化学反应的方向与限度..doc
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化学反应的方向与限度
实验中学 王金峰
课标解读
课标要求 学习目标 1.了解反应能否自发进行的判据---焓变和熵变判据,能用焓变和熵变说明化学反应自发进行的方向.
2. 认识反应条件控制在化学研究中的意义和作用,初步掌握控制反应条件的一些方法。N2 + 3H2 2NH3
CaCO3=CaO+CO2
可见由焓变和熵变判据组合的复合判据适合于所有的过程。即
ΔH-TΔS 0, 反应能自发进行
ΔH-TΔS =0,反应处于平衡状态
ΔH-TΔS 0 反应不能自发进行。
知识点2 化学平衡移动原理
化学平衡移动原理(勒夏特列原理):如果改变影响化学平衡的一个条件(如浓度、温度、压强等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。AgCl在溶液中存AgCl Ag+ + Cl- 的平衡,当向其中加入氨水时,NH3和Ag+结合存在:Ag+ + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ 的平衡。因此,当NH3达到一定浓度时(较大) AgCl就溶解了。用总反应式 AgCl+ 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl- 来说明,当NH3浓度增大时,平衡向右移动,AgCl溶解。
2.压强
对于有气体参加的反应,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,减小压强平衡向气体体积增大的方向移动。
对于没有气体参加的可逆反应及反应前后气体体积不改变的反应,改变压强化学平衡不移动。
例:工业合成氨 N2 + 3H2 2NH3 ,采取的条件之一是高压,目的就是通过增大压强使平衡向右移动,增加原料气的转化率,提高平衡混合气中NH3的含量。
3.温度
升高温度平衡向吸热方向移动,降低温度平衡向放热方向移动。
无论是吸热反应还是放热反应,升高温度反应速率都加快,达到化学平衡的时间就短,降低温度反应速率则减慢,达到化学平衡状态所需时间就长。
例:在一恒容密闭容器中存在 2NO2 N2O4(放热) 的平衡,当给容器加热时,可以看到混合气体颜色加深;当降低温度时,混合气体颜色变浅。
典题解悟
例1 (天津.2004) 一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1molO2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后改变下述条件,SO3气体平衡浓度不改变的是
A. 保持温度和容器体积不变,充入1mol SO2(g)
B. 保持温度和容器内压强不变,充入1mol SO3(g)
C. 保持温度和容器内压强不变,充入1mol O2(g)
D. 保持温度和容器内压强不变,充入1mol Ar(g)
解析:A项体积不变,充入 SO2即增加反应物浓度,平衡向右移动,SO3的浓度增大。B项压强不变,充入 SO3时,虽然平衡向左移动,但由于开始加入的SO2与O2的物质的量之比为2:1,达新平衡时,其平衡状态与原平衡相同,所以SO3的浓度也与原来相等。C项压强不变,充入 O2,一方面平衡向左移动SO3的量增加,另一方面气体体积增大使物质的浓度减小,我们可以用极限法来思考,当加入无限多的O2时,SO3的浓度应趋于零,即SO3的浓度应是逐渐减小的。D项压强不变,充入 Ar气,相当于扩大容器体积,平衡向左移动,SO3的量减少,SO3的浓度也减少。
答案:B
变形题1(北京.2005)在一定温度不同压强(p1<p2)下,可逆反应2X(g) 2Y(g)+Z(g))与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是
答案:B
例2 (全国卷二.2005)已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)的△H< 2C(气)+Q达平衡后,将气体混和物的温度降低,下列叙述中正确的是
A.正反应速率加大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率变小,平衡向逆反应方向移动
答案:C
例3 (广东.2000) 用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是
A 加热 B 不用稀硫酸,改用98%浓硫酸
C 滴加少量CuSO4溶液 D 不用铁片,改用铁粉
解析:A项的温度升高及D项的增加固体反应物的表面积都可以加快反应速率;B项铁与浓硫酸在常温下发生钝化,加热时反应产物是SO2,不能得到氢气;C项中铁可以置换铜并附着在铁表面形成Fe-Cu原电池使反应速率加快。
答案:B
变形题1(北京春季.2000) 100mL浓度为2mol.L-1的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是
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