高二化學(xué)選修（四）期末復(fù)習(xí)

1、期末復(fù)習(xí)期末復(fù)習(xí)-選修（選修（4）化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)原理第二章：化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二章：化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡（二）（二）2011-12-20一、外界條件對化學(xué)平衡的影響一、外界條件對化學(xué)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(dá)到了達(dá)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：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(xué)平衡的移動化學(xué)平衡的移動濃度濃度增大反應(yīng)物濃度或減小增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度生成物濃度向向 反應(yīng)方向移動反應(yīng)方

2、向移動減小反應(yīng)物濃度或增大減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度生成物濃度向向 反應(yīng)方向移動反應(yīng)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(xué)平衡的移動化學(xué)平衡的移動壓強(qiáng)壓強(qiáng)(對對有氣體有氣體參與的參與的反應(yīng)反應(yīng))abm增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)向氣體體積向氣體體積 的的方向移動方向移動減小壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)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(qiáng)改變壓強(qiáng)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(xué)平衡的移動化學(xué)平衡的移動溫度溫度升高溫度升高溫度向向 反應(yīng)方向移動反應(yīng)方向移動降低溫度降低溫度向向 反應(yīng)方向移動反應(yīng)方向移動催化劑催化劑使

3、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(qiáng)壓強(qiáng)溫度溫度減弱這種改變減弱這種改變 某一可逆反應(yīng)，一定條件下達(dá)到了平衡，某一可逆反應(yīng)，一定條件下達(dá)到了平衡，若化若化學(xué)反應(yīng)速率改變，平衡一定發(fā)生移動嗎？學(xué)反應(yīng)速率改變，平衡一定發(fā)生移動嗎？若平衡若平衡 發(fā)生移動，化學(xué)反應(yīng)速率一定改變嗎？發(fā)生移動，化學(xué)反應(yīng)速率一定改變嗎？提示：提示：(1)不一定，如反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)不一定，如反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)增大壓強(qiáng)或使用催化

4、劑，化學(xué)反應(yīng)速率增大，但平增大壓強(qiáng)或使用催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率增大，但平衡不移動衡不移動(2)一定，化學(xué)平衡移動的根本原因就是外界條件改一定，化學(xué)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(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1自發(fā)過程自發(fā)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(jìn)行的過程在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動進(jìn)行的過程(2)特點特點 體系趨向于從體系趨向于從 狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?狀態(tài)狀態(tài)(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(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?的傾向性的傾向性 (無序體系更加穩(wěn)定無序

5、體系更加穩(wěn)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(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)(1)焓判據(jù)焓判據(jù) 放熱過程中體系能量放熱過程中體系能量 ，H 0，具有自發(fā)進(jìn)行，具有自發(fā)進(jìn)行的傾的傾 向，向， 但有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，故只用焓變判斷但有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，故只用焓變判斷反反 應(yīng)方向不全面應(yīng)方向不全面降低降低混亂混亂(或無序或無序)S氣態(tài)液態(tài)固態(tài)氣態(tài)液態(tài)固態(tài)增加增加熵增熵增(2)熵判據(jù)熵判據(jù) 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 . 熵的大小：同種物質(zhì)，三種狀態(tài)下，熵值由大到熵的大?。和N物質(zhì)，三種狀態(tài)下，熵值由大到小的順序為小的順序為

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

7、否進(jìn)行有關(guān)的因素。放熱反應(yīng)有焓變是一個與反應(yīng)能否進(jìn)行有關(guān)的因素。放熱反應(yīng)有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行，有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。由此利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行，有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。由此可見，焓變不是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素?？梢?，焓變不是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素。 熵變與反應(yīng)方向熵變與反應(yīng)方向熵增加有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，熵減小的反應(yīng)有些也能自發(fā)熵增加有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，熵減小的反應(yīng)有些也能自發(fā)進(jìn)行。由此可見，熵變進(jìn)行。由此可見，熵變(S)是與反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，是與反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，但也不是唯一因素。但也不是唯一因素。 復(fù)合判據(jù)復(fù)合判據(jù) 焓判據(jù)和熵判據(jù)綜合考慮，更適合于所有的過程焓判據(jù)和熵判

