1、1期末復習期末復習-選修（選修（4）化學反應原理化學反應原理第二章：化學反應速率與化學平衡第二章：化學反應速率與化學平衡（二）（二）2011-12-20一、外界條件對化學平衡的影響一、外界條件對化學平衡的影響1影響平衡的外界條件影響平衡的外界條件在一定條件下，在一定條件下，aA(g)bB(g) mC(g)H0達到了達到了平衡狀態，若其他條件不變，改變下列條件對平衡的影平衡狀態，若其他條件不變，改變下列條件對平衡的影響如下：響如下：條件的改變條件的改變(其他條件不變其他條件不變)化學平衡的移動化學平衡的移動濃度濃度增大反應物濃度或減小增大反應物濃度或減小生成物濃度生成物濃度向向 反應方向移動反應

2、方向移動減小反應物濃度或增大減小反應物濃度或增大生成物濃度生成物濃度向向 反應方向移動反應方向移動正正逆逆條件的改變條件的改變(其他條件不變其他條件不變)化學平衡的移動化學平衡的移動壓強壓強(對對有氣體有氣體參與的參與的反應反應)abm增大壓強增大壓強向氣體體積向氣體體積 的的方向移動方向移動減小壓強減小壓強向氣體體積向氣體體積 的方的方向移動向移動abm改變壓強改變壓強平衡平衡 移動移動減小減小增大增大不不條件的改變條件的改變(其他條件不變其他條件不變)化學平衡的移動化學平衡的移動溫度溫度升高溫度升高溫度向向 反應方向移動反應方向移動降低溫度降低溫度向向 反應方向移動反應方向移動催化劑催化劑

3、使用催化劑使用催化劑 平衡不移動平衡不移動吸熱吸熱放熱放熱2.勒夏特列原理勒夏特列原理如果改變影響平衡的條件之一如果改變影響平衡的條件之一(如如 、 或或 )，平衡就向著能夠平衡就向著能夠 的方向移動的方向移動濃度濃度壓強壓強溫度溫度減弱這種改變減弱這種改變 某一可逆反應，一定條件下達到了平衡，某一可逆反應，一定條件下達到了平衡，若化若化學反應速率改變，平衡一定發生移動嗎？學反應速率改變，平衡一定發生移動嗎？若平衡若平衡 發生移動，化學反應速率一定改變嗎？發生移動，化學反應速率一定改變嗎？提示：提示：(1)不一定，如反應前后氣體體積不變的反應不一定，如反應前后氣體體積不變的反應增大壓強或使用催

4、化劑，化學反應速率增大，但平增大壓強或使用催化劑，化學反應速率增大，但平衡不移動衡不移動(2)一定，化學平衡移動的根本原因就是外界條件改一定，化學平衡移動的根本原因就是外界條件改變，使變，使v(正正)v(逆逆)二、化學反應進行的方向二、化學反應進行的方向1自發過程自發過程(1)含義含義 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)特點特點 體系趨向于從體系趨向于從 狀態轉變為狀態轉變為 狀態狀態(體系對外部體系對外部 或或 熱量熱量) 在密閉條件下，體系有從在密閉條件下，體系有從 轉變為轉變為 的傾向性的傾向性 (無序體系更加穩定無

5、序體系更加穩定)高能高能低能低能做功做功釋放釋放有序有序無序無序2化學反應方向的判據化學反應方向的判據(1)焓判據焓判據 放熱過程中體系能量放熱過程中體系能量 ，H 0，具有自發進行，具有自發進行的傾的傾 向，向， 但有些吸熱反應也可以自發進行，故只用焓變判斷但有些吸熱反應也可以自發進行，故只用焓變判斷反反 應方向不全面應方向不全面降低降低混亂混亂(或無序或無序)S氣態液態固態氣態液態固態增加增加熵增熵增(2)熵判據熵判據 熵：量度體系熵：量度體系 程度的物理量，符程度的物理量，符號號 . 熵的大?。和N物質，三種狀態下，熵值由大到熵的大?。和N物質，三種狀態下，熵值由大到小的順序為小的順序為

6、 熵判據：體系的混亂度熵判據：體系的混亂度 (即即 )，S 0，反應有，反應有自發進行的傾自發進行的傾 向。向。 9“放熱過程都可以自發進行，但吸熱過程都不能放熱過程都可以自發進行，但吸熱過程都不能自發進行自發進行.”.”這句話對嗎？應如何理解？這句話對嗎？應如何理解？提示：提示：不對不對.放熱過程有自發進行的傾向性，但并不一定放熱過程有自發進行的傾向性，但并不一定能自發進行，如碳的燃燒等；吸熱過程沒有自發進行的傾能自發進行，如碳的燃燒等；吸熱過程沒有自發進行的傾向性，但并不一定不能自發進行，如水的蒸發等向性，但并不一定不能自發進行，如水的蒸發等.10 焓變與反應方向焓變與反應方向 焓變是一個

