第二單元化學(xué)反響的方向和限度2-1-1化學(xué)反響的方向1整理ppt水往低處流冰雪融化自然界中的自發(fā)過程表達(dá)了自然界變化的方向性2整理ppt自發(fā)反響：在一定溫度和壓強(qiáng)下，無需外界幫助就能自動進(jìn)行的反響自發(fā)過程：在一定條件下不需外界幫助就能進(jìn)行的過程(1)在常溫下鹽酸能與氫氧化鈉溶液反響生成氯化鈉和水；而氯化鈉和水卻不能反響生成鹽酸和氫氧化鈉。(2)鐵器暴露在潮濕空氣中會生銹；一、化學(xué)反響的方向——自發(fā)反響這些過程都是自發(fā)的，其逆過程就是非自發(fā)的。3整理ppt二、判斷化學(xué)反響方向的依據(jù)體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)〔△H＜0〕。對于化學(xué)反響而言，絕大多數(shù)的放熱反響能自發(fā)進(jìn)行，且放出的熱量越多，體系能量降低越多，反響越完全焓變〔△H〕是決定反響能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一。有不少吸熱過程也能自發(fā)進(jìn)行。有一些吸熱反響在室溫條件下不能自發(fā)進(jìn)行，但在較高溫度下那么能自發(fā)進(jìn)行1.焓判據(jù)：4整理ppt問題：為什么有些吸熱反響或吸熱過程也能自發(fā)進(jìn)行？CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)高溫消石灰與氯化銨的反響有氨氣生成，碳酸鈣分解生成二氧化碳?xì)怏w，可能有氣體生成使體系的混亂度增大是反響能自發(fā)的原因之一。NH4NO3(S)NH4+(aq)+NO3-(aq)硝酸銨溶于水后，硝酸根離子和銨根離子由規(guī)那么的排列轉(zhuǎn)化為能在水中自由地運(yùn)動，即由有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序，體系的混亂度增大。5整理ppt有序混亂6整理ppt2.熵判據(jù)熵：在密閉條件下，體系由有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向，這種推動體系變化的因素稱作熵。實(shí)質(zhì)：衡量一個體系混亂度的物理量叫做熵，用S表示。單位：J/mol·K影響熵的因素：相同條件，不同物質(zhì)S值不同對于同一物質(zhì)：S(g)﹥S(l)﹥S(s)熵變：反響前后體系的熵的變化叫做反響的熵變△S。△S=S生成物總熵－S反響物總熵熵增加原理：自發(fā)反響體系趨向有序變?yōu)闊o序，導(dǎo)致體系熵增加△S＞0，這個判據(jù)叫熵判據(jù)。

7整理ppt熵增加過程：固體溶解氣體擴(kuò)散水的汽化熵增加反響：氣體分子數(shù)增加氣體分子數(shù)不變時考慮氣體種類注意：熵變〔△S〕是決定反響能否自發(fā)進(jìn)行的又一因素。有些熵減小的反響在一定條件下可以自發(fā)進(jìn)行8整理ppt3、焓變與熵變對反響方向的共同影響∶〔復(fù)合判據(jù)〕恒溫恒壓：△H－T△S﹤0那么反響自發(fā)進(jìn)行，△H－T△S=0反響到達(dá)平衡狀態(tài)△H－T△S＞０反響不能自發(fā)進(jìn)行。焓變熵變均只與始態(tài)終態(tài)有關(guān)，與路徑無關(guān)。只影響自發(fā)與否，與反響速率無關(guān)9整理ppt1．反響的自發(fā)性只能用于判斷反響的方向，不能確定反響是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。如鋼制器件腐蝕。注意：2．在討論過程的方向時，指的是沒有外界干擾時體系的性質(zhì)。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。如石灰石分解，常溫下是非自發(fā)的，但在1273K時是自發(fā)的反響。10整理ppt例1以下過程是非自發(fā)的是∶〔〕A、水由高處向低處流；B、天然氣的燃燒；C、鐵在潮濕空氣中生銹；D、室溫下水結(jié)成冰例2碳酸銨〔〔NH4〕2CO3〕在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對其說法中正確的選項(xiàng)是∶A、其分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大；B、其分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量；C、其分解是吸熱反響，據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解；D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。DA11整理ppt1、以下說法正確的選項(xiàng)是∶〔〕A、但凡放熱反響都是自發(fā)的，但凡吸熱反響都是非自發(fā)的；B、自發(fā)反響一定是熵增大，非自發(fā)反響一定是熵減少或不變；C、自發(fā)反響在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)；D、自發(fā)反響在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。2、自發(fā)進(jìn)行的反響一定是∶〔〕A、吸熱反響；B、放熱反響；C、熵增加反響；D、熵增加或者放熱反響。CD12整理ppt3、以下說法正確的選項(xiàng)是∶〔〕A、放熱反響一定是自發(fā)進(jìn)行的反響；B、吸熱反響一定是非自發(fā)進(jìn)行的；C、自發(fā)進(jìn)行的反響一定容易發(fā)生；D、有些吸熱反響也能自發(fā)進(jìn)行。4、250C和1.01×105Pa時，反響2N2O5〔g〕=4NO2〔g〕+O2〔g〕；△H=＋56.76kJ/mol，自發(fā)進(jìn)行的原因是∶A、是吸熱反響B(tài)、是放熱反響C、是熵減少的反響D、熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)DD13整理ppt專題2第二單元化學(xué)反響與能量化學(xué)反響的限度

