鲁科版化学反应原理第二章化学反应的方向与限度寒假复习学案.doc

鲁科版化学反应原理：第二章化学反应的方向与限度寒假复习学案编辑人：高二化学组 2013.12一、化学反应的方向1、反应焓变与反应方向：多数能自发进行的反应是 反应，但不少吸热反应 自发进行，即反应焓变 与反应能否自发进行有关的一个因素，但 唯一的因素。2、反应熵变与反应方向 （1）在同一条件下，不同物质的熵 ；而同一物质的熵与 、 有关，同一物质的三态熵的关系是 （2）常见的熵增加过程 、 、 、 。3、反应熵变为正值即熵增加反应有 、 思考：熵增加 反应的自发进行，但熵增加反应一定可以自发进行吗？ ，熵减反应一定不能自发进行？ ，即熵变 与反应能否自发进行有关的一个因素，但 唯一的因素。4、在温度、压强一定的条件下，焓变与熵变共同对反应方向产生影响 ，反应能自发进行 ，反应达到平衡状态 ，反应不能自发进行 这个判据用文字表述为：在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向 的方向进行，直至达到 。思考：H 0，S 0的反应一定能自发进行，H 0，S 0的反应一定不能自发进行，若焓变与熵变影响相反且相差悬殊则某一因素起决定作用，若焓变与熵变影响相反且相差不大时， 对反应的方向起决定作用。注意：（1）此判据只能用于一定温度、压强条件下的反应，不能用于其他条件下的反应（2）反应方向与条件有关，不能随意将常温、常压的结论用于其他温度、压强下（3）此判据只表明反应发生的可能性，并不能说明反应能否实际发生二、化学平衡常数K1、对于aA(s)+bB(g) cC(g)+dD(g)，此反应K= ，在 一定时，K为常数，与反应物或生成物的 无关，即若增大B的浓度，平衡 移，K ，减小C的浓度，平衡 移，K 。注意：（1）对于有 、 参加的反应，它们不列入平衡常数的表达式中。（2）化学平衡常数可以表示可逆反应进行的程度，对于同类型的反应，K值越大，表示反应进行的越 。（3）c(B)、B、c0(B)分别表示反应体系中物质B的 浓度、 浓度、 浓度。（4）平衡常数表达式与 有关，平衡常数的单位也与此相对应，因此不能笼统地说某一反应的平衡常数是多少。（5）对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为 2、对于aA(s)+bB(g) cC(g)+dD(g)的 任意状态 ，浓度熵（Q）的表达式为 。若QK,则反应 向进行直至QK达到平衡状态；若QK,则反应 向进行直至QK达到平衡状态。三、平衡转化率对于aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)中反应物A的平衡转化率（）的表达式： 注意：（1）一个已标明化学方程式的化学反应，在温度一定时只有 个平衡常数，不同反应物的平衡转化率 。（相同、不同、可能相同也可能不同）（2）增加A的浓度，则B的转化率， A的转化率 。（3）对于aA(g) cC(g)+dD(g)，若ac+d，则增大A的浓度，平衡 移，A的转化率 ，若ac+d，则增大A的浓度，平衡 移，A的转化率 。若ac+d，则增大A的浓度，平衡 移，A的转化率 。（4）反应物为两种或两种以上，按原比例增加反应物，等效于在原平衡的基础上加压。对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)m+np+q时，A、B的转化率 。m+np+q时，A、B的转化率 。m+n=p+q时，A、B的转化率 。四、反应条件对化学平衡的影响以2NO2(g)N2O4(g) H0为例1、温度：升高温度，放热反应的K ，此时Q K，平衡 向移动，体系颜色变 ，降低温度，放热反应的K ，此时Q K，平衡 向移动，体系颜色变 。结论： 升高温度，化学平衡向 方向移动；降低温度，化学平衡向 方向移动。2、浓度：增大NO2浓度或减少N2O4浓度时K ，则Q K，平衡 向移动；增大NO2浓度时，新平衡的NO2浓度 原平衡的NO2浓度；减少NO2浓度或增大N2O4浓度时K ，则Q K，平衡 向移动。减少NO2浓度时，新平衡的NO2浓度 原平衡的NO2浓度。结论：增大反应物浓度或减少生产物的浓度，平衡向 移动；减少反应物浓度或增大生产物的浓度，平衡向 移动。 注意：当对平衡体系增大固体物质的量或增大实质并不参与反应的物质的量时，Q K，平衡 移动。3、压强：增大压强，K ，此时Q K，平衡 向移动；减小压强，K ，此时Q K，平衡 向移动。增大压强tvtv减小压强结论： 增大压强（压缩体积），平衡向 移动；减小压强（增大体积），平衡向 移动。注意：（1）对于只涉及固体或液体的反应，压强改变时浓度 ，此时Q K，平衡 移动；对于前后气态物质系数相等的反应，压强改变时浓度 ，但Q K平衡 移动。（2）加入与反应体系无关的气体：若V不变，则压强 ，平衡 ；若P不变，则体积 ，等效于 ，平衡 小结：勒夏特列原理（又叫平衡移动原理）：在封闭体系中，如果仅改变平衡体系的一个条件（如 、 、 ），平衡将向 这个改变的方向移动。五、反应条件对化学平衡影响的图像 1、温度图像：2NO2(g)N2O4(g) H S(l)S(s)（2） 固体溶解 水的汽化 墨水在水中的扩散 气体的扩散3、 产生气体的反应 气体的物质的量增加的反应 有利于 不一定 不一定 是 不是4、H-S0 H-S0 平衡状态 H0 H0 S n逆 深 增大 正 浅 吸热 放热2.浓度：不变 逆 小于 正 逆 = 不3、压强：不变 逆 气体体积减小的方向 气体体积增大的方向 不变 = 不 同倍数改变 = 不 增大 不移动 增大 减压气体体积增大的方向 温度 浓度 压强 减弱五、反应条件对化学平衡影响的图像（图像略）增大 增大 减小 减小六、化学反应速率 1、定义：单位时间里反应物浓度或生成物浓度的变化量 。 2、公式：=C/t3、单位：mol.s-1L-1 mol.min-1L-1注意：（1）方程式中对应物质的计量系数之比同一物质七、影响反应速率的条件1、浓度：增大实验单位浓度下的化学反应速率 浓度 温度 催化剂 固体表面性质越快 2、压强：固体和液体 浓度 无影响 3、温度：2-4倍4、催化剂：加快 质量 化学性质参与反应 降低不能 不能不能选择 不一定选择催化剂来调控反应，提高重要化工原料的生产效率八、1、根据合成氨反应的特点，应分别采取什么措施提高反应的平衡转化率和反应速率？提高反应的平衡转化率提高化学反应速率反应特点措施反应特点措施放热降温活化能较高铁作催化剂分子数减小加压低温时反应速率低高温 反应可逆增大氮气和氢气浓度，将氨气液化分离反应物浓度增加提高速率增大氮气和氢气浓度，将氨气液化分离系数比1:3氮气和氢气平衡是转化率最高（或平衡混合物中氨气浓度最高）氨气浓度增加能降低反应速率将氨气液化分离2、合成氨反应的适宜条件合成氨的生产条件浓度温度压强催化剂拟定可采