7、與反應能否進行有關的因素。放熱反應有焓變是一個與反應能否進行有關的因素。放熱反應有利于反應的自發進行，有些吸熱反應也能自發進行。由此利于反應的自發進行，有些吸熱反應也能自發進行。由此可見，焓變不是反應能否自發進行的唯一因素?？梢姡首儾皇欠磻芊褡园l進行的唯一因素。 熵變與反應方向熵變與反應方向熵增加有利于反應自發進行，熵減小的反應有些也能自發熵增加有利于反應自發進行，熵減小的反應有些也能自發進行。由此可見，熵變進行。由此可見，熵變(S)是與反應自發進行有關的因素，是與反應自發進行有關的因素，但也不是唯一因素。但也不是唯一因素。 復合判據復合判據 焓判據和熵判據綜合考慮，更適合于所有的過程焓判

8、據和熵判據綜合考慮，更適合于所有的過程（3）化學反應方向的分析）化學反應方向的分析11體系體系吉布斯自由能變化吉布斯自由能變化（ G G ）綜合考慮了焓變和熵變）綜合考慮了焓變和熵變對反應體系的影響：對反應體系的影響： G= G= H-TH-T S S（為熱力學溫度，為熱力學溫度，均為正值）。在均為正值）。在恒溫、恒壓恒溫、恒壓下，用下，用 G G判斷化學反應在該判斷化學反應在該狀況時自發進行的方向顯得更為科學（狀況時自發進行的方向顯得更為科學（當當 G G 0 0，當，當反應達到平衡時，下列措施：反應達到平衡時，下列措施：升溫升溫恒容通入惰性氣體恒容通入惰性氣體增加增加CO濃度濃度減壓減壓加

9、催化劑加催化劑恒壓通入惰性氣體，恒壓通入惰性氣體，能提高能提高COCl2轉化率的是轉化率的是 ( )ABC DB2(2010上海模擬上海模擬)對于任何一個化學平衡體系，采取以下措對于任何一個化學平衡體系，采取以下措施，一定會使平衡發生移動的是施，一定會使平衡發生移動的是 ()A加入一種反應物加入一種反應物B升高溫度升高溫度C增大平衡體系的壓強增大平衡體系的壓強 D使用催化劑使用催化劑B3(2010上海高考上海高考)1913 年德國化學家哈伯發明了以低成本年德國化學家哈伯發明了以低成本制造大量氨的方法，從而大大滿足了當時日益增長的人口對制造大量氨的方法，從而大大滿足了當時日益增長的人口對糧食的需

10、求下列是哈伯法的流程圖，其中為提高原料轉化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率而采取的措施是 ()AB C DBCD A拓展發現解答化學平衡計算題的方法步驟解答化學平衡計算題的方法步驟(1)步驟步驟 寫出有關化學平衡的反應方程式寫出有關化學平衡的反應方程式 確定各物質的起始濃度、轉化濃度、平衡濃度確定各物質的起始濃度、轉化濃度、平衡濃度 根據已知條件建立等式關系并做解答根據已知條件建立等式關系并做解答21起始濃度起始濃度甲甲乙乙丙丙c(H2)/molL10.0100.0200.020c(CO2)/molL10.0100.0100.020C 22一、圖象類型一、圖

11、象類型1速率速率時間圖象時間圖象對于化學反應對于化學反應mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)專題一：化學反應速率和化學平衡圖象專題一：化學反應速率和化學平衡圖象232物質的量濃度與時間圖象物質的量濃度與時間圖象 由這類圖象可以判斷化學方程式由這類圖象可以判斷化學方程式 由右圖可知：由右圖可知： 2C 2A3B3轉化率或百分含量與時間、壓強、溫度的圖象轉化率或百分含量與時間、壓強、溫度的圖象 對于化學反應對于化學反應mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)24由由(1)可知，可知，T1溫度先達到平衡，故溫度先達到平衡，故T1T2，升溫升溫C%增加，平衡右移，增加，平衡右移，H0.由由(2

12、)可知，可知，p1壓強先達平衡，故壓強先達平衡，故p1p2，加，加壓壓C%增加，平衡右移，增加，平衡右移，mnpq.25由由(3)可知，可知，p1壓強先到達平衡，故壓強先到達平衡，故p1p2，而而C%不變說明不變說明mnpq，或條件為，或條件為加入了催化劑加入了催化劑.26由由(4)中中(A)、(B)兩線可知，兩線可知，p1p2，mnpq.由由(B)、(C)兩線可知，兩線可知，T1T2，Hv(逆逆)；M點為剛好達到平衡點點為剛好達到平衡點M點后為平衡受溫度的影響情況，即升溫，點后為平衡受溫度的影響情況，即升溫，A%增加，平衡左移，增加，平衡左移，Hv(逆逆)；在下方；在下方(F點點)，A%小于

