廣東省惠東縣高考化學一輪復習 第七章 化學反應速率和化學平衡 第13講 化學反應速率與平衡課件
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1、 第七章第七章 化學反應速率與平衡化學反應速率與平衡考點: 一、化學反應的速率1.定義2.計算公式3.影響因素及本質原因二、化學反應的限度化學平衡1.可逆反應2.化學平衡狀態(tài)及其特征3.達到化學平衡狀態(tài)的標志判斷依據4.等效平衡及其規(guī)律5.反應條件對化學平衡的影響6.化學平衡常數和平衡轉化率7.有關化學平衡的計算8.關于化學反應速率和化學平衡的綜合應用三、合成氨條件的選擇一、化學反應速率1.意義:表示化學反應進行快慢的物理量2.表示方法:(1)可用單位時間內反應物或生成物的物質的量的變化來表示,即:(2)對于反應體系的體積不變的化學反應,通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示
2、,即:單位:mol/(Ls)、 mol/(Lmin) mol/(Lh)。tnvtcv.一、化學反應速率3.影響化學反應速率的因素(1)內因(主要因素):物質的結構、性質(2)外因(次要原因):濃度:濃度增大,反應速率加快;濃度減小,反應速率減慢。( 1)、濃度對反應速率的影響,只適用于氣體、濃度對反應速率的影響,只適用于氣體與溶液,不適用于固體和純液體。與溶液,不適用于固體和純液體。 (2)、反應速率快慢與濃度有關,而與物質的總量無關。、反應速率快慢與濃度有關,而與物質的總量無關。(3)、相同量的固體參加反應,表面積越大,反應速、相同量的固體參加反應,表面積越大,反應速率越快。率越快。壓強:(
3、只影響有氣體參加的化學反應)恒溫時:p增大V減小c增大v增大恒溫、恒容時:充入不反應的氣體, V不變 c不變v不變恒溫、恒壓時:充入不反應的氣體, V增大c減小v減小對于無氣體參與,但有氣體生成的非可逆反應,壓強改變不影響反應的速率。催化劑:催化劑能同時、同等程度(成千上萬倍)改變正、逆反應的速率。加快化學反應速率的催化劑叫正催化劑,減慢化學反應速率的催化劑叫負催化劑。溫度:溫度:溫度每升高溫度每升高10,速率增加,速率增加24倍倍 固體表面積固體表面積:當其它條件不變時,增大固體反應物的表:當其它條件不變時,增大固體反應物的表面積,化學反應速率增大。減小固體反應物的表面積,化面積,化學反應速
4、率增大。減小固體反應物的表面積,化學反應速率減慢。學反應速率減慢。 溶劑的性質、光、超聲波、磁場等其它因素。溶劑的性質、光、超聲波、磁場等其它因素。 能夠發(fā)生化學反應的碰撞。能夠發(fā)生化學反應的碰撞。有足夠能量,能發(fā)生有效碰有足夠能量,能發(fā)生有效碰撞的分子。撞的分子。活化分子比普通分子多出的那部分能量活化分子比普通分子多出的那部分能量E1。 活化能越低,單位體積內活化分子數越多,化活化能越低,單位體積內活化分子數越多,化 學反應速率就會越快。學反應速率就會越快。有效碰撞:有效碰撞:活化分子:活化分子:活化能活化能: 活化能和反應速率的關系活化能和反應速率的關系:用化學反應的碰撞理論來解釋:用化學
5、反應的碰撞理論來解釋:碰撞理論解釋碰撞理論解釋濃度對反應速率的影響濃度對反應速率的影響濃度增大濃度增大單位體積內單位體積內n總總單位體積內單位體積內n活活單位體積內有效碰撞次數單位體積內有效碰撞次數反應速率反應速率注意注意 增加增加固體固體物質或物質或純液體純液體的量,因其濃度的量,因其濃度是個定值,故是個定值,故不影響反應速率不影響反應速率(不考慮表(不考慮表面積的影響)。面積的影響)。 壓強對反應速率的影響壓強對反應速率的影響碰撞理論解釋碰撞理論解釋壓強增大壓強增大 濃度增大濃度增大單位體積內單位體積內n活活單位體積內有效碰撞次數單位體積內有效碰撞次數反應速率反應速率注意注意 恒容時恒容時
6、加入稀有氣體使壓強增大,反應物和生成加入稀有氣體使壓強增大,反應物和生成物的濃度都沒有變化,所以化學反應速率不變。物的濃度都沒有變化,所以化學反應速率不變。 恒壓時恒壓時加入稀有氣體使體積增大,反應物和生成加入稀有氣體使體積增大,反應物和生成物的濃度都減小,所以化學反應速率減小。物的濃度都減小,所以化學反應速率減小。 壓強的壓強的“真變真變”與與“假變假變” 壓強壓強對速率的影響是對速率的影響是通過改變氣體的濃度通過改變氣體的濃度來來改變改變的;若壓強變化之后,氣體的的;若壓強變化之后,氣體的濃度未濃度未變變,其化學反應,其化學反應速率不變速率不變。溫度對反應速率的影響溫度對反應速率的影響碰撞
7、理論解釋碰撞理論解釋升高溫度,一部分非活化分子吸收能量轉化為活化分子,使得升高溫度,一部分非活化分子吸收能量轉化為活化分子,使得活化分子百分數提高活化分子百分數提高,活化分子間的有效碰撞頻率變大,故反,活化分子間的有效碰撞頻率變大,故反應速率增大。應速率增大。能量能量反應過程反應過程E1E2反應物反應物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子變成生成變成生成物分子放物分子放出的能量出的能量反應熱反應熱沒加催沒加催化劑化劑加了催化劑加了催化劑催化劑對反應速率的影響催化劑對反應速率的影響可逆反應中可逆反應中外界條件同時對外界條件同時對V正正、V逆逆影響影響 增大反應物濃度,增大反應
8、物濃度,V正正急劇增大,急劇增大,V逆逆逐漸增大;逐漸增大;減小反應物濃度,減小反應物濃度,V正正急劇減小,急劇減小,V逆逆逐漸減小。逐漸減小。濃度濃度壓強壓強加壓加壓對有氣體參加或生成的可逆反應,對有氣體參加或生成的可逆反應,V正正、V逆逆均增大均增大,氣體分子數大的一側增大的倍數大于氣體分子數小的氣體分子數大的一側增大的倍數大于氣體分子數小的一側增大的倍數;一側增大的倍數;降壓降壓V正正、V逆逆均減小均減小,氣體分子數大,氣體分子數大的一側減小的倍數大于氣體分子數小的一側減小的倍數。的一側減小的倍數大于氣體分子數小的一側減小的倍數。 可逆反應中可逆反應中外界條件同時對外界條件同時對V正正、
