2014届高三化学一轮创新设计 第七章 化学反应速率和化学平衡 第二讲 化学反

发布时间:2024-08-25

第二讲 化学反应进行的方向和化学平衡状态1.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变之间的关 系。能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方 向。 2.了解化学反应的可逆性。

3.了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。

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1.化学平衡的建立过程。2.化学平衡状态的多角度判断。 3.化学平衡常数的计算及其注意事项。

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一、化学反应的方向 1.自发反应:在一定条件下 无需外界帮助 就能自发进

行的反应称为自发反应。2.判断化学反应方向的依据 (1)焓变与反应方向 研究表明,对于化学反应而言,绝大多数 放热反应 都 能 自发进行,且反应放出的热量 越多 ,体系能量 降低 得也 越多 ,反应越 完全 ;有少数吸热反应也能自发进行。 可见, 反应的焓变 是制约化学反应能否自发进行的因素 之一。考基梳理 助学提升 考点通解 能力对接 考向集训 名师揭秘

(2)熵变与反应方向 ①熵和熵变的含义

a.熵的含义:熵是衡量一个体系 混乱度 的 物 理 量 。 用 符号 S 表示。 同一条件下,不同物质有不同的熵值,同一物质在不同状态 下熵值也不同,一般规律是S(g)>S(l)>S(s)。 b.熵变的含义:熵变是反应前后体系 熵的变化 ,用 ΔS 表 自发进行 。 示,化学反应的ΔS越大,越有利于反应

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②研究表明,除了热效应外,影响化学反应能否自发进行的 另一个因素是体系的 混乱度 。大多数自发反应有趋向

于体系 混乱 度增大的倾向。(3)综合判断反应方向的依据 ①ΔH-TΔS<0,反应 ②ΔH-TΔS=0,反应 ③ΔH-TΔS>0,反应 能自发进行 。 达到平衡状态 。 不能自发进行 。

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能自发进行的反应一定能实际发生吗? 提示 不一定,化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定 条件下化学反应自发进行的趋势,并不能说明在该条件下 反应一定能实际发生,还要考虑化学反应的快慢问题。

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二、化学平衡状态 1.可逆反应

(1)概念: 在相同 条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。 (2)表示:采用“”表示。  (3)特点:任一时刻反应物与生成物 同时 存 在 ; 任 一 组 分的转化率 小于 100%。

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2.化学平衡状态(1)定义:在一定条件下可逆反应进行到一定程度时, 正反应速率 和 逆反应速率 相等,反应体系中 所有参加反应的物质的 质量和浓度 (2)特征 保持不变的状态。

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3.化学平衡常数(1)概念:在一定 温度 下,一个可逆反应达到 化学平衡 时,生成物 浓度幂之积 与反应物 浓度幂之积 的比值是一个常数,用符号K表示。 (2)表达式:对于一般的可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g) cp C ·q D c cm A ·n B 。 c +qD(g),在一定温度下达到平衡时:K=

注意:纯固体和纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡 常数表达式中。 (3)意义:平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程 度,K 越大 ,说明反应可以进行得越完全。考基梳理 助学提升 考点通解 能力对接 考向集训 名师揭秘

4.平衡转化率

对于上例反应中A(g)的平衡转化率可表示为:α(A)=c0 A -c平 A ×100% c0 A {c0(A)代表A的初始浓度,

c平(A)代表A的平衡浓度}。

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(1)对于给定反应,正逆反应的化学平衡常 数一样吗?是什么关系? 提示 正逆反应的化学平衡常数不一样,互为倒数关系。

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(2)如何由化学平衡常数判断一个化学反应是否达到化学平衡 状态?提示 对于可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),在一

定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系: cc C ·d D c =Qc a b c A · B c <K 反应向正反应方向进行,v正>v逆 Qc =K 反应处于化学平衡状态,v正=v逆 >K 反应向逆反应方向进行,v <v 。 正 逆

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两种倾向 自发过程的两种倾向 1.体系趋向于高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或

释放热量)。2.在密闭条件下,体系有从有序转变为无序的倾向性(无序 体系更加稳定)。

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三个规律 1.放热且熵增加的反应一定能自发进行。

2.吸热且熵减少的反应一定不能自发进行。3.焓变和熵变的作用相反且相差不大时,温度有可能对反 应方向起决定性作用。

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四个注意 使用化学平衡常数应注意的问题:

1.化学平衡常数K值的大小是可逆反应进行程度的标志,它能够表示可逆反应进

行的完全程度。一个反应的K值越 大,表明平衡时生成物的浓度越大,反应物的浓度越小, 反应物的转化率也越大。可以说,化学平衡常数是在一定 温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。

2.化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。

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