化学平衡移动原理和应用.

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1、化学反应的方向化学反应的方向 及判断依据及判断依据 1自发过程 （1）含义：在一定条件下，不用借助外力就 可以自动进行的过程，如高山流水、自由落体。 （2）特点： 体系趋向于从_状态转变为_状态 （体系对外部做功或者_能量）。 在密闭条件下，体系_自发地转变为 _的倾向。 高能低能 释放 有序 无序 2化学反应方向的判据 （1）焓判据 放热反应过程中体系能量_，H _0，具有自发进行的倾向，但有些吸热反应 也可以自发进行，只根据焓变来判断反应进行 的方向不全面。 降低 2化学反应方向的判据 （2）熵判据 熵：量度体系_的物理量，符号_， 同一种物质，_态时熵值最大，_态时次 之，_态时最小。

2、熵增原理：在与外界隔离的体系中，自发过 程将导致体系的熵_，即熵变_零。 熵判据：体系的混乱度_，S_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。 混乱程度 气液 固 增大大于 增大 S 3复合判据 公式：_。 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。 a当H0，S0时，反应_进行。 b当H0，S0时，反应_进行。 c当H0，S0或H0，S0时， 反应是否自发与温度有关。 不自发 HTS 自发 化学反应方向的判断 H 0 S 0 反应自发进行 H 0 S 0 低温下反应自发进行 H 0 S 0 高温下反应自发进行 H 0 S 0 反

3、应不能自发进行 H S CaCO3 CaO+CO2 CO分解 4Fe(OH)2+ 2H2O+ O2 =4Fe(OH)3 2Na+2H2O=2NaOH+H2 G= H TS 【注意】 (1)过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确 定过程是否一定会发生和过程发生的速率。例如涂有防 锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发 性是相同的，但只有后者可以实现；又如装在不同地方 的气体等例子。 (2)在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的 性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现 相反的结果。如水泵可以把水从低水位升至高水位；用 高温可使石灰石分解；高温高压石墨转化为金刚石的例

4、 子，实现后者的先决条件是要向体系中输入能量，该过 程的本质仍然是非自发性的。 G= H TS0的反应是否 一定能自动发生？ 反应能自发进行只是说明在一定条件下该 反应有自动发生的趋势，即反应发生的可 能性，并不说明能实际发生，反应能否实 际发生还涉及反应速率问题。 例题：有A、B、C、D4个反应： 在任何温度都能自发进行的反应是_； 任何温度都不能自发进行的反应是_。 C B 反应ABCD H/kJmol-110.51.8012611.7 S/Jmol-1K-130.0113.084.0105.0 1下列说法中，正确的是( ) A化学反应总是伴随着能量变化的 B能够自发进行的反应不一定都是放

5、热反应 C只有放热反应才能够自发进行 D能够自发进行的反应就一定能够发生并完成 2下列物质中，熵值(S)最大的是( ) A金刚石 BCl2(l) CI2(g) DCu(s) AB C 3在25、101105 Pa条件下，反应： 2N2O5(g)= 4NO2(g)+O2(g) H= +56.7 kJ mol-1能 够自发进行。从能量上分析，生成物的总能量比反 应物的总能量 ，从反应前后的熵值看， 反应后的熵值 (填“增加”、“减小”或 “不变”)。 高 增加 D5、下列反应中，熵减小的是（ ） A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) B. 2N2O5(g)4NO2(g

6、)O2(g) C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g) D. 2CO(g)2C(s)O2(g) 4、以下自发反应可用能量判据来解释的是( ) A、硝酸铵自发地溶于水 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/mol D 【课堂达标测试】 6.下列过程是非自发的是（ ） A、水由高处向低处流； B、天然气的燃烧；C、 铁在潮湿空气中生锈； D、室温下水结成冰。 7.碳酸铵（NH4）2

7、CO3在室温下就能自发地分解 产生氨气，对其说法中正确的是（ ） A、其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵 增大； B、其分解是因为外界给予了能量； C、其分解是吸热反应，据能量判据不能自发分解； D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。 D A 规律方法总结 自发反应中的焓变和熵变的关系 1、在温度、压力一定的条件下，放热的熵增加的反应 一定能自发进行 2、在温度、压力一定的条件下，吸热的熵减少的反应 一定不能自发进行 3、当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬 殊，可能某一因素占主导地位 4、当焓变和熵变的作用相反且二者相差不大，温度可 能对反应的方向起决定性作用 5、无热效应的自发

