第26講化學平衡常數及轉化率反應方向及調控目錄考情分析網絡構建考點一化學平衡常數的含義與應用【夯基·必備基礎知識梳理】知識點1化學平衡常數知識點2化學平衡常數的應用【提升·必考題型歸納】考向1考查化學平衡常數的含義考向2考查化學平衡常數的應用考點二有關化學平衡的計算【夯基·必備基礎知識梳理】知識點1三段式計算模式知識點2有關化學平衡計算方法和技巧【提升·必考題型歸納】考向1考查平衡常數的計算考向2考查轉化率的計算考點三化學反應的方向及調控【夯基·必備基礎知識梳理】知識點1化學反應的方向知識點2化學反應的調控【提升·必考題型歸納】考向1考查化學反應方向的判定考向2考查化學反應的調控真題感悟考點要求考題統計考情分析化學平衡常數2023湖南卷13題，3分2022河北卷16題，4分2021全囯乙卷28題，8分分析近三年高考試題，高考命題在本講有以下規律：1．從考查題型和內容上看，高考命題以選擇題和非選擇題呈現，主要考查化學平衡常數、轉化率的計算、化學反應的熵變及反應進行的方向、化工生產中條件的選擇等。2．從命題思路上看，側重以化工生產為背景，考查反應轉化率、平衡常數的計算，壓強平衡常數及速率常數的相關計算；結合反應速率及焓變考查化工生產條件的選擇。(1)選擇題：考查化學平衡的表達式、反應進行的方向，結合化學平衡圖像、圖表考查化學平衡相關濃度、轉化率等的計算。(2)非選擇題：常常與基本理論、工業生產相聯系，通過圖像或表格提供信息，考查轉化率、濃度平衡常數、壓強平衡常數、速率常數等相關的判斷和計算，從反應時間、投料比值、催化劑的選擇、轉化率等角度考查生產條件的選擇；3.根據高考命題特點和規律，復習時要注意以下幾個方面：(1)對化學平衡常數的理解；(2)利用三段式對化學平衡進行相關計算；(3)平衡原理在化工生產中的綜合應用。化學平衡的有關計算2023全囯乙卷28題，8分2022遼寧卷12題，3分2021河北卷16題，3分反應方向及調控2023山東卷14題，4分2022河北卷13題，4分2021浙江6月卷17題，2分考點一化學平衡常數的含義與應用知識點1化學平衡常數1．概念在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數，用符號K表示。2．表達式（1）Kc的一般表達式（以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)為例）Kc＝eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))【易錯提醒】①固體和純液體的濃度視為常數，通常不計入平衡常數表達式中，但水蒸氣要寫入。②計算時，代入平衡常數表達式的濃度是平衡濃度。（2）Kp的一般表達式（以aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)為例）Kp＝eq\f(pcC·pdD,paA·pbB)[p(X)：X在平衡體系中物質的量分數或體積分數×總壓強]。【名師提醒】a.分壓定律：混合氣體的總壓等于相同溫度下各組分氣體的分壓之和。p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)＋……＝pb.氣體的分壓之比等于其物質的量之比：eq\f(pB,pD)＝eq\f(nB,nD)。c.某氣體的分壓p(B)與總壓之比等于其物質的量分數：eq\f(pB,p)＝eq\f(nB,n)＝φ(B)。（3）化學平衡常數與化學方程式書寫形式的關系①正、逆反應的平衡常數互為倒數。②若化學方程式中各物質的化學計量數都擴大或縮小至原來的n倍，則化學平衡常數變為原來的n次冪或eq\f(1,n)次冪。③兩方程式相加得到新的化學方程式，其化學平衡常數是兩反應平衡常數的乘積。④關于H2O的濃度問題a.稀水溶液中進行的反應，雖然H2O參與反應，但是H2O只作為溶劑，不能代入平衡常數表達式。如NH4Cl＋H2ONH3·H2O＋HCl的平衡常數表達式為K＝eq\f(c(HCl)·c(NH3·H2O),c(NH4Cl))。b.H2O的狀態不是液態而是氣態時，則需要代入平衡常數表達式。⑤代入平衡常數表達式的是平衡濃度，而不是任意時刻的濃度，更不能將物質的量代入。⑥同一化學反應，可以用不同的化學方程式表示，每個化學方程式都有自己的平衡常數表達式及相應的平衡常數。因此，要注意使用與化學方程式相對應的平衡常數。