高二化學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：化學(xué)反應(yīng)的限度

二、化學(xué)反應(yīng)的限度

1、化學(xué)平衡常數(shù)
(1)對(duì)達(dá)到平衡的可逆反應(yīng)，生成物濃度的系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度的系數(shù)次方的乘積之比為一常數(shù)，該常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù)，用符號(hào)K表示。
(2)平衡常數(shù)K的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度(即反應(yīng)限度)，平衡常數(shù)越大，說(shuō)明反應(yīng)可以進(jìn)行得越完全。
(3)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。對(duì)于給定的可逆反應(yīng)，正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。
(4)借助平衡常數(shù)，可以判斷反應(yīng)是否到平衡狀態(tài)：當(dāng)反應(yīng)的濃度商Qc與平衡常數(shù)Kc相等時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

2、反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率
(1)平衡轉(zhuǎn)化率是用轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物的濃度與該反應(yīng)物初始濃度的比值來(lái)表示。如反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率的表達(dá)式為：

(2)平衡正向移動(dòng)不一定使反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率提高。提高一種反應(yīng)物的濃度，可使另一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率提高。
(3)平衡常數(shù)與反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率之間可以相互計(jì)算。

3、反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響
(1)溫度的影響
升高溫度使化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng)；降低溫度使化學(xué)平衡向放熱方向移動(dòng)。溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響是通過(guò)改變平衡常數(shù)實(shí)現(xiàn)的。
(2)濃度的影響
增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。
溫度一定時(shí)，改變濃度能引起平衡移動(dòng)，但平衡常數(shù)不變?；どa(chǎn)中，常通過(guò)增加某一價(jià)廉易得的反應(yīng)物濃度，來(lái)提高另一昂貴的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
(3)壓強(qiáng)的影響
ΔVg＝0的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡狀態(tài)不變。
ΔVg≠0的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣態(tài)物質(zhì)體積減小的方向移動(dòng)。
(4)勒夏特列原理
由溫度、濃度、壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響可得出勒夏特列原理：如果改變影響平衡的一個(gè)條件(濃度、壓強(qiáng)、溫度等)平衡向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。

【例題分析】

例1、已知下列熱化學(xué)方程式：
(1)Fe2O3(s)＋3CO(g)＝2Fe(s)＋3CO2(g) 　　　ΔH＝－25kJ/mol
(2)3Fe2O3(s)＋CO(g)＝2Fe3O4(s)＋CO2(g) 　　ΔH＝－47kJ/mol
(3)Fe3O4(s)＋CO(g)＝3FeO(s)＋CO2(g) 　　　　ΔH＝＋19kJ/mol
寫出FeO(s)被CO還原成Fe和CO2的熱化學(xué)方程式。
解析：依據(jù)蓋斯定律：化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。我們可從題目中所給的有關(guān)方程式進(jìn)行分析：從方程式(3)與方程式(1)可以看出有我們需要的有關(guān)物質(zhì)，但方程式(3)必須通過(guò)方程式(2)有關(guān)物質(zhì)才能和方程式(1)結(jié)合在一起。
將方程式(3)×2＋方程式(2)；可表示為(3)×2＋(2)
得：2Fe3O4(s)＋2CO(g)＋3Fe2O3(s)＋CO(g)＝6FeO(s)＋2CO2(g)＋2Fe3O4(s)＋CO2(g)；ΔH＝＋19kJ/mol×2＋(－47kJ/mol)
整理得方程式(4)：Fe2O3(s)＋CO(g)＝2FeO(s)＋CO2(g)；ΔH＝－3kJ/mol
將(1)－(4)得2CO(g)＝2Fe(s)＋3CO2(g)－2FeO(s)－CO2(g)；ΔH＝－25kJ/mol－(－3kJ/mol)
整理得：FeO(s)＋CO(s)＝Fe(s)＋CO2(g)；ΔH＝－11kJ/mol
答案：FeO(s)＋CO(s)＝Fe(s)＋CO2(g)；ΔH＝－11kJ/mol

例2、熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而得到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作用電解質(zhì)，CO為陽(yáng)極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣體為陰極助燃?xì)?，制得?50℃下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：
陽(yáng)極反應(yīng)式：2CO＋2CO32－→4CO2＋4e－
陰極反應(yīng)式：　　　　　　　　　　　　　；
總電池反應(yīng)式：　　　　　　　　　　　　　　　。
解析：作為燃料電池，總的效果就是把燃料進(jìn)行燃燒。本題中CO為還原劑，空氣中O2為氧化劑，電池總反應(yīng)式為：2CO＋O2＝2CO2。用總反應(yīng)式減去電池負(fù)極（即題目指的陽(yáng)極）反應(yīng)式，就可得到電池正極（即題目指的陰極）反應(yīng)式：O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－。
答案：O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－；2CO＋O2＝2CO2

例3、下列有關(guān)反應(yīng)的方向說(shuō)法中正確的是(　　)
A、放熱的自發(fā)過(guò)程都是熵值減小的過(guò)程。
B、吸熱的自發(fā)過(guò)程常常是熵值增加的過(guò)程。
C、水自發(fā)地從高處流向低處，是趨向能量最低狀態(tài)的傾向。
D、只根據(jù)焓變來(lái)判斷化學(xué)反應(yīng)的方向是可以的。
解析：放熱的自發(fā)過(guò)程可能使熵值減小、增加或無(wú)明顯變化，故A錯(cuò)誤。只根據(jù)焓變來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是片面的，要用能量判據(jù)、熵判據(jù)組成的復(fù)合判據(jù)來(lái)判斷，D錯(cuò)誤。水自發(fā)地從高處流向低處，是趨向能量最低狀態(tài)的傾向是正確的。有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行。如在25℃和1.01×105Pa時(shí)，2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)；ΔH＝56.7kJ/mol，(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)＋NH3(g)；ΔH＝74.9kJ/mol，上述兩個(gè)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，又都是熵增的反應(yīng)，所以B也正確。
答案：BC。