8、據(jù)綜合考慮，更適合于所有的過程（3）化學(xué)反應(yīng)方向的分析）化學(xué)反應(yīng)方向的分析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(yīng)體系的影響：對反應(yīng)體系的影響： G= G= H-TH-T S S（為熱力學(xué)溫度，為熱力學(xué)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(xué)反應(yīng)在該判斷化學(xué)反應(yīng)在該狀況時自發(fā)進(jìn)行的方向顯得更為科學(xué)（狀況時自發(fā)進(jìn)行的方向顯得更為科學(xué)（當(dāng)當(dāng) G G 0 0，當(dāng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，下列措施：反應(yīng)達(dá)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催化劑加催化

9、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(zhuǎn)化率的是轉(zhuǎn)化率的是 ( )ABC DB2(2010上海模擬上海模擬)對于任何一個化學(xué)平衡體系，采取以下措對于任何一個化學(xué)平衡體系，采取以下措施，一定會使平衡發(fā)生移動的是施，一定會使平衡發(fā)生移動的是 ()A加入一種反應(yīng)物加入一種反應(yīng)物B升高溫度升高溫度C增大平衡體系的壓強(qiáng)增大平衡體系的壓強(qiáng) 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(xué)家哈伯發(fā)明了以低成本年德國化學(xué)家哈伯發(fā)明了以低成本制造大量氨的方法，從而大大滿足了當(dāng)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(dāng)時日益增長的人口對糧食的需求下列是哈伯

10、法的流程圖，其中為提高原料轉(zhuǎn)化糧食的需求下列是哈伯法的流程圖，其中為提高原料轉(zhuǎn)化率而采取的措施是率而采取的措施是 ()AB C DBCD A拓展發(fā)現(xiàn)解答化學(xué)平衡計算題的方法步驟解答化學(xué)平衡計算題的方法步驟(1)步驟步驟 寫出有關(guān)化學(xué)平衡的反應(yīng)方程式寫出有關(guān)化學(xué)平衡的反應(yīng)方程式 確定各物質(zhì)的起始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、平衡濃度確定各物質(zhì)的起始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、平衡濃度 根據(jù)已知條件建立等式關(guān)系并做解答根據(jù)已知條件建立等式關(guān)系并做解答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 一、圖象類型一、圖象類型1速率速率時間

11、圖象時間圖象對于化學(xué)反應(yīng)對于化學(xué)反應(yīng)mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)專題一：化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖象專題一：化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖象2物質(zhì)的量濃度與時間圖象物質(zhì)的量濃度與時間圖象 由這類圖象可以判斷化學(xué)方程式由這類圖象可以判斷化學(xué)方程式 由右圖可知：由右圖可知： 2C 2A3B3轉(zhuǎn)化率或百分含量與時間、壓強(qiáng)、溫度的圖象轉(zhuǎn)化率或百分含量與時間、壓強(qiáng)、溫度的圖象 對于化學(xué)反應(yīng)對于化學(xué)反應(yīng)mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)由由(1)可知，可知，T1溫度先達(dá)到平衡，故溫度先達(dá)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)可知，可知，p1壓強(qiáng)先達(dá)平

12、衡，故壓強(qiáng)先達(dá)平衡，故p1p2，加，加壓壓C%增加，平衡右移，增加，平衡右移，mnpq.由由(3)可知，可知，p1壓強(qiáng)先到達(dá)平衡，故壓強(qiáng)先到達(dá)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.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(dá)到平衡點點為剛好達(dá)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%小于小于此壓強(qiáng)時平衡體系中的此壓強(qiáng)時平衡

13、體系中的A%，則，則v(正正)v(逆逆)例例1 (2010浙江模擬浙江模擬)某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體A和和B，一定溫，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：度下發(fā)生反應(yīng)：A(g)xB(g) 2C(g)，達(dá)到平衡后，只改變反應(yīng)的一，達(dá)到平衡后，只改變反應(yīng)的一個條件，測得容器中物質(zhì)的濃度、反應(yīng)速率隨時間變化如圖所示下列說個條件，測得容器中物質(zhì)的濃度、反應(yīng)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(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率前正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率B20 min時時A的反應(yīng)速率為的反應(yīng)速率為0.05 mol/(Lmin)C反應(yīng)方程式中的反應(yīng)方程式中的

