歷史第24講 化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 新人教版

《歷史第24講 化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《歷史第24講 化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 新人教版（108頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第24講化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向講化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向考綱要求考綱要求 1.了解化學(xué)平衡常數(shù)的含義并能利用化學(xué)平衡了解化學(xué)平衡常數(shù)的含義并能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。2.能正確計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率能正確計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率()。3.了解化學(xué)反應(yīng)的方向與化學(xué)反應(yīng)的焓變與熵變的關(guān)系。了解化學(xué)反應(yīng)的方向與化學(xué)反應(yīng)的焓變與熵變的關(guān)系。高頻考點(diǎn)一化學(xué)平衡常數(shù)高頻考點(diǎn)一化學(xué)平衡常數(shù)1判斷正誤判斷正誤(正確的打正確的打“”“”，錯(cuò)誤的打，錯(cuò)誤的打“”)。(1)平衡常數(shù)表達(dá)式中，可以是物質(zhì)的任一濃度平衡常數(shù)表達(dá)式中，可以是物質(zhì)的任一濃度()(2)溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑

2、均能改變平衡常數(shù)溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑均能改變平衡常數(shù)()(3)升高溫度，平衡常數(shù)一定增大升高溫度，平衡常數(shù)一定增大()(4)平衡常數(shù)變化，化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動(dòng)平衡常數(shù)變化，化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動(dòng)()1化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)(1)概念概念在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物_與反應(yīng)物與反應(yīng)物_的比值是一個(gè)常數(shù)，稱(chēng)為的比值是一個(gè)常數(shù)，稱(chēng)為化學(xué)平衡常數(shù)，用符號(hào)化學(xué)平衡常數(shù)，用符號(hào)K表示。表示。濃度冪之積濃度冪之積濃度冪之積濃度冪之積(3)實(shí)例實(shí)例2.化學(xué)平衡常數(shù)的意義化學(xué)平衡常數(shù)的意義(1)K值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率值越大，反應(yīng)物

3、的轉(zhuǎn)化率_，正反應(yīng)進(jìn)行的程度，正反應(yīng)進(jìn)行的程度_。(2)K只受只受_影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無(wú)關(guān)。影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無(wú)關(guān)。(3)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)?；瘜W(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。越大越大越大越大溫度溫度(2)判斷可逆反應(yīng)的熱效應(yīng)判斷可逆反應(yīng)的熱效應(yīng)【解析解析】 按先后順序?qū)Ψ磻?yīng)式進(jìn)行編號(hào)，依次為按先后順序?qū)Ψ磻?yīng)式進(jìn)行編號(hào)，依次為、，由于所求的反應(yīng)式，由于所求的反應(yīng)式可用反應(yīng)式可用反應(yīng)式反應(yīng)式反應(yīng)式得得到，故由化學(xué)平衡常數(shù)的意義知，到，故由化學(xué)平衡常數(shù)的意義知，K3K1/K2?！敬鸢复鸢浮?D考點(diǎn)考點(diǎn)2化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素化學(xué)平衡常數(shù)的影響因

4、素3(2016上海高考上海高考)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和環(huán)保要求的不斷隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提高，提高，CO2的捕集利用技術(shù)成為研究的重點(diǎn)。的捕集利用技術(shù)成為研究的重點(diǎn)。完成下列填空：完成下列填空：(1)目前國(guó)際空間站處理目前國(guó)際空間站處理CO2的一個(gè)重要方法是將的一個(gè)重要方法是將CO2還原，還原，所涉及的反應(yīng)方程式為所涉及的反應(yīng)方程式為CO2(g)4H2(g) CH4(g)2H2O(g)已知已知H2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的升高而增加。的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的升高而增加。若溫度從若溫度從300 升至升至400 ，重新達(dá)到平衡，判斷下列表，重新達(dá)到平衡，判斷下列表格中各物理量的變化。格中各物理量的變

