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第2章 化学反应的方向、限度与速率
章末复习
一、用焓变与熵变综合判断反应方向
ΔH－TΔS<0
反应正向能自发进行
ΔH－TΔS=0
反应达到平衡状态
ΔH－TΔS＞0
反应正向不能自发进行
焓变 熵变 反应的自发性
ΔH＜0 ΔS＞0
ΔH＜0 ΔS＜0
ΔH＞0 ΔS＞0
ΔH＞0 ΔS＜0
反应能够自发进行
反应不能自发进行
低温利于自发进行
高温利于自发进行
二、化学平衡常数
对于： a A(g)＋b B(g) c C(g)＋d D(g)
c平(A) c平(B)
K＝
c
c平(C) c平(D)
d
a
b
注意：对于有纯固体或纯液体参与的反应，纯固体或纯液体不列入平衡常数的表达式中。
(1)K与化学计量数等倍扩大或缩小成幂指数关系。
(2)对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。
(3)若两反应的平衡常数分别为K1、K2，则：
①若两反应相加，则总反应的平衡常数K＝K1·K2。
②若两反应相减，则总反应的平衡常数K＝ 。
注意：
1.影响化学平衡常数的因素
(1)内因：反应物本身的性质，同一温度下，不同的反应化学平衡常数不同。
(2)外因：同一化学反应，平衡常数与浓度、压强无关，与温度有关，升高温度，吸热反应的平衡常数增大，反之减小。
二、化学平衡常数
2.意义及应用
K值 <10－5 10－5～105 >105
反应程度 很难进行 可逆 进行得较完全
(1)判断可逆反应进行的程度
平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度)。
K值
正反应进行的程度越大
正反应进行的程度越小
反应进行得越完全
反应进行得越不完全
越大
越小
(2)判断可逆反应是否达到化学平衡状态及反应进行的方向
对于可逆反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，在一定温度下的任意状态，反应物与反应产物的浓度有如下关系：
浓度商Q＝
Q
＜K　反应向正反应方向进行；
＝K　反应处于化学平衡状态；
＞K　反应向逆反应方向进行。
三、平衡转化率
对于化学反应：aA + bB cC + dD，反应物A的平衡转化率可以表示为：
α(A) = ———————————————————×100%
初始时A的物质的量 - 平衡时A的物质的量
初始时A的物质的量
注意：物质的平衡转化率越大，表示反应程度越大。
对于溶液体系和恒容的气态反应体系，可以用物质的量浓度进行计算。
化学平衡的计算方法——“三段式法”
a A(g)＋b B(g) c C(g)＋d D(g)
初始浓度／ (mol·L-1）
转化浓度／ (mol·L-1)
平衡浓度／ (mol·L-1）
m
n
0
0
ax
bx
cx
dx
cx
dx
m－ax
n－bx
对于反应物：n平＝n始－n变
对于生成物：n平＝n始＋n变
转化物质的量之比等于化学方程式中各物质系数之比。
四、反应条件对化学平衡的影响
反应
条件
对化
学平
衡的
影响
温度
浓度
压强
升高温度，平衡向吸热方向移动
降低温度，平衡向放热方向移动
改变浓度，若Q < K，平衡正向移动
改变浓度，若Q > K，平衡逆向移动
改变压强，若Q < K，平衡正向移动
改变压强，若Q > K，平衡逆向移动
勒·夏特列原理
惰性气体对化学平衡的影响
(1)恒温、恒容条件
原平衡体系
惰性气体
体系中各组
分浓度不变
Q = K
平衡不移动
(2)恒温、恒压条件
原平衡体系
平衡体系容
器容积增大
惰性气体
各组分浓度
同比例减小
减压
五、化学反应速率
v(A)=
mol/(L·s)
mol·L-1·s-1
mol/(L·min)
mol·L-1·min-1
对于同一反应，用不同物质表示反应速率时，要先统一单位。
归一法：根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，将用不同物质表示的化学反应速率换算成为同一物质表示的化学反应速率，最后依据数值大小进行比较。
a∶b∶c∶d
a A(g)＋b B(g) c C(g)＋d D(g)
v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=
v(A) v(B) v(C) v(D)
a b c d
＝
＝
＝
六、影响化学反应速率的因素
活化能
浓度
压强
温度
催化剂
固体表面积
反应物性质越活泼，活化能越小
加入催化剂降低活化能
温度越高k越大
关系表达式： υ = k cm(A)·cn(B)
气体浓度变化
影响化学反应速率的因素
内因
外因

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