3．意義及影響因素(1)K值越大，反應物的轉化率越大，正反應進行的程度越大，當K>105時，反應可接近完全。(2)對于同反應，K只受溫度影響，與反應物或生成物的濃度變化無關，與壓強變化、是否使用催化劑無關，溫度升高，ΔH<0，K值減小，ΔH>0，K值增大。(3)對于不同的反應，K除受溫度影響外，還與反應物本身的性質有關。4.速率常數與平衡常數的關系（1）兩者的關系：對于基元反應aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常數K＝eq\f(cc（C）·cd（D）,ca（A）·cb（B）)＝eq\f(k正·v逆,k逆·v正)，反應達到平衡時v正＝v逆，故K＝eq\f(k正,k逆)。（2）兩者的區別：①反應速率常數通過量化化學反應速率，來表示反應的快慢；其影響因素包括溫度和反應物性質等。②平衡常數屬于平衡程度的標志，表示反應進行的最大限度；平衡常數只受溫度的影響，而與反應物的濃度無關。知識點2化學平衡常數的應用1.判斷、比較可逆反應進行的程度一般來說，一定溫度下的一個具體的可逆反應：K值正反應進行的程度平衡時生成物濃度平衡時反應物濃度反應物轉化率越大越大越大越小越高越小越小越小越大越低【特別提醒】K值大小與反應程度的關系K<10－510－5～105>105反應程度很難進行反應可逆反應接近完全2.判斷正在進行的可逆反應是否達到平衡或反應進行的方向對于可逆反應：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，濃度商Qc＝eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))，則將濃度商和平衡常數作比較可判斷可逆反應所處的狀態。eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Qc<K：反應向正反應方向進行，v正>v逆,Qc＝K：反應處于化學平衡狀態，v正＝v逆,Qc>K：反應向逆反應方向進行，v正<v逆))3.判斷可逆反應的熱效應（1）eq\a\vs4\al(升高溫度)：eq\a\vs4\al(K值增大→正反應為吸熱反應)；eq\a\vs4\al(K值減小→正反應為放熱反應)。（2）eq\a\vs4\al(降低溫度)：eq\a\vs4\al(K值增大→正反應為放熱反應)；eq\a\vs4\al(K值減小→正反應為吸熱反應)。4.計算平衡體系中的相關量根據相同溫度下，同一反應的平衡常數不變，計算反應物或生成物的濃度、轉化率等。【特別提醒】(1)計算平衡常數利用的是物質的平衡濃度，而不是任意時刻濃度，也不能用物質的量。(2)固體和純液體的濃度視為恒定常數，不出現在平衡常數表達式中。如C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g),達到平衡后的K＝eq\f(c(CO)·c(H2),c(H2O))。(3)催化劑能加快化學反應速率，但對化學平衡無影響，也不會改變平衡常數的大小。(4)一般K>105時，認為該反應基本進行完全；K<10－5時，一般認為該反應很難進行；而K在10－5～105反應被認為是典型的可逆反應。考向1考查化學平衡常數的含義例1．（2023·江蘇南京·統考模擬預測）磷及其化合物有著廣泛的運用。白磷的結構為，溶于CS2，易自燃。其氧化物有P4O6、P4O10。兩種氧化物中均只有一種化學環境的P原子。P4與KOH溶液共熱可制備PH3。白磷與Cl2反應可生成PCl3和PCl5。固態PCl5中含有PCl、PCl兩種離子。Ca(H2PO4)2是磷肥的有效成分。反應PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)△H。下列有關該反應的說法正確的是A．△H＜0B．平衡常數K=C．其他條件一定，平衡時升高溫度，v(正)減小，v(逆)增大D．其他條件一定，增大的比值，PCl3的轉化率降低【解析】A．該反應為化合反應，它為放熱反應，△H＜0，A項正確；B．平衡常數=生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積即K=，B項錯誤；C．其他條件一定，平衡時升高溫度，v正和v逆均增大，C項錯誤；D．增大Cl2與PCl3的比值即增大Cl2的投料平衡正向，PCl3轉化率增大，D項錯誤；故選A。【答案】A【變式訓練】（2023·海南海口·海南華僑中學校考模擬預測）溫度為T℃時，向某密閉容器中分別加入足量活性炭和1mol，發生反應：

