高考化學(xué)拓展化學(xué)平衡

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),化學(xué)平衡,（,Chemical Equilibrium,）,一,.,化學(xué)反應(yīng)的可逆性（,Reversibility,）,和可逆反應(yīng)（,Reversible reactions,）,絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都有一定可逆性：,例如,:CO(g)+H,2,O(g)CO,2,(g)+H,2,(g)(,水煤氣,),可逆性顯著,N,2,(g)+3 H,2,(g),2 NH,3,(g),可逆性顯著,Ag,+,(,aq,)+,Cl,-,(,aq,),AgCl,(s),可逆程度小,只有極少數(shù)反應(yīng)是“不可逆的”（單向反應(yīng)）：,例如：,2 KClO,3,(s)=2,KCl(s,)+3 O,2,(g),可逆反應(yīng),在同一條件（溫度、壓力、濃度等）下，能同時(shí)向兩個(gè)相反方向進(jìn)行的反應(yīng)。,無(wú)機(jī)化學(xué)“可逆反應(yīng)”,熱力學(xué)“可逆過(guò)程”,（無(wú)機(jī)化學(xué)“可逆反應(yīng)”多,數(shù),為熱力學(xué)“不可逆過(guò)程”）,二、化學(xué)平衡的概念,（一）定義,可逆反應(yīng)在一定條件下，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時(shí)，反應(yīng)體系所處的狀態(tài)，稱為“化學(xué)平衡”。,例,1,：,H,2,O,(g),+,CO,(g,),H,2(g),+CO,2(g),H,2,O,(g),+,CO,(g,),H,2(g),+CO,2(g),二、化學(xué)平衡的概念（續(xù)）,例,2,：,N,2,O,4,(g),2 NO,2,(g),無(wú)色 紅棕色,在,373 K,恒溫槽中反應(yīng)一段時(shí)間后，反應(yīng)混合物顏色不再變化，顯示已達(dá)平衡，測(cè)得平衡時(shí),N,2,O,4,、,NO,2,濃度（見(jiàn)下表）。,次序 起始濃度 濃度變化 平衡濃度,NO,2,2,/N,2,O,4,/moldm,-3,/moldm,-3,/moldm,-3,1,從反應(yīng),N,2,O,4,0.100 -0.060 0.040 0.36,物開始,NO,2,0 +0.120 0.120,2,從產(chǎn)物,N,2,O,4,0 +0.014 0.014 0.37,開始,NO,2,0.100 -0.028 0.072,3,從反應(yīng)混,N,2,O,4,0.100 -0.030 0.072 0.37,合物開始,NO,2,0.100 +0.060 0.160,二、化學(xué)平衡的概念（續(xù)）,平衡時(shí),NO,2,2,/N,2,O,4,不變，,即達(dá)到一個(gè)“常數(shù)”,稱為“平衡常數(shù)”（,K,）。,N,2,O,4,(g),2 NO,2,(g),K,=,NO,2,2,/N,2,O,4,=0.37,（,373 K,）,（,二）平衡常數(shù)（,Equilibrium constants,）,1.,定義：在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，產(chǎn)物濃度的方程式計(jì)量系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度計(jì)量系數(shù)次方的乘積之比，為一常數(shù)，稱為“平衡常數(shù)”。,符號(hào)：,K,。,這一規(guī)律稱為“化學(xué)平衡定律”。,（二）平衡常數(shù)（續(xù)）,2.,平衡常數(shù)的意義,表示在一定條件下，可逆反應(yīng)所能進(jìn)行的極限。,K,，,正反應(yīng)徹底,。,通常：,K,10,7,，,正反應(yīng)單向,K,K,r,逆反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，平衡向氣體分子總數(shù)增加的方向移動(dòng)，以消除總壓力降低的影響。,3-3,化學(xué)平衡的移動(dòng)（續(xù)）,三、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響,把,vant,Hoff,等溫式與吉布斯一赫姆霍茲方程結(jié)合來(lái)討論。,封閉體系，熱力學(xué)平衡常數(shù),K,r,（,或,K,）,只是溫度,T,的函數(shù)。