5、化。(選填選填“增大增大”“”“減小減小”或或“不變不變”)v正v逆平衡常數(shù)K轉(zhuǎn)化率(2)相同溫度時(shí)，上述反應(yīng)在不同起始濃度下分別達(dá)到平相同溫度時(shí)，上述反應(yīng)在不同起始濃度下分別達(dá)到平衡，各物質(zhì)的平衡濃度如下表：衡，各物質(zhì)的平衡濃度如下表：【知識(shí)歸納知識(shí)歸納】 (1)化學(xué)平衡常數(shù)與物質(zhì)狀態(tài)的關(guān)系化學(xué)平衡常數(shù)與物質(zhì)狀態(tài)的關(guān)系由于固體或純液體的濃度視為常數(shù)由于固體或純液體的濃度視為常數(shù)1，所以在平衡常數(shù)表，所以在平衡常數(shù)表達(dá)式中不再寫(xiě)出。達(dá)式中不再寫(xiě)出。(2)化學(xué)平衡常數(shù)與平衡移動(dòng)的關(guān)系化學(xué)平衡常數(shù)與平衡移動(dòng)的關(guān)系即使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，但只要溫度不變，平衡常數(shù)就不即使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，但只要溫度不變

6、，平衡常數(shù)就不會(huì)改變，利用此守恒可以計(jì)算恒定溫度下再次平衡后的轉(zhuǎn)化會(huì)改變，利用此守恒可以計(jì)算恒定溫度下再次平衡后的轉(zhuǎn)化率等物理量，這也是定量計(jì)算的重要定律。率等物理量，這也是定量計(jì)算的重要定律?？键c(diǎn)考點(diǎn)3應(yīng)用應(yīng)用K判斷反應(yīng)的狀態(tài)及熱效應(yīng)判斷反應(yīng)的狀態(tài)及熱效應(yīng)5(2018貴陽(yáng)模擬貴陽(yáng)模擬)某溫度下反應(yīng)某溫度下反應(yīng)H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)的平衡常數(shù)K57.0，現(xiàn)向此溫度下的真空容器中充入，現(xiàn)向此溫度下的真空容器中充入0.2 molL1H2(g)、0.5 molL1I2(g)及及0.3 molL1HI(g)，則下列，則下列說(shuō)法中正確的是說(shuō)法中正確的是()A反應(yīng)正好達(dá)平衡反應(yīng)正好達(dá)平

7、衡B反應(yīng)向左進(jìn)行反應(yīng)向左進(jìn)行C反應(yīng)向某方向進(jìn)行一段時(shí)間后反應(yīng)向某方向進(jìn)行一段時(shí)間后K57.0D反應(yīng)向某方向進(jìn)行一段時(shí)間后反應(yīng)向某方向進(jìn)行一段時(shí)間后c(H2)0.2 molL16(2016海南高考海南高考)順順1，2二甲基環(huán)丙烷和反二甲基環(huán)丙烷和反1，2二甲基二甲基環(huán)丙烷可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化：環(huán)丙烷可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化：該反應(yīng)的速率方程可表示為：該反應(yīng)的速率方程可表示為：v(正正)k(正正)c(順順)和和v(逆逆)k(逆逆)c(反反)，k(正正)和和k(逆逆)在一定溫度時(shí)為常數(shù)，分別稱(chēng)作正、逆在一定溫度時(shí)為常數(shù)，分別稱(chēng)作正、逆反應(yīng)速率常數(shù)?；卮鹣铝袉?wèn)題：反應(yīng)速率常數(shù)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)已知：已知：t1溫度

8、下，溫度下，k(正正)0.006 s1，k(逆逆)0.002 s1，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)值該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)值K1_；該反應(yīng)的活化能；該反應(yīng)的活化能Ea(正正)小于小于Ea(逆逆)，則，則H_0(填填“小于小于”“”“等于等于”或或“大于大于”)。 (2)t2溫度下，圖中能表示順式異構(gòu)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化溫度下，圖中能表示順式異構(gòu)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的曲線是的曲線是_(填曲線編號(hào)填曲線編號(hào))，平衡常數(shù)值，平衡常數(shù)值K2_；溫度溫度t2_t1(填填“小于小于”“”“等于等于”或或“大于大于”)，判斷理由，判斷理由是是_?！窘馕鼋馕觥?(1)根據(jù)根據(jù)v(正正)k(正正)c(順順)、k(正

