内容正文:
化学反应进行的方向
化学反应
进行的方向
使体系能量降低的方向,即放热的方向就是反应容易进行的方向
使体系熵增大的方向,就是反应容易进行的方向
ΔG=ΔH-TΔS,
ΔG<0,反应自发进行;
ΔG>0,反应不能自发进行;
ΔG=0时,反应达到平衡
焓判据
熵判据
复合判据
$$
化学平衡
可逆反应,一定条件,v(正)=v(逆),各组分浓度恒定
化学平衡
v(正)=v(逆)
逆
等
动
定
变
生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是常数
只与温度有关
判断反应的方向
判断反应进行的程度
计算反应物转化率
平衡移动的方向,可依据勒夏特列原理判断
浓度温度压强
条件改变
v(正)≠v(逆)
化学平衡Ⅱ
v′(正)=v′(逆)
平
衡
移
动
概念
特征
含义
影响
因素
应
用
平衡常数
$$
化学平衡是一种动态平衡
化学平衡研究的对象是可逆反应
v(正)=v(逆)
反应物和生成物的质量(或浓度)保持不变
外界条件改变,平衡也随之改变
化学平衡的特征
逆
逆
逆
动
逆
等
逆
定
逆
变
$$
应用v-t图像分析外界因素对化学平衡的影响
O
t
v
v(正)
v(逆)
v'(正)
v'(逆)
1.浓度
(1)平衡向正反应方向移动
①增大反应物A或B的浓度
v(正)增大,v(正)>v(逆)
平衡向正反应方向移动
②减小生成物C的浓度
v(逆)减小,v(正)>v(逆)
平衡向正反应方向移动
O
t
v
v(正)
v(逆)
v'(正)
v'(逆)
(2)平衡向逆反应方向移动
①增大生成物C的浓度
v(逆)增大,v(正)<v(逆)
平衡向逆反应方向移动
O
t
v
v(正)
v(逆)
v'(正)
v'(逆)
②减小反应物A或B的浓度
v(正)减小,v(正)<v(逆)
平衡向逆反应方向移动
O
t
v
v(正)
v(逆)
v'(正)
v'(逆)
2.压强和温度
(1)增大压强或升高温度
v(正)、v(逆)均增大,且
v(正)<v(逆)
平衡向逆反应方向移动
O
t
v
v(正)
v(逆)
v'(正)
v'(逆)
(2)减小压强或降低温度
v(正)、v(逆)均减小,且
v(正)>v(逆)
平衡向正反应方向移动
O
t
v
v(正)
v(逆)
v'(正)
v'(逆)
3.催化剂
O
t
v
v(正)
v(逆)
v'(正)= v'(逆)
加入催化剂 v(正)、v(逆)
均增大
且v(正)=v(逆) 平衡不移动
$$
1.直接判断依据
(1)v正(A)=v逆(A)>0
(2)各物质浓度保持不变
达到平衡状态
化学平衡状态的判断
类 型
判断依据
平衡状态
①各物质的物质的量或各物
质的物质的量分数一定
平衡
混合物体系中
各成分的含量
2.间接判断依据
以mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
②各物质的质量或各物质的
质量分数一定
③各气体的体积或体积分数
一定
平衡
平衡
类 型
判断依据
平衡状态
①在单位时间内消耗了m mol A,
同时生成m mol A,即v(正)=v(逆)
平衡
正、逆反
应速率的
关系
②在单位时间内消耗了n mol B同时生
成p mol C,则v(正)不一定等于v(逆)
④在单位时间内生成n mol B,同时消耗
q mol D,因二者变化均表示v(逆),所
以 v(正)不一定等于v(逆)
不一定
③v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q,
v(正)不一定等于v(逆)
不一定
不一定
类 型
判断依据
平衡状态
平衡
压强
不一定
不一定
①m+n≠p+q时,总压强一定(其他条件一定)
②m+n=p+q时,总压强一定(其他条件一定)
气体密度
温度
颜色
①m+n≠p+q时,恒温恒压时,密度保持不变
①m+n≠p+q时,密度保持不变
体系温度一定(其他不变)
反应体系内有色物质的颜色一定
平衡
平衡
平衡
平衡
不一定
平均相对
分子质量
①m+n≠p+q时, 一定
②m+n=p+q时, 一定
$$
条件变化
平衡移动
转化率变化
增大O2浓度
正向移动
SO2的转化率增大,O2的
转化率减小
增大SO3浓度
逆向移动
从逆反应角度看,SO3的
转化率减小
升高温度
增大压强
逆向移动
正向移动
SO2、O2的转化率都减小
SO2、O2的转化率都增大
化学平衡移动与转化率的关系
(1)反应实例2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0
条件变化
平衡移动
转化率变化
体积不变时,
充入NO2气体
正向移动
NO2的转化率增大
逆向移动
体积不变时,
充入N2O4气体
NO2的转化率减小
(2)反应实例2NO2(g) N2O4(g)
条件变化
平衡移动
转化率变化
增大H2的浓度
正向移动
H2的转