12•本节在高考中考点主要有三个:一是化学平衡移动原理,它往往以化学图像为载体,结合化学反应速率的变化、化学平衡常数,一起进行考查,同时考查观察图表、处理数据、分析问题的能力;二是利用化学平衡常数进行化学平衡移动方向的判断和反应是放热还是吸热等;三是焓变、熵变与化学反应方向的关系。•本节主要内容:•1.理解外界条件(T、P、c及催化剂)对化学平衡的影响,认识其一般规律。•2.了解化学平衡的调控在生活生产中的重要作用。•3.了解利用焓变、熵变判断化学反应进行的方向。•——择自河北省特级教师张晓彬教案34•当一个可逆反应达到化学平衡状态后,如果改变_____________________等反应条件,达到平衡的反应混合物里__________________也会随之改变,从而达到新的平衡状态。•可逆反应中旧_________________,新________________的过程叫做化学平衡的_______________。•实质:当外界条件变化时,v(正)≠v(逆),平衡被破坏,在新的条件下,____________时,建立新的平衡状态。•也就是说,化学平衡的移动是原平衡状态→不平衡状态→新平衡状态的转化。5•1.浓度•(1)当其他条件不变时,改变其中任何一种反应物或生成物的浓度,就会改变正反应或逆反应的____________,从而使平衡发生____________。•(2)当其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向____________方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向____________方向移动。•(3)平衡移动的方向取决于浓度改变时速率较大的一方。6•(4)只要是增大浓度(反应物或生成物),无论移动方向如何,新平衡状态的速率一定____________原平衡状态的速率,反之亦然。•对于有固体或纯液体参加的反应,改变固体或纯液体的量,并没有改变浓度,平衡不移动。•请画出改变下列条件的v-t图像:7•2.压强•(1)对于有____________参加或____________的可逆反应来说,气体的压强改变,可改变气体物质的____________。气体物质的浓度改变后如果能导致v(正)、v(逆)____________,也可引起化学平衡____________。•(2)当其他条件不变时,在有____________参加反应的平衡体系中,增大压强使平衡向气体体积__________的方向移动,减小压强使平衡向气体体积____________的方向移动。8•(3)平衡移动的方向取决于压强改变时速率较大的一方。增大压强,无论平衡移动的方向如何,平衡状态的速率一定____________原平衡状态的速率。反之亦然。9①这一移动规律是针对有____________参加且气体体积在反应前后有____________的平衡体系而言的。对于反应前后气体体积相等的反应,改变压强对化学平衡无影响。如:对于反应H2(g)+I2(g)△2HI(g),压强改变v(正)、v(逆)增大的程度相同,平衡不移动。10•②平衡混合物中都是固体或液体的反应,改变压强,化学平衡不移动。•③压强的改变必须改变混合物的浓度,才能使化学平衡移动。•若在恒温、恒容时充入惰性气体,虽然体系的总压强增大,但是平衡混合物各组分的____________不变,平衡____________。•若在恒温、恒压时充入惰性气体,平衡混合物的____________增大,各组分的____________减小,平衡必向____________的方向移动。11请画出改变下列条件的v-t图像:(前两个以N2+3H22NH3为例)12•3.温度•(1)当其他条件不变时,改变反应体系的温度,对吸热反应或放热反应的速率影响不相同,导致v(正)和v(逆)____________,也可引起化学平衡的____________。•(2)当其他条件不变时,升高反应体系的温度,不论是吸热反应还是放热反应,反应速率都____________。但吸热反应的速率比放热反应的速率提高的幅度大。反之亦然。13•(3)当其他条件不变时,升高反应体系的温度,平衡向____________方向移动;降低反应体系的温度,平衡向____________方向移动。•(4)平衡移动的方向取决于温度改变时,速率变化较大的一方。只要是升高温度,新平衡状态的速率一定____________原平衡状态的速率。反之亦然。14请画出改变下列条件的v-t图像:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<015•4.催化剂•催化剂对化学平衡没有影响,因为催化剂能同等程度的改变正、逆反应速率,且在速率改变的过程中,始终保持着v(正)=v(逆)。使用正催化剂后,v(正)、v(逆)均增大,可缩短反应达到平衡的时间。但是不能使化学平衡发生移动。•请画出使用催化剂的v-t图像16•如果改变______________________的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就会向着能够______________的方向移动。•对勒夏特列原理中“减弱这种改变”的正确理解应当是:•(1)升高温度时,平衡向吸热方向移动,但是,建立新平衡后,反应混合体系中温度是____________了。•(2)增加反应物浓度时,平衡向反应物减少的方向移动,但是,建立新平衡后,反应混合体系中反应物浓度是•____________了。17•(3)增大压强时,平衡向气体体积缩小的方向移动,但是,建立新平衡后,反应混合体系中气体的压强是____________了。•勒夏特列原理又称平衡移动原理,它不仅适用于化学平衡的体系,也适用于溶解平衡、电离平衡等动态平衡体系。18化学平衡发生移动,并不是所有的量都改变;平衡不移动,也不是所有的量都不变。如H2(g)+I2(g)2HI(g),当反应达到平衡时,缩小容器体积增大压强,v(正)、v(逆)均增大,但平衡不移动,混合物中总物质的量不变,混合物的平均摩尔质量也不变,但各成分的浓度均增大,混合物的颜色将加深。