9、正)0.006 s1，則則v(正正)0.006c(順順)，v(逆逆)k(逆逆)c(反反)，k(逆逆)0.002 s1，v(逆逆)k(逆逆)c(反反)0.002c(反反)，化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)正逆反，化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，則應(yīng)速率相等，則0.006c(順順)0.002c(反反)，K1c(反反)/c(順順)0.0060.0023；該反應(yīng)的活化能；該反應(yīng)的活化能Ea(正正)小于小于Ea(逆逆)，說(shuō)明，說(shuō)明斷鍵吸收的能量小于成鍵釋放的能量，即該反應(yīng)為放熱反斷鍵吸收的能量小于成鍵釋放的能量，即該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則應(yīng)，則H小于零。小于零。(2)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，c(順順)的濃度大，單位時(shí)間的濃度

10、變化大，的濃度大，單位時(shí)間的濃度變化大，w(順順)的變化也大，故的變化也大，故B曲線符合題意，設(shè)順式異構(gòu)體的起始濃曲線符合題意，設(shè)順式異構(gòu)體的起始濃度為度為x，該可逆反應(yīng)左右物質(zhì)系數(shù)相等，均為，該可逆反應(yīng)左右物質(zhì)系數(shù)相等，均為1，則平衡時(shí)，順，則平衡時(shí)，順式異構(gòu)體為式異構(gòu)體為0.3x，反式異構(gòu)體為，反式異構(gòu)體為0.7x，所以平衡常數(shù)值，所以平衡常數(shù)值K20.7x0.3x7/3，因?yàn)?，因?yàn)镵1K2，放熱反應(yīng)升高溫度時(shí)平衡向逆，放熱反應(yīng)升高溫度時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以溫度反應(yīng)方向移動(dòng)，所以溫度t2大于大于t1?！敬鸢复鸢浮?(1)3小于小于(2)B7/3大于因大于因K1K2，放熱反應(yīng)升高溫度時(shí)

11、平衡向逆，放熱反應(yīng)升高溫度時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)反應(yīng)方向移動(dòng) 高頻考點(diǎn)二化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算高頻考點(diǎn)二化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算1某溫度下，向容積為某溫度下，向容積為2 L的密閉反應(yīng)器中充入的密閉反應(yīng)器中充入0.10 mol SO3，當(dāng)反應(yīng)器中的氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí)，測(cè)得，當(dāng)反應(yīng)器中的氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí)，測(cè)得SO3的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率為為20%，則該溫度下反應(yīng)，則該溫度下反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的平衡的平衡常數(shù)為常數(shù)為_(kāi)?？键c(diǎn)考點(diǎn)1化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的基本計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的基本計(jì)算1(2018銅川模擬銅川模擬)在在10 L密閉容器中，密閉容器中，1 mol A和和3 mol B在一

12、定條件下反應(yīng)：在一定條件下反應(yīng)：A(g)xB(g)2C(g)，2 min后反應(yīng)達(dá)后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得混合氣體共到平衡時(shí)，測(cè)得混合氣體共3.4 mol，生成，生成0.4 mol C，則下列，則下列計(jì)算結(jié)果正確的是計(jì)算結(jié)果正確的是()A平衡時(shí)，物質(zhì)的量之比平衡時(shí)，物質(zhì)的量之比n(A)n(B)n(C)2114Bx值等于值等于3CA的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為20%DB的平均反應(yīng)速率為的平均反應(yīng)速率為0.4 molL1min12a0.4 mol，a0.2 mol。平衡時(shí)混合氣體的總物質(zhì)的量。平衡時(shí)混合氣體的總物質(zhì)的量為為3.4 mol，1a3xa2a3.4 mol，x4，B錯(cuò)；平衡時(shí)錯(cuò)；平衡時(shí)A、B、C的物

