第六單元第3講化學(xué)平衡的移動 化學(xué)反應(yīng)進行的方向
解讀與闡釋
考綱要求權(quán)威解讀
1.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學(xué)平衡的影響，認(rèn)識其一般規(guī)律。
2．了解化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用�！ 〕Ｒ姷目疾樾问剑孩偻饨鐥l件對化學(xué)平衡的影響以及化學(xué)平衡移動中相關(guān)量的變化分析；②以圖像題綜合考查化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡移動的關(guān)系；③結(jié)合工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保等社會熱點問題考查化學(xué)平衡理論的應(yīng)用；④利用焓變、熵變判斷化學(xué)反應(yīng)進行的方向。
梳理與整合
一、化學(xué)平衡狀態(tài)的影響因素
導(dǎo)學(xué)誘思
對于N2＋3H2 2NH3 ΔH＜0，改變下列條件，判斷平衡移動的方向：增大N2濃度：____________；升高溫度：__________；加入催化劑：__________；減小H2濃度：____________。
教材回歸
1．濃度
在其他條件不變的情況下，增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度，都可以使平衡向著________方向移動；增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度，都可以使平衡向著________方向移動。
注意：增加固體或純液體的量，由于濃度不變，化學(xué)平衡不移動。
2．壓強
對于有氣體參加的可逆反應(yīng)：其他條件不變時，縮小反應(yīng)容器容積、增大壓強，會使平衡向著氣體體積________的方向移動；增大反應(yīng)容器容積、減小壓強，會使平衡向著氣體體積________的方向移動。
3．溫度
在其他條件不變的情況下，溫度升高會使化學(xué)平衡向著________反應(yīng)的方向移動，溫度降低會使化學(xué)平衡向著________反應(yīng)的方向移動。
4．催化劑
由于催化劑對正、逆反應(yīng)速率的影響程度是________的，始終保持____________________，所以化學(xué)平衡____移動，但能________反應(yīng)達到平衡狀態(tài)所需的時間。
5．平衡移動原理
(1)內(nèi)容
如果________影響平衡的一個條件，平衡就向著能夠________這種改變的方向移動。
(2)注意點
①影響平衡的因素，只討論______、______、______三種。
②平衡移動的結(jié)果只能________，不可能________外界條件的變化。
二、化學(xué)反應(yīng)進行的方向
導(dǎo)學(xué)誘思
(1)凡是自發(fā)進行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，對嗎？答：______________________；(2)怎樣判斷一個反應(yīng)能否自發(fā)進行？答：__________________。
教材回歸
1．自發(fā)過程
(1)含義
在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動進行的過程。
(2)特點
①體系趨向于從__________狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開_________狀態(tài)(體系對外部________或________熱量)。
②在密閉條件下，體系有從________轉(zhuǎn)變?yōu)開_______的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。
2．化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)
(1)焓判據(jù)
放熱過程中體系能量________，ΔH____0，具有自發(fā)進行的傾向，但有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進行，故只用焓變判斷反應(yīng)方向不全面。
(2)熵判據(jù)
①熵：量度體系________程度的物理量，符號為______。
②熵的大�。和N物質(zhì)，三種狀態(tài)下，熵值由大到小的順序為__________________。
③熵判據(jù)：體系的混亂度________，ΔS____0，反應(yīng)有自發(fā)進行的傾向。但有些熵減的過程也能自發(fā)進行，故只用熵變來判斷反應(yīng)方向也不全面。
3．焓變、熵變與反應(yīng)方向
在溫度、壓強一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)方向是反應(yīng)的________和________共同影響的結(jié)果，反應(yīng)方向的判據(jù)為________________。
當(dāng)其值＜0時，反應(yīng) 自發(fā)進行＝0時，反應(yīng)達到 狀態(tài)＞0時，反應(yīng) 自發(fā)進行
即在溫度、壓強一定的條件下，反應(yīng)總是向ΔH－TΔS＜0的方向進行，直至達到平衡狀態(tài)。
理解與深化
一、化學(xué)平衡的移動
1．分析化學(xué)平衡移動的一般思路
2．化學(xué)平衡移動與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系
(1)v正＞v逆：平衡向正反應(yīng)方向移動。
(2)v正＝v逆：反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。
(3)v正＜v逆：平衡向逆反應(yīng)方向移動。
3．特殊情況
(1)當(dāng)反應(yīng)混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時，由于其“濃度”是恒定的，不隨其量的增減而變化，故改變這些固體或液體的量，對平衡沒影響。
(2)對于反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)相等的反應(yīng)，壓強的變化對正、逆反應(yīng)速率的影響程度是等同的，故平衡不移動。
(3)“惰性氣體”對化學(xué)平衡的影響。
①恒溫、恒容條件
原平衡體系??→充入惰性氣體體系總壓強增大?→體系中各組分的濃度不變?→平衡不移動。
②恒溫、恒壓條件
原平衡體系??→充入惰性氣體容器容積增大，各反應(yīng)氣體的分壓減小?→體系中各組分的濃度同倍數(shù)減小?等效于減壓?
