高二化学化学反应的方向、限度与速率1.ppt

一、化学反应的方向 1、 放热反应过程使体系的能量降低，具有自发进行的倾向 ①吸热反应一定不能自发进行 ②在常温下不能自发进行吸热反应，在高温下也一定不能自发进行 NH4HCO3(固)+CH3COOH CaCO3的分解 焓变不是决定反应能否自发进行的唯一因素 × × 2、体系有自发地向混乱度增加（熵增）的方向进行的倾向 反应的熵变△S=生成物的总熵-反应物的总熵 同一物质的熵： S(g)S(l)S(s) ①在常温、常压下，熵增的反应一定能自发进行 CaCO3的分解 ②少数熵减的反应在一定条件下也可以自发进行 NH3+HCl √ × 熵变也不是决定反应能否自发进行的唯一因素 3、化学反应方向的判据 在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与焓变有关又与熵变有关。在恒温、恒压条件下，由△H-T△S的大小来确定。 △H － T·△S ﹤ 0 △H － T·△S ﹥ 0 △H － T·△S ﹦ 0 反应能自发进行 反应不能自发进行 反应达到平衡状态 二、化学反应的限度、速率 1、化学平衡常数 对于一般的可逆反应： aA（g）+ bB(g) cC(g) + dD(g) 在一定温度下建立平衡体系： K = [C] C [D] d [A] a [B] b 化学平衡常数表示可逆反应进行程度的大小 K是温度函数，与反应物、生成物的浓度无关，只受温度影响。 2、化学平衡常数的应用 可逆反应： aA（g）+ bB(g) cC(g) + dD(g) 在一定温度下的任意时刻： c c (C) c d(D) QC = ca (A) c b(B) （浓度熵） Qc K时， Qc = K时， 反应已达平衡 反应正向进行 V正 v逆 V正 = v逆 V正 v逆 Qc K时， 反应逆向进行 3、平衡转化率： 可逆反应： aA（g）+ bB(g) cC(g) + dD(g) 在一定温度达到化学平衡： α（A）= A的起始浓度 - A的平衡浓度 A的起始浓度 ×100％ = C(A) C(A) – [A] ×100％ 浓度对反应物转化率的影响： Ⅰ、在容积不变的容器中进行的可逆反应： aA（g） bB(g) + cC(g) 在一定温度达到化学平衡时，增加A的浓度： ①若a=b+c，A的转化率 ②ab+c，A的转化率 ③ab+c，A的转化率 不变 增大 减小 Ⅱ、固定容积的容器中进行的可逆反应： aA（g）+ bB(g) cC(g) + dD(g) 在一定温度达到化学平衡： 1、增加A的浓度，B的转化率 A的转化率 增大 减小 2、若按原比例同倍数增加A、B的浓度： ①若a+b=c+d ，A、B的转化率 ②若a+bc+d ，A、B的转化率 ③若a+bc+d ，A、B的转化率 不变 增大 减小 产物的产率= 实际得到产物的物质的量 理论上得到产物的物质的量 ×100％ 4、影响化学反应速率、限度的条件： 产物的浓度 反应物的浓度 催化剂 温度 压强 速率分析 平衡分析 外界条件 低压 高压 高温 高温 使用 无影响 增大B浓度 增大A、B浓度 减小浓度 减小浓度 在工业上进行的可逆反应： aA（g）+ bB(g) cC(g) + dD(g) △H0 （且a+b c+d） 若想提高A物质的转化率，综合分析应采取的措施是： 高温、适当的压强、催化剂、增B、分离出产物。 5、勒、夏特列原理： 如果改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。 SO2、O2 SO3 平衡体系 ①恒温、恒容时，充入He气： 速率 ，化学平衡 不变 不移动 ②恒温、恒压时，充入He气： 速率 ，化学平衡 减小 逆向移动 2SO2（g)+O2(g) 2SO3(g) 6、等效平衡： 对于同一可逆反应，当外界条件一定时，该反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，或是正逆反应同时进行，只要反应物或生成物满足一定的配比，达平衡时，任何相同组分的百分含量（体积、物质的量）均对应相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。 在定温、定容的条件下，对于反应前后气体体积改变的可逆反应，只改变起始加入物质的物质的量，如果用“极值法”换算成同一边物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效. Ⅰ、恒温、恒容条件下的等效平衡： 在恒温恒容下，按下面不同的投料方式进行反应 平衡后各体系内相同组分浓度是否对应相同 三条途径最终达到同一平衡 N2 + 3H2 2NH3 (1) 1mol