人教高中化学第二讲　化学平衡与化学反应的方向.docx

第二讲　化学平衡与化学反应的方向
【课标要求】　1.通过实验探究，了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。
2.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度转化率等相关物理量的变化。
3.知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。
一、化学平衡状态
1.可逆反应
(1)定义
在同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点
双向性
指可逆反应分为方向相反的两个反应：正反应和逆反应
双同性
指正、逆反应是在同一条件下，同时进行
共存性
指反应物的转化率<100%，反应物与生成物共存
(3)表示方法：在化学方程式中用“”表示。
2.化学平衡状态
(1)概念：在一定条件下的可逆反应中，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度保持不变的状态。
(2)建立：
①过程对于只加入反应物从正向建立的平衡：
②图示
建立过程可以用速率—时间图像表示如下
【诊断1】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的最大限度(√)
(2)恒温恒容条件下反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，当密度不变时，反应达到平衡状态(√)
(3)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态(×)
(4)在一定条件下，向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应，当n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝1∶3∶2时，反应达到平衡(×)
二、影响化学平衡的因素
1.化学平衡的移动
(1)定义：在一定条件下，当可逆反应达到化学平衡状态后，如果改变外界条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直到达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。
(2)化学平衡移动方向的判断
条件改变
2.影响化学平衡的因素
改变的条件(其他条件不变)
化学平衡移动的方向
浓度
增大反应物浓度或减小生成物浓度
向正反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度
向逆反应方向移动
压强(对有气体参加的反应)
反应前后气
体分子数改变
增大压强
向气体体积减小的方向移动
减小压强
向气体体积增大的方向移动
反应前后气
体分子数不变
改变压强
平衡不移动
温度
升高温度
向吸热反应方向移动
降低温度
向放热反应方向移动
催化剂
使用催化剂
平衡不移动
3.勒夏特列原理
(1)内容：如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
(2)适用范围：适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。
(3)平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。
【诊断2】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)催化剂改变反应历程，既可以加快反应速率，也可以使平衡移动(×)
(2)向合成氨的恒容密闭体系中加入稀有气体增大压强，平衡正向移动(×)
(3)当NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)达到平衡后，移走一部分NH4HS固体，平衡向右移动(×)
(4)COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)，当反应达到平衡时恒压通入惰性气体，提高了COCl2转化率(√)
三、化学反应的方向
1.自发过程
含义
在一定条件下，不需要借助光、电等外力作用就能自动进行的过程
特点
放热过程可能自发进行
混乱度小转变为混乱度大的过程可能自发进行
2.熵和熵变
(1)熵是量度体系混乱程度的物理量，符号为S。
(2)影响熵大小的因素：
①相同条件下，物质不同熵不同。
②同一物质：S(g)>S(l)>S(s)。
(3)熵变(ΔS)＝生成物的总熵—反应物的总熵。
熵增反应(ΔS>0)的判断
❶固态反应物生成液态或气态生成物的反应：
C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。
❷液态反应物生成气态生成物的反应：
如：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
❸化学计量数(气体)增大的反应：2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)。
3.化学反应方向的判断
(1)焓变(ΔH)<0，有自发进行的倾向，但有些ΔH>0的反应也可自发进行。
如：Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl反应是吸热反应，