，并達到平衡。下列說法正確的是A．使用催化劑，可以改變該反應的和活化能B．粉碎活性炭固體，正反應速率增大，平衡正向移動C．降低壓強，平衡正向移動，平衡常數K增大D．恒壓下，充入稀有氣體，利于提高的轉化率【解析】A．使用催化劑，可降低反應的活化能，但不改變該反應的，故A錯誤；B．粉碎活性炭固體，可增大反應物間的接觸面積，從而加快反應速率，但對平衡無影響，故B錯誤；C．平衡常數K為溫度函數，不受壓強影響，故C錯誤；D．恒壓下，充入稀有氣體，容器體積增大，平衡相氣體分子數增大的正向進行，從而利于提高二氧化氮的轉化率，故D正確；故選：D，【答案】D【易錯提醒】①即使化學平衡發生移動，但只要溫度不變，平衡常數就不會改變，利用此守恒可以計算恒定溫度下再次平衡后的轉化率等物理量，這也是定量化學的重要定律；②平衡常數改變，平衡一定移動，溫度一定改變。考向2考查化學平衡常數的應用例2．（2023·天津·校聯考模擬預測）某溫度下，發生反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，的平衡轉化率()與體系總壓強(p)的關系如圖所示。下列說法正確的是A．將1mol和3mol置于1L密閉容器中發生反應，放出的熱量小于92.4kJB．平衡狀態由A到B時，平衡常數C．上述反應在達到平衡后，增大壓強，的產率減小D．反應建立平衡后分離出部分時，濃度商Q大于平衡常數K【分析】圖像中橫坐標表示壓強，縱坐標表示的平衡轉化率()，隨著壓強的增大的平衡轉化率()增大，增大壓強平衡向右移動，依此解題。【解析】A．該反應為可逆反應，加入的1molN2和3molH2不可能完全反應生成2molNH3，所以反應放出的熱量小于92.4kJ，A正確；B．從狀態A到狀態B，改變的是壓強，溫度未發生變化，所以平衡常數不變，，B錯誤；C．該反應是反應前后氣體分子數減小的反應，增大壓強平衡向正反應方向移動，的產率增大，C錯誤；D．反應建立平衡后分離出部分時，生成物的濃度減小所以濃度商Q小于平衡常數K，D錯誤；故選A。【答案】A壓強Mpa平衡常數溫度/℃1.01.52.0300ab16516c64d800160fg【變式訓練】（2023·北京西城·北京四中校考模擬預測）向一容積可變密閉容器中充入等物質的量的A、B，發生反應：2A(g)+2B(g)3C(s)+4D(g)在不同壓強下，該反應平衡常數隨溫度變化如表所示。下列判斷正確的是c＞a，g＞f B．正反應是放熱反應C．2.0MPa、800℃時，A的轉化率最小 D．1.5MPa、300℃時，B的轉化率為50%【解析】A．平衡常數只與溫度相關，溫度不變，K不變，所以g=f，故A錯誤；B．由表格中的數據可知，平衡常數隨溫度升高而增大，平衡正向移動，該反應的正反應是吸熱反應，故B錯誤；C．因為正反應為吸熱反應，所以800℃、相同壓強時，A的轉化率最大，而反應前后氣體的分子數相等，所以800℃時，三種壓強下的A的轉化率都相同，故C錯誤；D．1.5MPa、300℃時，平衡常數b=16，設平衡時體積為V，B的物質的量的變化量為x,則達平衡時，A、B、D的物質的量分別為1-x、1-x、2×=16，x=0.5mol，則B的轉化率為×100%=50%，故D正確；故選：D。【答案】D【易錯提醒】應用化學平衡常數時應注意的四個問題(1)化學平衡常數是在一定溫度下一個反應本身固有的內在性質的定量體現。(2)化學平衡常數只與溫度有關，與反應物或生成物的濃度無關。(3)反應物或生成物中有固體或純液體存在時，其濃度可看作一個常數，而不計入平衡常數表達式中。(4)化學平衡常數是指某一具體反應的平衡常數。若反應方向改變，則平衡常數改變；若化學方程式中各物質的化學計量數等倍擴大或縮小，盡管是同一反應，平衡常數也會改變。考點二有關化學平衡的計算知識點1三段式計算模式“三段式”法是有效解答化學平衡計算題的“萬能鑰匙”。解題時，要注意清楚條理地列出起始量、轉化量、平衡量，按題目要求進行計算，同時還要注意單位的統一。1．分析三個量：起始量、變化量、平衡量。2．明確三個關系(1)對于同一反應物，起始量－變化量＝平衡量。(2)對于同一生成物，起始量＋變化量＝平衡量。(3)各轉化量之比等于各反應物的化學計量數之比。3．