13、質(zhì)的量分別為的物質(zhì)的量分別為0.8 mol、2.2 mol、0.4 mol，所以，所以比值為比值為4112，A錯(cuò)；錯(cuò)；A的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為0.2 mol/1 mol100%20%，C對(duì)；對(duì)；B的平均反應(yīng)速率為的平均反應(yīng)速率為0.8 mol/(10 L2 min)0.04 molL1min1，D錯(cuò)。錯(cuò)。【答案答案】 C2(2018遼寧五校聯(lián)考遼寧五校聯(lián)考)t 時(shí)，在體積不變的密閉容器中時(shí)，在體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：發(fā)生反應(yīng)：X(g)3Y(g)2Z(g)，各組分在不同時(shí)刻的濃，各組分在不同時(shí)刻的濃度如表所示，下列說(shuō)法正確的是度如表所示，下列說(shuō)法正確的是()物質(zhì)XYZ初始濃度/molL10.

14、10.202 min末濃度/molL10.08ab平衡濃度/molL10.050.050.1A.平衡時(shí)，平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為20%Bt 時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為40C增大平衡后的體系壓強(qiáng)，增大平衡后的體系壓強(qiáng)，v正正增大，增大，v逆逆減小，平衡向正減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)反應(yīng)方向移動(dòng)D前前2 min內(nèi)，用內(nèi)，用Y的變化量表示的平均反應(yīng)速率的變化量表示的平均反應(yīng)速率v(Y)0.03 molL1min1考點(diǎn)考點(diǎn)2化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的相互換算化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的相互換算(一一)已知化學(xué)平衡常數(shù)，求轉(zhuǎn)化率已知化學(xué)平衡常數(shù)，求轉(zhuǎn)化率3羰基硫羰基硫(COS)可作為一種糧

15、食熏蒸劑，能防止某些昆可作為一種糧食熏蒸劑，能防止某些昆蟲(chóng)、線蟲(chóng)和真菌的危害。在恒容密閉容器中，將蟲(chóng)、線蟲(chóng)和真菌的危害。在恒容密閉容器中，將CO和和H2S混混合加熱并達(dá)到下列平衡：合加熱并達(dá)到下列平衡：CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1反應(yīng)前反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為物質(zhì)的量為10 mol，平衡后，平衡后CO物質(zhì)的量為物質(zhì)的量為8 mol。下列說(shuō)法正確的是。下列說(shuō)法正確的是()A升高溫度，升高溫度，H2S濃度增加，表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)濃度增加，表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B通入通入CO后，正反應(yīng)速率逐漸增大后，正反應(yīng)速率逐漸增大C反應(yīng)前反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為物質(zhì)的量為7 molDCO的平衡

16、轉(zhuǎn)化率為的平衡轉(zhuǎn)化率為80%(二二)已知轉(zhuǎn)化率，求化學(xué)平衡常數(shù)已知轉(zhuǎn)化率，求化學(xué)平衡常數(shù)4已知：已知：C2H4(g)H2O(g) C2H5OH(g)H45.5 kJmol1。乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)。間接水合法生產(chǎn)。下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系的關(guān)系(其中其中nH2OnC2H411)。(1)列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp_(用平衡分壓用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算。分壓

17、總壓代替平衡濃度計(jì)算。分壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(2)圖中壓強(qiáng)圖中壓強(qiáng)(p1、p2、p3、p4)的大小順序?yàn)榈拇笮№樞驗(yàn)開(kāi)，理由，理由是是_。(3)氣相直接水合法常采用的工藝條件為：磷酸氣相直接水合法常采用的工藝條件為：磷酸/硅藻土為硅藻土為催化劑，反應(yīng)溫度催化劑，反應(yīng)溫度290 ，壓強(qiáng)，壓強(qiáng)6.9 MPa。nH2OnC2H40.61。乙烯的轉(zhuǎn)化率為。乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%。若要進(jìn)一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率，。若要進(jìn)一步提高乙烯轉(zhuǎn)化率，除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外，還可以采取的措施有除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外，還可以采取的措施有_、_。高頻考點(diǎn)三化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向高頻考點(diǎn)三化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行

