从热力学角度看化学平衡移动的实质

第二讲 化学热力学与化学平衡

一、基础知识点 1. 焓与焓变

（1）热力学第一定律：（2）焓： 热力学把 焓变：

定义为焓

例1 1g火箭燃料肼在氧气中完全燃烧（等容），放热20.7kJ（273.15K），求1mol肼在该温度下完全燃烧的内能变化和等压反应热

2. 生成焓，熵，自由能

标态（100kPa）和T（K）下，由稳定单质生成1mol化合物（或不稳定态单质或其他形式）的焓变称为该物质在T（K）时的标准生成焓

标态下，1mol某物质的熵值叫做标准熵（

（kJ/mol）

）

）（J/mol

标态（100kPa）和T（K）下，由稳定单质生成1mol化合物（或不稳定态单质或其他形式）的自由能变化值称为该物质在T（K）时的标准生成自由能

G：吉布斯自由能 G = H - TS ?Gm < 0 反应右向自发进行； ?Gm = 0 反应达平衡； ?Gm > 0 反应左向自发进行

3. 化学平衡

可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应。

（kJ/mol）

化学平衡：正逆反应速度相等时，体系所处的状态称为化学平衡。 （1）建立平衡的前提：封闭体系、恒温、可逆反应；

（2）建立平衡的条件：正逆反应

第6章 化学平衡热力学原理

1. 1000 K，101.325kPa时，反应2SO３(ｇ) ==== 2SO2(ｇ)＋O2(ｇ)的Ｋｃ＝3.54 mol·m-3。 (1)求此反应的Ｋｐ和Kｙ；(2)求反应SO3(ｇ)==== SO2(ｇ)＋1/2O2(ｇ)的Ｋｐ和Kｃ。 （答案：①Kp= 29.43 kPa，KY= 0.29，②Kp= 171.6 kPa，Kc= 1.88 mol1/2·m-3/2） 解： (1) 2SO3(ｇ)==== 2SO2(ｇ)＋O2(ｇ)

Kp=Kc(RT)∑νβ=3.54×8.314×1000=29.43×103 Pa=29.43kPa Ky= Kp·P-∑νβ=29430×(101325)-1=0.29 (2) SO3(ｇ)==== SO2(ｇ)＋1/2O2(ｇ)

=

=

2．在温度Ｔ容积V的容器中，充入1mol H２和3mol I２，设平衡后有x mol HI生成。若再加入2mol H２，则平衡后HI的物质的量为2xmol。试计算Ｋｐ值。（答案：4）

解：已知平衡时生成HI摩尔数为x

H2(g) + I2(g) ==== 2HI

反应前摩尔数 1 3 0 平衡时摩尔数 1-0.5x 3-0.5xx

总摩尔

龙文教育一对一个性化辅导教案

学生 蔡梓晴 科目 化学 学校 华侨中学 年级 教师 陈澄升 日期 高三 次数 时段 第 8 次 课题 化学平衡移动分析 教学化学平衡的影响因素，勒夏特列原理 重点 教学化学平衡移动涉及的可逆过程，化学平衡移动分析的思路 难点 教学借助全国卷真题和广东高考真题，帮助学生掌握化学平衡移动分析的思路，学会缜密目标 地分析平衡移动并规范地组织答题语言 教 学 步 骤 及 教 学 内 容 一、温故知新 全国卷实验题讲解 二、查漏补缺 1、化学平衡涉及的可逆过程 2、化学平衡移动的影响因素 3、勒夏特列原理 三、培优提高 化学平衡移动分析的思路 四、课堂总结 五、课后作业 管理人员签字： 日期： 年 月 日

1

1、学生上次作业评价： ○ 好 ○ 较好 ○ 一般 ○ 差 备注： 作2、本次课后作业： 业 布 置 课 堂 小 结 家长签字： 日期： 年 月 日

2

化学平衡的移动

第1课时 影响化学平衡状态的因素

[目标要求] 1.知道浓度、温度、压强等条件改变时，化学平衡状态将会被打破。2.掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡影响的结果以及有关的解释。 3.理解勒夏特列原理。