計算方法：三段式法化學平衡計算模式：對以下反應mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物質的量濃度分別為amol/L、bmol/L，達到平衡后消耗A的物質的量濃度為mxmol/L。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始量(mol/L)ab00變化量(mol/L)mxnxpxqx平衡量(mol/L)a－mxb－nxpxqx則有①平衡常數：K＝eq\f(\f(px,V)p·\f(qx,V)q,\f(a－mx,V)m·\f(b－nx,V)n)。②A的平衡濃度：c(A)＝eq\f(a－mx,V)mol·L－1。③A的轉化率：α(A)＝eq\f(mx,a)×100%，α(A)∶α(B)＝eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)＝eq\f(mb,na)。④A的體積分數：φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋p＋q－m－nx)×100%。⑤平衡壓強與起始壓強之比：eq\f(p平,p始)＝eq\f(a＋b＋p＋q－m－nx,a＋b)。⑥混合氣體的平均密度eq\x\to(ρ)(混)＝eq\f(a·MA＋b·MB,V)g·L－1。⑦混合氣體的平均摩爾質量eq\x\to(M)＝eq\f(a·MA＋b·MB,a＋b＋p＋q－m－nx)g·mol－1。⑧生成物的產率：實際產量(指生成物)占理論產量的百分數。一般來講，轉化率越大，原料利用率越高，產率越大。產率＝eq\f(實際產量,理論產量)×100%。知識點2有關化學平衡計算方法和技巧1．化學平衡常數的計算(1)根據化學平衡常數表達式計算(2)依據化學方程式計算平衡常數①同一可逆反應中，K正·K逆＝1。②同一方程式中的化學計量數等倍擴大或縮小n倍，則新平衡常數K′與原平衡常數K間的關系是K′＝Kn或K′＝eq\r(n,K)。③幾個可逆反應方程式相加，得總方程式，則總反應的平衡常數等于各分步反應平衡常數之積。④水溶液中進行的反應，必須拆成離子方程式再計算平衡常數。2．轉化率的計算轉化率(α)＝eq\f(反應物轉化的物質的量（或質量、濃度）,反應物起始的物質的量（或質量、濃度）)×100%3．常用的氣體定律恒溫、恒容時：eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)恒溫、恒壓時：eq\f(V1,V2)＝eq\f(n1,n2)4.壓強平衡常數的計算技巧（1）步驟第一步，根據“三段式”法計算平衡體系中各物質的物質的量或物質的量濃度；第二步，計算各氣體組分的物質的量分數或體積分數；第三步，根據分壓計算公式求出各氣體物質的分壓，某氣體的分壓＝氣體總壓強×該氣體的體積分數(或物質的量分數)；第四步，根據平衡常數計算公式代入計算。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，壓強平衡常數表達式為Kp＝eq\f(p2NH3,pN2·p3H2)。（2）計算Kp的答題模板計算Kp的兩套模板[以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)為例]模板1：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(平衡時總壓為p0)n(始)1mol3mol0Δn0.5mol1.5mol1moln(平)0.5mol1.5mol1molp(X)eq\f(0.5,3)p0eq\f(1.5,3)p0eq\f(1,3)p0Kp＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)p0))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.5,3)p0))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1.5,3)p0))\s\up12(3))模板2：剛性反應器中N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)p(始)p03p00Δpp′3p′2p′p(平)p0－p′3p0－3p′2p′Kp＝eq\f(（2p′）2,（p0－p′）（3p0－3p′）3)5.