18、的方向(4)由能量判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)，將更適合于由能量判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)，將更適合于所有的過(guò)程所有的過(guò)程()(5)凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的()(6)10的水結(jié)成冰，可用熵變的判據(jù)來(lái)解釋反應(yīng)的自發(fā)的水結(jié)成冰，可用熵變的判據(jù)來(lái)解釋反應(yīng)的自發(fā)性性()2能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生嗎？能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生嗎？【答案答案】 不一定；化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)指出的僅僅是在不一定；化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)指出的僅僅是在一定條件下化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)，并不能說(shuō)明在該條件一定條件下化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)，并不能說(shuō)明在該條件

19、下反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生，還要考慮化學(xué)反應(yīng)的快慢問(wèn)題。下反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生，還要考慮化學(xué)反應(yīng)的快慢問(wèn)題。1自發(fā)過(guò)程自發(fā)過(guò)程(1)含義：在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動(dòng)進(jìn)含義：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(guò)程。行的過(guò)程。(2)特點(diǎn)特點(diǎn)體系趨向于從體系趨向于從_狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)狀態(tài)狀態(tài)(體系對(duì)外部體系對(duì)外部做功或做功或_熱量熱量)。在密閉條件下，體系有從在密閉條件下，體系有從_轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)的傾向性的傾向性(無(wú)序體系更加穩(wěn)定無(wú)序體系更加穩(wěn)定)。高能高能低能低能放出放出有序有序無(wú)序無(wú)序2化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)(1)焓判據(jù)焓判據(jù)放熱過(guò)程中體系能量放熱過(guò)程中體系

20、能量_，H_0，具有自發(fā)進(jìn)行的傾，具有自發(fā)進(jìn)行的傾向，但有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，故只用焓變判斷反應(yīng)方向，但有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，故只用焓變判斷反應(yīng)方向不全面。向不全面。(2)熵判據(jù)熵判據(jù)熵：描述體系熵：描述體系_程度的物理量，符號(hào)為程度的物理量，符號(hào)為_(kāi)，熵值越，熵值越大，體系混亂度大，體系混亂度_。降低降低混亂混亂S越大越大同種物質(zhì)的熵值比較：同種物質(zhì)的熵值比較：S(g)_ S(l)_ S(s)。 熵判據(jù)：體系的混亂度熵判據(jù)：體系的混亂度_，S0，反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行，反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向。但有些熵減的過(guò)程也能自發(fā)進(jìn)行，故只用熵變來(lái)判的傾向。但有些熵減的過(guò)程也能自發(fā)進(jìn)行，故只用熵變來(lái)判斷

21、反應(yīng)方向也不全面。斷反應(yīng)方向也不全面。增大增大(3)復(fù)合判據(jù)復(fù)合判據(jù)在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)方向是反應(yīng)的焓變?cè)跍囟取簭?qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)方向是反應(yīng)的焓變和熵變共同影響的結(jié)果，反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù)為和熵變共同影響的結(jié)果，反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù)為GHTS。【注意注意】 (1)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，需要綜合考慮焓變和熵反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，需要綜合考慮焓變和熵變對(duì)反應(yīng)的影響。變對(duì)反應(yīng)的影響。(2)復(fù)合判據(jù)復(fù)合判據(jù)HTS04(2018天水模擬天水模擬)下列說(shuō)法中，正確的是下列說(shuō)法中，正確的是()A反應(yīng)產(chǎn)物的總能量大于反應(yīng)物的總能量時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物的總能量大于反應(yīng)物的總能量時(shí)，H0B已知反應(yīng)已知反應(yīng)H2(

