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1．了解化學反應的方向與化學反應的焓變與熵變之間的關系。能夠利用化學反應的焓變和熵變判斷化學反應的方向。2．了解化學反應的可逆性。3．了解化學平衡建立的過程。理解化學平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學平衡常數(shù)進行簡單的計算。,第二講化學反應進行的方向和化學平衡狀態(tài),1．化學平衡的建立過程。2．化學平衡狀態(tài)的多角度判斷。3．化學平衡常數(shù)的計算及其注意事項。,一、化學反應的方向1．自發(fā)反應：在一定條件下就能自發(fā)進行的反應稱為自發(fā)反應。2．判斷化學反應方向的依據(jù)(1)焓變與反應方向研究表明，對于化學反應而言，絕大多數(shù)都能自發(fā)進行，且反應放出的熱量，體系能量得也，反應越；有少數(shù)吸熱反應也能自發(fā)進行?？梢?，是制約化學反應能否自發(fā)進行的因素之一。,無需外界幫助,放熱反應,越多,降低,越多,完全,反應的焓變,(2)熵變與反應方向①熵和熵變的含義a．熵的含義：熵是衡量一個體系的物理量。用符號表示。同一條件下，不同物質(zhì)有不同的熵值，同一物質(zhì)在不同狀態(tài)下熵值也不同，一般規(guī)律是S(g)>S(l)>S(s)。b．熵變的含義：熵變是反應前后體系，用表示，化學反應的ΔS越大，越有利于反應。,混亂度,S,熵的變化,ΔS,自發(fā)進行,②研究表明，除了熱效應外，影響化學反應能否自發(fā)進行的另一個因素是體系的。大多數(shù)自發(fā)反應有趨向于體系度增大的傾向。(3)綜合判斷反應方向的依據(jù)①ΔH－TΔS0，反應。,混亂度,混亂,能自發(fā)進行,達到平衡狀態(tài),不能自發(fā)進行,能自發(fā)進行的反應一定能實際發(fā)生嗎？提示不一定，化學反應方向的判據(jù)指出的僅僅是在一定條件下化學反應自發(fā)進行的趨勢，并不能說明在該條件下反應一定能實際發(fā)生，還要考慮化學反應的快慢問題。,二、化學平衡狀態(tài)1．可逆反應(1)概念：條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的反應。(2)表示：采用“”表示。(3)特點：任一時刻反應物與生成物存在；任一組分的轉化率100%。,在相同,同時,小于,2．化學平衡狀態(tài)(1)定義：在一定條件下可逆反應進行到一定程度時，和相等，反應體系中所有參加反應的物質(zhì)的保持不變的狀態(tài)。(2)特征,正反應速率,逆反應速率,質(zhì)量和濃度,3．化學平衡常數(shù)(1)概念：在一定下，一個可逆反應達到時，生成物與反應物的比值是一個常數(shù)，用符號K表示。(2)表達式：對于一般的可逆反應：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定溫度下達到平衡時：K＝。注意：純固體和純液體的濃度視為常數(shù)，通常不計入平衡常數(shù)表達式中。(3)意義：平衡常數(shù)的大小反映了化學反應可能進行的程度，K，說明反應可以進行得越完全。,溫度,化學平衡,濃度冪之積,濃度冪之積,越大,4．平衡轉化率對于上例反應中A(g)的平衡轉化率可表示為：α(A)＝{c0(A)代表A的初始濃度，c平(A)代表A的平衡濃度}。,(1)對于給定反應，正逆反應的化學平衡常數(shù)一樣嗎？是什么關系？提示正逆反應的化學平衡常數(shù)不一樣，互為倒數(shù)關系。,(2)如何由化學平衡常數(shù)判斷一個化學反應是否達到化學平衡狀態(tài)？,三種應用化學平衡常數(shù)的三種應用1．化學平衡常數(shù)數(shù)值的大小是可逆反應進行程度的標志。2．可以利用平衡常數(shù)的值作標準判斷：(1)正在進行的可逆反應是否平衡。(2)化學平衡移動的方向。3．利用K可判斷反應的熱效應若升高溫度，K值增大，則正反應為吸熱反應；若升高溫度，K值減小，則正反應為放熱反應。,必考點55化學平衡狀態(tài)的多角度判斷1．化學平衡狀態(tài)的標志(1)v(正)＝v(逆)——反應體系中同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等。(2)平衡混合物中各組成成分的含量保持不變——各組分的物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、體積分數(shù)(有氣體參加的可逆反應)、反應物的轉化率等保持不變。,2．實例分析,解析關于平衡狀態(tài)的判斷，一定要根據(jù)實際反應分析選項，判斷是否達到平衡狀態(tài)，只有在平衡狀態(tài)下具備的性質(zhì)才能作為“標志”。本題中的反應是一個反應前后氣體物質(zhì)的量不等的可逆反應。②在反應過程中的任意時刻都符合。⑧可能是平衡狀態(tài)，也可能不是平衡狀態(tài)。答案A,可逆反應達到平衡狀態(tài)有兩個核心的判斷依據(jù)：①正反應速率和逆反應速率相等。