轉化率大小變化分析技巧判斷反應物轉化率的變化時，不要把平衡正向移動與反應物轉化率提高等同起來，要視具體情況而定。常見有以下幾種情形：反應類型條件的改變反應物轉化率的變化有多種反應物的可逆反應：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)恒容時只增加反應物A的用量反應物A的轉化率減小，反應物B的轉化率增大同等倍數地增大反應物A、B的量恒溫恒壓條件下反應物轉化率不變恒溫恒容條件下m＋n＞p＋q反應物A和B的轉化率均增大m＋n＜p＋q反應物A和B的轉化率均減小m＋n＝p＋q反應物A和B的轉化率均不變只有一種反應物的可逆反應：mA(g)nB(g)＋pC(g)增加反應物A的用量恒溫恒壓條件下反應物轉化率不變恒溫恒容條件下m＞n＋p反應物A的轉化率增大m＜n＋p反應物A的轉化率減小m＝n＋p反應物A的轉化率不變考向1考查平衡常數的計算例1．（2023·上海·統考模擬預測）在密閉容器中發生反應：，往密閉容器中以的比例通入兩種反應物，其中15min后A在四溫度下的轉化率如下表所示，且，則下列說法正確的是溫度轉化率10%70%70%60%A．該反應是吸熱反應B．T溫度時()，A的轉化率是70%C．溫度下，在15min后繼續進行反應，A的轉化率變大D．溫度反應15min后，若mol·L，則溫度時的平衡常數是4.5【解析】A．15min后A在四溫度下的轉化率為單位時間內的轉化率，該轉化率與速率有關，根據表格數據可知，隨著溫度升高，速率加快，T1、T2溫度下15min未達平衡，T3、T4溫度下15min時反應已經達到平衡，為平衡轉化率，平衡轉化率隨升高溫度而減小，根據勒夏特列原理知該反應為放熱反應，A錯誤；B．由A中分析和表格數據可知T溫度時()，A的轉化率大于70%，B錯誤；C．由A中分析可知T3溫度下15min時已經達到平衡，在15min后繼續進行反應，A的轉化率不變，C錯誤；D．溫度反應15min后已建立該條件下的平衡，若mol·L，設A、B的起始濃度分別為2c，c，A的轉化率為60%：

，由題意知c-60%c=0.5，故c=mol/L，故，D正確；故選D。【答案】D【變式訓練】（2023·重慶沙坪壩·重慶南開中學校考模擬預測）一定溫度下，將足量加入含有催化劑的2L恒容密閉容器，發生下面兩個反應：反應1：反應2：測得平衡時容器中氣體總壓為33kPa，且。下列說法不正確的是A．B．平衡時，C．該條件下，D．維持其他條件不變，將容器體積壓縮為1L，再次達到平衡后，【解析】A．反應1×3-反應2，得到4NH3(g)2N2(g)+6H2(g)

ΔH=3ΔH1-ΔH2，氨氣分解反應為吸熱反應，即ΔH＞0，得出3ΔH1-ΔH2＞0，3ΔH1＞ΔH2，反應1、反應2均為放熱反應，，故A說法正確；B．令反應1中氮氣的分壓為xkPa，則氫氣分壓為2xkPa，因為p(H2)=p(NH3)，因此反應2中氨氣分壓為2xkPa，則反應2中氮氣分壓為0.5xkPa，總壓為33kPa，有x+2x+2x+0.5x=33，解得x=6，則氮氣分壓為(6+0.5×6)kPa=9kPa，故B說法正確；C．根據B選項分析，=144kPa2，故C說法正確；D．適當壓縮體積時，兩個反應均逆向移動，因反應物無氣體，溫度不變，平衡常數也不變，因此再次達到平衡后壓強依然為33kPa，各氣體分壓不變，c(H2)∶c(N2)=4∶3，故D說法錯誤；答案為D。【答案】D考向2考查轉化率的計算例2．（2023·河北衡水·衡水市第二中學校考三模）工業上利用硫(S)與為原料制備，在500℃以上發生反應：

。在2L密閉容器中充入1mol和4mol，發生上述反應，測得平衡體系中硫蒸氣的體積分數和溫度的關系如表所示：溫度/℃5605806006206406600.2860.3330.3780.4200.4620.500下列說法錯誤的是A．在580℃達到平衡時，的轉化率為70%B．該反應660℃的平衡常數C．上述反應的正反應為吸熱反應D．起始充入1mol和2mol，620℃平衡時【解析】Ａ．根據反應列三段式：，解得，則，A項正確；Ｂ．660℃時，，解得，平衡時，，，，、、、，故，B項正確；Ｃ．由表中數據可知，隨著溫度的升高硫蒸氣的體積分數升高，說明溫度升高，反應平衡逆向移動，則正反應為放熱反應，C項錯誤；Ｄ．在恒溫恒容條件下，在2L容器中充入1mol和2mol等效于充入1mol和4molS，D項正確。答案為：Ｃ。【答案】C【變式訓練】（2023·重慶·校聯考三模）時，存在如下平衡：。該反應正、逆反應速率與的濃度關系為：，(是速率常數)，且與的關系如圖所示，下列說法正確的是