13、小于此壓強時平衡體系中的此壓強時平衡體系中的A%，則，則v(正正)v(逆逆)29例例1 (2010浙江模擬浙江模擬)某密閉容器中充入等物質的量的氣體某密閉容器中充入等物質的量的氣體A和和B，一定溫，一定溫度下發生反應：度下發生反應：A(g)xB(g) 2C(g)，達到平衡后，只改變反應的一，達到平衡后，只改變反應的一個條件，測得容器中物質的濃度、反應速率隨時間變化如圖所示下列說個條件，測得容器中物質的濃度、反應速率隨時間變化如圖所示下列說法中正確的是法中正確的是 ()A8 min前正反應速率大于逆反應速率前正反應速率大于逆反應速率B20 min時時A的反應速率為的反應速率為0.05 mol/(

14、Lmin)C反應方程式中的反應方程式中的x1，(4054) min時為升高溫度，時為升高溫度， 正反應為吸熱反應正反應為吸熱反應D30 min時降低溫度，時降低溫度，40 min時升高溫度時升高溫度A302(2011清遠高二期中清遠高二期中)在一定條件在一定條件 下，向一帶活塞的密閉容器中充下，向一帶活塞的密閉容器中充 入入2 mol SO2和和1 mol O2，發生下，發生下 列反應：列反應：2SO2(g)O2(g) 2SO3 (g) H0B在在T2時，若反應處于狀態時，若反應處于狀態D，則一定有，則一定有v 正正v逆逆C平衡狀態平衡狀態A與與C相比，平衡狀態相比，平衡狀態A的的c(CO)小

15、小D若若T1、T2時的平衡常數分別為時的平衡常數分別為K1、K2，則，則K1K2C32專題二專題二 等效平衡等效平衡 1、 等效平衡的含義等效平衡的含義 相同條件下，同一可逆反應體系，以不同的相同條件下，同一可逆反應體系，以不同的起起始加入量，始加入量，不管反應從不管反應從_ _開始，還是開始，還是從從_ _開始，達到化學平衡時，任何相同開始，達到化學平衡時，任何相同物質的物質的_ _(體積分數、質量分數或體積分數、質量分數或 物物質的量分數質的量分數)都相同的化學平衡互稱都相同的化學平衡互稱等效平衡等效平衡。正反應正反應 逆反應逆反應 百分含量百分含量 332、 等效平衡的類型及處理方法等效

16、平衡的類型及處理方法 (1)對于恒溫恒容條件下反應前后氣體體積改對于恒溫恒容條件下反應前后氣體體積改變的可逆反應變的可逆反應 如果按方程式的化學計量數關系轉化為方程如果按方程式的化學計量數關系轉化為方程式同一邊的物質，其物質的量與對應組分的起始式同一邊的物質，其物質的量與對應組分的起始加入量相同，則建立的化學平衡狀態是等效的。加入量相同，則建立的化學平衡狀態是等效的。平衡時的各物質的濃度、物質的量、百分含量均平衡時的各物質的濃度、物質的量、百分含量均相同。相同。例如，恒溫恒容下的可逆反應：例如，恒溫恒容下的可逆反應： 2SO2 O22SO3 2 mol 1 mol 0 mol 0 mol 0

17、mol 2 mol 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol 上述上述和中配比充料，按方程式的化學計量數關系和中配比充料，按方程式的化學計量數關系均可轉化為中配比充料，三者建立的平衡狀態完全相同。均可轉化為中配比充料，三者建立的平衡狀態完全相同。34例如，恒溫恒容條件下，對于可逆反應：例如，恒溫恒容條件下，對于可逆反應：H2(g) I2(g)2HI(g) 1 mol 1 mol 0 mol 2 mol 2 mol 1 mol上述兩種配比，按方程式中的化學計量數關系均轉化為反應物，兩上述兩種配比，按方程式中的化學計量數關系均轉化為反應物，兩種情況下種情況下H2與與I2(g)的物質的量之比

18、均為的物質的量之比均為1 1，因此上述兩種情況，因此上述兩種情況建立的化學平衡狀態是等效的。平衡時的各物質百分含量均相同建立的化學平衡狀態是等效的。平衡時的各物質百分含量均相同。35(3)對于恒溫、恒壓條件下的所有可逆反應對于恒溫、恒壓條件下的所有可逆反應如果按方程式的化學計量數關系轉化為方程式同一邊如果按方程式的化學計量數關系轉化為方程式同一邊的物質，其物質的量比與對應組分的起始加入量比相的物質，其物質的量比與對應組分的起始加入量比相同，則建立的化學平衡狀態是等效的。同，則建立的化學平衡狀態是等效的。平衡時的各物平衡時的各物質百分含量、各物質的各物質的濃度都相同；各物質質百分含量、各物質的各物質的濃度都相同；各物質的物質的量成比例的變化的物質的量成比例的變化36 注意注意 上述三種情況下所達到的等效平衡的上述三種情況下所達到的等效平衡的區別：區別： (1)中所達到的等效平衡狀態，反應混合物中中所達到的等效平衡狀態，反應混合物中各組分的百分含量、濃度、