化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)平衡的移動(dòng)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)平衡的移動(dòng)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向第1頁(yè)/共31頁(yè)一、影響化學(xué)平衡的外界條件在一定條件下，aA(g)＋bB(g)mC(g)

ΔH<0達(dá)到了平衡狀態(tài)，若其他條件不變，改變下列條件對(duì)平衡的影響如下：第2頁(yè)/共31頁(yè)【溫馨提示】固體及純液體的濃度是一定值，所以增加或減少固體及純液體的量，不會(huì)影響平衡狀態(tài)。二、勒夏特列原理1.概念：如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如______、______、或參加反應(yīng)的物質(zhì)的______)，平衡向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。2.適用范圍：該原理適用于化學(xué)平衡、______平衡、______平衡、______平衡等各種動(dòng)態(tài)平衡?！鞠胍幌搿扛淖兺饨鐥l件能引起化學(xué)平衡移動(dòng)，化學(xué)平衡的移動(dòng)對(duì)條件的改變有什么影響？【答案】①平衡移動(dòng)的結(jié)果只能減弱外界條件的變化(定性理解，判斷平衡移動(dòng)方向)。如升高溫度時(shí)，平衡向著吸熱方向移動(dòng)，從而減弱了溫度的升高程度。②這種“減弱”不能抵消外界條件的變化，如原平衡體系的壓強(qiáng)為P，若其他條件不變，將體系壓強(qiáng)增大到2P，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，達(dá)到新平衡時(shí)體系的壓強(qiáng)介于P～2P之間(定量理解)。第3頁(yè)/共31頁(yè)三、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1.自發(fā)過(guò)程(1)含義：在一定條件下，________就可以自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。(2)特點(diǎn)：①體系趨向于從______狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)_____狀態(tài)(體系對(duì)外部做功或者_(dá)_____熱量)。②在密閉條件下，體系有從______自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)_____的傾向(無(wú)序體系更加穩(wěn)定)。2.化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)(1)焓判據(jù)放熱反應(yīng)過(guò)程中體系能量______，ΔH____0，具有自發(fā)進(jìn)行的傾向，但有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行。(2)熵判據(jù)①熵：量度體系____________的物理量，符號(hào)____，同一種物質(zhì)，______時(shí)熵值最大，______時(shí)次之，固態(tài)時(shí)最小。②熵判據(jù)：體系的混亂度______，ΔS____0，反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向，但有些熵減的過(guò)程也能自發(fā)進(jìn)行。第4頁(yè)/共31頁(yè)(3)復(fù)合判據(jù)只根據(jù)焓變或熵變來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向不全面，應(yīng)根據(jù)綜合考慮焓判據(jù)和熵判據(jù)的復(fù)合判據(jù)來(lái)判斷。【溫馨提示】過(guò)程的自發(fā)性只能用于判斷過(guò)程的方向，不能確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生和過(guò)程發(fā)生的速率(與外界條件有關(guān))。【答案】一、正反應(yīng)逆反應(yīng)氣體體積減小氣體體積增大平衡不移動(dòng)吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)平衡不移動(dòng)二、1.溫度壓強(qiáng)濃度2.溶解電離水解三、1.(1)不用借助外力(2)①高能低能釋放②有序無(wú)序2.(1)降低<

(2)①混亂(或無(wú)序)程度S氣態(tài)液態(tài)②增大>第5頁(yè)/共31頁(yè)化學(xué)平衡的移動(dòng)【解析】該反應(yīng)的特點(diǎn)：氣體體積增大的吸熱反應(yīng)。升溫平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；恒容通入惰性氣體，平衡體系中各物質(zhì)的濃度不變，平衡不移動(dòng)；增加CO的濃度，使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；加催化劑對(duì)平衡無(wú)影響；恒壓通入惰性氣體(相當(dāng)于平衡體系減壓)和減壓均使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。因此B項(xiàng)符合題目要求?！敬鸢浮緽

