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第三讲 化学平衡移动 化学反应进行方向


(2)压强。 ①若 a+b≠m 增大压强,平衡向___气_体__体__积__减__小____的方向移动; 减小压强,平衡向___气__体__体_积__增__大____的方向移动。 ②若 a+b=m 改变压强,平衡__不___移动。
(3)温度。 升高温度,平衡向_逆__反__应__方向移动;降低温度,平 衡向__正__反_应__方向移动。 (4)催化剂:使用催化剂,因其同等倍数地改变正、 注: 1.外界条件对化学平衡的影响以及化学平衡移动中 相关量的变化分析。 2.以图象题综合考查化学反应速率与化学平衡移动 的关系。 3.结合工农业生产、环保等社会热点问题考查化学 平衡理论的应用。 4.利用焓变、熵变判断化学反应进行的方向。
一、化学平衡移动 1.概念 可逆反应达到平衡状态以后,若反应条件(如 __温__度_、__压__强_、__浓__度___等)发生了变化,平衡混合物中各组 分 的 浓 度 也 会 随 之 _改__变__ , 从 而 在 一 段 时 间 后 达 到 _新__的__平_衡__状__态___ 。这种由_原__平__衡_状__态_____向__新__平__衡_状__态____的变化过程, 叫做化学平衡的移动。
二、影响化学平衡的外界因素 1.外界条件对化学平衡的影响 在一定条件下,aA(g)+bB(g) mC(g) ΔH<0 达 到了平衡状态,若其他条件不变,改变下列条件对平衡 的影响如下:
(1)浓度。 ①增大 A(B)的浓度或减小 C 的浓度,平衡向_正__反__应__ 方向移动; ② 增 大 C 的 浓 度 或 减 小 A(B) 的 浓 度 , 平 衡 向 __逆__反__应__方向移动。
2.过程
3.平衡移动方向与反应速率的关系 (1)v 正__>___v 逆,平衡向正反应方向移动。 (2)v 正_=____v 逆,平衡不移动。 (3)v 正__<___v 逆,平衡向逆反应方向移动。
思考 1 化学平衡移动的实质是什么?
提示 外界条件影响了反应速率,使得 v 正≠v 逆, 平衡将发生移动。
提示 不会。因为升高温度 v 吸和 v 放均增大,但二 者增大的程度不同,v 吸增大的程度大于 v 放增大的程度, 故 v 吸和 v 放不再相等,v 吸>v 放,原平衡被破坏,平衡向 吸热反应的方向移动,直至建立新的平衡。降温则相反。
三、化学反应进行的方向 1.自发过程 (1)含义 在一定条件下,不需要借助外力作用就能自发进行 的过程。
(2)特点 ①体系趋向于从_高__能__量__状态转变为_低__能__量___状态 (体系对外部___做_功__或__放__出_热量)。 ②在密闭条件下,体系有从__有_序___转变为_无__序___的 倾向性(无序体系更加稳定)。
2.化学反应方向的判据 (1)焓判据 放热过程中体系能量__降__低___,ΔH_<____0,具有自 发进行的倾向,但有些吸热反应也可以自发进行,故只 用焓变判断反应方向不全面。 (2)熵判据 ①熵:量度体系__混_乱___程度的物理量,符号为_S____。
a.当ΔH<0,ΔS>0时,ΔG_<__0,反应一定自发进 行。
b.当ΔH>0,ΔS<0时,ΔG_>__0,反应不可自发进 行。
c.当ΔH>0,ΔS>0或ΔH<0,ΔS<0时,反应是否能 自发进行与__温__度__有关。
思考5 放热反应ΔH<0具有自发进行的倾向,吸热反应 一定没有自发进行的倾向,此说法是否正确?说明理由。
提示 不一定提高,不能把平衡向正反应方向移动 与原料转化率的提高等同起来,当反应物总量不变时, 平衡向正反应方向移动,反应物转化率提高;当增大一 种反应物的浓度,使平衡向正反应方向移动时,只会使 其他的反应物的转化率提高。
思考 4 升高温度,化学平衡会向着吸热反应的方向 移动,此时放热反应方向的反应速率会减小吗?
提示 此说法不正确。有些吸热反应也可以自发进行, 如:N2O5分解:2N2O5g===4NO2g+O2g ΔH=+56.7 kJ/mol。不能单纯用焓判据或熵判据判断某反应是否可自发 进行。
2.勒夏特列原理 (1)内容:如果改变影响平衡的条件之一(如浓度、压 强或温度),平衡将向着__能__够_减__弱__这_种__改__变___的方向移动。 (2)适用:①该原理适用于化学平衡、溶解平衡、电 离平衡、水解平衡等动态平衡;②这种减弱并不能消除 外界条件的变化。
思考 3 改变条件,平衡向正反应方向移动,原料的 转化率一定提高吗?
②熵的大小:同种物质,三种状态下,熵值由大到 小的顺序为_S_(_g_)_>__S_(l_)_>__S_(s_)___。
③熵判据:体系的混乱度_增__大___,ΔS__>____0,反应 有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行, 故只用熵变来判断反应方向也不全面。
(3)复合判据——自由能变化 ①符号:__Δ_G___,单位:k_J_/_m_o_l__。 ②公式:ΔG=_Δ_H__-_T_Δ_S___。 ③应用:恒温、恒压下,判断化学反应自发性的判 据,不仅与焓变和熵变有关,还与温度有关,可推出下 列关系式:
第七章 化学反应速率和化学平衡
第三讲 化学平衡的移动 化学反应进行的方向
考 纲 展 示: 1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学 平衡的影响,认识其一般规律。 2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域 中的重要作用。 3.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变之间 的关系。 4.掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依 据,能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的 方向。
思考 2 某一可逆反应,一定条件下达到了平衡,① 若化学反应速率改变,平衡一定发生移动吗?②若平衡发 生移动,化学反应速率一定改变吗?
提示 ①不一定,如使用催化剂或反应前后气体分子 数不变的反应增大压强速率发生变化,但平衡不移动。 ②一定,化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变, 使 v 正≠v 逆才发生移动的。
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