化學(xué)反應(yīng)的方向和限度
【考試說明要求】
1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。能用焓變和熵變說明常見化學(xué)反應(yīng)的方向。
2. 理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義。能用化學(xué)平衡常數(shù)計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
3. 理解化學(xué)平衡狀態(tài)，學(xué)會判斷平衡狀態(tài)的建立。
【基礎(chǔ)知識梳理】
一、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向的判斷
1.能量判據(jù)（ΔH<0）：多數(shù)自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)
2.熵判據(jù)(ΔS>0)：熵增有利于自發(fā)，同一物質(zhì)熵值：S(固) S(液) S(氣)
3.復(fù)合判據(jù)（△G = △H - T△S 0）
【思考】請?zhí)顚懴铝斜砀瘢ㄓ米园l(fā)反應(yīng)，非自發(fā)反應(yīng)，不一定）
ΔS >0ΔS <0
ΔH >0
ΔH <0
【例1】下列變化過程中，ΔS<0的是（ ）
A.氯化鈉溶于水中 B.NH3和HCl反應(yīng)生成NH4Cl(固)
C.干冰的升華 D.碳酸鈣分解為CaO和C02
【例2】以下自發(fā)反應(yīng)可用能量判據(jù)解釋的是( )
A．硝酸銨自發(fā)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。
二、化學(xué)平衡狀態(tài)
1.可逆反應(yīng)：在 條下，既能向 又能向 方向進(jìn)行的反應(yīng)。
2．化學(xué)平衡狀態(tài)
⑴概念：
。
⑵特征：
⑶可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志：
【例3】哈伯因發(fā)明了由氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔獾姆椒ǘ@得1918年諾貝爾化學(xué)獎�，F(xiàn)向一密閉容器中充人1mol N2和3mol H2，在一定條下使該反應(yīng)發(fā)生。下列有關(guān)說法正確的是 ( )
A 達(dá)到化學(xué)平衡時，N2將完全轉(zhuǎn)化為NH3
B 達(dá)到化學(xué)平衡時，N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度一定相等
C 達(dá)到化學(xué)平衡時，N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度不再變化
D 達(dá)到化學(xué)平衡時，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都為零
【例4】下列方法中可以證明2HI H2 + I2(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
①單位時間內(nèi)生成了nmolH2的同時生成了nmolHI
②一個H—H鍵斷裂的同時有兩個H—I斷裂 ③百分組成HI%＝I2%
④反應(yīng)速率υH2=υI2=1/2υHI時 ⑤溫度和體積一定時，某一生成物濃度不變的狀態(tài)
⑥c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1 ⑦溫度和體積一定時，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化的狀態(tài)
⑧條一定時，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
⑨溫度和體積一定時，混合氣體的顏色不再變化
⑩溫度和壓強(qiáng)一定時，混合氣體密度不再變化
［思考］在上述⑦—⑩的說法中，能說明2NO2 N2O4達(dá)到平衡狀態(tài)的是____ _____。
3.速率與平衡的關(guān)系
⑴υ正＞υ逆，平衡向_____ 移動 ⑵υ正＝υ逆，平衡_________移動
⑶υ正＜υ逆, 平衡向_______移動
【例5】在一定條下，可逆反應(yīng)：N2 + 3H2 2NH3；△H＜0，達(dá)到平衡，當(dāng)單獨(dú)改變下列條后，有關(guān)敘述錯誤的是（ ）
A.加催化劑，正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率都發(fā)生變化，且變化倍數(shù)相等。
B.加壓,正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率都增大,且正反應(yīng)速率增大倍數(shù)大于逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)
C.降溫,正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率都減小,且正反應(yīng)速率減小倍數(shù)大于逆反應(yīng)速率減小的倍數(shù)
D.恒容下充入Ar氣，正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率都增大，且正反應(yīng)速率增大的倍數(shù)大于逆反應(yīng)
三、化學(xué)平衡常數(shù)（）
1.表達(dá)式：aA +bB c cC+dD =
2. 意義：的大小說明反應(yīng)進(jìn)行的程度（限度），越大反應(yīng)越
3.影響：只與 有關(guān)，
【例6】）將1.00molSO2(g)和1.00molO2(g)放入容積為1L的密閉容器中，在1000達(dá)到平衡：2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)，測得c(SO3)=0.925mol/L。計算該條下反應(yīng)的平衡常數(shù)和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率（寫出計算過程）。
【例7】在某一容積為2L的密閉容器內(nèi)，加入0.8mol的H2和0.6mol的I2，在一定的條下發(fā)生如下反應(yīng)： H2(g)＋I(xiàn)2(g) 2HI(g)，△H＜0
反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度隨時間變化情況如圖1：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為 ；
（2）根據(jù)圖1數(shù)據(jù)，反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時，平均速率v(HI)為 ；
（3）反應(yīng)達(dá)到平衡后，第8分鐘時：①若升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù) （填寫增大、減小或不變）
HI濃度的變化正確 ；（用圖2中a～c的編號回答）
②若加入I2，H2濃度的變化正確的是 。（用圖2中d～f的編號回答）
（4）反應(yīng)達(dá)到平衡后，第8分鐘時，若反容器的容積擴(kuò)大一倍，請在圖3中畫出8分鐘后HI濃度的變化情況。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaosan/42356.html
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