第6頁(yè)/共31頁(yè)科目一考試/2016年科目一模擬考試題科目二考試2016年科目二考試技巧、考試內(nèi)容、考試視頻第7頁(yè)/共31頁(yè)1.化學(xué)平衡移動(dòng)的實(shí)質(zhì)與方向(1)實(shí)質(zhì)：化學(xué)平衡移動(dòng)的實(shí)質(zhì)是外界條件(如濃度、溫度、壓強(qiáng))破壞了原平衡狀態(tài)，使正、逆反應(yīng)速率不再相等，然后在新的條件下正、逆反應(yīng)速率再次相等，建立新的平衡。(2)方向：當(dāng)v(正)＞v(逆)時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；當(dāng)v(正)＜v(逆)時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；當(dāng)v(正)＝v(逆)時(shí)，平衡不發(fā)生移動(dòng)。2.外界條件對(duì)平衡的影響對(duì)于反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)

ΔH第8頁(yè)/共31頁(yè)第9頁(yè)/共31頁(yè)3.特殊情況壓強(qiáng)變化是指平衡混合物體積變化而引起的體系壓強(qiáng)變化。如“惰性氣體”對(duì)化學(xué)平衡的影響如下：(1)恒溫、恒容時(shí)，向原平衡體系中加入“惰性氣體”，體系總壓強(qiáng)增大了，但平衡混合物中各成分的濃度仍不變，速率不變，平衡不移動(dòng)。第10頁(yè)/共31頁(yè)(2)恒溫、恒壓時(shí)，向原平衡體系中加入“惰性氣體”，體系體積增大了，體系的分壓減小了，混合物中各成分的濃度同倍減小，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。①不要把v(正)增大與平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)等同起來(lái)；②不要把平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高等同起來(lái)。當(dāng)反應(yīng)物總量不變即溫度或壓強(qiáng)(容器體積)改變導(dǎo)致平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高；當(dāng)增大一種反應(yīng)物濃度，使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí)，只會(huì)使其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高。③同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時(shí)，應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響?！局R(shí)關(guān)聯(lián)】化學(xué)平衡的移動(dòng)與化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)方程式的確定、化學(xué)平衡的計(jì)算、等效平衡、化學(xué)平衡圖像等聯(lián)系。第11頁(yè)/共31頁(yè)1.(2010高考·福建卷，23(4))氮的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物甲的水溶液顯堿性。(1)在微電子工業(yè)中，甲的水溶液可作刻蝕劑H2O2

的清除劑，所發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，其化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________。(2)一定條件下，甲在固定體積的密閉容器中發(fā)生分解反應(yīng)(ΔH>0)并達(dá)平衡后，僅改變下表中反應(yīng)條件x，該平衡體系中隨x遞增y遞減的是________(選填序號(hào))。第12頁(yè)/共31頁(yè)【解析】氮的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物甲的水溶液顯堿性，則甲為氨氣。(1)H2O2是一種綠色氧化劑，它與氨水反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，因此二者發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為：2NH3·H2O＋3H2O2===N2↑＋8H2O。(2)NH3在固定體積的密閉容器中發(fā)生分解反應(yīng)：2NH3N2＋3H2

ΔH>0，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NH3物質(zhì)的量減少，平衡常數(shù)K增大；增加H2的物質(zhì)的量即增大生成物的濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NH3的轉(zhuǎn)化率減?。辉黾覰H3的物質(zhì)的量，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，生成物物質(zhì)的量總和增加。【答案】(1)2NH3·H2O＋3H2O2===N2↑＋8H2O(2)ac第13頁(yè)/共31頁(yè)化學(xué)平衡圖像【例2】

(2010·山東濰坊模擬)現(xiàn)有下列兩個(gè)圖像：下列反應(yīng)中符合上述圖像的是(

)A.N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH＜0B.2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)

ΔH＞0C.4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)

ΔH＜0D.H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)

ΔH＞0第14頁(yè)/共31頁(yè)【解析】由Ⅰ知升高溫度，生成物濃度增加，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)吸熱；由Ⅱ知，增大壓強(qiáng)，逆反應(yīng)速率增大的幅度大于正反應(yīng)速率增大的幅度，則該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，故B項(xiàng)符合?！敬鸢浮緽1.常見(jiàn)圖像(1)物質(zhì)的量(或物質(zhì)的量濃度)－時(shí)間(n－t或c－t)圖像此類(lèi)圖像能說(shuō)明平衡體系中各組分(或某一成分)在反應(yīng)過(guò)程中的變化情況。解題時(shí)要注意各物質(zhì)曲線的折點(diǎn)(達(dá)平衡時(shí)刻)，各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例符合化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系等情況，如2A3B＋C的反應(yīng)情況如下圖所示。第15頁(yè)/共31頁(yè)(2)速率－時(shí)間(v－t)圖像此類(lèi)圖像定性地揭示了v(正)、v(逆)隨時(shí)間(含條件改變對(duì)速率的影響)而變化的規(guī)律，體現(xiàn)了平衡的“動(dòng)、等、定、變”的基本特征，以及平衡移動(dòng)的方向，如N2＋3H22NH3

