1、一、化学平衡的移动【知识梳理】1定义：可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。2.化学平衡移动实质：化学平衡移动是由于浓度、温度、压强的变化使可逆反应从一种平衡状态变为另一平衡状态的过程。平衡移动的实质因为条件的变化打破了正反应、逆反应速率相等的关系。(正) (逆)，正向移动；(正)(逆)， 此时正反应占优势，反应式右边生成物的浓度较平衡破坏时的瞬时浓度增大，反应式左边反应物的浓度较平衡破坏时的瞬时浓度减小了，则称化学平衡向正(或向
2、右)反应方向移动。（2）若外界条件改变，引起(正)”、“K2K3K4t2t3(1)由图中曲线变化情况可知：A和B是反应物，C是生成物，再由物质的量的变化值可得化学计量数之比，由此可写出反应的化学方程式及其平衡常数表达式，v(A)0.05 molL1min1。(2)根据已知反应达到平衡后，降低温度，A的转化率增大，可知正反应是放热反应。在57 min内，K值不变，说明平衡移动不是由温度引起的，因此改变的条件只能是增大压强。(3)根据速率时间图分析，t3处改变的条件是升温，t5处改变的条件是使用催化剂，t6处改变的条件是减压，因此有K1K2K3K4。由于整个过程条件的改变均造成转化率减小，所以转化
3、率最大的一段时间为开始建立平衡的t2t3段【达标练习】4. 某温度下，对于反应N2(g）3H2(g）2NH3(g） H92.4kJ/mol。N2的平衡转化率（%）与体系总压强（P）的关系如下图所示。下列说法正确的是：A将1.0mol氮气、3.0mol氢气，置于1L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4kJB平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A） K(B）C上述反应在达到平衡后，增大压强，H2的转化率提高D升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小5. (1)碘钨灯具有使用寿命长、节能环保等优点。一定温度下，在碘钨灯灯泡内封存的少量碘与沉积在灯泡壁上的钨可以发生如下的可
4、逆反应：W(s)I2(g) WI2(g)。为模拟上述反应，在实验室中准确称取0.508 g碘、0.736 g金属钨放置于50.0 mL密闭容器中，并加热使其反应。如图1为混合气体中的WI2蒸气的物质的量随时间变化关系的图象n(WI2)t，其中曲线I(0t2时间段)的反应温度为450，曲线(从t2时刻开始)的反应温度为530。该反应是_(填“放热”或“吸热”)反应；反应从开始到t1(t13 mim)时间内的平均速率v(I2)_mol/(Lmin)；在450时，计算该反应的平衡常数K_。（2）在一恒容密闭容器中发生某化学反应2A(g)B(g)C(g)，在三种不同条件下进行，其中实验、都在800，实
5、验在850，B、C的初始浓度都为0，反应物A的浓度(molL1)随时间(min)的变化如图所示。试回答下列问题：在800时该反应的化学平衡常数K_。在实验中，反应在2040 min内A的化学反应速率为_。实验和实验相比，可能隐含的反应条件是_。根据实验和实验的比较，可推测该反应降低温度，平衡向_(填“正”或“逆”)反应方向移动，该正反应是_(填“放热”或“吸热”)反应。与实验相比，若实验中的A的初始浓度改为0.8 molL1，其他条件不变，则达到平衡时所需用的时间_(填“等于”、“大于”或“小于”)实验。6. （1）在3L容积可变的密闭容器中发生反应H2（g）+CO2（g）H2O（g）+CO（
6、g），恒温下c（CO）随反应时间t变化的曲线I如图所示。若在t0时改变一个条件，使曲线I变成曲线II，则改变的条件是 ；若在t0时刻将容器体积快速压缩至2L（其他条件不变），请在上图中画出c（CO）随反应时间t变化的曲线。(2) 已知恒温恒容时发生下列反应：2C(s)2SO2(g) S2(g)2CO2(g)。反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图：020 min反应速率表示为v(SO2)_；30 min时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是_；40 min时，平衡常数K_。题号答案解析4CA由于合成氨气的反应是可逆反应，所以将1.0mol氮气、3.0mol氢气，置于1L密闭容器中
7、发生反应，放出的热量小于92.4kJ。错误；B.化学平衡常数与温度有关，而与压强无关，错误；C由于该反应的正反应是可逆反应，增大压强，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，所以可以使氢气的转化率提高，正确。D该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，正反应、逆反应的的反应速率都增大，错误5(1)放热1.2102 9（2）0.250.0075 molL1min1加入了催化剂或增大压强逆吸热大于(1)由图可知升温WI2的量减小，平衡逆向移动，故该反应正向放热；从反应开始到t1时间内，结合图象，生成WI2(g)的物质的量为1.8103 mol，所以碘单质的物质的量减少1.
