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“化學(xué)反應(yīng)的方向和限度”復(fù)習(xí)策略

■柳利

這部分內(nèi)容涉及如下幾個(gè)方面知識(shí)：(1)認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的可逆性。(2)能用焓變和熵變說(shuō)明常見(jiàn)簡(jiǎn)單化學(xué)反應(yīng)的方向。(3)理解化學(xué)平衡和化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。

一、自發(fā)過(guò)程與化學(xué)反應(yīng)方向

例1下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是()。

ΔH=+163 kJ·mol-1

ΔH=-127 kJ·mol-1

解析：反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的前提條件是反應(yīng)的ΔH-TΔS<0，溫度的變化可能使ΔH-TΔS的符號(hào)發(fā)生變化。

對(duì)于A項(xiàng)，ΔH>0，ΔS<0，在任何溫度下，ΔH-TΔS>0，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<0，ΔS<0，在較低溫度下，ΔH-TΔS<0，即反應(yīng)溫度不能過(guò)高；對(duì)于C項(xiàng)，ΔH>0，ΔS>0，若使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，即ΔH-TΔS<0，必須提高溫度，即反應(yīng)只有在較高溫度時(shí)能自發(fā)進(jìn)行；對(duì)于D項(xiàng)，ΔH<0，ΔS>0，在任何溫度下，ΔH-TΔS<0，即在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行。

答案：D

規(guī)律總結(jié)：焓變、熵變和溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的影響如下表所示。

ΔHΔSΔH-TΔS反應(yīng)情況-+永遠(yuǎn)是負(fù)值在任何溫度下過(guò)程自發(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)

二、可逆反應(yīng)

解析：該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向移動(dòng)，則平衡常數(shù)K應(yīng)增大，A錯(cuò)；增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，則B的轉(zhuǎn)化率降低，B錯(cuò)；催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，則D的產(chǎn)率不變，C錯(cuò)；化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，與反應(yīng)物的量無(wú)關(guān)，D正確。

答案：D

規(guī)律總結(jié)：在同一條件下既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。在對(duì)可逆反應(yīng)的理解上抓住“二同”“一小”。

三、化學(xué)平衡狀態(tài)

例3一定條件下，NO2與SO2反應(yīng)生成SO3和NO兩種氣體，將體積比為1∶2的NO2、SO2氣體置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)。下列不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()。

A.混合氣體顏色保持不變

B.體系的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變

C.NO2和SO2的體積比保持不變

D.每消耗1 mol SO2的同時(shí)生成1 mol NO2

答案：B

規(guī)律總結(jié)：平衡狀態(tài)的建立有圖1所示的兩種情形。

圖1

平衡的特點(diǎn)如圖2所示。

圖2

作者單位：江蘇省高淳高級(jí)中學(xué)