22、g)I2(g)2HI(g)平衡常數(shù)為平衡常數(shù)為K，則，則2H2(g)2I2(g)4HI(g)的平衡常數(shù)為的平衡常數(shù)為2KCH0的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行D在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，不能改在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，不能改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向【知識(shí)歸納知識(shí)歸納】 焓變、熵變和溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的影響焓變、熵變和溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的影響規(guī)律規(guī)律HSHTS反應(yīng)情況永遠(yuǎn)是負(fù)值在任何溫度下過(guò)程均自發(fā)進(jìn)行永遠(yuǎn)是正值在任何溫度下過(guò)程均非自發(fā)進(jìn)行低溫為正高溫為負(fù)低溫時(shí)非自發(fā)，高溫時(shí)自發(fā)低溫為負(fù)高溫為正低溫時(shí)自發(fā)，高溫時(shí)非自發(fā)難點(diǎn)專(zhuān)攻難

23、點(diǎn)專(zhuān)攻(二十二二十二)化學(xué)原理在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用化學(xué)原理在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用A催化劑活性降低催化劑活性降低B平衡常數(shù)變大平衡常數(shù)變大C副反應(yīng)增多副反應(yīng)增多 D反應(yīng)活化能增大反應(yīng)活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n(氨氨)/n(丙烯丙烯)的關(guān)系如圖的關(guān)系如圖(b)所所示。由圖可知，最佳示。由圖可知，最佳n(氨氨)/n(丙烯丙烯)約為約為_(kāi)，理由是，理由是_。進(jìn) 料 氣 氨 、 空 氣 、 丙 烯 的 理 論 體 積 比 約 為進(jìn) 料 氣 氨 、 空 氣 、 丙 烯 的 理 論 體 積 比 約 為_(kāi)。【解析解析】 (1)由于反應(yīng)由于反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)增加的放熱反應(yīng)是一個(gè)氣

24、體分子數(shù)增加的放熱反應(yīng)，降溫、減壓均有利于提高丙烯腈的平衡產(chǎn)率。有機(jī)反應(yīng)中要，降溫、減壓均有利于提高丙烯腈的平衡產(chǎn)率。有機(jī)反應(yīng)中要提高某反應(yīng)的選擇性，關(guān)鍵是選擇合適的催化劑。提高某反應(yīng)的選擇性，關(guān)鍵是選擇合適的催化劑。(2)由于反應(yīng)由于反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度降低，平衡右移，丙烯腈的是放熱反應(yīng)，溫度降低，平衡右移，丙烯腈的平衡產(chǎn)率應(yīng)增大，因此圖平衡產(chǎn)率應(yīng)增大，因此圖(a)中中460 以下的產(chǎn)率不是對(duì)應(yīng)溫度以下的產(chǎn)率不是對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率。反應(yīng)下的平衡產(chǎn)率。反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的升高而變小，反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的升高而變小，反應(yīng)的活化能不受溫度的影響，故當(dāng)溫度高于的活化能不受溫度的影響，故當(dāng)溫度高

25、于460 時(shí)，丙烯腈的時(shí)，丙烯腈的產(chǎn)率降低的可能原因是催化劑活性降低和副反應(yīng)增多。產(chǎn)率降低的可能原因是催化劑活性降低和副反應(yīng)增多。【答案答案】 (1)降低溫度、降低壓強(qiáng)催化劑降低溫度、降低壓強(qiáng)催化劑(2)不是該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降不是該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低低AC(3)1該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高，而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高，而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低低17.51【反思?xì)w納反思?xì)w納】 (1)化工生產(chǎn)適宜條件選擇的一般原則化工生產(chǎn)適宜條件選擇的一般原則條件原則從化學(xué)反應(yīng)速率分析既不能過(guò)快，又不能太慢從化學(xué)平衡移動(dòng)分析既要注意外界條件對(duì)速率和平衡影響