②反應混合物中各組成成分的百分含量保持不變。只要抓住這兩個特征就可確定反應是否達到平衡狀態(tài)，對于隨反應的發(fā)生而發(fā)生變化的物理量如果不變了，即說明可逆反應達到了平衡狀態(tài)。判斷化學反應是否達到平衡狀態(tài)，關鍵是看給定的條件能否推出參與反應的任一物質(zhì)的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化。,A．①④⑥⑦B．②③⑤⑦C．①③④⑤D．①②③④⑤⑥解析本題不僅考查了化學平衡的直接標志，也考查了化學平衡的間接標志。該反應為反應前后氣體體積發(fā)生變化的反應，恒容條件下，反應無論是否平衡，單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時都會生成2nmolNO，故②不正確。當單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2，表明了v(正)＝v(逆)，故①正確。,答案A,必考點56化學平衡狀態(tài)的計算1．思維模式,(1)從表中數(shù)據(jù)可以推斷：反應①是________(填“吸”或“放”)熱反應。(2)現(xiàn)有反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，寫出該反應的平衡常數(shù)K3的數(shù)學表達式：________。(3)根據(jù)反應①與②，可推導出K1、K2與K3之間的關系式。據(jù)此關系式及表中數(shù)據(jù)，也能推斷出反應③是吸熱反應還是放熱反應。欲使反應③在一定條件下建立的平衡向正反應方向移動，可采用的措施有________(填序號)。A．縮小反應容器容積B．擴大反應容器容積C．降低溫度D．升高溫度E．使用合適的催化劑F．設法減少CO的量,1．K僅是溫度的函數(shù)，常應用它考查平衡時物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度和轉化率。2．凡是氣體的壓強變化、密度變化均必須轉化為物質(zhì)的量的變化或氣體的體積變化才能進行相關計算。3．在進行有關計算時常用“三段式”法。即先列出反應物、生成物的初始量、轉化量、平衡量，再根據(jù)相關關系列方程式求解。,【應用2】在25℃時，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：,答案C,(2)一定溫度下，反應(Ⅱ)的焓變?yōu)棣?，F(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是________。,若在相同溫度下，上述反應改在體積為1L的恒容密閉容器中進行，平衡常數(shù)________(填“增大”“不變”或“減小”)，反應3s后NO2的物質(zhì)的量為0.6mol，則0～3s內(nèi)的平均反應速率v(N2O4)＝________molL－1s－1。,答案(1)吸熱(2)ad不變0.1,完成下列填空：(1)在一定溫度下進行上述反應，若反應容器的容積為2L，3min后達到平衡，測得固體的質(zhì)量增加了2.80g，則H2的平均反應速率為________molL－1min－1；該反應的平衡常數(shù)表達式K＝________。(2)一定條件下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應達到化學平衡狀態(tài)的是________。a．3v逆(N2)＝v正(H2)b．v正(HCl)＝4v正(SiCl4)c．混合氣體密度保持不變d．c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6,a．體系壓強保持不變b．混合氣體顏色保持不變c．SO3和NO的體積比保持不變d．每消耗1molSO3的同時生成1molNO2測得上述反應平衡時NO2與SO2體積比為1∶6，則平衡常數(shù)K＝________。,解析反應：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)是氣體總體積不變的反應，反應過程中體系壓強始終不變，且生成SO3和NO的體積比始終為1∶1；混合氣體的顏色不變說明NO2的濃度不再發(fā)生變化，體系達到平衡。設起始時加入的NO2為1mol，據(jù)阿伏加德羅定律，運用“三步法”計算可得：,1．(2012江蘇單科，14)溫度為T時，向2.0L恒容密閉容器中充入1.0molPCl5，反應PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)經(jīng)過一段時間后達到平衡。反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表：,下列說法正確的是()。A．反應在前50s的平均速率v(PCl3)＝0.0032molL－1s－1B．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(PCl3)＝0.11molL－1，則反應的ΔHv(逆)D．