????→體積不變反應(yīng)平衡不移動??→體積可變反應(yīng)平衡向氣體體積增大的方向移動
(4)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時，應(yīng)視為壓強的影響。
4.注意點
移動的結(jié)果只是減弱了外界條件的變化，而不能完全抵消外界條件的變化，新平衡時此物理量更靠近于改變的方向。如增大反應(yīng)物A的濃度，平衡右移，A的濃度在增大的基礎(chǔ)上減小，但達到新平衡時，A的濃度一定比原平衡大；同理，若改變的是溫度、壓強等，其變化也相似。
【例1】 (改編自2011?浙江嘉興測試)將NO2裝入帶活塞的密閉容器中，當(dāng)反應(yīng)2NO2(g) N2O4(g)達到平衡后，改變下列一個條件，其中敘述正確的是( )。
A．升高溫度，氣體顏色加深，則此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B．慢慢壓縮氣體體積，平衡向右移動，混合氣體顏色變淺
C．慢慢壓縮氣體體積，若體積減小一半，壓強增大，但小于原來的兩倍
D．恒溫恒容時，充入惰性氣體，壓強增大，平衡向右移動，混合氣體的顏色變淺
我們在分析化學(xué)平衡移動對顏色、壓強、濃度等變化時，有時我們可以給自己建一個平臺，如本題中“假設(shè)平衡不移動”，然后在此平臺的基礎(chǔ)上進行分析、比較就容易得到正確答案。
二、化學(xué)平衡的圖像
1．常見類型
對于反應(yīng)mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) ΔH＜0，m＋n＞p＋q。
(1)v－t圖像
(2)c(或百分含量)－t圖像
(3)其他圖像
2．解題步驟
3．技巧
(1)先拐先平
在含量(轉(zhuǎn)化率)?時間曲線中，先出現(xiàn)拐點的則先達到平衡，說明該曲線反應(yīng)速率快，表示溫度較高、有催化劑、壓強較大等，如上述常見類型(2)中的p2、T1。
(2)定一議二
當(dāng)圖像中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關(guān)系，有時還需要作輔助線。
【例2】 反應(yīng)aM(g)＋bN(g) cP(g)＋dQ(g)達到平衡時，M的體積分?jǐn)?shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如圖所示。其中z表示反應(yīng)開始時N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說法正確的是( )
平衡時M的體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)條件的關(guān)系圖
A．同溫同壓同z時，加入催化劑，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加
B．同壓同z時，升高溫度，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加
C．同溫同z時，增加壓強，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加
D．同溫同壓時，增加z，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加
實驗與探究
化學(xué)平衡中的實驗探究
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，一切理論均來源于實驗，所以在基本理論中融合探究實驗的考查，是今后高考命題的趨勢，做這種類型的題時，一定要按題設(shè)要求及信息結(jié)合基本理論進行解題。
實驗典例
有同學(xué)為了探究壓強對化學(xué)平衡的影響，設(shè)計了如下實驗：
一、實驗用品
