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高中化学

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    煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程.
    (1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气,反应为:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol
    ①该反应能否自发进行与______有关;
    ②在一定温度下,在一个容积不变的密闭容器中发生上述反应,下列能判断该反应已达化学平衡状态的是______;
    A.容器中的压强不变    B.容器中气体的密度不变
    C.c(CO)=c(H2)    D.1 molH-H键断裂的同时断裂2mol H-O键
    ③在恒容密闭容器中加入1mol C(s)和1mol H2O(g),一定温度下充分反应达到平衡,吸收热量akJ,则a=______131.3(填“>”、“<”或“=”);若开始时加入的是2mol C(s)和1mol H2O(g),充分反应达到平衡,吸收热量为b kJ,则b______a(填“>”、“<”或“=”).
    (2)将一定的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
    实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
    CO H2O H2 CO2
    1 650 4 2 1.6 1.6 5
    2 830 1 4 0.8 0.8 3
    3 830 a b c d t
    ①实验1中的v(H2)表示的反应速率为______.
    ②830℃时,向容器中充入2mol CO和10mol H2O(g),反应达到平衡后,CO的转化率为______.
    ③若实验3要达到与实验2相似的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3min,则a、b应满足的关系是______(用含a、b的数学式表示)
    本题信息:2011年湖南模拟化学填空题难度一般 来源:未知
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本试题 “煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程.(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气,反应为:C(s)+H2O(g...” 主要考查您对

熵;熵变

达到化学平衡的标志

化学平衡的有关计算

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自发过程与自发反应:

在一定温度和压强下,无需外界帮助就能自动进行的过程叫做自发过程;在一定温度和压强下,无需外界帮助就可以自发进行到显著程度的化学反应叫自发反应。

化学反应方向的判据:

1.焓变对反应方向的影响:
△H<0 的化学反应也能自发进行。但有些△H>0的化学反应也能自发进行,也就是说,焓变是与化学反应能否自发进行有关的一个重要因素,但不是唯一的因素:
2.熵与熵变:
熵是用于描述体系混乱度的物理量,以符号S表示。熵值越大,体系的混乱度越大。
在一定条件下,不同物质的熵值不同;对同一物质来说,S(g)>S(l)>S(s),S(aq)>S(s)。
物质发生化学反应后熵值也发生变化,这个熵值的变化叫做反应的熵变,以符号△S表示,单位是
△S=生成物总熵一反应物总熵
若△S为正值,表示反应过程中熵值增大,称为熵增过程;若△S为负值,表示反应过程中熵值减小,称为熵减过程。在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵值增大,这个原理也叫做熵增原理。
3.熵变对反应方向的影响:
△S>0有利于化学反应的自发进行,有些△S>0 的化学反应在常温下不能自发进行,但在较高温度下可以自发进行,有些△S<0的化学反应也能自发进行。总之,熵变是与化学反应能否自发进行有关的一个重要因素,但不是唯一的因素。
4.焓变与熵变对反应方向的共同影响:
在温度和压强一定的条件下,化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果,反应方向的判据是
反应能自发进行
反应达到平衡状态
反应不能自发进行
化学平衡移动的含义:

1.当一个可逆反应达到平衡状态后,如果改变温度、压强、浓度等反应条件.原来的平衡状态会被破坏,化学平衡会发生移动,平衡混合物中各组成物质的质量分数也就随着改变,在一段时间后达到新的平衡状态,这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程。就是化学平衡的移动。以上过程可归纳如下:
 
2.化学平衡移动与化学反应速率的关系
当与化学平衡体系有天的外界条件改变以后,>,化学平衡向正反应方向移动;,化学平衡不移动;,化学平衡向逆反应方向移动。

化学平衡状态:

(1)定义:在一定条件下的可逆反应中,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态,叫做化学平衡状态,简称化学平衡。
(2)化学平衡的建立对于可逆反应,不管从正反应开始(只投入反应物),还是从逆反应开始(只投入生成物),或从正、逆反应同时开始(同时投入反应物和生成物),在一定条件下都会达到的状态。当相等时,单位时间内同一物质消耗与生成的量完全相等,因而各物质的浓度和百分含量保持一定,即达到化学平衡状态。构成化学平衡体系的基本要求是反应物和所有的生成物均处于同一反应体系中,反应条件(温度、浓度、压强等)保持不变。

化学平衡的特征:

(1)逆:只有可逆反应才能达到化学平衡状态。
(2)动:是动态平衡,正、逆反应仍在不断进行。
(3)等:
(4)定:各组分的浓度及百分含量保持一定。
(5)变:当影响化学平衡的外界条件发生变化使时,平衡便会发生移动而使各组分的浓度、百分含量发生变化,直至建立新的平衡。
化学平衡状态的判断:

1.指的是同一物质的正反应速率与逆反应速率相等。
2.反应混合物中各组分的含量(质量分数、体积分数、物质的量分数)保持不变。
3.反应类型分析对于密闭容器中的反应qD(g),根据对化学平衡概念的理解,判断下列各情况是否达到平衡。


化学平衡计算的一般思路和方法:

有天化学平衡的计算一般涉及各组分的物质的量、浓度、转化率、百分含量,气体混合物的密度、平均摩尔质量、压强等。通常的思路是写出反应方程式,列出相关量(起始量、变化量、平衡量),确定各量之间的火系,列出比例式或等式或依据平衡常数求解,这种思路和方法通常称为“三段式法”、如恒温恒压下的反应mA(g)+nB(g)pC(g)+ qD(g)
(1)令A、B的起始物质的量分别为amol,bmol 达到平衡后,A的消耗量为m·xmol,容器容积为VL。

则有:

(2)对于反应物,对于生成物
(3)
(4)A的转化率
(5)平衡时A的体积(物质的量)分数

(6)
(7)
(8)

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