1．浓度的变化对化学平衡的影响

实验探究

2－

实验原理：Cr2O7＋H2O

－＋

2CrO24＋2H

橙色 黄色

－

实验步骤：①取两支试管各加入5 mL 0.1 mol·L1K2Cr2O7溶液。

－

②向一支试管中滴加1 mol·L1HNO3溶液，观察并记录溶液的颜色。

－

③向另一支试管中滴加1 mol·L1NaOH溶液，观察并记录溶液颜色的变化。 实验现象：如下表所示。 －－滴加1 mol·L1 滴加1 mol·L步骤 HNO3溶液 NaOH溶液 溶液颜色 溶液橙色加深 溶液黄色加深 ＋－

实验结论：增加H的浓度，平衡向逆反应方向移动，溶液橙色加深；增加OH的浓度，＋

减小H的浓度，平衡向正反应方向移动，溶液黄色加深。

基本规律：增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。 2．压强的变化对化学平衡的影响

其他条件不变时，对于有气体参加的反应，增大压强

化学平衡移动

[考纲要求] 1.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。2.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。3.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

知识点一 化学平衡的移动

1．概念

达到平衡状态的反应在条件改变后，平衡状态被破坏的过程。 2．过程

3．平衡移动方向与反应速率的关系

(1)v正____v逆，平衡向正反应方向移动。 (2)v正____v逆，平衡不移动。

(3)v正____v逆，平衡向逆反应方向移动。 4．平衡移动会伴随着哪些变化

(1)反应速率的变化(引起平衡移动的本质，但反应速率变化也可能平衡不移动)，主要看v正与v逆是否相等，如果v正≠v逆，则平衡必然要发生移动，如果v正、v逆同时改变，但始终保持相等，则平衡不移动。

(2)浓度的变化，平衡移动会使浓度发生变化，但是浓度的变化不一定使平衡移动。 (3)各组分百分含量的变化。 (4)平均相对分子质量的变化。

(5)颜色的变化(颜色变化，平衡不一定发生移动)。 (6)混合气体密度的变化。 (7)转化率的变化。 (8)温度的变化。 问题思考

1．化学平衡移动的实质是什么？

2．某一可逆反应，一定

化学竞赛习题集

第六季 物理化学

一化学热力学(A)

1.有两个体积相同的球形容器，内充 N2气，中间有连通管，其体积可忽略不计。当把两球同时浸于沸水中，球内压力为 101 kPa。若将其中一个球仍浸在沸水中，另一球浸入冰水中，此时球内压力应是多少？

2.10.0 dm3干燥空气 (20℃，101 kPa)缓慢地通过溴苯(C6 H5 Br)，当溴苯质量减少0.475 g时，干燥空气即为溴苯饱和。求 20℃溴苯(分子量157)的蒸气压。

3.已知水在77度的饱和蒸汽压为41.847KPa,试求 (1)表示蒸汽压P与温度T关系的方程中的A和B lnP=-A/T+B

(2)在多大压力下水的沸点是101度

4.某温、某压下取三份等体积无色气体A，于25、80及90℃测得其摩尔质量分别为58.0、20.6、20.0克/摩尔。于25、80、90℃下各取l1dm3（气体压力相同）上述无色气体分别溶于10dm3水中，形成的溶液均显酸性。 (1)无色气体为( )

(2)各温度下摩尔质量不同的可能原因是

(3)若三份溶液的体积相同（设：溶解后溶液温度也相同），其摩尔浓度的比值是多少

5.

(1)我国青海湖地区素有“夏天晒盐，冬天捞碱”之说。请用

化学热力学基础

一、判断题

1、恒温过程的Q一定是零。（ × ）

2、在绝热、密闭、钢制得的容器中发生化学反应，△U一定为零，△H不一定为零。（ √ ） 3、不可逆过程就是过程发生后，系统不能再复原的过程。（ × ） 4、当热由系统传给环境时，系统的焾必减少。（ × ）

5、一氧化碳的标准摩尔生成焓也是同温下石墨标准摩尔燃烧焓。（ × ）

6、对于理想气体，不管是恒压过程，还是恒容过程，公式?H??CpdT都适用。（ √ ） 7、尽管Q和W都是途径函数，但（Q+W）的数值与途径无关。（ √ ） 8、恒外压过程就是恒压过程。（ × ） 9、物体的温度越高，则热量越多。（ × ）