ΔH<0，建立平衡后，改變外界條件對(duì)速率的影響如圖：第16頁(yè)/共31頁(yè)(3)含量－時(shí)間－溫度(壓強(qiáng))圖像這類(lèi)圖像反映了反應(yīng)物或生成物的量在不同溫度(壓強(qiáng))下對(duì)時(shí)間的關(guān)系，解題時(shí)要注意一定條件下物質(zhì)含量不再改變時(shí)，應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡的特征。如反應(yīng)aA＋bBcC＋dD第17頁(yè)/共31頁(yè)(4)轉(zhuǎn)化率(或質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)－壓強(qiáng)、溫度圖像該類(lèi)圖像的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，橫坐標(biāo)為溫度或壓強(qiáng)。對(duì)于反應(yīng)aA＋bBcC＋dD第18頁(yè)/共31頁(yè)2.解題思路步驟：①看圖像。一看面，即看清橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的意義；二看線，即線的走向和變化趨勢(shì)；三看點(diǎn)，即起點(diǎn)、終點(diǎn)、交點(diǎn)、拐點(diǎn)；四看輔助線，如等溫線、等壓線、平衡線等；五看量的變化，如濃度、溫度、壓強(qiáng)等。②想規(guī)律。聯(lián)想外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。③作判斷。根據(jù)圖像中體現(xiàn)的關(guān)系與所學(xué)規(guī)律對(duì)比，作出符合題目要求的判斷?！緶剀疤崾尽糠治龌瘜W(xué)平衡的有關(guān)圖像問(wèn)題時(shí)要注意：①弄清反應(yīng)特點(diǎn)?？辞逭磻?yīng)方向是吸熱還是放熱，體積增大還是減小、不變，有無(wú)固體、純液體物質(zhì)參加或生成等。②先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率－時(shí)間圖上，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡。③定一議二。當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系?！局R(shí)關(guān)聯(lián)】化學(xué)平衡圖像與影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)、化學(xué)平衡的移動(dòng)及有關(guān)計(jì)算聯(lián)系。第19頁(yè)/共31頁(yè)2.(2010·安徽師大附中模擬)在密閉容器中，反應(yīng)X2(g)＋Y2(g)2XY(g)；ΔH＜0，達(dá)到甲平衡。在僅改變某一條件后，達(dá)到乙平衡，對(duì)此過(guò)程的分析正確的是(

)A.圖Ⅰ是加入適當(dāng)催化劑的變化情況B.圖Ⅱ是擴(kuò)大容器體積的變化情況C.圖Ⅲ是增大壓強(qiáng)的變化情況D.圖Ⅲ是升高溫度的變化情況第20頁(yè)/共31頁(yè)【解析】使用催化劑不影響化學(xué)平衡，A錯(cuò)；該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)不影響化學(xué)平衡，C錯(cuò)；擴(kuò)大容器體積(即減小壓強(qiáng))使v(正)和v(逆)同倍減小，但平衡不移動(dòng)，B錯(cuò)；升高溫度，反應(yīng)速率加快，達(dá)平衡的時(shí)間縮短，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，XY%減小，D正確。【答案】D等效平衡及其應(yīng)用

【例3】

(2010高考·江蘇卷，14)在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下(已知N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)

