化學反應速率和化學平衡化學平衡的移動化學反應進行的方向

化學反應速率和化學平衡化學平衡的移動化學反應進行的方向第1頁/共31頁一、影響化學平衡的外界條件在一定條件下，aA(g)＋bB(g)mC(g)

ΔH<0達到了平衡狀態(tài)，若其他條件不變，改變下列條件對平衡的影響如下：第2頁/共31頁【溫馨提示】固體及純液體的濃度是一定值，所以增加或減少固體及純液體的量，不會影響平衡狀態(tài)。二、勒夏特列原理1.概念：如果改變影響平衡的一個條件(如______、______、或參加反應的物質的______)，平衡向能夠減弱這種改變的方向移動。2.適用范圍：該原理適用于化學平衡、______平衡、______平衡、______平衡等各種動態(tài)平衡。【想一想】改變外界條件能引起化學平衡移動，化學平衡的移動對條件的改變有什么影響？【答案】①平衡移動的結果只能減弱外界條件的變化(定性理解，判斷平衡移動方向)。如升高溫度時，平衡向著吸熱方向移動，從而減弱了溫度的升高程度。②這種“減弱”不能抵消外界條件的變化，如原平衡體系的壓強為P，若其他條件不變，將體系壓強增大到2P，平衡向氣體體積減小的方向移動，達到新平衡時體系的壓強介于P～2P之間(定量理解)。第3頁/共31頁三、化學反應進行的方向1.自發(fā)過程(1)含義：在一定條件下，________就可以自動進行的過程。(2)特點：①體系趨向于從______狀態(tài)轉變?yōu)開_____狀態(tài)(體系對外部做功或者______熱量)。②在密閉條件下，體系有從______自發(fā)地轉變?yōu)開_____的傾向(無序體系更加穩(wěn)定)。2.化學反應方向的判據(jù)(1)焓判據(jù)放熱反應過程中體系能量______，ΔH____0，具有自發(fā)進行的傾向，但有些吸熱反應也可以自發(fā)進行。(2)熵判據(jù)①熵：量度體系____________的物理量，符號____，同一種物質，______時熵值最大，______時次之，固態(tài)時最小。②熵判據(jù)：體系的混亂度______，ΔS____0，反應有自發(fā)進行的傾向，但有些熵減的過程也能自發(fā)進行。第4頁/共31頁(3)復合判據(jù)只根據(jù)焓變或熵變來判斷反應進行的方向不全面，應根據(jù)綜合考慮焓判據(jù)和熵判據(jù)的復合判據(jù)來判斷?！緶剀疤崾尽窟^程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率(與外界條件有關)?！敬鸢浮恳弧⒄磻娣磻獨怏w體積減小氣體體積增大平衡不移動吸熱反應放熱反應平衡不移動二、1.溫度壓強濃度2.溶解電離水解三、1.(1)不用借助外力(2)①高能低能釋放②有序無序2.(1)降低<

(2)①混亂(或無序)程度S氣態(tài)液態(tài)②增大>第5頁/共31頁化學平衡的移動【解析】該反應的特點：氣體體積增大的吸熱反應。升溫平衡向正反應方向移動；恒容通入惰性氣體，平衡體系中各物質的濃度不變，平衡不移動；增加CO的濃度，使平衡向逆反應方向移動；加催化劑對平衡無影響；恒壓通入惰性氣體(相當于平衡體系減壓)和減壓均使平衡向正反應方向移動。因此B項符合題目要求?！敬鸢浮緽

第6頁/共31頁科目一考試/2016年科目一模擬考試題科目二考試2016年科目二考試技巧、考試內(nèi)容、考試視頻第7頁/共31頁1.化學平衡移動的實質與方向(1)實質：化學平衡移動的實質是外界條件(如濃度、溫度、壓強)破壞了原平衡狀態(tài)，使正、逆反應速率不再相等，然后在新的條件下正、逆反應速率再次相等，建立新的平衡。(2)方向：當v(正)＞v(逆)時，平衡向正反應方向移動；當v(正)＜v(逆)時，平衡向逆反應方向移動；當v(正)＝v(逆)時，平衡不發(fā)生移動。2.外界條件對平衡的影響對于反應mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)

ΔH第8頁/共31頁第9頁/共31頁3.特殊情況壓強變化是指平衡混合物體積變化而引起的體系壓強變化。如“惰性氣體”對化學平衡的影響如下：(1)恒溫、恒容時，向原平衡體系中加入“惰性氣體”，體系總壓強增大了，但平衡混合物中各成分的濃度仍不變，速率不變，平衡不移動。第10頁/共31頁(2)恒溫、恒壓時，向原平衡體系中加入“惰性氣體”，體系體積增大了，體系的分壓減小了，混合物中各成分的濃度同倍減小，平衡向氣體體積增大的方向移動。①不要把v(正)增大與平衡向正反應方向移動等同起來；②不要把平衡向正反應方向移動與反應物轉化率提高等同起來。當反應物總量不變即溫度或壓強(容器體積)改變導致平衡向正反應方向移動，則反應物轉化率提高；當增大一種反應物濃度，使平衡向正反應方向移動時，只會使其他反應物的轉化率提高。③同等程度地改變反應混合物中各物質的濃度時，應視為壓強的影響?！局R關聯(lián)】化學平衡的移動與化學反應速率、化學方程式的確定、化學平衡的計算、等效平衡、化學平衡圖像等聯(lián)系。第11頁/共31頁1.(2010高考·福建卷，23(4))氮的最簡單氣態(tài)氫化物甲的水溶液顯堿性。(1)在微電子工業(yè)中，甲的水溶液可作刻蝕劑H2O2

