高二化学人教版选修4第二章《化学反应速率与化学平衡》期末复习(二)

期中复习----选修(4)《化学反应原理》第二章：化学反应速率与化学平衡(二)

一、外界条件对化学平衡的影响1.影响平衡的外界条件.在一定条件下，aA(g)+bB(g) mC(g) 响如下： 条件的改变(其他条件不变) 增大反应物浓度或减小 化学平衡的移动 向 正 反应方向移动 向 逆 反应方向移动 ΔH<0达到了

平衡状态，若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影

浓度

生成物浓度 减小反应物浓度或增大 生成物浓度

条件的改变(其他条件不变)

化学平衡的移动 向气体体积 减小 的 方向移动 向气体体积 增大 的方 向移动 平衡 不 移动

压强(对有气体 参与的 反应) a+b=m a+b≠m

增大压强

减小压强 改变压强

条件的改变(其他条件不变) 升高温度 温度 降低温度

化学平衡的移动 向 吸热 反应方向移动 向 放热 反应方向移动

催化剂

使用催化剂

平衡不移动

2.勒夏特列原理如果改变影响平衡的条件之一(如浓度 、 压强 或 温度 ),

平衡就向着能够 减弱这种改变 的方向移动.

某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，①若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？②若平衡 发生移动，化学反应速率一定改变吗？提示：(1)不一定，如反应前后气体体积不变的反应 增大压强或使用催化剂，化学反应速率增大，但平 衡不移动.

(2)一定，化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变，使v(正)≠v(逆).

二、化学反应进行的方向1.自发过程 (1)含义在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程.

(2)特点高能 ①体系趋向于从 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 (无序体系更加稳定). 有序 转变为 无序 的倾向性

2.化学反应方向的判据 (1)焓判据放热过程中体系能量 降低 ，ΔH < 0,具有自发进行

的倾 向， 但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变判断

反 应方向不全面.

(2)熵判据①熵：量度体系号S 混乱(或无序)

程度的物理量，符

.气态>液态>固态

②熵的大小：同种物质，三种状态下，熵值由大到小的顺序为>

.熵增 ),

③熵判据：体系的混乱度 增加 (即ΔS 0,反应有自发进行的倾 向。

“放热过程都可以自发进行，但吸热过程都不能 自发进行.”这句话对吗？应如何理解？提示：不对.放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定 能自发进行，如碳的燃烧等；吸热过程没有自发进行的倾

向性，但并不一定不能自发进行，如水的蒸发等.

(3).化学反应方向的分析①.焓变与反应方向焓变是一个与反应能否进行有关的因素。放热反应有 利于反应的自发进

行，有些吸热反应也能自发进行。由此 可见，焓变不是反应能否自发进行的唯一因素。

②.熵变与反应方向熵增加有利于反应自发进行，熵减小的反应有些也能自发 进行。由此可见，熵变(ΔS)是与反应自发进行有关的因素， 但也不是唯一因素。

③复合判据焓判据和熵判据综合考虑，更适合于所有的过程.

复合判据：自由能变化

G= H-T S

体系吉布斯自由能变化( G )综合考虑了焓变和熵变 对反应体系的影响： G= H-T S(T为热力学温度， 均为正值)。在恒温、恒压下，用 G判断化学反应在该 状况时自发进行的方向显得更为科学(当 G <0时可自 发进行)。

H<0 >0

S>0 <0

G<0 >0低温时>0,高温时<0 低温时<0,高温时>0

反应在该状况下能否 自发进行 自发进行 不自发进行低温不自发,高温自发 低温自发,高温不自发

>0<0

>0<0

例1 已知碳酸钙的分解①CaCO3(s)===CaO(s)+ CO2(g)仅在高温下自发；氯酸钾的分解 ②2KClO3(s)===2KCl(s)+3O2(g)在任何温度下都自发， 下面有几组焓变数据，其中可能正确的( ) BA.ΔH1=-178.32 kJ· mol-1 ΔH2=-78.3 kJ· mol-1 B.ΔH1=+178.32 kJ· mol-1 ΔH2=-78.3 kJ· mol-1 C.ΔH1=-178.32 kJ· mol-1 ΔH2=+78.3 kJ· mol-1 D.ΔH1=+178.32 kJ· mol-1

ΔH2=+78.3 kJ· mol

-1

既是放热又是熵增的反应一定自发，既是吸热又是熵减的反应一定不自发，吸热的 熵增反应仅在高温时自发。故只有B项正确。 [点评] 在判断反应是否自发时，焓变和熵变都是与反应能否自发进行有关的因素，但又 都不能独立地作为反应自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和 熵变对反应方向的综合影响

例 2、下列说法正确的是( B 都不能自发进行

)

A.在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应 B . NH4HCO3(s)===NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 乱度增加的方向转变的倾向 C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓 变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 D.在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可 以改变化学反应进行的方向 ΔH

=+185.7 kJ· mol-1 能自发进行， 原因是体系有自发地向混

[拓展· 发现]化学平衡移动判断中的特殊情况(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体 物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而

变化，故改变这些固体或液体的量，对平衡没影响.(2)对于反应前后气态物质的化学计量数之和相等的反应， 压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是相同的，故 平衡不移动. (3)“惰性气体”对化学平衡的影响

①恒温、恒容条件： 充入惰性气体 原平衡体系 ―――――→ 体系总压强增大―→体系中各反应成 分的浓度不变―→平衡不移动. ②恒温、恒压条件： 充入惰性气体 原平衡体系――――――→容器容积增大， 各反应气体的分压减 小―→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压)

(4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视 为压强的影响.

[感受· 鉴赏]

化学平衡移动的分析、判断CO(g)+Cl2(g) ΔH>0,当

1.(2010· 重庆高考)COCl2(g)

反应达到平衡时，下列措施：①升温 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 (

②恒容通入惰性气体 ⑥恒压通入惰性气体， )

能提高COCl2转化率的是 A.①②④ B C.②③⑤

B.①④⑥ D.③⑤⑥

2.(2010· 上海模拟)对于任何一个化学平衡体系，采取以下措 施，一定会使平衡发生移动的是 A.加入一种反应物 C.增大平衡体系的压强 B.升高温度 D.使用催化剂 ( )B

3.(2010· 上海高考)1913 年德国化学家哈伯发明了以低成本

制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求.下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料 转化率而采取的措施是 ( ) B

A.①②③

B.②④⑤

C.①③⑤

D.②③④

4 . (2011· 深圳调研 )一定条件下的密闭容器中： 4NH3(g)+ 5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.9 kJ· mol-1, ( CD )

下列叙述正确的是

A.4 mol NH3 和 5 mol O2 反应，达到平衡时放出热量 为 905.9 kJ 4 B.平衡时 v 正(O2)= v 逆(NO) 5 C.平衡后减小压强，混合气体平均摩尔质量减小 D.平衡后升高温度，混合气体中 NO 含量降低

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