A．圖中表示的是線ⅡB．時，往剛性容器中充入一定量，平衡后測得為，則平衡時C．時，該反應的平衡常數D．時向恒容密閉容器中充入，某時刻，則此時的轉化率為【分析】因，則；，同理可得：，由函數關系可知的斜率大于，結合圖像可知線Ⅰ應為，線Ⅱ應為，據此分析解答。【解析】A．由以上分析可知線Ⅰ應為，故A錯誤；B．由以上分析可知線Ⅱ應為，又，結合圖像可知當=0時，=a，則，平衡后測得為，則平衡時，故B錯誤；C．線Ⅰ應為，，當=0時，=a+2，則，反應達到平衡狀態時：，==100，故C正確；D．某時刻，此時，則此時的轉化率=，故D錯誤；故選：C。【答案】C【反思歸納】有關化學平衡計算的“3”點說明(1)有關化學平衡的常見計算是化學平衡常數、物質的平衡濃度和平衡轉化率之間的相關計算。(2)在進行有關化學平衡的“三段式”計算時，要注意各物質的起始量、轉化量和平衡量三者單位的統一。(3)凡是氣體的壓強變化、密度變化均必須轉化為物質的量的變化或氣體的體積變化才能進行相關計算。考點三化學反應的方向及調控知識點1化學反應的方向1.自發過程（1）含義：在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動進行的過程。（2）特點①體系趨向于從高能狀態轉變為低能狀態(體系對外部做功或釋放熱量)。②在密閉條件下，體系有從有序轉變為無序的傾向性(無序體系更加穩定)。2.自發反應在一定條件下無需外界幫助就能自發進行的反應稱為自發反應。3.判斷化學反應方向的依據（1）焓變與反應方向研究表明，對于化學反應而言，絕大多數放熱反應都能自發進行，且反應放出的熱量越多，體系能量降低得也越多，反應越完全。可見，反應的焓變是制約化學反應能否自發進行的因素之一。（2）熵變與反應方向①研究表明，除了熱效應外，決定化學反應能否自發進行的另一個因素是體系的混亂度。大多數自發反應有趨向于體系混亂度增大的傾向。②熵和熵變的含義a．熵的含義熵是衡量一個體系混亂度的物理量，用符號S表示。同一條件下，不同物質有不同的熵值，同一物質在不同狀態下熵值也不同，一般規律是S(g)>S(l)>S(s)。b．熵變的含義熵變是反應前后體系熵的變化，用ΔS表示，化學反應的ΔS越大，越有利于反應自發進行。（3）綜合判斷反應方向的依據①ΔH－TΔS<0，反應能自發進行。②ΔH－TΔS＝0，反應達到平衡狀態。③ΔH－TΔS>0，反應不能自發進行。知識點2化學反應的調控1．控制反應條件的目的(1)促進有利的化學反應：通過控制反應條件，可以加快化學反應速率，提高反應物的轉化率，從而促進有利的化學反應進行。(2)抑制有害的化學反應：通過控制反應條件，也可以減緩化學反應速率，減少甚至消除有害物質的產生或控制副反應的發生，從而抑制有害的化學反應繼續進行。2．控制反應條件的基本措施(1)控制化學反應速率的措施通過改變反應體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強(或濃度)、固體的表面積以及使用催化劑等途徑調控反應速率。(2)提高轉化率的措施通過改變可逆反應體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強(或濃度)等改變可逆反應的限度，從而提高轉化率。3．工業合成氨的條件選擇(1)反應原理：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。(2)反應特點：①反應為可逆反應；②正反應是氣體體積減小的反應；③ΔH<0。(3)從反應快慢和反應限度兩個角度選擇反應條件(4)綜合考慮——選擇適宜的生產條件①溫度：400～500℃②壓強：10～30MPa③投料比：eq\f(n（N2）,n（H2）)＝eq\f(1,2.8)④以鐵觸媒作催化劑⑤采用循環操作提高原料利用率考向1考查化學反應方向的判定例1．（2023·海南海口·統考模擬預測）消除的反應為：

