【选修四】等效平衡及化学反应方向学习指导
(3)恒温恒压下的等效平衡
只要按化学计量数换算成同一边的物质的量与原投料量成比例,则二者等效。
三、关于化学平衡图象
解平衡速率图象题的六点注意
①看坐标系,确定纵、横坐标所代表的含义。
②分析反应的特征,搞清正反应方向是吸还是放热;体积增大还是减小、不变;有无固体或纯液体物质参加或生成等。
③分清楚自变量和因变量,弄明白始态、终态。必要时建立中间变化量以便使二者联系,并与勒沙特列原理挂钩。
④看清三点(起点、拐点、终点),分清极值、最值,比较斜率,把握曲线的变化趋势。
⑤定一议二。当图像中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
⑥检验结论是否正确。
三、化学反应的方向--基本概念
自发过程:在一定条件下不需要外力作用就能自动进行的过程
自发反应:在一定温度、压强下,不借助(光、电能等)外部力量即能进行,或具有发生的可能性的反应称为自发反应。
四、自发反应的判据
1、焓判据:
①放热反应:ΔH<0,体系能量降低,
②吸热反应:ΔH>0,体系能量升高,
反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素。
2、熵判据:
(1)熵(S)的微观意义:体系的混乱(或无序)程度。
对于同种物质:S(g)>S(l)>S(s);
气体计量系数增加的反应都是熵增的反应。气体计量系数减少的反应都是熵减的反应;
同类物质,摩尔质量越大,熵值就越大;
气态多原子分子的熵值比气态单原子分子大。
(2)熵增原理:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即ΔS>0;从有序到无序的自发过程是系统的熵增加的过程。
典型的熵增过程有:气体扩散、固体溶解、固体熔化、液体气化、生成气体或气体体积数增大的反应等。
(3)熵判据Entropy Criterion :体系有自发的向混乱度增加(即熵增)的方向转变的倾向。
3、综合判据:
自由能判据:ΔG=ΔH-TΔS<0 反应自发
注意:
反应的自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应是否一定会发生和反应发生的速率。即反应的自发性只提供反应发生的可能性(趋势),而不提供有关反应是否能现实发生的信息。
1、下列反应中熵减少的是( )
A.食盐晶体溶于水 B.氢气在氧气中燃烧生成液态水
C.水蒸气冷凝为水 D.Ba(OH)2晶体与NH4Cl反应
解析:A选项:固体溶解为熵增过程;B选项:气态反应物生成液态产物为熵减过程;C选项:气体液化为熵减过程;D选项:固态反应物生成气态产物为熵增过程。答案:BC
2、下列说法中正确的是( )
A.某反应低温条件下能自发进行,那么高温条件下也一定能自发进行
B.某反应高温条件下不能自发进行,那么低温条件下也不能自发进行
C.反应方向是由焓变和熵变共同决定的,与反应温度无关
D.温度有可能对反应的方向起决定性的作用
解析:ΔG=ΔH-TΔS ,
当ΔH<0,ΔS>0时,反应自发进行;当ΔH>0,ΔS<0时,反应自发进行;当ΔH>0,ΔS>0或当ΔH<0,ΔS<0时,反应是否自发与温度有关,一般低温时焓变影响为主,高温时,熵变影响为主,而温度影响的大小要视ΔH、ΔS的具体数值而定。答案:D
只要按化学计量数换算成同一边的物质的量与原投料量成比例,则二者等效。
三、关于化学平衡图象
解平衡速率图象题的六点注意
①看坐标系,确定纵、横坐标所代表的含义。
②分析反应的特征,搞清正反应方向是吸还是放热;体积增大还是减小、不变;有无固体或纯液体物质参加或生成等。
③分清楚自变量和因变量,弄明白始态、终态。必要时建立中间变化量以便使二者联系,并与勒沙特列原理挂钩。
④看清三点(起点、拐点、终点),分清极值、最值,比较斜率,把握曲线的变化趋势。
⑤定一议二。当图像中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
⑥检验结论是否正确。
三、化学反应的方向--基本概念
自发过程:在一定条件下不需要外力作用就能自动进行的过程
自发反应:在一定温度、压强下,不借助(光、电能等)外部力量即能进行,或具有发生的可能性的反应称为自发反应。
四、自发反应的判据
1、焓判据:
①放热反应:ΔH<0,体系能量降低,
②吸热反应:ΔH>0,体系能量升高,
反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素。
2、熵判据:
(1)熵(S)的微观意义:体系的混乱(或无序)程度。
对于同种物质:S(g)>S(l)>S(s);
气体计量系数增加的反应都是熵增的反应。气体计量系数减少的反应都是熵减的反应;
同类物质,摩尔质量越大,熵值就越大;
气态多原子分子的熵值比气态单原子分子大。
(2)熵增原理:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即ΔS>0;从有序到无序的自发过程是系统的熵增加的过程。
典型的熵增过程有:气体扩散、固体溶解、固体熔化、液体气化、生成气体或气体体积数增大的反应等。
(3)熵判据Entropy Criterion :体系有自发的向混乱度增加(即熵增)的方向转变的倾向。
3、综合判据:
自由能判据:ΔG=ΔH-TΔS<0 反应自发
注意:
反应的自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应是否一定会发生和反应发生的速率。即反应的自发性只提供反应发生的可能性(趋势),而不提供有关反应是否能现实发生的信息。
A.食盐晶体溶于水 B.氢气在氧气中燃烧生成液态水
C.水蒸气冷凝为水 D.Ba(OH)2晶体与NH4Cl反应
解析:A选项:固体溶解为熵增过程;B选项:气态反应物生成液态产物为熵减过程;C选项:气体液化为熵减过程;D选项:固态反应物生成气态产物为熵增过程。答案:BC
A.某反应低温条件下能自发进行,那么高温条件下也一定能自发进行
B.某反应高温条件下不能自发进行,那么低温条件下也不能自发进行
C.反应方向是由焓变和熵变共同决定的,与反应温度无关
D.温度有可能对反应的方向起决定性的作用
解析:ΔG=ΔH-TΔS ,
当ΔH<0,ΔS>0时,反应自发进行;当ΔH>0,ΔS<0时,反应自发进行;当ΔH>0,ΔS>0或当ΔH<0,ΔS<0时,反应是否自发与温度有关,一般低温时焓变影响为主,高温时,熵变影响为主,而温度影响的大小要视ΔH、ΔS的具体数值而定。答案:D
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