【专题四】化学反应速率与化学平衡的综合探究
【考情分析】
化学反应速率理论主要是解决快出产品的问题,化学平衡理论主要是解决多出产品的问题,这二个问题无论对理论研究还是化工生产都具有重大意义,因此化学反应速率和化学平衡知识一直是高考中考核的热点内容,同时新课程中由于引入了平衡常数和化学反应方向的判断,因此在新高考中涉及有关平衡常数的计算和应用性问题可能性较大,同时平衡问题在试卷中的权重也会加大。
△S △H △H<0,△S>0 任何温度下反应都 能自发进行 △H>0,△S>0 高温下反应 能自发进行 △H<0,△S<0 低温下反应 能自发进行 △H>0,△S<0 任何温度下反应 都不能自发进行
1. 化学反应方向的判断
用焓判据或熵判据判断化学反应的方向均有局限性,因此宜用综合判据△G判断化学反应的方向,△G==△H-T△S,若△G小于0,则该条件下的反应为自发反应,若△G大于0,则该条件下的反应为非自发反应,其逆反应能自发进行,其结果可用右图表示。
2. 对于反应a A(g)+b B(s)=c C(g),条件的变化(其它条
件不发生变化)引起的化学反应速率变化见下表。
条件的改变 |
化学反应 速率的变化 |
理论解释 |
⑴增大A的浓度 |
增大 |
增大单位体积内活化分子数,单位时间内有效碰撞次数增加 |
⑵升高温度 |
增大 |
增大反应物分子中活化分子百分数,使有效碰撞次数增加,同时,温度升高,分子运动加快,单位时间内碰撞次数增加 |
⑶恒容条件下,增加A |
增大 |
相当于增大A的浓度,解释同(1) |
⑷恒容条件下,充入与反应无关的He,总压强增大 |
不变 |
反应物浓度没有发生变化 |
⑸恒压条件下,充入与反应无关的He,总压强不变 |
减小 |
相当于增大容器的体积,反应物的浓度减小 |
⑹使用适当的催化剂 |
增大 |
降低反应活化能,使更多反应物分子成为活化分子,成千成万倍地增加了有效碰撞次数 |
⑺把B(s)粉碎成粉末 |
增大 |
接触面积增大 |
3.化学平衡移动和转化率的关系
反应实例 |
条件变化与平衡移动方向 |
达新平衡后转化率变化 |
2SO2 +O2 |
增大O2浓度,平衡正移 |
SO2 的转化率增大,O2的转化率减小 |