高二化学选修（四）期末复习

1、期末复习期末复习-选修（选修（4）化学反应原理化学反应原理第二章：化学反应速率与化学平衡第二章：化学反应速率与化学平衡（二）（二）2011-12-20一、外界条件对化学平衡的影响一、外界条件对化学平衡的影响1影响平衡的外界条件影响平衡的外界条件在一定条件下，在一定条件下，aA(g)bB(g) mC(g)H0达到了达到了平衡状态，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：响如下：条件的改变条件的改变(其他条件不变其他条件不变)化学平衡的移动化学平衡的移动浓度浓度增大反应物浓度或减小增大反应物浓度或减小生成物浓度生成物浓度向向 反应方向移动反应方

2、向移动减小反应物浓度或增大减小反应物浓度或增大生成物浓度生成物浓度向向 反应方向移动反应方向移动正正逆逆条件的改变条件的改变(其他条件不变其他条件不变)化学平衡的移动化学平衡的移动压强压强(对对有气体有气体参与的参与的反应反应)abm增大压强增大压强向气体体积向气体体积 的的方向移动方向移动减小压强减小压强向气体体积向气体体积 的方的方向移动向移动abm改变压强改变压强平衡平衡 移动移动减小减小增大增大不不条件的改变条件的改变(其他条件不变其他条件不变)化学平衡的移动化学平衡的移动温度温度升高温度升高温度向向 反应方向移动反应方向移动降低温度降低温度向向 反应方向移动反应方向移动催化剂催化剂使

3、用催化剂使用催化剂 平衡不移动平衡不移动吸热吸热放热放热2.勒夏特列原理勒夏特列原理如果改变影响平衡的条件之一如果改变影响平衡的条件之一(如如 、 或或 )，平衡就向着能够平衡就向着能够 的方向移动的方向移动浓度浓度压强压强温度温度减弱这种改变减弱这种改变 某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，若化若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？若平衡若平衡 发生移动，化学反应速率一定改变吗？发生移动，化学反应速率一定改变吗？提示：提示：(1)不一定，如反应前后气体体积不变的反应不一定，如反应前后气体体积不变的反应增大压强或使用催化

4、剂，化学反应速率增大，但平增大压强或使用催化剂，化学反应速率增大，但平衡不移动衡不移动(2)一定，化学平衡移动的根本原因就是外界条件改一定，化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变，使变，使v(正正)v(逆逆)二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向1自发过程自发过程(1)含义含义 在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程(2)特点特点 体系趋向于从体系趋向于从 状态转变为状态转变为 状态状态(体系对外部体系对外部 或或 热量热量) 在密闭条件下，体系有从在密闭条件下，体系有从 转变为转变为 的倾向性的倾向性 (无序体系更加稳定无序

5、体系更加稳定)高能高能低能低能做功做功释放释放有序有序无序无序2化学反应方向的判据化学反应方向的判据(1)焓判据焓判据 放热过程中体系能量放热过程中体系能量 ，H 0，具有自发进行，具有自发进行的倾的倾 向，向， 但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变判断但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变判断反反 应方向不全面应方向不全面降低降低混乱混乱(或无序或无序)S气态液态固态气态液态固态增加增加熵增熵增(2)熵判据熵判据 熵：量度体系熵：量度体系 程度的物理量，符程度的物理量，符号号 . 熵的大小：同种物质，三种状态下，熵值由大到熵的大小：同种物质，三种状态下，熵值由大到小的顺序为小的顺序为

6、熵判据：体系的混乱度熵判据：体系的混乱度 (即即 )，S 0，反应有，反应有自发进行的倾自发进行的倾 向。向。 “放热过程都可以自发进行，但吸热过程都不能放热过程都可以自发进行，但吸热过程都不能自发进行自发进行.”.”这句话对吗？应如何理解？这句话对吗？应如何理解？提示：提示：不对不对.放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，如碳的燃烧等；吸热过程没有自发进行的倾能自发进行，如碳的燃烧等；吸热过程没有自发进行的倾向性，但并不一定不能自发进行，如水的蒸发等向性，但并不一定不能自发进行，如水的蒸发等. 焓变与反应方向焓变与反应方向 焓变是一个与反应能