9、V逆逆影響影響 升溫升溫,V正正、V逆逆一般一般均加快均加快,吸熱反應增大的倍數,吸熱反應增大的倍數大于放熱反應增加的倍數;大于放熱反應增加的倍數;降溫降溫,V正正、V逆逆一般一般均減小均減小,吸熱反應減小的倍數,吸熱反應減小的倍數大于放熱反應減小的倍數。大于放熱反應減小的倍數。 溫度溫度催化劑催化劑加催化劑可加催化劑可同倍同倍地地改變改變 V正正、V逆逆。 2010福建,12 化合物化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應,在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應,反應物濃度隨反應時間變化如右圖所示,計算反應反應物濃度隨反應時間變化如右圖所示,計算反應48 min間的平均反應速率和推
10、測反應間的平均反應速率和推測反應16 min反應物的反應物的濃度,結果應是濃度,結果應是A2.5molL1min1 和和2.0molL1 B2.5molL1min1 和和2.5molL1C3.0molL1min1 和和3.0molL1 D5.0molL1min1 和和3.0molL1B B(2010全國卷全國卷1 . 27 ) 在溶液中,反應在溶液中,反應A+2B C分別在三種不同實驗條件下進行,分別在三種不同實驗條件下進行,它們的起始濃度均為它們的起始濃度均為c(A)=0.100mol/L、c(B)=0.200mol/L 及及c(C)=0mol/L 。反應物。反應物A的濃度隨時間的變化如下圖
11、所示。的濃度隨時間的變化如下圖所示。請回答下列問題:請回答下列問題:(1)與)與比較,比較,和和分別僅改變一種反應分別僅改變一種反應條件。所改變的條件和條件。所改變的條件和判斷的理由是:判斷的理由是:_;_;(2)實驗)實驗平衡時平衡時B的轉化率為的轉化率為_;實驗;實驗平衡時平衡時C的濃度的濃度為為_;(3)該反應的)該反應的H H_0,判斷其理由是,判斷其理由是_;(4)該反應進行到)該反應進行到4.0min時的平均反應速率:時的平均反應速率:實驗實驗:=_;實驗實驗:=_。二、化學平衡1.可逆反應(1)可逆反應:在相同條件下,既能向正反應方向又能向逆反應方向進行的反應,用“ ”表示。(2
12、)可逆反應的特征:在同一條件下同時向兩個方向進行;可逆是絕對的,不可逆是相對的;可逆反應不能進行到底,不能實現完全轉化;反應物、生成物同時共存。(3)常見可逆反應I2、Cl2、Br2、CO2、SO2、NH3與H2O反應、水解H2I22HIN23H22NH3高溫高壓催化劑2SO2O2 2SO3高溫高壓催化劑1 化學平衡狀態(tài)化學平衡狀態(tài),在一定條件下的可逆反應,在一定條件下的可逆反應中,當正、逆兩個方向的反應速率相等時,中,當正、逆兩個方向的反應速率相等時,反應體系中所有參加反應的物質的質量或濃反應體系中所有參加反應的物質的質量或濃度可以保持恒定,這時的狀態(tài)也就是在給定度可以保持恒定,這時的狀態(tài)也
13、就是在給定條件下,反應達到了條件下,反應達到了“限度限度”,稱之為化學平,稱之為化學平衡狀態(tài)。衡狀態(tài)。二、化學平衡 構成化學平衡體系的基本要求是:構成化學平衡體系的基本要求是: 反應物和所有產物均處于同一化學體系中,反應條件反應物和所有產物均處于同一化學體系中,反應條件(溫度、壓強)保持不變(溫度、壓強)保持不變 前提條件:前提條件: 可逆反應可逆反應實質:實質: 正反應速率正反應速率=逆反應速率逆反應速率標志:標志: 所有參加反應的物質的質量或濃度可以保持恒定所有參加反應的物質的質量或濃度可以保持恒定強強調調三三點點2、化學平衡狀態(tài)的特征、化學平衡狀態(tài)的特征(2)動:動態(tài)平衡(正逆反應仍在進
14、行)動:動態(tài)平衡(正逆反應仍在進行)(3)等:正反應速率等:正反應速率=逆反應速率逆反應速率(4)定:反應體系中所有參加反應的物質的質定:反應體系中所有參加反應的物質的質量或濃度可以保持恒定量或濃度可以保持恒定(5)變:條件改變,原平衡被破壞,在新變:條件改變,原平衡被破壞,在新 的條件下建立新的平衡。的條件下建立新的平衡。(1)逆逆:可:可逆反應逆反應(6)(6) 同同:不同途徑可以達到相同的化學平衡狀態(tài)不同途徑可以達到相同的化學平衡狀態(tài) 速度速度直接的直接的間接的間接的3、化學平衡到達的標志問題:、化學平衡到達的標志問題:以以xA+yB zC為例,為例,化學平衡到達的標化學平衡到達的標志有
15、:志有:反應體系中所有參加反應的物質的質量反應體系中所有參加反應的物質的質量或濃度可以保持恒定或濃度可以保持恒定 V正正=V逆逆; VA耗耗=VA生生 VA耗耗:VC耗耗=x:z VB生生:VC生生=y:z VA耗耗:VB生生=x:y;反應過和中如果哪個量在變,一旦反應過和中如果哪個量在變,一旦它不變了就可以作為判斷化學反應它不變了就可以作為判斷化學反應達到平衡的標志。達到平衡的標志。(1)對于反應前后的氣體物質的分子總數不相等的可對于反應前后的氣體物質的分子總數不相等的可逆反應(如逆反應(如2SO2+O2 2SO3)來說,可利用混合氣體)來說,可利用混合氣體的總壓、總體積、總物質的量是否隨著
16、時間的改變而改的總壓、總體積、總物質的量是否隨著時間的改變而改變來判斷是否達到平衡。變來判斷是否達到平衡。 (2)對于反應前后氣體物質的分子數相等的可)對于反應前后氣體物質的分子數相等的可逆反應(如逆反應(如H2+I2(g) 2HI),不能用此標志判斷平衡),不能用此標志判斷平衡是否到達,因為在此反應過程中,氣體的總壓、總體是否到達,因為在此反應過程中,氣體的總壓、總體積、總物質的量都不隨時間的改變而改變。積、總物質的量都不隨時間的改變而改變。 (3)對于不同類型的可逆反應,某一物理量不變)對于不同類型的可逆反應,某一物理量不變是否可作為平衡已到達的標志,取決于該物理量在平是否可作為平衡已到達
17、的標志,取決于該物理量在平衡到達前(反應過程中)是否發(fā)生變化。若是則可;衡到達前(反應過程中)是否發(fā)生變化。若是則可;否則,不行。否則,不行。例如例如4.反應條件對化學平衡的影響(1)平衡移動原理(勒夏特列原理):如果改變一個影響化學平衡的條件,平衡就向能減弱這種改變的方向移動。(2)影響化學平衡的因素濃度壓強溫度 濃度濃度:增大反應物濃度增大反應物濃度減小生成物濃度減小生成物濃度增大生成物濃度增大生成物濃度減小反應物濃度減小反應物濃度化學平衡向逆反應方向移動化學平衡向逆反應方向移動化學平衡向正反應方向移動化學平衡向正反應方向移動增大反應物濃度增大反應物濃度V V正正vtV V正正V V逆逆V