19•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•①体系趋向于从________状态转变为________状态(体系对外部________或________热量)。•②在密闭条件下,体系有从________转变为________的倾向性(无序体系更加稳定)。20•2.化学反应方向的判据•(1)焓判据•放热过程中体系能量________,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________程度的物理量,符号为________。•②熵的大小:同种物质,三种状态下,熵值由大到小的顺序为________。21•③熵判据•体系的混乱度________,ΔS________0,反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行,故只用熵变来判断反应方向也不全面。•(3)复合判据——自由能变化•①符号:________,单位:________•②公式:ΔG=________22•③应用•恒温、恒压下,判断化学反应自发性的判据,不仅与焓变和熵变有关,还与温度有关,可推出下列关系式:•a.当ΔH0,ΔS0时,ΔG________0,反应一定自发进行。•b.当ΔH0,ΔS0时,ΔG________0,反应不可自发进行。•c.当ΔH0,ΔS0或ΔH0,ΔS0时,反应是否自发与________有关。23•能自发进行的反应一定能实际发生吗?24•参考答案•一、化学平衡的移动•浓度、压强、温度各组分的浓度化学平衡被破坏化学平衡建立移动v(正)=v(逆)•二、影响化学平衡移动的因素•1.(1)速率移动(2)正反应逆反应(4)大于•v-t图像:2526•2.(1)气体有气体生成浓度不等移动•(2)气体减小增大•(3)大于•温馨提示:①气体变化③浓度不移动总体积浓度气体体积增大•v-t图像:2728•3.(1)不等移动(2)增大(3)吸热放热(4)大于•v-t图像:29•4.催化剂v-t图像:30•三、化学平衡移动原理(又称勒夏特列原理)•影响平衡减弱这种改变•(1)升高(2)增大(3)增大•四、化学反应进行的方向•1.(2)①高能量低能量做功放出②有序无序2.(1)降低(2)①混乱S②S(g)S(l)S(s)③增大(3)①ΔGkJ·mol-1②ΔH-TΔS③温度31•不一定,化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的趋势,并不能说明在该条件下反应是否实际发生,还要考虑化学反应的快慢问题。3233•在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,只要起始加入物质的物质的量不同,达到化学平衡时,同种物质的分数(质量分数、物质的量分数)相同,这样的化学平衡互称等效平衡。341.在恒温、恒容条件下:例:在一个容积固定的密闭容器里发生反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),35•①n(始)2mol1mol00•达到平衡时,C的浓度为amol/L•②n(始)003mol1mol•达到平衡时,C的浓度也为amol/L•③n(始)1mol0.5mol1.5mol0.5mol•达到平衡时,C的浓度也为amol/L•规律:改变起始加入量,如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。36•①n(始)1mol3mol0•达到平衡时,NH3的浓度为amol/L•②n(始)2mol6mol0•达到平衡时,NH3的浓度也为amol/L•③n(始)3mol9mol0•达到平衡时,NH3的浓度也为amol/L•④n(始)002mol•达到平衡时,NH3的浓度也为amol/L2.在恒温、恒压条件下:例:在一个容积可变的密闭容器里发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)37•规律:改变起始加入量,如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边的物质的物质的量与原平衡成比例,则两平衡等效。38甲、乙两容器都发生反应2A(g)+B(g)xC(g),两容器温度和初始压强都相同。甲容器中充入2molA和1molB,平衡后,C在平衡混合气体中的体积分数为φ、物质的量为n1;乙容器中充入1.4molA、0.7molB和0.6molC,平衡后,C在平衡混合气中的体积分数仍为φ、物质的量为n2。下列说法中正确的是()39•A.若甲、乙两容器均为恒容容器,则x必等于2•B.若甲、乙两容器均为恒压容器,则x必等于3•C.若甲为恒压容器、乙为恒容容器,则n1必大于n2•D.若甲为恒容容器、乙为恒压容器,且x=3,则n1必大于n240•[解析]甲、乙两容器建立等效平衡。A项,根据等效平衡规律,x等于2或3时,分别符合“等量等效”或“等比等效”;B项,因为甲、乙两容器起始加入量均满足n(A)∶n(B)=2∶1,符合“等比等效”,所以x为任意值;C项,x值不确定,因此无法比较n1、n2的相对大小;D项,当x=3时,该反应为反应前后气体体积不变的反应,乙容器相当于开始加入1.8molA和0.9molB,比甲容器中相应组分的量小,因此达平衡后,n1必大于n2。•[答案]D41•【方法归纳】应用等效平衡原理分析有关化学平衡问题的一般思路:根据已知条件,先合理变换条件,使之成为等效平衡;然后将体系恢复成原条件,再根据平衡移动原理,对结果进行处理,可用图表示(下图)42【教师备用变式1】某温度下,在容积可变的密闭容器中,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,A、B、C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,A的转化率降低的是()A.均加倍B.均减半C.均增加1molD.均减少1mol43•答案:D•解析:三者物质的量均加倍或均减半时,欲保持压强不变则容器的体积分别加倍或减半,所以A、B的浓度保持不变,因而平衡不移动,A的转化率保持不变;均增加1mol后,A、B、C的物质的量分别变成5mol