8、8103 mol，代入公式v有v(I2)1.20102 molL1min1;；K9（2）由图中数据可知800时该反应的化学平衡常数K0.25；实验中，反应在20 min至40 min内A的浓度变化为0.65 mol/L0.5 mol/L0.15 mol/L，所以v(A) 0.0075 molL1min1；实验和实验相比，平衡状态完全相同，但实验的反应速率快，改变压强时平衡不移动，但物质的浓度发生变化反应速率加快，故实验应该使用了催化剂或增大了压强；实验和实验比较，降低温度，平衡时A的浓度增大，平衡逆向移动，降低温度平衡向放热反应方向移动，故正反应为吸热反应；A的起始浓度改为0.8 molL1，
9、可等效为降低了实验压强，反应速率降低，到达平衡时间增加，即达到平衡时所需用的时间大于实验6（1）加入催化剂（2）0.03 mol/(Lmin)减少CO2的浓度0.675（1）在3L容积可变的密闭容器中发生反应H2（g）+CO2（g）H2O（g）+CO（g），恒温下c（CO）随反应时间t变化的曲线I如右图所示。若在t0时改变一个条件，使曲线I变成曲线II，达到平衡的时间减少，且物质的浓度不变，这说明改变的条件是加入催化剂；若在t0时刻将容器体积快速压缩至2L（其他条件不变），压强增大，但平衡不移动。图像见答案。（2）020 min反应速率表示为v(SO2)0.03 mol/(Lmin)；30 m
10、in 时，二氧化碳的浓度瞬间减小，所以可能改变的条件是减小二氧化碳的浓度；恒温下40 min时的平衡常数值与20 min时的平衡常数值相同，利用20 min时各物质的浓度计算K0.675三、化学反应进行的方向【知识梳理】1焓变与反应方向：一个化学反应在某种条件下能否自发进行，以及在什么条件下有可能按预期方向发生是可以预测的。其中焓变是影响反应方向的因素之一，但不是惟一的因素。多数能自发进行的化学反应是放热反应。如氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的反应，活泼金属与酸的反应等。但也有不少的吸热反应也能自发进行。如铵盐与强碱的反应等。还有一些反应在室温下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行。如碳酸钙的
11、分解等。总之，无论是放热反应还是吸热反应都有可能自发进行。2熵变与反应方向：熵：描述体系混乱度的一个物理量，用S表示。熵与混乱度的关系：熵值越大体系的混乱度越大。在同一条件下不同的物质熵不同。同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关。对同一物质，S（g） S（l） S（s）。反应的熵变：生成物总熵与反应物总熵之差。熵与反应方向的关系：熵变是判断反应能否自发进行的另一因素，也不是惟一的因素。熵增加有利于反应自发进行，但不是一定能自发进行。3焓变与熵变对反应方向的共同影响：一定条件下，一个反应能否自发进行，既与反应的焓变有关，又与反应熵变有关。反应方向的判断依据：H TS H TS0 反应能自发进行
12、； H TS = 0 反应达到平衡状态； H TS 0 反应不能自发进行。反应方向的判断依据H TS 只适用于温度，压强一定条件下的反应，不能用于其它条件（如温度，体积）一定条件下的反应。判断温度、压强一定条件下反应的方向时,应同时考虑焓变与熵变两个因素。H TS 这一判断依据指出的是一定条件下，自发发生反应的可能性，并不能说明实际是否一定能发生反应。【典例分析】下列说法正确的是()AH0、S0的反应在温度低时不能自发进行BNH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g)H185.57 kJ/mol能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加方向转变的倾向C因为焓变和熵变都与反应的自发
13、性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向答案解析BH0、S0，则G0，在任何温度下反应都能自发进行，A错误，B正确；用焓变和熵变判断反应的自发性都有例外，故都不能单独作为反应自发性的判据，而应使用复合判据，C错误；使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的方向，D错误【达标练习】7. 下列说法错误的是()A某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应B2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的H0C反应NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的H0DCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的H0，若反应能自发进行，则该反应必须是熵增反应，即S0，A项正确；B项反应是一个熵减反应，若常温能自发进行，则需H0，B错误；C项反应的S0，在室温下反应能自发进行，根据HTS0，则该反应的H0且S0，由此可知该反应高温下能自发进行，正确8DA项反应的H为正值，即H0，因为反应后有气体生成，反应物均为固体，所以混乱度增加，熵变大于0，A错；吸热反应不一定不能自发进行，该反应在高温下能自发进行，B错；熵增加的反应不一定能自发进行，C错
