 实例 I － ＋ 永远是负 任何温度均自 (g)＝3O2(g) Ⅱ ＋ － 永远是正 任何温度均不自发 CO(g)＝C(s)＋ 发 2O 3 O2(g) Ⅲ ＋ ＋ 低温为正， △G(△H－T△S) 正反应的自发性 实例 I － ＋ 永远是负 任何温度均自发 2O3(g)＝3O2(g) Ⅱ ＋ － 永远是正 任何温度均不自发 CO(g)＝C(s)＋ O2(g) Ⅲ ＋ ＋ 低温为正， 正反应的自发性 实例 I － ＋ 永远是负 任何温度均自发 2O (g)＝3O2(g) 3 (g)＝3O2(g) Ⅱ ＋ － 永远是实例 I － ＋ 永远是负 任何温度均自发 2O 3 (g) Ⅲ ＋ ＋ 低温为正， 正 任何温度均不自发 CO(g)＝C(s)＋O 2 I － ＋ 永远是负 任何温度均自发 2O3(g)＝3O2(g) Ⅱ ＋ － 永远是正 任何 温度均不自发 CO(g)＝C(s)＋O (g) Ⅲ ＋ ＋ 低温为正， 2 I － ＋ 永远是负 任何温度均自发 2O3(g)＝3O2(g) Ⅱ ＋ － 永远是正 任何温 (g) Ⅲ ＋ ＋ 低温为正， 度均不自发 CO(g)＝C(s)＋O 2 (g)＝3O2(g) Ⅱ ＋ － 永远是正 任何温度－ ＋ 永远是负 任何温度均自发 2O 3 第二章《化学反应速率和化学平衡》检测题 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意） 1. 在一密闭容器内发生氨分解反应：2NH 3N2＋3H2。已知NH3起始浓度是 2.6 mol·L－1，4s末为1.0 mol·L－1，若用NH3的浓度变化来表示此反应的速率，则v（NH3）应为（） A. 0.04 mol·L－1·s－1 B. 0.4 mol·L－1 ·s－1 C. 1.6 mol·L－1·s－1 D. 0.8 mol·L－1·s－1 2．反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)，在不同情况下测得反应速率，其中反应速率最快的是（） A．υ(D)=0.4 mol /(L·s) B．υ(C)=0.5 mol / (L·s) C．υ(B)=0.6 mol / (L·s) D．υ(A)=0.15 mol / (L·s) 3.某化学反应其△H== —122 kJ/mol，?S== +231 J/(mol·K)，则此反应在下列哪种情况下可自发进行 ( ) A．在任何温度下都能自发进行 B．在任何温度下都不能自发进行 C．仅在高温下自发进行 D．仅在低温下自发进行 4．可逆反应N 2+3H22NH3的正逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列关系中能说明反应已达到平衡状态的是( ) A．υ正(N2)=υ逆(NH3) B．3υ正(N2)=υ正(H2) C．2υ正(H2)=3υ逆(NH3) D．υ正(N2)=3υ逆(H2 ) 5．下列说法正确的是( ) A．增大压强，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大 B．升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率可能增大 C．加入反应物，使活化分子百分数增大，化学反应速率增大 D．一般使用催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，增大化学反应速率 6.在2L密闭容器中加入4molA和6molB，发生以下反应：4A(g)+6B(g) 4C(g) +5D(g)。若经5s后，剩下的A是2.5mol，则B的反应速率是（） A．0.45 mol / (L·s) B．0.15 mol / (L·s) C．0.225 mol / (L·s) D．0.9 mol /(L·s) 7．有一处于平衡状态的反应：X(s)＋3Y(g) 2Z(g) ΔH＜0。为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是①高温②低温③高压④低压⑤加催化剂⑥分离出Z ( ) A．①③⑤ B．②③⑤ C．②③⑥ D．②④⑥ 8. 反应2A(g)2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是（） A. 加压 B. 减压 C. 减少E的浓度 D. 降温 9.一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气 体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，下列描述 正确的是( ) A．反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为 0.158 mol/(L·s) B．