10、不作体积功的恒容过程的热效应，只由体系的始态和终态决定。（ √ ） 11、体系的焓就是体系所含的热量。（ × ）

12、能对外做最大功的膨胀过程，一定是可逆过程。（ √ ）

13、一个体系经绝热可逆过程由始态A变到终态B，然后可经绝热不可逆过程由B态回到A态。（ × ）

14、混合气体中，i组分的分压力为Pi?niRT。（ √ ） V15、绝热过程中，体系所作的功只由体系的始态和终态决定。（ √ ）

16、在100℃和101325Pa下，1m

化学热力学基础

一、判断题

1、恒温过程的Q一定是零。（ × ）

2、在绝热、密闭、钢制得的容器中发生化学反应，△U一定为零，△H不一定为零。（ √ ） 3、不可逆过程就是过程发生后，系统不能再复原的过程。（ × ） 4、当热由系统传给环境时，系统的焾必减少。（ × ）

5、一氧化碳的标准摩尔生成焓也是同温下石墨标准摩尔燃烧焓。（ × ）

6、对于理想气体，不管是恒压过程，还是恒容过程，公式?H??CpdT都适用。（ √ ） 7、尽管Q和W都是途径函数，但（Q+W）的数值与途径无关。（ √ ） 8、恒外压过程就是恒压过程。（ × ） 9、物体的温度越高，则热量越多。（ × ）

10、不作体积功的恒容过程的热效应，只由体系的始态和终态决定。（ √ ） 11、体系的焓就是体系所含的热量。（ × ）

12、能对外做最大功的膨胀过程，一定是可逆过程。（ √ ）

13、一个体系经绝热可逆过程由始态A变到终态B，然后可经绝热不可逆过程由B态回到A态。（ × ）

14、混合气体中，i组分的分压力为Pi?niRT。（ √ ） V15、绝热过程中，体系所作的功只由体系的始态和终态决定。（ √ ）

16、在100℃和101325Pa下，1m

第3课时 影响化学平衡移动的因素(二) 温度、催化剂对化学平衡移动的影响

[目标导航] 1.通过温度对可逆反应速率的影响，理解并掌握温度影响化学平衡移动的规律。2.了解催化剂影响化学反应速率的实质，并进一步探讨对化学平衡的影响，从而了解催化剂在化工生产中的应用。3.根据外界条件对化学平衡的影响，归纳勒夏特列原理。

一、温度对化学平衡移动的影响 1．温度对化学平衡影响的实验探究

实验 原理 2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol1 － 红棕色 无色 实验 装置 实验 现象 实验 结论 热水中红棕色______；冰水中红棕色______ 体系受热颜色加深，说明c(NO2)增大，即平衡向__________方向移动；体系冷却颜色变浅，说明c(NO2)减小，即平衡向__________方向移动 2.温度对化学平衡移动的影响规律 升高温度，平衡向____________方向移动； 降低温度，平衡向____________方向移动。 议一议

1．升高温度，平衡向吸热反应方向移动，是因为升高温度，吸热反应的反应速率增大，放热反应的反应速率减小，这种说法对吗？

1

2．温度变化，任何一个化学平衡都会发生移动吗？为什么？

高考化学热点内容专题训练（十六）－化学平衡（一） 化学平衡状态的标志 1.在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应： A（固）＋2B（气）

C（气）＋D（气）已达平衡的是（ ）

（A）混合气体的压强 （B）混合气体的密度 （C）B的物质的量浓度 （D）气体总物质的量 2.达到化学平衡的条件是（ ）

(A)逆反应停止进行 (B)反应物与生成物的浓度相等 (C)正反应与逆反应停止进行 (D)正反应和逆反应的速率相等。 3.在一定温度下，反应A2（气）＋B2（气）是

2AB（气）达到平衡状态的标志

(A)单位时间里生成n molA2，同时生成n molAB (B)容器中的总压不随时间而变化 (C)[A2]，[B2]，[AB]不随时间而变化

(D)单位时间里生成2nmolAB的同时生成nmolB2。 4.在一定温度下，可逆反应：A2（气）＋B2（气）志是( )

(A)容器的总压强不随时间而变化

(B)单位时间内有nmolA2生成的同时有nmolB2生成 (C)单位时间内有nmolB2发生反应的同时有nmolAB分解 (D)单位时间内生成nmolA2同时就有2nmolAB生成 5.在一定温度下，可逆