,推導(dǎo),K,r,與,T,的關(guān)系,:,3-3,化學(xué)平衡的移動(dòng)（續(xù)）,由,標(biāo)態(tài)下,vant,Hoff,等溫式,G,=-R,T,ln,K,r,(,封閉體系、等溫、不做非體積功,),標(biāo)態(tài)下吉一赫方程為：,G,=,H,-,T,S,(,封閉體系、等溫、不做非體積功,),代入上式 得，,H,-,T,S,=-,R,T,ln,K,r,ln,K,r,=,(-,H,/,R,T,)+(,S,/,R),（,3-10,）,（,3-10,）,式稱為,vant,Hoff,方程,.,3-3,化學(xué)平衡的移動(dòng)（續(xù)）,T,不大，無(wú)相變：,H,T,H,298,S,T,S,298,ln,K,1,r,=,(-,H,/,R,T,1,)+(,S,/,R),（,1,）,ln,K,2,r,=,(-,H,/,R,T,2,)+(,S,/,R),（,2,）,（,2,）,-,（,1,）：,ln(,K,2,r,/,K,1,r,),=(,H,/,R)(,T,2,-,T,1,)/(,T,2,T,1,),(3-11),3-3,化學(xué)平衡的移動(dòng)（續(xù)）,ln,（,K,2,r,/,K,1,r,）,=(,H,/,R)(,T,2,-,T,1,)/(,T,2,T,1,),H,0,吸熱,T,2,T,1,:,K,2,r,K,1,r,H,0,放熱,T,2,T,1,:,K,2,r,K,1,r,溫度,（,T,2,T,1,），平衡向吸熱反應(yīng)方向,移動(dòng)，且,K,r,改變：正反應(yīng),吸熱：,K,2,r,K,1,r,；,正反應(yīng),放熱：,K,2,r,K,1,r,.,溫度,（,T,2,T,1,），平衡向放熱反應(yīng)方向,移動(dòng)，且,K,r,改變：正反應(yīng),放熱：,K,2,r,K,1,r,；,正反應(yīng),吸熱：,K,2,r,K,1,r,.,3-3,化學(xué)平衡的移（續(xù)）,例：,N,2(g),+3 H,2(g),=2 NH,3(g),H,=-92.2 kJ.mol,-1,(,放熱,),T,1,=298 K,，,K,p,1,=6.210,5,T,2,=473 K,，,K,p2,=6.210,-1,T,3,=673 K,，,K,p,3,=6.010,-4,即：,T,，平衡向吸熱反應(yīng)（逆反應(yīng)）的方向移動(dòng)，且,K,。,或：,T,，,平衡向放熱反應(yīng)（正反應(yīng)）的方向移動(dòng)，且,K,；,3-3,化學(xué)平衡的移動(dòng)（續(xù)）,求,H,和,S,值,:,由（,3-10,）式（教科書,P.63,，,4-23,式）,:,lg,K,r,=,(-,H,/,2.303R,T,)+(,S,/,2.303R),在不同溫度（,T,）下測(cè)定,K,r,數(shù)值，,作出,lg,K,r,(1,/T,),圖（教科書,P.63,，圖,4-1,）。,斜率：,(-,H,/2.303R),截距：,(,S,/2.303R),可求出熱力學(xué)函數(shù),H,和,S,值。,3-3,化學(xué)平衡的移動(dòng)（續(xù)）,一、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響,提高物反應(yīng)物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移，但,K,r,不變,。,二、壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響,提高總壓力，平衡向氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng)方向移動(dòng)，但,K,r,不變,。,三、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響,溫度,，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，,且,K,r,改變,。,3-3,化學(xué)平衡的移動(dòng)（續(xù)）,小結(jié)：濃度、壓力、溫度對(duì)平衡的影響,Le-,Chateliers,Principle,（,勒一夏特里原理）。,對(duì)于已達(dá)平衡的體系，若改變平衡體系的條件（濃度、壓力、溫度）之一，平衡將向解除這一改變的方向移動(dòng)。,四、催化劑,使用（正）催化劑能同等程度地提高正、逆反應(yīng)的速率，縮短達(dá)到平衡所需時(shí)間，但不能使平衡移動(dòng)，也不會(huì)改變平衡常數(shù)值,。,第,3,章作業(yè),教材,p.65 67:,5,6,8,11,13,15,16,24,第,15,題補(bǔ)充數(shù)據(jù)：,SO,2,Cl,2,(l),:,f,G,m,=,-313.5 kJ,mol,-1,f,H,m,=,-388.74 kJ,mol,-1,