18、 V逆逆V V正正=V=V逆逆增大生成物濃度增大生成物濃度V V逆逆vtV V正正V V逆逆V V正正V V正正= =逆逆減小反應物濃度V逆vtV正V逆V正V正=V逆減小生成物濃度減小生成物濃度V V 正正vtV V正正V V逆逆V V 逆逆V V 正正=V=V 逆逆濃度對化學平衡移動的幾個注意點濃度對化學平衡移動的幾個注意點對平衡體系中的固態(tài)和純液態(tài)物質,其濃度可對平衡體系中的固態(tài)和純液態(tài)物質,其濃度可看作一個看作一個常數常數,增加或減小固態(tài)或液態(tài)純凈物的,增加或減小固態(tài)或液態(tài)純凈物的量并不影響量并不影響V正正、V逆逆的大小,所以化學平衡不移動。的大小,所以化學平衡不移動。只要是只要是增大濃
19、度增大濃度,不論增大的是反應物濃度,不論增大的是反應物濃度,還是還是 生成物濃度,新平衡狀態(tài)下的生成物濃度,新平衡狀態(tài)下的反應速率反應速率一定一定大于大于原平衡狀態(tài);原平衡狀態(tài);減小濃度減小濃度,新平衡狀態(tài)下的速,新平衡狀態(tài)下的速率率一定小于一定小于原平衡狀態(tài)。原平衡狀態(tài)。反應物有兩種或兩種以上反應物有兩種或兩種以上, 增加一種物質的濃增加一種物質的濃度度, 該物質的平衡轉化率該物質的平衡轉化率降低降低, 而其他物質的轉化而其他物質的轉化率率提高提高。 (2) 壓強:壓強:增大壓強增大壓強減小壓強減小壓強化學平衡向體積增大化學平衡向體積增大的方向移動的方向移動化學平衡向體積減小化學平衡向體積減
20、小的方向移動的方向移動(2)、壓強對化學平衡的影響、壓強對化學平衡的影響 2NO2(氣氣) N2O4(氣氣)現象:現象:(2體積,紅棕色體積,紅棕色)(1體積,無色體積,無色)A.加壓混和氣體顏色先深后淺;加壓混和氣體顏色先深后淺;B.減壓混和氣體顏色先淺后深。減壓混和氣體顏色先淺后深。增大壓強增大壓強V V正正vtV V正正V V逆逆V V逆逆V V正正=V=V逆逆2NO2 N2O4減小壓強減小壓強V V逆逆vtV V正正V V逆逆V V正正V V正正=V=V逆逆思考:思考:對于反應對于反應 H2O+CO H2+CO2如果增大壓強如果增大壓強,反應速率是否改變反應速率是否改變,平衡是否移動?
21、平衡是否移動?高溫高溫催化劑催化劑速率速率-時間關系圖:時間關系圖:V(molL-1S-1)T(s)0V正正= V逆逆V正正= V逆逆增大壓強增大壓強, ,正逆反應速正逆反應速率均增大,但率均增大,但增大倍數增大倍數一樣,一樣, V V正正= V= V逆逆,平平衡不移動。衡不移動。t2 注意:注意: 在容積不變的密閉容積中,氣體反應在容積不變的密閉容積中,氣體反應已達到平衡,若向該容器中充入一種已達到平衡,若向該容器中充入一種稀有氣體或不反應的氣體,但各物質稀有氣體或不反應的氣體,但各物質的濃度沒變,平衡不移動。的濃度沒變,平衡不移動。 在容積可變的恒壓容器中,若向該容在容積可變的恒壓容器中,
22、若向該容器中充入一種稀有氣體或不反應的氣器中充入一種稀有氣體或不反應的氣體,盡管總壓不變,但各物質的分壓體,盡管總壓不變,但各物質的分壓減小,平衡可能會發(fā)生移動,向氣體減小,平衡可能會發(fā)生移動,向氣體體積增大的方向移動。體積增大的方向移動。 (3)溫度:溫度:升高溫度升高溫度降低溫度降低溫度化學平衡向放熱化學平衡向放熱的方向移動的方向移動化學平衡向吸熱化學平衡向吸熱的方向移動的方向移動升高溫度升高溫度V V逆逆vtV V正正V V逆逆V V正正V V正正=V=V逆逆(紅棕色紅棕色)(無色無色)2NO2 N2O4;H=-56.9kJ/mol降低溫度V正vtV正V逆V逆V正=V逆2NO2 N2O4
23、;H=-56.9kJ/mol4、催化劑對于化學平衡的影響、催化劑對于化學平衡的影響請用請用v-t圖來表示催化劑對化學平衡的影響圖來表示催化劑對化學平衡的影響加入正催化劑加入正催化劑vtV V正正V V逆逆V V正正=V=V逆逆加入負催化加入負催化劑劑vtV V正正V V逆逆V V正正=V=V逆逆結論:加入催化劑不會使化學平衡發(fā)生移動。結論:加入催化劑不會使化學平衡發(fā)生移動。 可見,要引起化學平衡的移動,必須是可見,要引起化學平衡的移動,必須是由于外界條件的改變而引起由于外界條件的改變而引起V V正正 V V逆逆。平衡移動的本質:平衡移動的本質:化學平衡為化學平衡為動態(tài)平衡動態(tài)平衡,條件改變造成
24、,條件改變造成V V正正 V V逆逆 化學反應體系的平衡狀態(tài)是可以通過改化學反應體系的平衡狀態(tài)是可以通過改變反應條件(溫度、濃度、氣體的壓強)而變反應條件(溫度、濃度、氣體的壓強)而發(fā)生變化的,這種現象稱作平衡狀態(tài)的移動,發(fā)生變化的,這種現象稱作平衡狀態(tài)的移動,簡稱化學平衡移動。簡稱化學平衡移動。5、化學平衡移動、化學平衡移動研究對象:研究對象:已建立平衡狀態(tài)的體系已建立平衡狀態(tài)的體系平衡移動的標志:平衡移動的標志:1、反應混合物中各組分的濃度發(fā)生改變、反應混合物中各組分的濃度發(fā)生改變 2、 V正正 V逆逆勒夏特列原理勒夏特列原理勒夏特列原理勒夏特列原理 解釋解釋 1 收集氯氣為什么用飽和食鹽
25、水收集氯氣為什么用飽和食鹽水? 2 氫氧化鈣的溶解度為什么隨溫度的升高而降氫氧化鈣的溶解度為什么隨溫度的升高而降低低?勒夏特列原理勒夏特列原理其中包含:其中包含: 影響平衡的因素只有濃度、壓強、溫度三影響平衡的因素只有濃度、壓強、溫度三種;種; 原理的適用范圍是只有一項條件變化的情原理的適用范圍是只有一項條件變化的情況況(溫度或壓強或一種物質的濃度),(溫度或壓強或一種物質的濃度),當多項當多項條件同時發(fā)生變化時,情況比較復雜;條件同時發(fā)生變化時,情況比較復雜; 平衡移動的結果只能減弱(但不可能完全平衡移動的結果只能減弱(但不可能完全抵消)外界條件的變化。抵消)外界條件的變化。1、定義:、定義
26、:在一定溫度下,當一個可逆反應達到平衡在一定溫度下,當一個可逆反應達到平衡時,生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之時,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。這個常數就是該反積的比值是一個常數。這個常數就是該反應的化學平衡常數(簡稱平衡常數)應的化學平衡常數(簡稱平衡常數)2、表達式:、表達式:6、化學平衡常數、化學平衡常數(1)K值越大,表示反應進行的程度越大,反應物值越大,表示反應進行的程度越大,反應物轉化率也越大。轉化率也越大。3、化學平衡常數的意義:、化學平衡常數的意義:定量的衡量化學反應進行的程度定量的衡量化學反應進行的程度(2)一般當)一般當K105時,該反應進行得基本完全