26、的一致性，又要注意二者影響的矛盾性從原料的利用率分析增加易得廉價(jià)原料，提高難得高價(jià)原料的利用率，從而降低生產(chǎn)成本從實(shí)際生產(chǎn)能力分析如設(shè)備承受高溫、高壓能力等從催化劑的使用活性分析注意催化劑的活性對(duì)溫度的限制(2)平衡類(lèi)問(wèn)題需考慮的幾個(gè)方面平衡類(lèi)問(wèn)題需考慮的幾個(gè)方面原料的來(lái)源、除雜，尤其考慮雜質(zhì)對(duì)平衡的影響。原料的來(lái)源、除雜，尤其考慮雜質(zhì)對(duì)平衡的影響。原料的循環(huán)利用。原料的循環(huán)利用。產(chǎn)物的污染處理。產(chǎn)物的污染處理。產(chǎn)物的酸堿性對(duì)反應(yīng)的影響。產(chǎn)物的酸堿性對(duì)反應(yīng)的影響。氣體產(chǎn)物的壓強(qiáng)對(duì)平衡造成的影響。氣體產(chǎn)物的壓強(qiáng)對(duì)平衡造成的影響。改變外界條件對(duì)多平衡體系的影響。改變外界條件對(duì)多平衡體系的影響。對(duì)于

27、反應(yīng)對(duì)于反應(yīng)，一定可以提高平衡體系中，一定可以提高平衡體系中H2百分含量，又百分含量，又能加快反應(yīng)速率的措施是能加快反應(yīng)速率的措施是_。a升高溫度升高溫度b增大水蒸氣濃度增大水蒸氣濃度c加入催化劑加入催化劑 d降低壓強(qiáng)降低壓強(qiáng)利用反應(yīng)利用反應(yīng)，將，將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，可提高進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，可提高H2產(chǎn)量。若產(chǎn)量。若1 mol CO和和H2的混合氣體的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為的體積分?jǐn)?shù)為20%)與與H2O反應(yīng)，得反應(yīng)，得到到1.18 mol CO、CO2和和H2的混合氣體，則的混合氣體，則CO轉(zhuǎn)化率為轉(zhuǎn)化率為_(kāi)。(3)圖圖1表示表示500、60.0 MPa條件下，原料氣投料比與平衡條件下，原料氣投料

28、比與平衡時(shí)時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算N2的平衡體積的平衡體積分?jǐn)?shù)：分?jǐn)?shù)：_。(4)依據(jù)溫度對(duì)合成氨反應(yīng)的影響，在圖依據(jù)溫度對(duì)合成氨反應(yīng)的影響，在圖2坐標(biāo)系中，畫(huà)出坐標(biāo)系中，畫(huà)出一定條件下的密閉容器內(nèi)，從通入原料氣開(kāi)始，隨溫度不斷一定條件下的密閉容器內(nèi)，從通入原料氣開(kāi)始，隨溫度不斷升高，升高，NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。(5)上述流程圖中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主上述流程圖中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步驟是要步驟是(填序號(hào)填序號(hào))_。簡(jiǎn)述本流程中提高合成氨原料。簡(jiǎn)述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化

29、率的方法：總轉(zhuǎn)化率的方法：_?！窘馕鼋馕觥?(1)由題意可知空氣中的由題意可知空氣中的O2將將2價(jià)硫氧化為硫單價(jià)硫氧化為硫單質(zhì)，同時(shí)生成質(zhì)，同時(shí)生成NH3H2O，根據(jù)得失電子守恒將方程式配平即，根據(jù)得失電子守恒將方程式配平即可?？?。(2)反應(yīng)反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的吸熱反應(yīng)，降低壓強(qiáng)使為氣體物質(zhì)的量增大的吸熱反應(yīng)，降低壓強(qiáng)使平衡右移，但反應(yīng)速率減小，平衡右移，但反應(yīng)速率減小，d錯(cuò)；催化劑不能改變反應(yīng)限錯(cuò)；催化劑不能改變反應(yīng)限度，即不能改變度，即不能改變H2百分含量，百分含量，c錯(cuò)；增大水蒸氣濃度雖可使錯(cuò)；增大水蒸氣濃度雖可使反應(yīng)速率增大且使平衡右移，但平衡體系中反應(yīng)速率增大且使平衡右移，但平衡