7、否进行有关的因素。放热反应有焓变是一个与反应能否进行有关的因素。放热反应有利于反应的自发进行，有些吸热反应也能自发进行。由此利于反应的自发进行，有些吸热反应也能自发进行。由此可见，焓变不是反应能否自发进行的唯一因素。可见，焓变不是反应能否自发进行的唯一因素。 熵变与反应方向熵变与反应方向熵增加有利于反应自发进行，熵减小的反应有些也能自发熵增加有利于反应自发进行，熵减小的反应有些也能自发进行。由此可见，熵变进行。由此可见，熵变(S)是与反应自发进行有关的因素，是与反应自发进行有关的因素，但也不是唯一因素。但也不是唯一因素。 复合判据复合判据 焓判据和熵判据综合考虑，更适合于所有的过程焓判据和熵判

8、据综合考虑，更适合于所有的过程（3）化学反应方向的分析）化学反应方向的分析体系体系吉布斯自由能变化吉布斯自由能变化（ G G ）综合考虑了焓变和熵变）综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响：对反应体系的影响： G= G= H-TH-T S S（为热力学温度，为热力学温度，均为正值）。在均为正值）。在恒温、恒压恒温、恒压下，用下，用 G G判断化学反应在该判断化学反应在该状况时自发进行的方向显得更为科学（状况时自发进行的方向显得更为科学（当当 G G 0 0，当，当反应达到平衡时，下列措施：反应达到平衡时，下列措施：升温升温恒容通入惰性气体恒容通入惰性气体增加增加CO浓度浓度减压减压加催化剂加催化

9、剂恒压通入惰性气体，恒压通入惰性气体，能提高能提高COCl2转化率的是转化率的是 ( )ABC DB2(2010上海模拟上海模拟)对于任何一个化学平衡体系，采取以下措对于任何一个化学平衡体系，采取以下措施，一定会使平衡发生移动的是施，一定会使平衡发生移动的是 ()A加入一种反应物加入一种反应物B升高温度升高温度C增大平衡体系的压强增大平衡体系的压强 D使用催化剂使用催化剂B3(2010上海高考上海高考)1913 年德国化学家哈伯发明了以低成本年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求下列是哈伯

10、法的流程图，其中为提高原料转化粮食的需求下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采取的措施是率而采取的措施是 ()AB C DBCD A拓展发现解答化学平衡计算题的方法步骤解答化学平衡计算题的方法步骤(1)步骤步骤 写出有关化学平衡的反应方程式写出有关化学平衡的反应方程式 确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度 根据已知条件建立等式关系并做解答根据已知条件建立等式关系并做解答起始浓度起始浓度甲甲乙乙丙丙c(H2)/molL10.0100.0200.020c(CO2)/molL10.0100.0100.020C 一、图象类型一、图象类型1速率速率时间

11、图象时间图象对于化学反应对于化学反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)专题一：化学反应速率和化学平衡图象专题一：化学反应速率和化学平衡图象2物质的量浓度与时间图象物质的量浓度与时间图象 由这类图象可以判断化学方程式由这类图象可以判断化学方程式 由右图可知：由右图可知： 2C 2A3B3转化率或百分含量与时间、压强、温度的图象转化率或百分含量与时间、压强、温度的图象 对于化学反应对于化学反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)由由(1)可知，可知，T1温度先达到平衡，故温度先达到平衡，故T1T2，升温升温C%增加，平衡右移，增加，平衡右移，H0.由由(2)可知，可知，p1压强先达平

12、衡，故压强先达平衡，故p1p2，加，加压压C%增加，平衡右移，增加，平衡右移，mnpq.由由(3)可知，可知，p1压强先到达平衡，故压强先到达平衡，故p1p2，而而C%不变说明不变说明mnpq，或条件为，或条件为加入了催化剂加入了催化剂.由由(4)中中(A)、(B)两线可知，两线可知，p1p2，mnpq.由由(B)、(C)两线可知，两线可知，T1T2，Hv(逆逆)；M点为刚好达到平衡点点为刚好达到平衡点M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A%增加，平衡左移，增加，平衡左移，Hv(逆逆)；在下方；在下方(F点点)，A%小于小于此压强时平衡体系中的此压强时平衡