27、。時,該反應進行得基本完全。4、判斷可逆反應是否達到平衡及反應向何方向進行、判斷可逆反應是否達到平衡及反應向何方向進行對于可逆反應,在一定的溫度的任意時刻,反應物的對于可逆反應,在一定的溫度的任意時刻,反應物的濃度和生成物的濃度有如下關系:濃度和生成物的濃度有如下關系:叫該反應的濃度商叫該反應的濃度商(1)QCK ,反應向正方向進行,反應向正方向進行(2)QCK ,反應處于平衡狀態(tài),反應處于平衡狀態(tài)(3)QCK ,反應向逆方向進行,反應向逆方向進行5、利用可判斷反應的熱效應、利用可判斷反應的熱效應()若升高溫度,值增大,則正反應為吸熱反應()若升高溫度,值增大,則正反應為吸熱反應()若升高溫度
28、,值減小,則正反應為放熱反應()若升高溫度,值減小,則正反應為放熱反應6、使用平衡常數應注意的幾個問題:、使用平衡常數應注意的幾個問題:(2)在平衡常數表達式中:水在平衡常數表達式中:水(l)的濃度、固體物質的的濃度、固體物質的濃度不寫濃度不寫(3)化學平衡常數表達式與化學方程式的書寫有關化學平衡常數表達式與化學方程式的書寫有關例如:例如:N2+3H2 2NH3的的K1值值 與與1/2N2+3/2H2 NH3的的K2值不一樣值不一樣(1)化學平衡常數只與溫度有關,與反應物或生成物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。的濃度無關。CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) CO
29、2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)K=c(CO2)K=c(CO)/c(CO2) c(H2)K1 = K226、使用平衡常數應注意的幾個問題:、使用平衡常數應注意的幾個問題:(4)同一條件下同一條件下,正、逆反應的平衡常數互成倒數關系。正、逆反應的平衡常數互成倒數關系。例如:例如:N2+3H2 2NH3的的K1值值 與與 N2+ 3H2的的K2值關系值關系 2NH3K1 = 1/K2概念理解:概念理解:平衡轉化率平衡轉化率 用平衡常數來表示反應的限度有時不夠直觀,常用用平衡常數來表示反應的限度有時不夠直觀,常用平衡轉化率平衡轉化率來表示反應限度。來表示反應限度。對于可逆反應對于可逆反
30、應: mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g)反應物反應物A的平衡轉化率(該條件最大轉化率)可表示:的平衡轉化率(該條件最大轉化率)可表示:%100)()()(%100)%(00AcAcAcAAAA平的初始濃度的平衡濃度的初始濃度%100%100)%(始平始初始的物質的量的平衡物質的量初始的物質的量nnnAAAA平衡常數平衡常數 (2010北京北京,12 )某溫度下,)某溫度下,H2(g)CO2(g) H2O(g)CO(g)的平衡常數的平衡常數K9/4。該溫度下在甲、。該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中,投入乙、丙三個恒容密閉容器中,投入H2(g)和和CO2(g),其起始濃度如右表
31、所示。其起始濃度如右表所示。起始濃度起始濃度甲甲乙乙丙丙c(H2)/mol/L0.0100.0200.020c(CO2)/mol/L0.0100.0100.020下列判斷不正確的是下列判斷不正確的是A平衡時,乙中平衡時,乙中CO2的轉化率大于的轉化率大于60B平衡時,甲中和丙中平衡時,甲中和丙中H2的轉化率均是的轉化率均是60C平衡時,丙中平衡時,丙中c(CO2)是甲中的)是甲中的2倍,是倍,是0.012 mol/LD反應開始時,丙中的反應速率最快,甲中的反應速率最慢反應開始時,丙中的反應速率最快,甲中的反應速率最慢(2010安徽卷安徽卷.10)低脫硝技術可用于處理廢氣中的氮氧化物,發(fā)生的化低
32、脫硝技術可用于處理廢氣中的氮氧化物,發(fā)生的化學反應為:學反應為: 2NH2NH3 3(g) + NO(g) 2N(g) + NO(g) 2N2 2(g) + 3H(g) + 3H2 2O(g) H0O(g) H0=2.25mol0Y=3X,Z0練習練習4:對于:對于H H2 2+I+I2 2(g g) 2HI2HI,在恒,在恒溫、恒容下,按下列不同量反應等效的溫、恒容下,按下列不同量反應等效的有有 。編號 H2I2HI1 起始物質的量起始物質的量1402 起始物質的量起始物質的量01.513 起始物質的量起始物質的量1124 起始物質的量起始物質的量0.10.11.85 起始物質的量起始物質的
33、量00a1、2是等效是等效3、4、5是等效是等效練習練習5、在固定體積的密閉容器內,加入、在固定體積的密閉容器內,加入2mol A、1mol B,發(fā)生反應:,發(fā)生反應: A(氣氣)+B(氣氣) 2C(氣氣)達達 到平衡時,到平衡時,C的質量分數為的質量分數為W。在相同。在相同(T、V)條件下,條件下,按下列情況充入物質達到平衡時按下列情況充入物質達到平衡時C的質量分的質量分數仍為數仍為W的是的是A.2mol C B.3mol CC.4mol A、2mol B D.1mol A、2mol CCD 練習練習6、在一固定容積的密閉容器中充入、在一固定容積的密閉容器中充入2molA和和1molB,發(fā)生
34、反應:,發(fā)生反應:2A(氣氣)+B(氣氣) xC(氣氣),達到平衡后,達到平衡后,C的體積分數為的體積分數為W%。若維持容器體積和。若維持容器體積和溫度不變,按溫度不變,按0.6molA、0.3molB和和1.4molC為起始物質,達到平衡后,為起始物質,達到平衡后,C的的體積分數仍為體積分數仍為W%,則,則x值為(值為( ) A、1 B、2 C、3 D、4BC練習練習7、在恒溫、恒壓的條件下,向可變容積的、在恒溫、恒壓的條件下,向可變容積的密閉容器中充入密閉容器中充入3LA和和2LB,發(fā)生如下反應:,發(fā)生如下反應: 3A(氣)(氣)+2B(氣)(氣) xC(氣)(氣)+yD(氣)氣)達到平衡