30、體系中H2的百分含量卻的百分含量卻減小，減小，b錯(cuò)；升高溫度可使反應(yīng)速率增大，且平衡右移，錯(cuò)；升高溫度可使反應(yīng)速率增大，且平衡右移，H2百分含量增大，百分含量增大，a對(duì)。對(duì)。CO與與H2O(g)的反應(yīng)中，反應(yīng)體系的氣的反應(yīng)中，反應(yīng)體系的氣體物質(zhì)的量不變，而體物質(zhì)的量不變，而1 mol CO與與H2的混合氣體參加反應(yīng)生成的混合氣體參加反應(yīng)生成【反思?xì)w納反思?xì)w納】 工業(yè)合成氨反應(yīng)條件的選擇依據(jù)工業(yè)合成氨反應(yīng)條件的選擇依據(jù)(1)反應(yīng)原理反應(yīng)原理N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1(2)反應(yīng)特點(diǎn)：反應(yīng)特點(diǎn)：反應(yīng)為可逆反應(yīng)；反應(yīng)為可逆反應(yīng)；正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；反應(yīng)

31、物、生成物均為氣體，且正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小反應(yīng)物、生成物均為氣體，且正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)。的反應(yīng)。(3)反應(yīng)條件的選擇反應(yīng)條件的選擇反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響對(duì)平衡混合物中氨含量的影響合成氨條件的選擇增大壓強(qiáng)增大反應(yīng)速率平衡正向移動(dòng)，提高平衡混合物中氨的含量壓強(qiáng)增大，有利于氨的合成，但需要?jiǎng)恿Υ?，?duì)材料、設(shè)備的要求高。故采用1030 MPa的高壓升高溫度增大反應(yīng)速率平衡逆向移動(dòng)，降低平衡混合物中氨的含量溫度要適宜，既要保證反應(yīng)有較快的速率，又要使反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不能太低。故采用400500 左右的溫度，并且在該溫度下催化劑的活性最大使用催化劑增大反應(yīng)速率沒(méi)有影響工業(yè)上一般選用鐵觸

32、媒作催化劑(4)原料氣的充分利用原料氣的充分利用合成氨反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率較低，從原料充分利用的角度合成氨反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率較低，從原料充分利用的角度分析，工業(yè)生產(chǎn)中可采用循環(huán)操作的方法可提高原料的分析，工業(yè)生產(chǎn)中可采用循環(huán)操作的方法可提高原料的利用率。利用率。下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是()A增加增加Fe2O3固體可以提高固體可以提高CO的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率B該反應(yīng)的該反應(yīng)的H”“”或或“”)。(4)要使要使n(CH3OH)/n(CO2) )增大增大，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方，應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。向移動(dòng)。A項(xiàng)，將項(xiàng)，將H2O(g)從體系中分離，平衡向正反應(yīng)方從體系中分離，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正確；向移動(dòng)

33、，正確；B項(xiàng)，充入項(xiàng)，充入He(g)，使體系壓強(qiáng)增大，但平，使體系壓強(qiáng)增大，但平衡不移動(dòng)，衡不移動(dòng)，n(CH3OH)/n(CO2)不變，錯(cuò)誤；不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，因正反項(xiàng)，因正反應(yīng) 放 熱 ， 升 高 溫 度 平 衡 向 逆 反 應(yīng) 方 向 移 動(dòng) ， 則應(yīng) 放 熱 ， 升 高 溫 度 平 衡 向 逆 反 應(yīng) 方 向 移 動(dòng) ， 則n(CH3OH)/n(CO2)減小，錯(cuò)誤；減小，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，再充入項(xiàng)，再充入1 mol CO2和和3 mol H2，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則n(CH3OH)/n(CO2)增大，正確。增大，正確。(5)向容器中再加入一定量向容器中再加入一定量CO2，c(CO2)增大，平衡向右移動(dòng)，故增大，平衡向右移動(dòng)，故c1c2。【答案答案】 (1)0.075(2)75%(3)5.33(4)AD(5)