反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0% D．反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)=Z(g) 《化学反应进行的方向》教学设计 一、教材分析与学情分析 本节课内容介绍了“焓判据、熵判据及自由能判据（△G=△H-T△S）”知识，有一定难度。人教版教材将本节内容安排在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学平衡之后以知识介绍的方式呈现出来，让学生了解焓变只与初末状态有关而与途径无关，决定反应进行方向的因素不是单一的焓变，熵变也是决定因素之一。 教材从学生已有的知识和生活经验出发，分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一，以学生熟悉的爬山方式，介绍焓变与途径无关，再以自发进行的放热反应为例，介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向——焓判据；以生活现象为例，说明混乱度（熵）增加是自然界的普遍规律，也是化学反应自发进行的一种倾向——熵判据。第二，用实例说明单独运用上述判据中的任一种，都可能出现错误，都不是全面的。第三，要正确的判断化学反应的方向，需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。第四，简单介绍了自由能判据的结论性内容。 二、教学目标 1、知识与技能： （1）理解判断化学反应方向的焓判据及熵判据； （2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向； 2、过程与方法： 通过学生已有知识及日常生活中的见闻，构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。 3、情感态度与价值观： （1）激发学生的学习兴趣，培养学生从微观的角度理解化学反应，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度，树立透过现象看本质的唯物主义观点。 （2）通过本节内容的学习，体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。 三、教学的重点和难点 焓判据、熵判据、自由能判据与化学反应方向的关系 四、教学方法 1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性，充分发挥学生的想象力； 2、启发学生学会归纳、概括，对信息进行加工，得出结论； 3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。 五、教学过程 《化学反应进行的方向》教学设计 \一、课程分析： 1 .教材的地位与作用 本节为人教版化学选修4第二章第四节《化学反应进行的方向》。主要介绍了“焓判据、熵判据及自由能变化（△G=△H-T△S）”知识，有一定难度。教材从学生已有的知识和生活经验出发，分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一，以学生熟悉的自发进行的放热反应为例，介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向——焓判据；以生活现象为例，说明混乱度（熵）增加是自然界的普遍规律，也是化学反应自发进行的一种倾向——熵判据。第二，用实例说明单独运用上述判据中的任一种，都可能出现错误，都不是全面的。第三，要正确的判断化学反应的方向，需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。第四，简单介绍了自由能判据的结论性内容。 2. 教学目标 知识与技能: （1）通过学生日常生活中所见所闻以及常见的化学反应，让学生了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性 (2)通过“有序”和“无序”的对比，引出熵的概念 (3)通过日常生活中的见闻引导学生，使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小，只能判 断反应自发进行的可能性，不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小。 过程与方法: 通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加式，构建新知识 情感态度价值观: 通过日常生活中的焓变和熵变的具体实例，让学生明确化学与日常生活是息息相关的3．