13、体系中的A%，则，则v(正正)v(逆逆)例例1 (2010浙江模拟浙江模拟)某密闭容器中充入等物质的量的气体某密闭容器中充入等物质的量的气体A和和B，一定温，一定温度下发生反应：度下发生反应：A(g)xB(g) 2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如图所示下列说个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如图所示下列说法中正确的是法中正确的是 ()A8 min前正反应速率大于逆反应速率前正反应速率大于逆反应速率B20 min时时A的反应速率为的反应速率为0.05 mol/(Lmin)C反应方程式中的反应方程式中的

14、x1，(4054) min时为升高温度，时为升高温度， 正反应为吸热反应正反应为吸热反应D30 min时降低温度，时降低温度，40 min时升高温度时升高温度A2(2011清远高二期中清远高二期中)在一定条件在一定条件 下，向一带活塞的密闭容器中充下，向一带活塞的密闭容器中充 入入2 mol SO2和和1 mol O2，发生下，发生下 列反应：列反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3 (g) H0B在在T2时，若反应处于状态时，若反应处于状态D，则一定有，则一定有v 正正v逆逆C平衡状态平衡状态A与与C相比，平衡状态相比，平衡状态A的的c(CO)小小D若若T1、T2时的平衡常数分别为时的平衡

15、常数分别为K1、K2，则，则K1K2C专题二专题二 等效平衡等效平衡 1、 等效平衡的含义等效平衡的含义 相同条件下，同一可逆反应体系，以不同的相同条件下，同一可逆反应体系，以不同的起起始加入量，始加入量，不管反应从不管反应从_ _开始，还是开始，还是从从_ _开始，达到化学平衡时，任何相同开始，达到化学平衡时，任何相同物质的物质的_ _(体积分数、质量分数或体积分数、质量分数或 物物质的量分数质的量分数)都相同的化学平衡互称都相同的化学平衡互称等效平衡等效平衡。正反应正反应 逆反应逆反应 百分含量百分含量 2、 等效平衡的类型及处理方法等效平衡的类型及处理方法 (1)对于恒温恒容条件下反应前

16、后气体体积改对于恒温恒容条件下反应前后气体体积改变的可逆反应变的可逆反应 如果按方程式的化学计量数关系转化为方程如果按方程式的化学计量数关系转化为方程式同一边的物质，其物质的量与对应组分的起始式同一边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的。加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的。平衡时的各物质的浓度、物质的量、百分含量均平衡时的各物质的浓度、物质的量、百分含量均相同。相同。例如，恒温恒容下的可逆反应：例如，恒温恒容下的可逆反应： 2SO2 O22SO3 2 mol 1 mol 0 mol 0 mol 0 mol 2 mol 0.5 mol 0.25 mol

17、 1.5 mol 上述上述和中配比充料，按方程式的化学计量数关系和中配比充料，按方程式的化学计量数关系均可转化为中配比充料，三者建立的平衡状态完全相同。均可转化为中配比充料，三者建立的平衡状态完全相同。例如，恒温恒容条件下，对于可逆反应：例如，恒温恒容条件下，对于可逆反应：H2(g) I2(g)2HI(g) 1 mol 1 mol 0 mol 2 mol 2 mol 1 mol上述两种配比，按方程式中的化学计量数关系均转化为反应物，两上述两种配比，按方程式中的化学计量数关系均转化为反应物，两种情况下种情况下H2与与I2(g)的物质的量之比均为的物质的量之比均为1 1，因此上述两种情况，因此上述

18、两种情况建立的化学平衡状态是等效的。平衡时的各物质百分含量均相同建立的化学平衡状态是等效的。平衡时的各物质百分含量均相同。(3)对于恒温、恒压条件下的所有可逆反应对于恒温、恒压条件下的所有可逆反应如果按方程式的化学计量数关系转化为方程式同一边如果按方程式的化学计量数关系转化为方程式同一边的物质，其物质的量比与对应组分的起始加入量比相的物质，其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同，则建立的化学平衡状态是等效的。同，则建立的化学平衡状态是等效的。平衡时的各物平衡时的各物质百分含量、各物质的各物质的浓度都相同；各物质质百分含量、各物质的各物质的浓度都相同；各物质的物质的量成比例的变化的物质的量成比例的变化 注意注意 上述三种情况下所达到的等效平衡的上述三种情况下所达到的等效平衡的区别：区别： (1)中所达到的等效平衡状态，反应混合物中中所达到的等效平衡状态，反应混合物中各组分的百分含量、浓度