的清除劑，所發(fā)生反應的產(chǎn)物不污染環(huán)境，其化學方程式為______________________________。(2)一定條件下，甲在固定體積的密閉容器中發(fā)生分解反應(ΔH>0)并達平衡后，僅改變下表中反應條件x，該平衡體系中隨x遞增y遞減的是________(選填序號)。第12頁/共31頁【解析】氮的最簡單氣態(tài)氫化物甲的水溶液顯堿性，則甲為氨氣。(1)H2O2是一種綠色氧化劑，它與氨水反應的產(chǎn)物不污染環(huán)境，因此二者發(fā)生的氧化還原反應為：2NH3·H2O＋3H2O2===N2↑＋8H2O。(2)NH3在固定體積的密閉容器中發(fā)生分解反應：2NH3N2＋3H2

ΔH>0，升高溫度，平衡向正反應方向移動，NH3物質的量減少，平衡常數(shù)K增大；增加H2的物質的量即增大生成物的濃度，平衡向逆反應方向移動，NH3的轉化率減?。辉黾覰H3的物質的量，平衡向正反應方向移動，生成物物質的量總和增加?！敬鸢浮?1)2NH3·H2O＋3H2O2===N2↑＋8H2O(2)ac第13頁/共31頁化學平衡圖像【例2】

(2010·山東濰坊模擬)現(xiàn)有下列兩個圖像：下列反應中符合上述圖像的是(

)A.N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH＜0B.2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)

ΔH＞0C.4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)

ΔH＜0D.H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)

ΔH＞0第14頁/共31頁【解析】由Ⅰ知升高溫度，生成物濃度增加，平衡向正反應方向移動，正反應吸熱；由Ⅱ知，增大壓強，逆反應速率增大的幅度大于正反應速率增大的幅度，則該反應為氣體體積增大的反應，故B項符合?！敬鸢浮緽1.常見圖像(1)物質的量(或物質的量濃度)－時間(n－t或c－t)圖像此類圖像能說明平衡體系中各組分(或某一成分)在反應過程中的變化情況。解題時要注意各物質曲線的折點(達平衡時刻)，各物質濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例符合化學方程式中化學計量數(shù)關系等情況，如2A3B＋C的反應情況如下圖所示。第15頁/共31頁(2)速率－時間(v－t)圖像此類圖像定性地揭示了v(正)、v(逆)隨時間(含條件改變對速率的影響)而變化的規(guī)律，體現(xiàn)了平衡的“動、等、定、變”的基本特征，以及平衡移動的方向，如N2＋3H22NH3

ΔH<0，建立平衡后，改變外界條件對速率的影響如圖：第16頁/共31頁(3)含量－時間－溫度(壓強)圖像這類圖像反映了反應物或生成物的量在不同溫度(壓強)下對時間的關系，解題時要注意一定條件下物質含量不再改變時，應是化學反應達到平衡的特征。如反應aA＋bBcC＋dD第17頁/共31頁(4)轉化率(或質量分數(shù)等)－壓強、溫度圖像該類圖像的縱坐標為物質的質量分數(shù)或反應物的轉化率，橫坐標為溫度或壓強。對于反應aA＋bBcC＋dD第18頁/共31頁2.解題思路步驟：①看圖像。一看面，即看清橫坐標與縱坐標的意義；二看線，即線的走向和變化趨勢；三看點，即起點、終點、交點、拐點；四看輔助線，如等溫線、等壓線、平衡線等；五看量的變化，如濃度、溫度、壓強等。②想規(guī)律。聯(lián)想外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響規(guī)律。③作判斷。根據(jù)圖像中體現(xiàn)的關系與所學規(guī)律對比，作出符合題目要求的判斷。【溫馨提示】分析化學平衡的有關圖像問題時要注意：①弄清反應特點。看清正反應方向是吸熱還是放熱，體積增大還是減小、不變，有無固體、純液體物質參加或生成等。②先拐先平。例如，在轉化率－時間圖上，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡。③定一議二。當圖像中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關系?！局R關聯(lián)】化學平衡圖像與影響化學反應速率的因素、化學反應特點、化學平衡的移動及有關計算聯(lián)系。第19頁/共31頁2.(2010·安徽師大附中模擬)在密閉容器中，反應X2(g)＋Y2(g)2XY(g)；ΔH＜0，達到甲平衡。在僅改變某一條件后，達到乙平衡，對此過程的分析正確的是(