8、过程是熵增加的过程，如两种理想 气体的混合等。 化学平衡移动化学平衡移动 当改变已经达到化学平衡的可逆反应的条 件时,平衡状态被破坏,随反应的进行重新达到 新平衡的过程. 1.化学平衡移动的概念 勒夏持列原理：如果改变影响平衡的一个 条件（如浓度、压强和温度等），平衡就向着 能够减弱这种改变的方向移动。 2.移动原理 注意: 影响平衡的因素：浓度、压强、温度三种； 原理适用范围：只适用于一项条件发生变化 的情况(即温度或压强或一种物质的浓度)，当 多项条件同时发生变化时，情况比较复杂； 平衡移动的结果：只能减弱（不可能抵消） 外界条件的变化。 平衡移动：是一个“平衡状态不平衡状态 新的平衡状态

9、”的过程。一定条件下的平衡 体系，条件改变后，可能发生平衡移动。 化学平衡状态 正=逆 正逆 向右移动 不 移 动 向左移动 外界条 件改变 （1）从正、逆反应速度是否相等判断： 正=逆 正逆 正逆 3平衡移动方向的判断： 对于一个可逆反应：mA+nB pC + qD， 在平衡状态时，平衡常数 非平衡状态时有浓度商 当Q = K时， 当Q K时， 欲破坏化学平衡状态，必须使Q K， （2）从浓度商和平衡常数分析： 达平衡 正向移动 逆向移动 【例】现现有反应应：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g); H V逆 平衡 向正反应方向移动； 1）浓度 增大A的浓度 A(g)+3B(g) 2

10、C(g)+2D(s) 消耗 A 平衡向右移动 原平衡 C（A） = C 1 原平衡被破坏新平衡 C（A） = C 2 C（A） = C 3 减弱消除C 1 0 下图是在其它条件一定时，反应2NO+O2 2NO2， HV逆的点是 。 A B C E D C点 T NO转化率 200C 300C 100C P 等压线 压强 0 A% （2）物质百分含量压强温度曲线 正反应 热 m+n p+q 放 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) aA t 0 （3）转化率时间压强曲线 m+n p+q 0 A或B C 时间 浓度 t1 t2 t3 此图在t2时，如果是加 热，那么正反应是放热 还是吸热

11、？ 如果是减压，那么 m+n与p+q的关系？ （5）浓度时间曲线 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 其它： T v v逆 v正 T1T2 正反应_ T v v正 v逆 正反应_ T C% 450 正反应_ P A% P1 m+n_p+q 对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 吸热 吸热 放热 1、在恒温时时，一固定容积积的容器内发发生如下反应应：2NO2(g) N2O4(g)，达平衡时时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡 后与第一次平衡时时相比，NO2的体积积分数( ) A减少 B增大 C不变变 D无法判断 思路点拨 可利用放大缩小思想分析。 听

12、课记录 本题考查化学平衡移动问题。如右图所示，假设原容器内 有一可以滑动的隔板，原来左侧达到化学平衡状态，现在右侧加入适量 的NO2也达到与原平衡相同的状态，在外力作用下，将右侧的活塞压到 X处，并撤去隔板，保证与原平衡时温度和体积相同，此时相对于原平 衡增大了体系压强，平衡正向移动，达到平衡后NO2的体积分数减小。 【答案】 A 21和2分别为别为 A在两个恒容容器中平衡体系A(g) 2B(g) 和2A(g) B(g)的转转化率，在温度不变变的情况下，均增加A的物 质质的量，下列判断正确的是( ) A1、2均减小 B1、2均增大 C1减小，2增大 D1增大，2减小 解析：对于固定容积的容器中

13、的两反应，增大A的物质的量，体系压强 增大，增压平衡向气体体积减小的方向移动，即对A(g) 2B(g)向 左移动，2A(g) B(g)向右移动。 答案：C 如图图所示为为装有活塞的密闭闭容器，内盛22.4 mL NO。若通入 11.2 mL氧气(气体体积积均在标标准状况下测测定)，保持温度、压压强不变变 ，则则容器内混合气体的密度为为( ) A等于1.369 g/L B等于2.054 g/L C在1.369 g/L和2.054 g/L之间间 D大于2.054 g/L 【错因分析】 根据反应2NOO2=2NO2进行计算，由题设条件知 ，混合气体的质量为：0.001 mol30 g/mol0.00

14、0 5 mol32 g/mol 0.046 g，此时混合气体的密度为：0.046 g/0.022 4 L2.054 g/L，选B。 忽略隐隐含条件或反应应造成计计算错错 误误 【正确解法】 上述错解中忽略2NO2 N2O4(隐含的平衡)这一反应 。由于这一平衡的存在，且题设条件中保持温度、压强不变，平衡会右 移，使得平衡时混合气体的体积小于22.4 mL，故其密度必大于2.054 g/L。 【答案】 D 练习、温度一定时，在密闭容器中有平衡体 系：N2O4(g) 2NO2,向容器中在加入 等量的N2O4,再达平衡时c(NO2)与c(N2O4)的 比值与原平衡相比 A、减小 B、增大 C、不变 D、不能确 定 （1）容积不变 （2）压强不变 A C