35、時,達到平衡時,C的體積分數為的體積分數為m%。若維持溫。若維持溫度壓強不變,將度壓強不變,將0.6LA 、0.4LB、4LC、0.8LD作為起始物質充入密閉容器中作為起始物質充入密閉容器中,達到平衡時達到平衡時C的的體積分數仍為體積分數仍為m%,則則X,Y的值分別為(的值分別為( ) A x=3 y=1 B x=4 y=1 C x=5 y =1 D x=10 y=2 C D練習練習8 恒溫、恒壓下,在一個可變容積的容器中發(fā)生如下發(fā)恒溫、恒壓下,在一個可變容積的容器中發(fā)生如下發(fā)應:應:A(氣)(氣)B(氣)(氣) C(氣)(氣)(1)若開始時放入)若開始時放入1molA和和1molB,到達平衡
36、后,生成,到達平衡后,生成a molC,這時這時A的物質的量為的物質的量為 (2)若開始時放入)若開始時放入3molA和和3molB,到達平衡后,生成,到達平衡后,生成C物質物質的量為的量為 mol。(3)若開始時放入)若開始時放入x molA,2molB和和1molC,到達平衡后,到達平衡后,A和和C的物質的量分別是的物質的量分別是ymol和和3a mol,則,則x mol,y mol。 3a(1a)mol23-3a練習練習9 某溫度下,在一容積可變的容器某溫度下,在一容積可變的容器中,反應中,反應2A(g)B(g)2C(g)達到達到平衡時,平衡時,A、B和和C的物質的量分別為的物質的量分別
37、為4mol、2mol和和4mol。保持溫度和壓強。保持溫度和壓強不變,對平衡混合物中三者的物質的量做不變,對平衡混合物中三者的物質的量做如下調整,可使平衡右移的是如下調整,可使平衡右移的是A均減半均減半B均加倍均加倍C均增加均增加1mol D均減少均減少1mol C ABCD平衡時平衡時D的體積分數的體積分數 起起始始充充入入2mol1mol00a%003mol1molb%1mol0.5mol1.5mol0.5molc%4mol2mol00d%練習練習10 在一定溫度下,一個在一定溫度下,一個容積固定容積固定的密閉容器的密閉容器中發(fā)生反應:中發(fā)生反應:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)
38、,根據下表,根據下表有關數據分析有關數據分析恒溫、恒容恒溫、恒容下等效平衡建成的條件。下等效平衡建成的條件。a、b、c、d的大小關系是什么?a=b=cd練習練習11、在一個、在一個1L的密閉容器中,加的密閉容器中,加2molA 1molB ,發(fā)生下述反應:,發(fā)生下述反應: 達到平衡時,達到平衡時,C的濃度為的濃度為1.2mol/L , C的體積分的體積分數為數為a% 。維持容器的維持容器的壓強和溫度壓強和溫度不變,按下列不變,按下列配比作為起始物質,達到平衡后,配比作為起始物質,達到平衡后,C的濃度仍是的濃度仍是1.2mol/L(或(或C的體積分數仍是的體積分數仍是a%)的是)的是A、3mol
39、 C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol BABD2A(氣)B(氣) 3C(氣)D(氣)練習練習12:在一個:在一個1L的密閉容器中,加入的密閉容器中,加入2molA和和1molB ,發(fā)生下述反應:,發(fā)生下述反應: 達到平衡時,達到平衡時, C的濃度為的濃度為1.2mol/L 。維持。維持容器的體積和溫度不變,按下列配比作為容器的體積和溫度不變,按下列配比作為起始物質,達到平衡后,起始物質,達到平衡后,C的的濃度仍為濃度仍為1.2mol/L的的是是 A、0.3mol
40、 C+0.1mol D B、1.6mol A+0.8mol B+0.6mol C+0.2mol D C、3mol C+1mol D +1mol B D、4mol A+2mol BB 條件條件等效條件等效條件結果結果恒溫恒容恒溫恒容(n(g)0) 恒溫恒容恒溫恒容(n(g)=0) 恒溫恒壓恒溫恒壓 等效平衡小結等效平衡小結投料換算成投料換算成相同物質表相同物質表示時示時量相同量相同兩次平衡時各組分百兩次平衡時各組分百分量、分量、n、c均相同均相同 投料換算成投料換算成相同物質表相同物質表示時示時等比例等比例兩次平衡時各組分兩次平衡時各組分百分量相同,百分量相同,n、c同比例變化同比例變化 投料換
41、算成投料換算成相同物質表相同物質表示時示時等比例等比例兩次平衡時各組分兩次平衡時各組分百分量、百分量、c相同,相同,n同比例變化同比例變化(2010江蘇,江蘇,14) 在溫度、容積相同的在溫度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投個密閉容器中,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入反應物,保持恒溫、恒容,測得反應達到平衡時的有關數據如下(已知有關數據如下(已知 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H=-92.4 kJmol)容器容器甲甲乙乙丙丙反應物投入量反應物投入量1mol N2、3mol H22mol NH34mol NH3NHNH3 3的濃度(的濃度(mol
42、molL L) c1c2c3反應的能量變化反應的能量變化放出放出akJ吸收吸收bkJ吸收吸收ckJ體系壓強(體系壓強(Pa)p1p2p3反應物轉化率反應物轉化率123下列說法正確的是下列說法正確的是132cc92.4ab232pp131A B C DBD 條件條件等效條件等效條件結果結果恒溫恒容恒溫恒容(n(g)0) 恒溫恒容恒溫恒容(n(g)=0) 恒溫恒壓恒溫恒壓 等效平衡小結等效平衡小結投料換算成投料換算成相同物質表相同物質表示時示時量相同量相同兩次平衡時各組分百兩次平衡時各組分百分量、分量、n、c均相同均相同 投料換算成投料換算成相同物質表相同物質表示時示時等比例等比例兩次平衡時各組分
43、兩次平衡時各組分百分量相同,百分量相同,n、c同比例變化同比例變化 投料換算成投料換算成相同物質表相同物質表示時示時等比例等比例兩次平衡時各組分兩次平衡時各組分百分量、百分量、c相同,相同,n同比例變化同比例變化 可用于:判斷引起平衡移動的因素及判斷平可用于:判斷引起平衡移動的因素及判斷平衡移動的方向衡移動的方向。tvv正正v逆逆t1 t2引起平衡移動的因素是引起平衡移動的因素是 ,平衡,平衡 將向將向 方向移動。方向移動。增大反應物濃度增大反應物濃度正正tvv正正v逆逆t1 t2引起平衡移動的因素是引起平衡移動的因素是 ,平衡,平衡 將向將向 方向移動。方向移動。減小生成物濃度減小生成物濃度