14、x1，(4054) min時為升高溫度，時為升高溫度， 正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D30 min時降低溫度，時降低溫度，40 min時升高溫度時升高溫度A2(2011清遠(yuǎn)高二期中清遠(yuǎn)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(fā)生下，發(fā)生下 列反應(yīng)：列反應(yīng)：2SO2(g)O2(g) 2SO3 (g) H0B在在T2時，若反應(yīng)處于狀態(tài)時，若反應(yīng)處于狀態(tài)D，則一定有，則一定有v 正正v逆逆C平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)A與與C相比，平衡狀態(tài)相比，平衡狀態(tài)A的的c(CO)小小D若若T1、T2時的平衡常數(shù)分別為時的平衡

15、常數(shù)分別為K1、K2，則，則K1K2C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(yīng)體系，以不同的相同條件下，同一可逆反應(yīng)體系，以不同的起起始加入量，始加入量，不管反應(yīng)從不管反應(yīng)從_ _開始，還是開始，還是從從_ _開始，達(dá)到化學(xué)平衡時，任何相同開始，達(dá)到化學(xué)平衡時，任何相同物質(zhì)的物質(zhì)的_ _(體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)或 物物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)質(zhì)的量分?jǐn)?shù))都相同的化學(xué)平衡互稱都相同的化學(xué)平衡互稱等效平衡等效平衡。正反應(yīng)正反應(yīng) 逆反應(yīng)逆反應(yīng) 百分含量百分含量 2、 等效平衡的類型及處理方法等效平衡的類型及處理方法 (1)對于恒溫恒容條件下反應(yīng)前

16、后氣體體積改對于恒溫恒容條件下反應(yīng)前后氣體體積改變的可逆反應(yīng)變的可逆反應(yīng) 如果按方程式的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程如果按方程式的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量與對應(yīng)組分的起始式同一邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量與對應(yīng)組分的起始加入量相同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。加入量相同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。平衡時的各物質(zhì)的濃度、物質(zhì)的量、百分含量均平衡時的各物質(zhì)的濃度、物質(zhì)的量、百分含量均相同。相同。例如，恒溫恒容下的可逆反應(yīng)：例如，恒溫恒容下的可逆反應(yīng)： 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，按方程式的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系和中配比充料，按方程式的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系均可轉(zhuǎn)化為中配比充料，三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。均可轉(zhuǎn)化為中配比充料，三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。例如，恒溫恒容條件下，對于可逆反應(yīng)：例如，恒溫恒容條件下，對于可逆反應(yīng)：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(xué)計量數(shù)關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，兩上述兩種配比，按方程式中的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，兩種情況下種情況下H2與與I2(g)的物質(zhì)的量之比均為的物質(zhì)的量之比均為1 1，因此上述兩種情況，因此上述

18、兩種情況建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。平衡時的各物質(zhì)百分含量均相同建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。平衡時的各物質(zhì)百分含量均相同。(3)對于恒溫、恒壓條件下的所有可逆反應(yīng)對于恒溫、恒壓條件下的所有可逆反應(yīng)如果按方程式的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊如果按方程式的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對應(yīng)組分的起始加入量比相的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對應(yīng)組分的起始加入量比相同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。平衡時的各物平衡時的各物質(zhì)百分含量、各物質(zhì)的各物質(zhì)的濃度都相同；各物質(zhì)質(zhì)百分含量、各物質(zhì)的各物質(zhì)的濃度都相同；各物質(zhì)的物質(zhì)的量成比例的變化的物質(zhì)的量成比例的變化 注意注意 上述三種情況下所達(dá)到的等效平衡的上述三種情況下所達(dá)到的等效平衡的區(qū)別：區(qū)別： (1)中所達(dá)到的等效平衡狀態(tài)，反應(yīng)混合物中中所達(dá)到的等效平衡狀態(tài)，反應(yīng)混合物中各組分的百分含量、濃度