_高考化学基础知识点总复习课件19.ppt
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1、第22讲 化学平衡的移动化学反应进行的方向,基础关,最 新 考 纲,1.理解外界条件(浓度温度压强催化剂等)对化学平衡的影响,认识其一般规律2.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生产和科学研究领域中的重要作用,自 主 复 习,一影响平衡移动的外界条件,1.浓度:在其他条件不变时,_或_,平衡正向移动;_或_,平衡逆向移动,反应物浓度增大,生成物浓度减小,反应物浓度减小,生成物浓度增大,2.压强:对于_的可逆反应,在其他条件不变时,增大压强,平衡向_的方向移动;减小压强,平衡向_的方向移动对于_的可逆反应,在其他条件不变时,增大或减小压强,平衡_移动,气体分子数不等,体积减小,体积增大,气体分子
2、数相等,不,3.温度:在其他条件不变时,升高温度,平衡向_方向移动;降低温度,平衡向_方向移动4.平衡移动原理(勒夏特列原理)概念:如果改变影响化学平衡的_条件(如:_等),平衡就会向着能够_的方向移动,吸热,放热,一个,浓度、压强或温度,减弱这种改变,二自发反应,在一定条件下无需_就能_的反应,我们称之为自发反应许多化学反应的正反应能自发进行,而其逆反应无法自发进行,外界帮助,自动进行,三化学反应方向的判断依据,1.许多自发过程,无论是物理过程还是化学过程,都有由能量_状态向能量_状态转化的倾向研究表明,对于化学反应而言,绝大多数_反应都能自发进行,且反应放出的热量越多,体系能量_得也越多,
3、反应越完全然而,并非所有自发进行的化学反应都是放热的,较高,较低,放热,降低,2.大多数自发反应有趋向于_的倾向衡量一个_的物理量叫做熵用符号_表示体系中微粒之间_的程度越大,体系的熵_反应前后体系_叫做反应的熵变,可用S表示,体系混乱度增大,体系混乱度,无规则排列,越大,熵的变化,3.S_0,发生变化后体系混乱度_;S_0,发生变化后体系混乱度_,增大,减小,4.反应的_是制约化学反应能否自发进行的因素之一,除热效应外,决定化学反应能否自发进行的另一个因素是_,也就是熵变熵变和焓变是影响化学反应能否自发进行的因素但不是_因素因此要判断化学反应能否自发进行要综合考虑这两个方面的因素,焓变,体系
4、的混乱度,唯一,5.有些条件下,判断反应能否自发进行除了要考虑焓变和熵变之外还要考虑_当H0S0,反应能否自发进行要考虑_,温度,温度,网络构建,热点关,热 点 考 向,1.结合图象分析外界条件对化学平衡的影响,或根据图像推测外界条件的变化2.把化学平衡的理论应用于工农业生产环境保护日常生活等与现实相关的问题3.利用焓变熵变判断某化学反应进行的方向,热 点 探 究,热点1 勒夏特列原理,1.内容:如果改变影响平衡的条件之一(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其中包含:(1)原理的适用范围是只有一个条件变化的情况(温度或压强或一种物质的浓度),当多个条件同时发生变化时,情
5、况比较复杂,(2)平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化,如升高温度时,平衡向着吸热反应方向移动;增加反应物,平衡向反应物减少的方向移动;增大压强,平衡向体积减小的方向移动等,(3)这种“减弱”并不能抵消外界条件的变化,更不会“超越”这种变化;如原平衡体系的压强为p若其他条件不变,将体系压强增大到2p,平衡将向气体体积减小的方向移动,到新平衡时的体系压强将介于p2p之间,2.分析化学平衡移动的一般思路,应用上述规律分析问题时应注意:(1)不要把v(正)增大与平衡向正反应方向移动等同起来,只有v(正)v(逆)时,才使平衡向正反应方向移动,(2)不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的
6、提高等同起来,当反应物总量不变时,平衡向正反应方向移动,反应物转化率提高,当增大一种反应物的浓度,使平衡向正反应方向移动时,只会使其他的反应物的转化率提高,3.“惰性气体”对化学平衡的影响,例1已知反应mX(g)+nY(g) qZ(g);Hq,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,下列说法正确的是( )A.通入稀有气体使压强增大,平衡将正向移动B.X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍C.降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小D.增加X的物质的量,Y的转化率降低,B,解析】分析外界条件对化学平衡的影响,首先要分清容器的性质是恒温恒压还是恒温恒容,然后考虑反应的特点,是气体体积增大还是减小的反应,
