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一、外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響1.影響平衡的外界條件.在一定條件下,aA(g)+bB(g)mC(g)
ΔH<0達(dá)到了平衡狀態(tài),若其他條件不變,改變下列條件對(duì)平衡的影響如下:條件的改變(其他條件不變)化學(xué)平衡的移動(dòng)濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向
反應(yīng)方向移動(dòng)減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向
反應(yīng)方向移動(dòng)正逆條件的改變(其他條件不變)化學(xué)平衡的移動(dòng)壓強(qiáng)(對(duì)有氣體參與的反應(yīng))a+b≠m增大壓強(qiáng)向氣體體積
的方向移動(dòng)減小壓強(qiáng)向氣體體積
的方向移動(dòng)a+b=m改變壓強(qiáng)平衡
移動(dòng)減小增大不條件的改變(其他條件不變)化學(xué)平衡的移動(dòng)溫度升高溫度向
反應(yīng)方向移動(dòng)降低溫度向
反應(yīng)方向移動(dòng)催化劑使用催化劑
平衡不移動(dòng)吸熱放熱2.勒夏特列原理如果改變影響平衡的條件之一(如
、
或
),平衡就向著能夠
的方向移動(dòng).濃度壓強(qiáng)溫度減弱這種改變1.某一可逆反應(yīng),一定條件下達(dá)到了平衡,①若化學(xué)反應(yīng)速率改變,平衡一定發(fā)生移動(dòng)嗎?②若平衡發(fā)生移動(dòng),化學(xué)反應(yīng)速率一定改變嗎?提示:(1)不一定,如反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)增大壓強(qiáng)或使用催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率增大,但平衡不移動(dòng).(2)一定,化學(xué)平衡移動(dòng)的根本原因就是外界條件改變,使v(正)≠v(逆).二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1.自發(fā)過程(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)行的過程.(2)特點(diǎn)①體系趨向于從
狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>
狀態(tài)(體系對(duì)外部
或
熱量).②在密閉條件下,體系有從
轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>
的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定).高能低能做功釋放有序無序2.化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)(1)焓判據(jù)放熱過程中體系能量
,ΔH
0,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)方向不全面.降低<(2)熵判據(jù)①熵:量度體系
程度的物理量,符號(hào)
.②熵的大?。和N物質(zhì),三種狀態(tài)下,熵值由大到小的順序?yàn)?/p>
.③熵判據(jù):體系的混亂度
(即
),ΔS
0,反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向.但有些熵減的過程也能自發(fā)進(jìn)行,故只用熵變來判斷反應(yīng)方向也不全面.
混亂(或無序)S氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài)增加>(3)復(fù)合判據(jù)焓判據(jù)和熵判據(jù)綜合考慮,更適合于所有的過程.熵增2.“放熱過程都可以自發(fā)進(jìn)行,但吸熱過程都不能自發(fā)進(jìn)行.”這句話對(duì)嗎?應(yīng)如何理解?提示:不對(duì).放熱過程有自發(fā)進(jìn)行的傾向性,但并不一定能自發(fā)進(jìn)行,如碳的燃燒等;吸熱過程沒有自發(fā)進(jìn)行的傾向性,但并不一定不能自發(fā)進(jìn)行,如水的蒸發(fā)等.[考情分析]地位化學(xué)平衡的移動(dòng)、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向是中學(xué)化學(xué)中的一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn),特別是化學(xué)平衡的移動(dòng)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的難點(diǎn),因此成為年年高考的必考內(nèi)容.題型選擇題、非選擇題角度1.化學(xué)平衡的移動(dòng)2.有關(guān)化學(xué)平衡的圖像問題3.化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)化學(xué)平衡的移動(dòng)、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向與反應(yīng)熱、化工生產(chǎn)、化學(xué)圖像、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算等方面密切結(jié)合設(shè)計(jì)成綜合題將成為今后高考命題的趨勢(shì).化學(xué)平衡移動(dòng)的分析、判斷[感受·鑒賞]1.(2010·重慶高考)COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)
ΔH>0,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),下列措施:①升溫②恒容通入惰性氣體③增加CO濃度④減壓⑤加催化劑⑥恒壓通入惰性氣體,能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是(
)A.①②④
B.①④⑥C.②③⑤D.③⑤⑥[解題指導(dǎo)]
