【2026版化学步步高大二轮专题复习讲义五、化学反应的方向速率与平衡

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五、化学反应的方向　速率与平衡

(一)化学反应的方向

复合判据

ΔG=ΔH-TΔS

注意(1)ΔH<0，ΔS>0的反应任何温度下都能自发进行。

(2)ΔH>0，ΔS<0的反应任何温度下都不能自发进行。

(3)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。

易错辨析

(1)在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行(　　)

(2)在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向 (　　)

(3)ΔH<0，ΔS>0时，反应自发进行，如金属钠和水的反应(　　)

(4)一定温度下，反应2H₂(g)+O₂(g)===2H₂O(g)能自发进行，该反应ΔH<0(　　)

(5)反应4Fe(s)+3O₂(g)===2Fe₂O₃(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应(　　)

(6)反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)的ΔH<0，ΔS>0(　　)

(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(　　)

答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×

解析(1)反应是否能自发，必须综合考虑反应体系的焓变和熵变。依据ΔG=ΔH-TΔS分析，ΔG<0时可自发，当ΔH>0，ΔS>0时，只要熵增较大，常温下可以有ΔG<0，如Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl的反应虽然是吸热反应，但常温下也可以自发进行。

(2)催化剂只能降低反应的活化能，加快反应速率，不能改变化学反应进行的方向。

(3)金属钠和水反应生成氢气并大量放热，ΔH<0，ΔS>0，所以ΔG=ΔH-TΔS<0，该反应在任何温度下都能自发进行。

(4)、(5)反应后气体分子数均减少，都是熵减反应(ΔS<0)，且在一定温度下均能自发进行，根据ΔG=ΔH-TΔS<0反应能自发进行，可知这两个反应均属于放热反应(ΔH<0)。

(6)反应后气体分子数减少，ΔS<0。

(7)反应为气体分子数增加的熵增反应(ΔS>0)，常温下不能自发进行，则该反应ΔH>0。

(二)化学反应速率及影响因素

1.速率(公式法，v==；比例法，找变化的数据之比)、瞬时速率(切线交点)的计算。

2.化学反应速率的影响(①浓度——固体或纯液体不作考虑；②温度——注意受热易分解或易挥发物质对速率的影响；③压强——注意反应体系内各气态物质浓度是否变化；④催化剂——注意催化剂活性与温度的关系，一定温度下，催化剂的活性最高，温度过高会失去活性；⑤原电池；⑥接触面积。最有效的手段是使用催化剂，其次是温度。关注矛盾的主要方面：哪个影响更大？)

易错辨析

(1)增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大(　　)

(2)增大反应体系的压强，反应速率不一定增大(　　)

(3)恒压容器中发生反应N₂+O₂

(4)10.0 mL 2 mol·L^-1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变(　　)

(5)已知t₁ ℃时，反应C+CO₂H>0的速率为v，若升高温度，逆反应速率减小(　　)

(6)CuCl(s)+2Cl^-(aq)[CuCl₃]^2-(aq)，其他条件相同，增大CuCl的量，可加快生成[CuCl₃]^2-的速率(　　)

(7)催化剂能影响活化能，进而影响ΔH(　　)

(8)决速步骤反应是活化能最低，反应最快的基元反应(　　)

(9)中间产物就是过渡态(　　)

(10)为了加快锌和稀硫酸生成氢气的速率，可以滴加几滴硫酸铜溶液(　　)

(11)升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数(　　)

(12)催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，增大反应速率(　　)

答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)×　(10)√　(11)√　(12)√

(三)化学平衡及平衡移动

1.化学平衡状态

(1)定义：在一定条件下，可逆反应的正反应速率等于逆反应速率，体系中各成分的浓度(或百分含量)保持不变的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。

(2)特征及其意义

2.化学平衡常数及影响因素

(1)化学平衡常数的表达式及大小与化学方程式的书写有关。

例如：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)　K₁=，则N₂(g) + H₂(g)NH₃(g)　K₂=或(用K₁表示，下同)；2NH₃(g)N₂(g)+3H₂(g)　K₃=或。

(2)平衡常数K与温度的关系

(3)平衡常数K与浓度商Q的关系

达到平衡状态，Q=K；

平衡正向移动，Q<K；

平衡逆向移动，Q>K。

3.影响化学平衡移动的因素(假设研究对象均为基元反应)

4.外因对化学平衡的影响及实验探究

(1)浓度对化学平衡的影响

已知：在K₂Cr₂O₇溶液中存在以下平衡：

Cr₂(橙色)+H₂O2Cr(黄色)+2H⁺

取一支试管，加入2 mL 0.1 mol·L^-1 K₂Cr₂O₇溶液，然后按下表步骤进行实验，观察溶液颜色的变化，判断平衡是否发生移动及移动的方向。完成下表：

(2)温度对化学平衡的影响

在CuCl₂溶液中存在以下平衡：

[Cu(H₂O)₄]²⁺(蓝色)+4Cl^-₄]^2-(黄色)+4H₂O　ΔH>0

分别取2 mL 0.5 mol·L^-1 CuCl₂溶液加入两支试管中，将其中的一支试管先加热，然后置于冷水中，观察并记录实验现象，与另一支试管进行对比。完成下表：

5.多平衡体系中图像问题

(1)化学平衡数据、图像信息应用(有哪些变量？怎么变？为什么这么变？注意特殊的点或曲线)。

(2)物质选择性变化

①怎么变？条件变化→移动方向→移动结果；

②和为1的，知一个找另外一个；

③多个反应中使用高效催化剂能改变物质的选择性，大幅度提高目标产物在最终产物中的比例。

自我检测

1.化学平衡常数基本常识判断

(1)平衡正向移动，K增大；平衡逆向移动，K减小(　　)

(2)同一反应的K改变，温度一定改变，平衡一定移动(　　)

(3)温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数(　　)

(4)平衡常数表达式中不可能有水的浓度(　　)

答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×

解析(1)K只受温度的影响。平衡的移动可能是温度改变引起的，这种改变会影响K值；但也可能是浓度或者压强改变引起的，这种改变不会影响K值。

(2)K改变则温度一定改变。 由于温度对v_正、v_逆影响程度不一样，温度改变平衡一定移动。

(3)温度一定时，对于确定的化学反应，其化学平衡常数不变。对于给定的化学反应，由于正反应、逆反应的反应物与生成物相反，则正、逆反应的平衡常数互为倒数。

(4)若反应中的水是气态可以写入平衡常数表达式。

2.基本理论的理解与辨析

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