44、正正四、化學平衡圖象對于反應對于反應mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)有如下有如下圖所示的變化,請分析圖所示的變化,請分析t1時平衡移動了嗎?時平衡移動了嗎?改變因素可能是什么?并說明理由。改變因素可能是什么?并說明理由。v逆逆t1 tvv正正 由于由于v正正、v逆逆相同程相同程 度的增大,則度的增大,則t1時的改變因素可能是時的改變因素可能是 :a.加入催化劑加入催化劑b.當當m+n=p+q時增大壓強時增大壓強(即(即n=0的體系)的體系)。平衡沒有移動。平衡沒有移動。=例例1、在一密閉體系中發(fā)生、在一密閉體系中發(fā)生:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H =92.4kJm
45、ol1右圖是某一時間段中反應速率與反右圖是某一時間段中反應速率與反應進程的曲線關系圖,回答下列問題:應進程的曲線關系圖,回答下列問題: (1)處于平衡狀態(tài)的時間段處于平衡狀態(tài)的時間段是是_。(2)t1、t3、t4時刻體系中分時刻體系中分別是什么條件發(fā)生了變化?別是什么條件發(fā)生了變化?(3)下列各時間段時,氨的下列各時間段時,氨的體積分數最高的是(體積分數最高的是( ) A.t0t1 B.t2t3 C.t3t4 D.t5t6 tt1t2 t6t3t4t5正正逆逆正正逆逆t0想一想:想一想:由下圖可以得到什么信息?由下圖可以得到什么信息?由圖可知:由圖可知:反應為可逆反應反應為可逆反應 方程式為:
46、方程式為: 化學計量數之比物質的量的變化量之比化學計量數之比物質的量的變化量之比 物質的量濃度的變化量物質的量濃度的變化量之比之比 反應速率之比反應速率之比A + 3C 2B tCtcCAB 可用于:可用于:首先判斷反應物、生首先判斷反應物、生成物,再確定計量數。成物,再確定計量數。1)寫出化學反應方程式:寫出化學反應方程式:2)求反應物的轉化率:求反應物的轉化率:A+2B 3C轉化率轉化率=變化量變化量/起起始量始量100%ABCtc0.40.30.20.11)寫出化學反應方程式:寫出化學反應方程式:2)求反應物的轉化率:求反應物的轉化率:例:例:練:練:5A 3B+2CA的轉化率的轉化率=
47、0.25/0.4 100%=62.5%TVV(正正)V(逆逆) 可逆反應可逆反應 mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g)正反應是正反應是 反應反應(放熱、吸熱)(放熱、吸熱)V(正正)V(逆逆)VPm + n p +q ( = 平衡點平衡點 t的濃度的濃度P2t1t2A讀圖判斷該圖中讀圖判斷該圖中P P1 1與與P P2 2及及a a與與b b的大的大小小解題原則一:解題原則一:先先出現出現拐拐點的點的先先達到達到平平衡,衡,則其壓強則其壓強數值大數值大可逆反應可逆反應 mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g) C%tT1T21、T1 T2 ( = = ) 正反應是正
48、反應是 反應反應 (放熱、吸熱)(放熱、吸熱)放熱放熱ABt1t2可逆反應可逆反應 mA(g) + nB(g) pC(g)+qD(g)A 轉轉化化率率tP1P21、P1 P2 ( = = = = )ABt1t2例例3:可逆反應可逆反應:aA(g)+ bB(g) dD(g)+eE(g);+H在一定條件下達平衡狀態(tài)時,在一定條件下達平衡狀態(tài)時,A的轉化率與溫度、的轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。則在下列空格處填寫壓強的關系如圖所示。則在下列空格處填寫“大大于于”、“小于小于”或或“等于等于”。 (1)a+b_c+d; (2) H 0。 A的轉化率 T1.01105Pa2.01105Pa3.011
49、05PaT1小于小于大于大于PA%A%500200例例4、對于反應對于反應mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)TA的的轉轉化化率率1.01*107Pa1.01*106Pa1.01*105Pa正反應正反應 熱熱m+n p+q正反應正反應 熱熱m+n p+q放放放放TC%C%1.01*106Pa1.01*105Pa1.01*104Pa對于反應對于反應mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)正反應正反應 熱熱m+n p+qPA%A%300200正反應正反應 熱熱m+n p+q吸吸吸吸=對于對于2A(g)+B(g) C(g)+3D(g)(正反應吸熱正反應吸熱)有有如下圖所示的變化,圖中
50、如下圖所示的變化,圖中Y軸可能表示:軸可能表示: A、B物質的轉化率物質的轉化率 B、正反應的速率、正反應的速率 C、平衡體系中的、平衡體系中的A% D、平衡體系中的、平衡體系中的C%PY100200300A、DTvv逆逆v正正T1T2正反應正反應 熱熱Tvv正正v逆逆正反應正反應 熱熱TC%C%450正反應正反應 熱熱PA%A%P1m+n p+q對于反應對于反應mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)吸吸吸吸放放【例【例5】 m A (g)+ n B (g) x C(g)溫度溫度0判斷正反應是放熱還是吸熱反應?判斷正反應是放熱還是吸熱反應?T,AT,A轉化率轉化率T,平衡向逆反應方向移
51、動,平衡向逆反應方向移動變一變:若將縱坐標改為變一變:若將縱坐標改為A%或或C%,情況如何?,情況如何?練習練習1 . (2008全國高考全國高考)已知:)已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g); H= - 1025KJ/mol該反應是一個可逆反應。若反應物起始物質的量相同,該反應是一個可逆反應。若反應物起始物質的量相同,下列關于該反應的示意圖不正確的是(下列關于該反應的示意圖不正確的是( ) tNO tNONO tt1t2A tNOCDB2(2005年北京)在一定溫度不同壓強(年北京)在一定溫度不同壓強(p1p2),可),可逆反應逆反應2X(g) 2Y(g)十十Z(g