7、是放热反应还是吸热反应,最后利用勒夏特列原理分析,得出结论该反应为恒温恒容条件下体积缩小的放热反应定容条件下通入,稀有气体,反应物和生成物的浓度不变,平衡不移动,故A错误达到平衡状态时,v正(X)=v逆(X),v正(Y)=v逆(Y),由于v正(X):v正(Y)=m:n,所以v正(X):v逆(Y)=m:n,故B正确降低温度,平衡向正反应方向移动,混合气体总物质的量减小,平均相对分子质量增大,故C错误增加X的物质的量,平衡向正反应方向移动,Y的转化率增大,故D错误,变式1 在一定温度下,将一定质量的混合气体在密闭容器中发生反应a A(g)+b B(g)=c C(g)+d D(g),达到平衡时测得B
8、气体的浓度为0.6 mol/L,恒温下将密闭容器的容积扩大1倍,重新达到平衡时,测得B气体的浓度为0.4 mol/L,下列叙述中正确的是( )A.a+bc+dB.平衡向右移动C.重新达平衡时,A气体浓度增大D.重新达平衡时,D的体积分数减小,答案:AD,解析:本题考查平衡移动规律以及浓度概念等知识,同时考查综合分析问题和解决问题的能力以及逆向思维能力在恒温下密闭容器的容积扩大1倍,则容器的各种气体物质的量浓度各减半,此刻B气体的浓度应为0.3 mol/L,但其实际浓度为0.4 mol/L,说明当容器容积扩大一倍,相当于压强减小化学平衡向气体体积增大的方向移动,B气体的浓度由0.3 mol/L增
9、加到0.4 mol/L,所以化学计量数关系为:a+bc+d,即减小气体压强,平均向气体体积增大的方向移动由于在容积扩大一倍时,A气体的浓度将减小,故C项不符合题意选项D中,由于平衡向逆反应方向移动,D气体的物质的量减小,所以其体积分数也减小,热点2 化学平衡的图象,例:对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),若m+np+q且H01.v-t图象,2.v-p(T)图象,3.c-t图象,4.c-p(T)图象,5.其他图象,说明:解答图象题目的一般方法与思路:看懂图象:一看面,即看清横坐标和纵坐标;二看线,即看线的走向和变化趋势;三看点,即看线是否通过原点,两条线的交点和线的拐点;四看
10、要不要作辅助线,即看是否需要作等温线和等压线;五看定量图象中有关量的多少,联想规律:即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律,且熟练准确作出判断:依题意仔细分析作出正确判断,可供使用的技巧有:先拐先平:在转化率时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高压强大)定一议二:图象中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,例2(2009广东化学,15)取五等份NO2,分别加入温度不同容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:2NO2(g)N2O4(g) H0反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图下列示意图中,可能与实验结
11、果相符的是( ),【答案】BD,【解析】在恒容状态下,在5个相同的容器中同时通入等量的NO2,反应相同时间那么则有两种可能,一是已达到平衡状态,二是还没有达到平衡状态,反应向正反应方向进行若5个容器在反应相同时间下,均已达到平衡,因为该反应是放热反应,温度越高,平衡向逆反应方向移动的程度越大,NO2的百分含量随温度升高而升高,所以B正确若5个容,器中有未达到平衡状态的,刚反应时,反应向右进行,NO2的含量减少,而后达到平衡时,由于该反应为放热反应,升高温度,平衡向左移动,NO2的含量逐渐增加,故D项可能与实验结果相符合,变式2 (2009全国理综,13)下图表示反应X(g) 4Y(g)+Z(g
12、),H0,在某温度时X的浓度随时间变化的曲线:下列有关该反应的描述正确的是( ),A.第6 min后,反应就终止了B.X的平衡转化率为85%C.若升高温度,X的平衡转化率将大于85%D.若降低温度,v正和v逆将以同样倍数减小,答案:B,解析:本题具体考查化学反应速率与化学平衡部分知识,关键是深刻理解“勒夏特列原理”并结合具体反应灵活应用A项,考查化学平衡的特点,由图知:6 min以后,反应物X浓度不再改变,说明达到了平衡但化学平衡是动态平衡,反应未终止B项,X的转化率计算,Hv逆,热点3 化学反应进行的方向及判据,1.多数能自发进行的化学反应是放热反应但是,有不少吸热反应也能自发进行还有一些吸