相同溫度下，起始時向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，達到平衡時，PCl3的轉化率小于80%,答案C,回答下列問題：(1)該反應的平衡常數(shù)表達式K＝________，ΔH________0(填“”“＝”)。(2)830℃時，向一個5L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反應初始6s內(nèi)A的平均反應速率v(A)＝0.003molL－1s－1，則6s時c(A)＝________molL－1，C的物質(zhì)的量為________mol；若反應經(jīng)一段時間后，達到平衡時A的轉化率為________，如果這時向該密閉容器中再充入1mol氬氣，平衡時A的轉化率為________。,(3)判斷該反應是否達到平衡的依據(jù)為________(填正確選項前的字母)。a．壓強不隨時間改變b．氣體的密度不隨時間改變c．c(A)不隨時間改變d．單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等(4)1200℃時反應C(g)＋D(g)A(g)＋B(g)的平衡常數(shù)的值為________。,1．含義在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓)，對同一可逆反應體系，起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達到化學平衡時，同種物質(zhì)的百分含量相同。,2．原理同一可逆反應，當外界條件一定時，反應無論從正反應開始，還是從逆反應開始，最后都能達到平衡狀態(tài)。其中平衡混合物中各物質(zhì)的含量相同。由于化學平衡狀態(tài)與條件有關，而與建立平衡的途徑無關。因而，同一可逆反應，從不同的狀態(tài)開始，只要達到平衡時條件(溫度、濃度、壓強等)完全相同，則可形成等效平衡。,【樣題1】在一固定容積的密閉容器中，保持一定溫度，在一定條件下進行反應A(g)＋2B(g)3C(g)，已知加入1molA和3molB，且達到平衡后，生成amolC。(1)達到平衡時，C在混合氣體中的體積分數(shù)是________(用字母a表示)。,(2)在相同的實驗條件下，若加入2molA和6molB，達到平衡后，C的物質(zhì)的量為________mol(用字母a表示)，此時C在反應混合氣體中的質(zhì)量分數(shù)________(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)在相同實驗條件下，若改為加入2molA和8molB，若要求平衡后C在反應混合氣體中質(zhì)量分數(shù)不變，則還應加入C________mol。,(1)相同溫度下，在乙中加入4molN2、6molH2，若乙的壓強始終與甲的壓強相等，乙中反應達到平衡時，生成NH3的物質(zhì)的量為________mol(從下列各項中選擇，只填序號，下同)；若乙的容積與甲的容積始終相等，乙中反應達到平衡時，生成NH3的物質(zhì)的量為________mol。A．小于mB．等于mC．在m～2m之間D．等于2mE．大于2m(2)相同溫度下，保持乙的容積為甲的一半，并加入1molNH3，要使乙中反應達到平衡時，各物質(zhì)的體積分數(shù)與上述甲容器中達到平衡時相同，則起始時應加入______molN2和________molH2。,解析(1)由于甲容器定容，而乙容器定壓，它們的壓強相等，達到平衡時，乙的容積應該為甲的兩倍，生成的NH3的物質(zhì)的量應該等于2mmol。當甲、乙兩容器的體積相等時，相當于將建立等效平衡后的乙容器壓縮，故乙中NH3的物質(zhì)的量大于2mmol。(2)乙的容積為甲的一半時，要建立與甲一樣的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中應該投入N2為(1－0.5)mol＝0.5mol，H2為(1.5－1.5)mol＝0mol。答案(1)DE(2)0.50,化學平衡計算中3種方法思想(1)等價轉化思想化學平衡狀態(tài)的建立與反應途徑無關，即無論可逆反應是從正方向開始，還是從逆方向開始，或從中間狀態(tài)開始，只要起始投入物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，則可達到等效平衡狀態(tài)。,(2)放大縮小思想該方法適用于起始投入物質(zhì)的物質(zhì)的量之間存在一定的倍數(shù)關系。它指的是將反應容器的體積擴大一定的倍數(shù)，使起始物質(zhì)的濃度相同，則在一定條件下，可建立相同的平衡態(tài)。然后在此基礎上進行壓縮，使其還原為原來的濃度。分析在壓縮過程中，平衡如何移動，再依據(jù)勒夏特列原理，分析相關量的變化情況。(3)大于零思想對于可逆反應，無論在什么情況下，一定是反應物與生成物共存的狀態(tài)，即任何物質(zhì)的物質(zhì)的量均大于零。,