第4节 化学平衡5-等效平衡.ppt

* * * * * 补充专题、化学反应进行方向和等效平衡 【引入】化学反应在什么时候可以自发进行？ 一、化学反应进行的方向 化学反应自发进行的三个判据： （1）焓判据： （2）熵判据： （3）自由能判据： △H?0（放热）的反应，一般是自发的。 △S0（熵增加）的反应，一般是自发的。 △G=△H-T△S0的反应，任何时候都自发进行。 燃烧、中和、化合、金属与水或酸反应是放热。 固→液→气是熵增加；气体物质的量增加是熵增加。 ①熵增加的放热反应一定自发； ②熵减小的吸热反应一定不能自发； ③熵增加的吸热反应高温下可以自发； ④熵减小的放热反应低温下可以自发； 例1、（2014·天津）运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是(　　) A．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 B．NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中 C．可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底 D．增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率 此时△H0，要使△G=△H-T△S0，必须△S0，且较高温。 水解的氢氟酸 CH4?nH2O 此时会钝化，不生成H2. D 例2、（2014·浙江节选）反应： CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) ΔH=218.4kJ·mol-1 能自发进行的条件是 。 由△G=△H-T△S0时自发，△H0,则T要大，故应选择高温。 或直接应用“熵增加的吸热反应高温下可以自发” 高温 例3、（2013天津卷节选）汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)=2C(s)+O2(g)。已知该反应的△H＞0，简述该设想能否实现的依据：_______________。 由△G=△H-T△S，可知当△H0,△S0时，△G0，任何时候都不自发。 或直接应用“熵减小的吸热反应一定不能自发” 熵减小的吸热反应一定不能自发 [引入]往一恒温恒容的容器中加入1molN2和3molH2与另加2molNH3在相同的体积下反应，所达的平衡是一样吗？ 二、等效平衡 1、含义：在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，而达到平衡时，同种物质的 相同的化学平衡互称等效平衡。 百分含量 例如：在一定温度下，通入2molSO2 和1mo1O2于一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2 +O2 2 SO3，一段时间后达到化学平衡状态 时，SO2的体积分数为a%；若改为通入2molSO3，在同一条件下达到化学平衡时，SO2的体积分数也是a% 。 条件 等效条件 结果 恒温恒容 (m+n≠p+q) 恒温恒容 (m+n=p+q) 恒温恒压 2、分类： 极端转化后起始投料相同 两次平衡时i％、n、c均相同 极端转化后起始投料成比例 两次平衡时i％相同，n、c同比例变化 极端转化后起始投料成比例 两次平衡时i％、 c相同，n同比例变化 例4、在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB ，发生下述反应： ? 达到平衡时， C的体积分数为a% 。维持容器的体积和温度不变，按下列配比作为起始物质，达到平衡后，C的体积分数为a%是 A、3mol C+1mol D B、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C D、4mol A+2mol B A、B 极端转化后，起始投料相同。 例5、一定温度下，在恒定密闭容器中发生如下反应：2A(g)+B(g) 3C(g)，若反应开始时充入2molA和2molB，达到平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积仍为a%的是（ ） A.3mol C B.3molC和1molB C.1molA、2molB和1molHe（不参加反应） D.2molA、3molB和3molC BD 极端转化后，起始投料比相等。 例6、（2014·四川）在10L 恒容密闭容器中充入X（g）和Y(g)，发生反应X（g）+Y(g) M(g)+N(g)，所得实验数据如下表： 下列说法正确的是： A.