。下列說法正確的是A．正反應的活化能大于逆反應的活化能B．平衡時升高溫度，v正增大，v逆減小C．平衡常數D．該反應在任何溫度下都可自發進行【解析】A．該反應為放熱反應，正反應的活化能小于逆反應的活化能，故A錯誤；B．平衡時升高溫度，正逆反應速率均加快，故B錯誤；C．平衡常數等于生成物濃度的系數次冪的乘積與反應物濃度系數次冪的乘積之比；由方程式可知平衡常數，故C錯誤；D．反應正向氣體分子數增加，△S＞0，且ΔH＜0，故△H-T△S＜0，與溫度無關，故反應在任何溫度下都可自發進行，故D正確；故選：D。【答案】D【變式訓練】（2023·海南海口·海南中學校考二模）一種制取晶體硅的反應為：SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)

=236.1kJ·mol-1。下列說法正確的是A．該反應在任何條件下均能自發進行B．其他條件不變，增大壓強，平衡常數K減小C．恒壓下，充入一定量的惰性氣體，平衡向逆反應方向移動D．總體積一定，當反應體系內混合氣體的密度不再發生變化時反應到達平衡【解析】A．反應吸熱，△H＞0，反應正向氣體分子數增大，△S＞0，故高溫時△H-T△S＜0時反應自發，故A錯誤；B．其他條件不變，反應正向氣體分子數增大，增大壓強，平衡逆向移動，但溫度不變，平衡常數K不變，故B錯誤；C．恒壓下，充入一定量的惰性氣體，容器體積增大，相當于對原平衡減壓，反應正向氣體分子數增大，減壓平衡正向移動，故C錯誤；D．由公式可知，總體積一定，當反應體系內混合氣體的密度不再發生變化時，混合氣體的總質量不變，正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，故D正確；故選：D。【答案】D【易錯提醒】1．反應能否自發進行需綜合考慮焓變和熵變對反應的影響，復合判據ΔH－TΔS<0的反應不一定能夠實際發生，只是指出了在該條件下化學反應自發進行的趨勢，還要考慮化學反應的快慢問題。2．焓變、熵變和溫度對化學反應方向的影響ΔHΔSΔH－TΔS反應情況－＋永遠是負值在任何溫度下過程均自發進行＋－永遠是正值在任何溫度下過程均非自發進行＋＋低溫為正高溫為負低溫時非自發，高溫時自發－－低溫為負高溫為正低溫時自發，高溫時非自發考向2考查化學反應的調控例2.（2023·海南·海南中學校聯考一模）已知：，平衡體系的總質量m(總)與總物質的量n(總)之比在不同溫度下隨壓強的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是

A．溫度：B．反應速率：C．平衡常數：D．欲測定的相對分子質量，宜在高溫低壓下進行【解析】A．該反應為吸熱反應，溫度越高，平衡正向移動，n(總)越大，越小，所以，，A正確；B．因為，所以反應速率：，B錯誤；C．該反應為吸熱反應，溫度越高，K值越大，，所以平衡常數：，C錯誤；D．該反應為吸熱反應，欲測定的相對分子質量，應該高溫低壓下，平衡正向移動，盡可能多得生成，D正確；故選AD。【答案】AD【變式訓練】（2023·上海徐匯·統考一模）不符合硫酸工業生產實際的是A．沸騰爐中加入碾碎的硫鐵礦B．接觸室中的反應條件為高溫高壓C．催化氧化時通過熱交換器充分利用能量D．吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3【解析】A．沸騰爐中加入碾碎的硫鐵礦可以增大固體的表面積，是反應物的接觸面積增大，反應更加充分，A正確；B．接觸室中二氧化硫的催化氧化反應在常壓下轉化率已經很高，加壓對轉化率影響不大，但對設備材料要求較高，會導致成本增大，故接觸室中的反應條件為高溫常壓，B錯誤；C．二氧化硫在接觸室內催化氧化生成三氧化硫的反應為放熱反應，催化氧化時通過熱交換器可以預熱反應物，同時降低容器中的溫度，有利于平衡向正反應方向移動，提高二氧化硫的轉化率，C正確；D．SO3溶解于水放熱易形成酸霧，導致吸收效率低，若吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3，可以防止吸收過程中形成酸霧，提高SO3的吸收效率，D正確；故選B。【答案】B【思維建模】化學反應適宜條件選擇的思維流程1．（2023·廣東·統考高考真題）催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應。反應歷程(下圖)中，M為中間產物。其它條件相同時，下列說法不正確的是

A．使用Ⅰ和Ⅱ，反應歷程都分4步進行