52、)中,生成物中,生成物Z在反應混合物在反應混合物中的體積分數中的體積分數( )與反應時間與反應時間(t)的關系有以下圖示,正確的關系有以下圖示,正確的是的是 ( )B3反應反應2X(氣)(氣)Y(氣)(氣) 2Z(氣氣)熱量,在不同熱量,在不同溫度(溫度(T1和和T2)及壓強)及壓強(P1和和P2)下,產物下,產物Z的物質的量的物質的量(nZ)與反應時間與反應時間(t)的關系如圖所示。下列判斷正確的是的關系如圖所示。下列判斷正確的是 ( ) AT1T2,P1P2 BT1T2,P1P2 CT1T2,P1P2 DT1T2,P1P2五、有關化學平衡的計算(1)濃度:起始濃度、濃度的變化、平衡濃度(2
53、)轉化率:(3)反應速率:(4)反應速率之間的關系:速率之比計量數之比Vnc100%起始量轉化量tVntcv(5)平衡常數:(6)在一定溫度、壓強下體積分數物質的量分數起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)的體積比平衡后氣體體積縮小的百分率反應物平衡濃度冪之積生成物平衡濃度冪之積K2121nnVV)(R nRTpv為常數氣態(tài)方程:(7)在一定溫度、容積時:起始狀態(tài)與平衡狀態(tài)壓強之比達到平衡時壓強改變了幾分之幾(8)混合物的密度對于反應物、生物物全部是氣體的反應在恒溫、恒容條件下:在恒溫、恒壓條件下:Vm氣體2121nnpp1221nn密度不變(9)平均相對分子質量:對于反應物、生成物全部是氣體的反應(10)產率氣
54、體氣體nmM1221nnMM100%理論產量實際產量產率例:(1996年全國卷)在一個容積固定的反應器中,有一可左右滑動的密封隔板,兩側分別進行如圖所示的可逆反應。各物質的起始加入量如下:A、B和C均為4.0mol,D為6.5mol,F為2.0mol,設E為xmol。當x在一定范圍內變化時,均可以通過調節(jié)反應器的溫度,使兩側反應都達到平衡,并且隔板恰好處于反應器的正中位置。請?zhí)顚懸韵驴瞻?:若x=4.5,則右側反應在起始時向 (填“正”或“逆”)反應方向進行。欲使起始反應維持向該方向進行,則x的最大取值應小于 。欲使起始反應維持向另一方向進行,則x的最小值應大于。反應物總能量反應物總能量 生成
55、物總能量生成物總能量高能狀態(tài)高能狀態(tài) 低能狀態(tài)低能狀態(tài)體系能量趨于降低體系能量趨于降低 物質存在趨于穩(wěn)定物質存在趨于穩(wěn)定放放 熱熱 反反 應應有利于反應自發(fā)進行有利于反應自發(fā)進行六、化學反應進行的方向判斷放熱反應自發(fā)進行的判斷放熱反應自發(fā)進行的判據判據自發(fā)過程的體系,趨向于從高能狀自發(fā)過程的體系,趨向于從高能狀態(tài)轉變?yōu)榈湍軤顟B(tài)態(tài)轉變?yōu)榈湍軤顟B(tài)( (這時體系會對這時體系會對外部做功或釋放熱量外部做功或釋放熱量) ),這一經驗這一經驗規(guī)律就是規(guī)律就是焓判據焓判據. .一、能量判據(焓判據)一、能量判據(焓判據)反應物的總能量反應物的總能量高高生成物的總能量生成物的總能量低低放熱反應放熱反應H0一、
56、能量判據(焓判據)一、能量判據(焓判據) n能量判據:能量判據:體系趨向于從體系趨向于從高能狀態(tài)高能狀態(tài)轉變?yōu)檗D變?yōu)榈偷湍苣軤顟B(tài)(狀態(tài)(H H 0 0)。)。n對于化學反應而言,對于化學反應而言,絕大多數絕大多數的放熱反應能的放熱反應能自發(fā)自發(fā)進行,且放出的熱量越多,體系能量降進行,且放出的熱量越多,體系能量降低越多,反應越完全低越多,反應越完全n焓變(焓變(H H)是決定反應能否自發(fā)進行的因素)是決定反應能否自發(fā)進行的因素之一,但不是唯一因素。之一,但不是唯一因素。吸熱反應有時也能自發(fā)地進行。吸熱反應有時也能自發(fā)地進行。結論:結論:H 0H 0,有利于反應自發(fā)進行,但自發(fā),有利于反應自發(fā)進行
57、,但自發(fā)反應不一定反應不一定H 0H 0?。? 1)多數能自發(fā)進行的化學反應是放熱反應)多數能自發(fā)進行的化學反應是放熱反應(2 2)有不少吸熱過程也能自發(fā)進行)有不少吸熱過程也能自發(fā)進行注意:注意:有序有序混亂二、熵判據二、熵判據混亂度:混亂度:表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)。混亂度的增加意味著體系變得更加無序體系的變化趨向于混亂度增加體系的變化趨向于混亂度增加二、熵、二、熵、熵增原理、熵增原理、熵判據熵判據1熵:在密閉條件下,體系有由熵:在密閉條件下,體系有由有序有序自自發(fā)地轉變?yōu)榘l(fā)地轉變?yōu)闊o序無序的傾向,這種推動體系變的傾向,這種推動體系變化的因素稱作熵?;囊蛩胤Q作熵。2、熵判據:在與外界隔
58、離的體系中,自發(fā)、熵判據:在與外界隔離的體系中,自發(fā)過程將導致體系的熵增大,這一經驗規(guī)律過程將導致體系的熵增大,這一經驗規(guī)律叫做叫做熵增原理熵增原理。是在用來判斷化學反應方。是在用來判斷化學反應方向時就稱為熵判據。向時就稱為熵判據。3同一物質在不同狀態(tài)時熵值大?。和晃镔|在不同狀態(tài)時熵值大?。?S(g)S(l)S(s)。)。體系混亂度有增體系混亂度有增加的傾向加的傾向G=HT S三、復合判據(自由能變化)三、復合判據(自由能變化)當當G0時,反應不自發(fā)進行時,反應不自發(fā)進行當當G=0時,可逆反應到達平衡狀態(tài)時,可逆反應到達平衡狀態(tài)NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s) H 0 S 0CaC
59、O3(s)=CaO(s)+CO2(g)H 0 S0判斷這兩個反判斷這兩個反應什么條件下應什么條件下自發(fā)進行?自發(fā)進行?低溫可行低溫可行高溫可行高溫可行三、復合判據三、復合判據正確判斷一個化學反應正確判斷一個化學反應 是否能夠自發(fā)進行是否能夠自發(fā)進行必須綜合考慮反應的必須綜合考慮反應的焓變焓變和和熵變熵變恒溫恒壓時判斷反應是否能夠自發(fā)進行恒溫恒壓時判斷反應是否能夠自發(fā)進行 H H 0 0 S0S0 H 0 H 0 S S 0 0 H H 0 0 S S 0 0 H 0 H 0 S0S0自發(fā)自發(fā)非自發(fā)非自發(fā)不一定不一定不一定不一定焓判據和熵判據的應用焓判據和熵判據的應用 1、由焓判據知、由焓判據知