)A.圖Ⅰ是加入適當催化劑的變化情況B.圖Ⅱ是擴大容器體積的變化情況C.圖Ⅲ是增大壓強的變化情況D.圖Ⅲ是升高溫度的變化情況第20頁/共31頁【解析】使用催化劑不影響化學平衡，A錯；該反應是氣體物質的量不變的反應，改變壓強不影響化學平衡，C錯；擴大容器體積(即減小壓強)使v(正)和v(逆)同倍減小，但平衡不移動，B錯；升高溫度，反應速率加快，達平衡的時間縮短，平衡向逆反應方向移動，XY%減小，D正確?！敬鸢浮緿等效平衡及其應用

【例3】

(2010高考·江蘇卷，14)在溫度、容積相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡時的有關數(shù)據(jù)如下(已知N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)

ΔH＝－92.4kJ·mol－1)第21頁/共31頁下列說法正確的是(

)A.2c1>c3B.a＋b＝92.4C.2P2<P3D.α1＋α3<1【解析】首先明確①外界條件是恒溫、恒容；②反應特點是氣體物質的量減少的放熱反應。采用“一邊倒”的方法知，甲和乙實際上為等效平衡，不同的是反應的起始方向不同，達平衡時甲中生成的NH3與乙中分解的NH3的物質的量和為2mol，α1＋α2＝1，則B正確。丙中加入的NH3是乙的2倍，開始時，2c2＝c3、2P2＝P3，但丙中的壓強大于乙，平衡正移，所以2c1＝2c2<c3,2P1＝2P2>P3，α2>α3，則α1＋α3<1，A、C均錯，D正確?！敬鸢浮緽D1.等效平衡的含義在一定條件下(恒溫、恒容或恒溫、恒壓)，對同一可逆反應，雖然起始時物質加入的量不同，但達到化學平衡時，同種物質的物質的量分數(shù)相同，這樣的平衡稱為等效平衡。第22頁/共31頁2.等效平衡的分類第23頁/共31頁3.判斷方法使用極限轉化的方法將各種情況下的起始物質換算成相同的反應物或生成物，然后觀察有關物質的“量”是否相等或相當。【溫馨提示】解答有關“等效平衡”的題目需要注意的問題：①分析建立平衡的條件，是恒溫、恒壓還是等恒溫、恒容。②分析反應的特點，反應前后氣體的物質的量是不變、增大、還是減小。③分析平衡等效的要求，是平衡濃度相等還是平衡混合物中某物質的物質的量分數(shù)相等?！局R關聯(lián)】等效平衡與化學平衡的移動、化學平衡的計算等聯(lián)系。第24頁/共31頁3.恒溫、恒壓下，在一個可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應：A(g)＋B(g)C(g)(1)若開始時放入1molA＋1molB，到達平衡后，生成amolC，這時A的物質的量為________mol。(2)若開始時放入3molA和3molB，到達平衡后，生成C的物質的量為________mol。(3)若開始時放入xmolA,2molB和1molC，到達平衡后，A和C的物質的量分別為ymol和3amol，則x＝________，y＝________。平衡時，B的物質的量________(選填一個編號)。(甲)大于2mol(乙)等于2mol(丙)小于2mol(丁)可能大于、等于或小于2mol第25頁/共31頁【解析】根據(jù)題意知這是恒溫恒壓下的等效平衡問題，又因反應前后氣體的物質的量發(fā)生改變，故只要起始物質的物質的量之比相等即可。(1)由反應A(g)＋B(g)C(g)知，反應達平衡后，若有amolC生成，則必有amolA物質消耗，此時剩余A的物質的量為(1－a)mol。(2)在恒溫、恒壓下，若投放3molA和3molB，則所占有的體積為(1)中的3倍。由于A、B的投放比例與(1)相同，故平衡時與(1)等效，且C的物質的量為3amol。(3)若3a＞1，B的物質的量小于2mol；若3a＝1，B的物質的量等于2mol；若3a＜1，B的物質的量大于2mol。【答案】(1)1－a

(2)3a

(3)2

3－3a丁第26頁/共31頁1.下列說法中，正確的是(

)A.化學反應總是伴隨著能量變化B.能夠自發(fā)進行的反應一定都是放熱反應C.只有放熱反應才能夠自發(fā)進行D.能夠自發(fā)進行的反應就一定能夠發(fā)生【解析】化學反應一定伴隨能量變化，A正確；吸熱反應也可以自發(fā)進行，B、C均錯；能夠自發(fā)進行的反應不一定能夠發(fā)生，D錯?！敬鸢浮緼第27頁/共31頁2.(2010高考·上海卷，13)1913年德國化學家哈伯發(fā)明了以低成本合成大量氨的方法，從而大大滿足了當時日益增長的人口對糧食的需求。下列是哈伯法的流程圖，其中為提高原料轉化率而采取的措施是(

)A.①②③B.②④⑤C.①③⑤D.②③④【解析】本題考查影響化學平衡的因素。合成氨反應為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH<0，提高原料轉化率即使平衡向正反應方向移動，可采取的措施有：減小NH3的濃度、N2和H2的循環(huán)使用、增大壓強、降低溫度等。故②④⑤符合?！敬鸢浮緽第28頁/共31頁3.下圖是恒溫下化學反應A(g)＋B(g)C(g)