13、热反应在室温条件下不能自发进行,但在较高温度下则能自发进行,如在室温和较高温度下均为吸热过程的碳酸钙分解反应,2.对于一个由大量粒子组成的体系,人们定义一个物理量熵来描述体系的混乱度,符号为S,熵值越大,体系混乱度越大在同一条件下不同的物质有不同的熵值,而同一物质的熵值与条件无关例如,对同一物质来说,S(g)S(l)S(s)物质的量为1 mol的物质的熵通常用Sm表示对于水的三态的Sm关系:Sm(g)Sm(l)Sm(s),3.固体的溶解过程,以及液体如墨水的扩散过程和气体扩散过程,都是体系混乱度增大的过程,即熵增加的的过程,4.反应的熵变S为反应产物总熵与反应物总熵之差对于确定的化学反应,在一
14、定条件下具有确定熵变产生气体的反应,气体的物质的量增大时,熵变通常都是正值,为熵增加的反应,5.在温度压强一定的条件下,化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果,反应方向的判据为H-TS;H-TS0 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H-TS0的方向进行,直至达到平衡状态,例3(2008济南)已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”根据所学知识判断,下列反应中,在所有温度下都不自发进行的是( )A.2O3(g)=3O2(g);H0C.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);H0,【答案】B,解析熵增和放热都利于反应的自发进行B中反应过
15、程既为熵减过程又为吸热过程,故在任何温度下都不能自发进行;A中反应过程为熵增放热过程,在任何温度下都能自发进行;C中合成氨虽为熵减过程,但为放热过程,D中虽为吸热过程但为熵增过程,故都可通过控制温度使其自发,变式3能用能量判据判断下列过程的方向的是( )A.水总是自发地由高处往低处流B.放热反应容易自发进行,吸热反应不能自发进行C.有序排列的火柴散落时成为无序排列D.多次洗牌后,扑克牌的毫无规律的混乱排列,答案:A,解析:A.水总是自发地由高处往低处流,有趋向于最低能量状态的倾向B.吸热反应也可以自发进行,例如,在25C和1.01105Pa时,2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g);H=
16、56.7kJ/mol,(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);H=74.9 kJ/mol不难看出,上述两个反应都是吸热反应,又,都是熵增的反应,显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的C.有序排列的火柴散落时成为无序排列,有趋向于最大混乱度的倾向,属于熵判据D.扑克牌的无序排列也属于熵判据,点评:焓变是指体系能量的变化,体系能量有从高到低的变化趋势,能力关,实验数据的分析与处理,化学平衡移动原理是一条实验规律,反应条件的改变引起反应速率的改变,又有引起反应混合物中各组分浓度含量等一些数据的改变,分析处理浓度含量变化的数值,就可总结出化学平衡移动原理对实验数据进行处理和
17、解释,有助于我们从实验事实中抽象归纳出,一般规律,有助于我们形成化学概念理论和定律归纳数据,建立数学模型的分析方法是化学研究问题常用的一种方法,这种命题思路是学科综合考查的体现,是化学思维的高层次要求,考例在一定条件下进行下列可逆反应的实验:A(g)+2B(g) 3C(g);H0平行三组实验的有关条件如下表:,已知组实验过程中,C气体的体积分数V(C)%,随时间t的变化曲线如图:,(1)试在上图画出组实验过程中C气体体积分数随时间t的变化曲线,答案 (),(2)若组实验过程中,C气体体积分数随时间t的变化曲线与组相当,则它所具备的“其余条件”可能是_,加入催化剂,(3)在组实验中B气体的转化率
18、是_,若将实验温度变为800 ,则达平衡所需时间_t1(填“小于”“大于”或“等于”下同),平衡时V(C)%_a%,小于,大于,解析】组与组相比,只是组中起始时AB的浓度均为组中AB的浓度的2倍,其他条件均相同,因此,组与组相比,组到达平衡的时间短,但是,组的平衡状态和组中的平衡状态的V(C)%是相同的组中C气体体积分数随时间t的变化曲线如果与组中的相当,则其余条件必为加入催化剂,课 堂 练 习,1.(2008济宁)判断反应过程自发性的目的是( )A.判断反应的方向B.确定反应是否一定发生C.判断反应过程发生的速率D.判断反应过程的热效应,答案:A,解析:利用复合判断:H-TS判断反应能否自发
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- 高考 化学 基础 知识点 复习 课件 19
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