ΔH＝－92.4kJ·mol－1)第21頁(yè)/共31頁(yè)下列說(shuō)法正確的是(

)A.2c1>c3B.a＋b＝92.4C.2P2<P3D.α1＋α3<1【解析】首先明確①外界條件是恒溫、恒容；②反應(yīng)特點(diǎn)是氣體物質(zhì)的量減少的放熱反應(yīng)。采用“一邊倒”的方法知，甲和乙實(shí)際上為等效平衡，不同的是反應(yīng)的起始方向不同，達(dá)平衡時(shí)甲中生成的NH3與乙中分解的NH3的物質(zhì)的量和為2mol，α1＋α2＝1，則B正確。丙中加入的NH3是乙的2倍，開(kāi)始時(shí)，2c2＝c3、2P2＝P3，但丙中的壓強(qiáng)大于乙，平衡正移，所以2c1＝2c2<c3,2P1＝2P2>P3，α2>α3，則α1＋α3<1，A、C均錯(cuò)，D正確?！敬鸢浮緽D1.等效平衡的含義在一定條件下(恒溫、恒容或恒溫、恒壓)，對(duì)同一可逆反應(yīng)，雖然起始時(shí)物質(zhì)加入的量不同，但達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同，這樣的平衡稱(chēng)為等效平衡。第22頁(yè)/共31頁(yè)2.等效平衡的分類(lèi)第23頁(yè)/共31頁(yè)3.判斷方法使用極限轉(zhuǎn)化的方法將各種情況下的起始物質(zhì)換算成相同的反應(yīng)物或生成物，然后觀察有關(guān)物質(zhì)的“量”是否相等或相當(dāng)。【溫馨提示】解答有關(guān)“等效平衡”的題目需要注意的問(wèn)題：①分析建立平衡的條件，是恒溫、恒壓還是等恒溫、恒容。②分析反應(yīng)的特點(diǎn)，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量是不變、增大、還是減小。③分析平衡等效的要求，是平衡濃度相等還是平衡混合物中某物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等?！局R(shí)關(guān)聯(lián)】等效平衡與化學(xué)平衡的移動(dòng)、化學(xué)平衡的計(jì)算等聯(lián)系。第24頁(yè)/共31頁(yè)3.恒溫、恒壓下，在一個(gè)可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)＋B(g)C(g)(1)若開(kāi)始時(shí)放入1molA＋1molB，到達(dá)平衡后，生成amolC，這時(shí)A的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。(2)若開(kāi)始時(shí)放入3molA和3molB，到達(dá)平衡后，生成C的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。(3)若開(kāi)始時(shí)放入xmolA,2molB和1molC，到達(dá)平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別為ymol和3amol，則x＝________，y＝________。平衡時(shí)，B的物質(zhì)的量________(選填一個(gè)編號(hào))。(甲)大于2mol(乙)等于2mol(丙)小于2mol(丁)可能大于、等于或小于2mol第25頁(yè)/共31頁(yè)【解析】根據(jù)題意知這是恒溫恒壓下的等效平衡問(wèn)題，又因反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生改變，故只要起始物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相等即可。(1)由反應(yīng)A(g)＋B(g)C(g)知，反應(yīng)達(dá)平衡后，若有amolC生成，則必有amolA物質(zhì)消耗，此時(shí)剩余A的物質(zhì)的量為(1－a)mol。(2)在恒溫、恒壓下，若投放3molA和3molB，則所占有的體積為(1)中的3倍。由于A、B的投放比例與(1)相同，故平衡時(shí)與(1)等效，且C的物質(zhì)的量為3amol。(3)若3a＞1，B的物質(zhì)的量小于2mol；若3a＝1，B的物質(zhì)的量等于2mol；若3a＜1，B的物質(zhì)的量大于2mol。【答案】(1)1－a

(2)3a

(3)2

3－3a丁第26頁(yè)/共31頁(yè)1.下列說(shuō)法中，正確的是(

)A.化學(xué)反應(yīng)總是伴隨著能量變化B.能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定都是放熱反應(yīng)C.只有放熱反應(yīng)才能夠自發(fā)進(jìn)行D.能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)就一定能夠發(fā)生【解析】化學(xué)反應(yīng)一定伴隨能量變化，A正確；吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，B、C均錯(cuò)；能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定能夠發(fā)生，D錯(cuò)?！敬鸢浮緼第27頁(yè)/共31頁(yè)2.(2010高考·上海卷，13)1913年德國(guó)化學(xué)家哈伯發(fā)明了以低成本合成大量氨的方法，從而大大滿(mǎn)足了當(dāng)時(shí)日益增長(zhǎng)的人口對(duì)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(

)A.①②③B.②④⑤C.①③⑤D.②③④【解析】本題考查影響化學(xué)平衡的因素。合成氨反應(yīng)為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH<0，提高原料轉(zhuǎn)化率即使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可采取的措施有：減小NH3的濃度、N2和H2的循環(huán)使用、增大壓強(qiáng)、降低溫度等。故②④⑤符合?！敬鸢浮緽第28頁(yè)/共31頁(yè)3.下圖是恒溫下化學(xué)反應(yīng)A(g)＋B(g)C(g)