教学重难点 重点：熵判据难点：焓减与熵增与化学反应方向的关系 二、教学方法： 教师教法：创设情境、问题引导、重点讲解 学生学法：思考交流、分析讨论、习题检测 三、学生学情： 本节内容是在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学平衡等知识之后，以知识介绍的方式呈现出来，让学生了解决定反应进行方向的因素不是单一的焓变，熵变也是决定因素之一。 四、教学过程： 【一、情景创设，导入新课】 提问：同学们知道二十一世纪的第三金属是指哪种金属吗？你知道它的用途吗？钛这种金属是如何被发现，又是怎样制备出来的呢？科学家们遇到了怎样的困难呢？ （TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) TiCl4＋2Mg＝2MgC12＋Ti）第一步科学家们就被难住了。这个反应在任何温度下都不反应，但是其逆向反应，四氯化钛与氧气却能在一定温度下反应生成二氧化钛，这是工业生产二氧化钛的一种方法。也就是说，这个反应根本不能按照科学家欲设的方向进行。这在科学研究中是很常见的，在同学们的学习中是否也遇到过类似的情况呢？ 例如：CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu以上两个反应的正向在常温常压下都能自动发生，而逆向反应在相同条件下却不能自动进行。也就说化学反应存在方向性。【设计意图】通过金红石无法直接制取钛，激发学生的学习兴趣，引出反应进行方向。 第二章 化学反应进行的方向和限度 教学内容 1. 焓变与变化方向； 2. 熵变与变化方向； 3. 吉布斯函数变与变化方向； 4. 化学反应的限度——化学平衡。 教学要求 理解标准熵、标准生成吉布斯函数变、标准平衡常数等有关概念；掌握反应的熵变与吉布斯函数变的求算方法；熟悉等温等压条件下化学反应进行方向的判断方法；掌握吉布斯方程及转化温度的计算方法；掌握标准平衡常数（Θ K ）的表达和Θ K 与标准吉布斯函数变的关系及化学平衡的相关计算；了解影响化学平衡移动的有关因素。 知识点与考核点 1．熵（S ） 系统内微观质点混乱度的量度。Ωln k S =（k 是Boltzmann 常数，Ω是微观状态数（与混乱度密切相关）。熵是状态函数。 2． 热力学第三定律 在0K 时，任何纯物质、完整晶体的绝对熵为0，（固体在0K 时，任何物质的 热运动停止，只有一种微观状态，即Ω=1）。 3． 标准摩尔熵（θ m S ） 一定温度下，1mol 纯物质在标准情况下的规定熵。 人为规定：处于标准条件下的水合H + 离子的标准熵为零，其它离子的标准 熵为其相对值。 4．影响熵的因素 ① 相同物质S g ＞ S l ＞ S s ； ② 分子数越多、分子量越大、物质结构越复杂，熵越大； ③ 固体溶解于水，熵增加，而气体溶解于水，熵减小； ④ 温度越高，熵越大。 5．反应熵变的计算 对化学反应a A + f F ＝ g G + d D =θ ?m r S gS θm ，G + dS θm ，D – aS θm ，A – fS θm ，F ＝∑θνB B ,m B S 。 注意：①计量系数；②物质的聚集状态。 6． 熵变与化学反应方向 等温等压条件下，熵变大于零（S ?＞ 0）有利于变化过程自发进行，但 不能单独作为判断化学反应方向的标准。 7． 焓变与化学反应方向 等温等压条件下，焓变小于零（H ?＞ 0）有利于变化过程自发进行，但 不能单独作为判断变化过程方向的标准。 8． 吉布斯函数 TS H G -= （G 为状态函数，为复合函数）。 9． 吉布斯函数变 S T H G ?-?=?(恒温、恒压下反应的推动力)（G ?不是状态函数．．．．．． ）。 10. 标准摩尔生成吉布斯函数(Δf G m Θ) 在一定温度，标准状态下，由最稳定单质生成1mol 纯物质时反应的标准吉布斯函数变。 11. 化学反应标准吉布斯函数变(Θ?m r G )的计算 对化学反应 a A + f F ＝ g G + d D θ ?m r G = g Δf G m θ，G + d Δf G m θ，D — a Δf G m θ，A — f Δf G m θ，F =Θ?∑B ,f B B m G ν 注意：①计量系数，②物质的聚集状态。 12．ΔG 与ΔS 、ΔH 及T 的关系 13．等温、等压，判断变化过程自发进行方向的判据 ΔG ＜ 0 过程正向自发进行 ΔG = 0 处于平衡状态 ΔG ＞ 0 过程逆向自发进行高中化学选修四第二章化学反应进行的方向知识点
化学反应的方向和限度
化学反应进行的方向练习题
第二章 化学反应的方向部分作业的提示
化学反应的方向和限度
化学反应原理--第二章测试题
《化学反应进行的方向》教学设计
化学反应进行的方向
第二章化学反应进行的方向和限度.(DOC)
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