選能提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方法是在不改變?cè)摲磻?yīng)物起始量的條件下使化學(xué)平衡向正方向移動(dòng),①升溫向吸熱方向即正方向移動(dòng),②恒容通入惰性氣體,各組分濃度不變,平衡不移動(dòng),③增加CO濃度使平衡逆向移動(dòng),④減壓使平衡正向移動(dòng),⑤催化劑不影響平衡,⑥恒壓通入惰性氣體,參與反應(yīng)的各組分分壓強(qiáng)減小,平衡正向移動(dòng),故①④⑥符合題意.B2.(2010·上海模擬)對(duì)于任何一個(gè)化學(xué)平衡體系,采取以下措施,一定會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng)的是(
)A.加入一種反應(yīng)物B.升高溫度C.增大平衡體系的壓強(qiáng)
D.使用催化劑[解題指導(dǎo)]
選A項(xiàng),加入的反應(yīng)物若為固體,固體量的增加不影響其濃度,速率不變,平衡不移動(dòng).B項(xiàng),任何反應(yīng)都具有熱效應(yīng),升高溫度一定會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng).C項(xiàng),對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng).D項(xiàng),使用催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率,但不能使平衡發(fā)生移動(dòng).BCD
5.(2009·江蘇高考,有改動(dòng))聯(lián)氨(N2H4)及其衍生物是一類重要的火箭燃料.N2H4與N2O4反應(yīng)能放出大量的熱.(1)已知:2NO2(g)===N2O4(g)ΔH=-57.20kJ·mol-1.一定溫度下,在密閉容器中反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡.其他條件不變時(shí),下列措施能提高NO2轉(zhuǎn)化率的是________(填字母).A.減小NO2的濃度B.降低溫度C.增加NO2的濃度D.升高溫度(2)25℃時(shí),1.00gN2H4(l)與足量N2O4(l)完全反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l),放出19.14kJ的熱量.則反應(yīng)2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(l)的ΔH=______________kJ·mol-1.(3)17℃、1.01×105Pa,密閉容器中N2O4和NO2的混合氣體達(dá)到平衡時(shí),c(NO2)=0.0300mol·L-1、c(N2O4)=0.0120mol·L-1.計(jì)算反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)的平衡常數(shù)K.解析:(1)考查影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素.(2)簡(jiǎn)單的反應(yīng)熱計(jì)算要注意將質(zhì)量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量,還要注意比例關(guān)系.[拓展·發(fā)現(xiàn)]化學(xué)平衡移動(dòng)判斷中的特殊情況(1)當(dāng)反應(yīng)混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體
物質(zhì)時(shí),由于其“濃度”是恒定的,不隨其量的增減而
變化,故改變這些固體或液體的量,對(duì)平衡沒影響.(2)對(duì)于反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等的反應(yīng),
壓強(qiáng)的變化對(duì)正、逆反應(yīng)速率的影響程度是相同的,故
平衡不移動(dòng).(3)“惰性氣體”對(duì)化學(xué)平衡的影響①恒溫、恒容條件:有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算[感受·鑒賞]1.X、Y、Z三種氣體,取X和Y按1∶1的物質(zhì)的量之比混合,放入密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):X+2Y2Z,達(dá)到平衡后,測(cè)得混合氣體中反應(yīng)物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量之比為3∶2,則Y的轉(zhuǎn)化率最接近于(
)A.33%
B.40%C.50%D.66%B2.(2010·海淀模擬)T℃時(shí),在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示:下列描述正確的是(
)A.平衡時(shí)X、Y的轉(zhuǎn)化率相同B.達(dá)到平衡后,將容器體積壓縮為1L,平衡向正反應(yīng)方向
移動(dòng)C.T℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:X(g)+Y(g)2Z(g),
平衡常數(shù)K=40D.T℃時(shí),若起始時(shí)X為0.71mol,Y為1.00mol,則平衡時(shí)Y
的轉(zhuǎn)化率為60%DA4.將1molI2(g)和2molH2(g)置于某2L的密閉容器中,在一定溫度下發(fā)生反應(yīng):I2(g)+H2(g)2HI(g)ΔH<0,并達(dá)到平衡.HI的體積分?jǐn)?shù)φ(HI)隨時(shí)間變化如曲線(Ⅱ)所示:(1)達(dá)平衡時(shí),I2(g)的物質(zhì)的量濃度為________.(2)若改變反應(yīng)條件,在甲條件下φ(HI)的變化如曲線(Ⅰ)所示,在乙條件下φ(HI)的變化如曲線(Ⅲ)所示.則甲條件可能是________,乙條件可能是________(填入下列條件的序號(hào)).①恒容條件下,升高溫度②恒容條件下,降低溫度③恒溫條件下,縮小反應(yīng)容器體積④恒溫條件下,擴(kuò)大反應(yīng)容器體積⑤恒溫、恒容條件下,加入適當(dāng)催化劑(2)
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