100 mL注射器2支，NO2與N2O4的混合氣體一瓶，U形管一支，四氯化碳碘溶液一小瓶。(說明：空氣、NO2、N2O4均不溶于CCl4)
二、實驗裝置
將注射器的兩個拉栓固定在一體，構(gòu)成連動裝置，如圖所示。
三、實驗步驟
1．連接好裝置，并按要求充入液體及氣體。
2．向內(nèi)推動連桿，使空氣和NO2、N2O4的混合氣體受到相同的壓強，觀察U形管內(nèi)a、b支管內(nèi)的壓強變化。
3．向外拉動連桿，使空氣和NO2、N2O4混合氣體減小相同的壓強，再觀察U形管內(nèi)壓力變化。
根據(jù)上述操作回答下列問題：
(1)步驟2中觀察到的現(xiàn)象為：a管內(nèi)液面______，原因：a管內(nèi)的壓力______于b管內(nèi)的壓力，a管內(nèi)分子數(shù)______，b管內(nèi)分子數(shù)______。結(jié)論：____________________。
(2)步驟3中觀察到的現(xiàn)象為：a管內(nèi)液面______，原因：a管內(nèi)的壓力____于b管內(nèi)的壓力，a管內(nèi)分子數(shù)______，b管內(nèi)分子數(shù)______。結(jié)論：____________________。
(3)能否把四氯化碳碘溶液換成品紅溶液？______，原因：____________________。
答案與解析
梳理與整合
一、
導(dǎo)學(xué)誘思
正反應(yīng)方向 逆反應(yīng)方向 不移動 逆反應(yīng)方向
教材回歸
1．正反應(yīng) 逆反應(yīng)
2．減小 增大
3．吸熱 放熱
4．相同 v正＝v逆 不 縮短
5．(1)改變 減弱 (2)①濃度 壓強 溫度�、跍p弱 抵消
二、
導(dǎo)學(xué)誘思
不對，有的吸熱反應(yīng)也可自發(fā)進行 要從焓變和熵變兩個方面綜合考慮
教材回歸
1．高能量 低能量 做功 放出 有序 無序
2．(1)降低�。肌�(2)混亂 S S(g)＞S(l)＞S(s) 增大�。�
3．焓變 熵變 ΔH－TΔS 能夠 平衡 不能
理解與深化
【例1】C 解析：顏色加深平衡向左移動，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯誤；首先假設(shè)平衡不移動，加壓顏色加深，但平衡向右移動，使混合氣體顏色在加深后的基礎(chǔ)上變淺，但一定比原平衡的顏色深，B錯誤；同理C選項，首先假設(shè)平衡不移動，若體積減小一半，壓強為原來的兩倍，但平衡向右移動，使壓強在原平衡2倍的基礎(chǔ)上減小，正確；D選項體積不變，反應(yīng)物及生成物濃度不變，所以正逆反應(yīng)速率均不變，平衡不移動，顏色無變化，錯誤。
【例2】B 解析：催化劑對平衡無影響，A錯誤；升高溫度，M的體積分?jǐn)?shù)降低，平衡右移，Q的體積分?jǐn)?shù)增大，B正確；650 ℃，z＝2.0時，觀察圖(1)和圖(2)，圖(2)壓強較大，平衡時M的體積分?jǐn)?shù)大， Q的體積分?jǐn)?shù)小，C錯誤；z表示反應(yīng)開始時N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比，所以增加z相當(dāng)于增大N的量，平衡右移aM(g)＋bN(g) cP(g)＋dQ(g)，但Q的體積分?jǐn)?shù)不一定增大(如無限制地加入N，最后M的量很小)，D錯誤。
實驗與探究
答案：(1)下降 大 不變 減少 加壓平衡向生成N2O4的方向移動
(2)上升 小 不變 增大 減壓平衡向生成NO2的方向移動
(3)不能 NO2與水反應(yīng)
本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaosan/76850.html
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