60、 放熱過程(放熱過程(H0)常常是容易自發(fā)進)常常是容易自發(fā)進行;行; 2、由熵判據知、由熵判據知 若干熵增加(若干熵增加(S0)的過程是自發(fā)的;)的過程是自發(fā)的; 3、很多情況下,簡單地只用其中一個判據去判斷同一個、很多情況下,簡單地只用其中一個判據去判斷同一個反應,可能會出現相反的判斷結果,所以我們應兩個判據反應,可能會出現相反的判斷結果,所以我們應兩個判據兼顧兼顧。由能量判據(以焓變?yōu)榛A)和熵判據組合成的。由能量判據(以焓變?yōu)榛A)和熵判據組合成的復復合判據自由能合判據自由能將更適合于所有的反應過程。將更適合于所有的反應過程?;瘜W反應進行方向的判據化學反應進行方向的判據 、能量判據、能
61、量判據(焓判據):焓判據):是判斷化學反應進行方向的判據之一。是判斷化學反應進行方向的判據之一。、熵判據:、熵判據:能量最低原理。能量最低原理。熵增原理。熵增原理。是判斷化學反應進行方向的另一判據。是判斷化學反應進行方向的另一判據。、復合判據:、復合判據:能量判據結合能量判據結合熵判據熵判據GHTS小結:小結:4 4、過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向,不能確、過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向,不能確定過程一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率定過程一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率影響因素:影響因素:化學反應的方向化學反應的方向 反應焓變反應焓變 反應熵變反應熵變共同影響共同影響吸熱吸熱放熱放熱熵增熵增熵減熵
62、減小結:小結:焓減小有利于反應自發(fā),熵增大有利于反應自發(fā)焓減小有利于反應自發(fā),熵增大有利于反應自發(fā)【課堂達標測試【課堂達標測試】1 1、下列說法不正確的是(、下列說法不正確的是( )A. A. 焓變是一個與反應能否自發(fā)進行有關的因素,焓變是一個與反應能否自發(fā)進行有關的因素,多數能自發(fā)進行的反應都是放熱反應。多數能自發(fā)進行的反應都是放熱反應。B. B. 在同一條件下不同物質有不同的熵值,其體系在同一條件下不同物質有不同的熵值,其體系的混亂程度越大,熵值越大。的混亂程度越大,熵值越大。C. C. 一個反應能否自發(fā)進行取決于該反應放熱還是一個反應能否自發(fā)進行取決于該反應放熱還是吸熱吸熱D. D. 一
63、個反應能否自發(fā)進行,與焓變和熵變的共同一個反應能否自發(fā)進行,與焓變和熵變的共同影響有關影響有關C3、250C和和1.01105Pa時,反應時,反應: 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) H=+56.76kJ/mol, 自發(fā)進行的原因是(自發(fā)進行的原因是( ) A、是吸熱反應;、是吸熱反應; B、是放熱反應;、是放熱反應; C、是熵減少的反應;、是熵減少的反應; D、熵增大效應大于能量效應。、熵增大效應大于能量效應。D2、碳酸銨、碳酸銨(NH4)2CO3在室溫下就能自發(fā)地分解產生氨氣,在室溫下就能自發(fā)地分解產生氨氣,對其說法中正確的是(對其說法中正確的是( ) A、其分解是因為生成了易
64、揮發(fā)的氣體,使體系的熵、其分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體,使體系的熵增大;增大; B、其分解是因為外界給予了能量;、其分解是因為外界給予了能量; C、其分解是吸熱反應,據能量判據能自發(fā)分解;、其分解是吸熱反應,據能量判據能自發(fā)分解; D、碳酸鹽都不穩(wěn)定,都能自發(fā)分解。、碳酸鹽都不穩(wěn)定,都能自發(fā)分解。AD5、下列反應中,熵減小的是(、下列反應中,熵減小的是( )A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)D. 2CO(g)2C(s)O2(g)4、以下自發(fā)反應可用能量判據來解釋的是、以下
65、自發(fā)反應可用能量判據來解釋的是( ) A、硝酸銨自發(fā)地溶于水、硝酸銨自發(fā)地溶于水 B、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g); H=+56.7kJ/mol C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6 kJ/molD5下列反應中,在高溫下不能自發(fā)進行的是下列反應中,在高溫下不能自發(fā)進行的是()()D. CO(g)C(s)1/2O2B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s)MgO(s
66、)CO2(s)D熵減熵減熵增熵增熵增熵增熵增熵增點撥:反應后的氣體分子數大于反應前的氣點撥:反應后的氣體分子數大于反應前的氣體分子數,故熵增加體分子數,故熵增加知道了某過程有自發(fā)性之后()知道了某過程有自發(fā)性之后()A.可判斷出過程的方向可判斷出過程的方向B.可確定過程是否一定會發(fā)生可確定過程是否一定會發(fā)生C.可預測過程發(fā)生完成的快慢可預測過程發(fā)生完成的快慢D.可判斷過程的熱效應可判斷過程的熱效應A6 6填寫下表:填寫下表:物質所具有的能量物質所具有的能量H熵變熵變熵熵焓變焓變焓焓計算公式計算公式單位單位符號符號定義定義生成物總能量與反應生成物總能量與反應物總能量之差物總能量之差KJmol-1混亂度混亂度SJmol-1K-1Jmol-1K-1KJmol-1HSH=H(生成物生成物)H(反應物反應物)S=S(生成物生成物)S(反應物反應物)生成物總熵與反應生成物總熵與反應物總熵之差物總熵之差
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