14整理ppt一、什么是可逆反響在同一條件下,既能向正反響方向進(jìn)行,同時又能向逆反響方向進(jìn)行的反響注意：1：可逆反響有一定的限度總是不會停止2:反響物與生成物共存正向逆向反響同時進(jìn)行3：理論認(rèn)為，所有反響均是可逆反響，對于轉(zhuǎn)化率100%的反響，視為近似處理

15整理ppt正反響速率=逆反響速率正反響速率逆反響速率相等時間速率反響仍在進(jìn)行，但是各種物質(zhì)的濃度均保持不變，到達(dá)動態(tài)平衡，這就是重要概念—化學(xué)平衡狀態(tài)16整理ppt二、化學(xué)平衡狀態(tài)：化學(xué)平衡狀態(tài)：在一定條件下的可逆反響里，正反響速率和逆反響速率相等，反響混合物中各組分的濃度保持不變強(qiáng)調(diào)標(biāo)志：反響混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)前提〔適用范圍〕：可逆反響內(nèi)在本質(zhì)：v(正)=v(逆)

≠017整理ppt化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(4)定：反響混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定。(5)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。(3)動：動態(tài)平衡〔正逆反響仍在進(jìn)行〕(2)等：平衡時v正=v逆≠0(1)逆：只適用于可逆反響18整理ppt①速率：v正=v逆≠0(同種物質(zhì)）看方向，看比例（即任何一種物質(zhì)的生成速率等于其消耗速率）不同種物質(zhì)速率反向且比值等于系數(shù)比②各成分的百分含量保持不變物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)體積或體積分?jǐn)?shù)（氣體）濃度不變1、直接三、達(dá)平衡標(biāo)志：變量不變建立平衡19整理ppt①反響物轉(zhuǎn)化率不變②產(chǎn)物產(chǎn)率不變③溫度不變〔其他條件一定〕④顏色不變〔有顏色氣體〕；⑤化學(xué)鍵：看方向，看比例⑥〔反響前后氣體分子數(shù)不等〕總壓強(qiáng)體積總氣體物質(zhì)的量氣體質(zhì)量平均相對分子質(zhì)量不變⑦密度不變〔有固體或液體參與〕2、間接標(biāo)志：20整理ppt請大家完成P48頁的“交流與討論〞，并根據(jù)所得結(jié)果總結(jié)歸納平衡時反響物、生成物濃度之間的關(guān)系。結(jié)論：在一定的溫度下，無論反響物的起始濃度，反響到達(dá)平衡狀態(tài)后，反響物與生成物的系數(shù)次方的比是一常數(shù)。該如何定量描述化學(xué)平衡？21整理ppt四、化學(xué)平衡常數(shù)1、概念對某一可逆反響，在一定溫度下，無論反響物的起始濃度如何，反響到達(dá)平衡狀態(tài)后，反響物與生成物濃度系數(shù)次方的比是一個常數(shù)，稱為化學(xué)平衡常數(shù)，用K表示。2、K的表達(dá)式對于下列可逆反應(yīng)：aA+bBcC+dD，則有：其中c為各組分的平衡濃度22整理ppt學(xué)習(xí)化學(xué)平衡常數(shù)有什么重要意義？3、化學(xué)平衡常數(shù)的意義aA+bBcC+dDK值的大小，表示該溫度下到達(dá)平衡時，反響進(jìn)行的程度〔反響的限度〕K值越大，說明生成物所占比例越大，正向反響進(jìn)行的程度越大；反之那么越小。K＞105該反響就進(jìn)行的根本完全23整理ppt4.平衡常數(shù)的本卷須知aA+bBcC+dD〔2〕K值表達(dá)式中，固體、純液體不寫；水：溶液中不寫，非水溶液中寫〔4〕平衡常數(shù)的表達(dá)式與方程式的書寫方式有關(guān)；同一反響正逆方向的K互為倒數(shù)〔1〕K只與溫度有關(guān)，所以使用時應(yīng)注明溫度；〔3〕平衡常數(shù)表示反響進(jìn)行的程度，不表示反響速率24整理pptCr2O72-+H2O2CrO42-+2H+Fe3O4(s)+4H2(g)高溫3Fe(s)+4H2O(g)N2+3H22NH32NH3N2+3H2N2+H2NH31232練習(xí)1：根據(jù)平衡常數(shù)的定義，請大家寫出以下可逆反響的平衡常數(shù)表達(dá)式。25整理ppt5.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用①利用K值可判斷是否處于平衡狀態(tài)及如何建立平衡Qc＜

K

：Qc＝

K：Qc＞K

：)()()()(B.cAcD.cCcQcbadc=aA+bBcC+dD濃度商平衡時：未知狀態(tài)時：反響處于平衡狀態(tài)，即v正＝v逆反響向逆方向進(jìn)行，即v正＜v逆反響向正方向進(jìn)行，即v正＞v逆26整理ppt②利用K判斷反響的熱效應(yīng)升高溫度，K增大，正反響吸熱升高溫度，K減小，正反響放熱化學(xué)平衡常數(shù)27整理ppt五、平衡轉(zhuǎn)化率(

)×100%

=該反響物的起始濃度－該反響物的平衡濃度該反響物的起始濃度1、定義：2、表達(dá)式：3、理解注意：(1)、轉(zhuǎn)化率是對反響物而言的；(2)、在一定溫度下可逆反響中，K值越大，反響物的轉(zhuǎn)化率就越高；(3)、對于一給定可逆反響，K值只與溫度有關(guān)，而a不僅與溫度有關(guān)也與反響物起始濃度有關(guān)。28整理ppt六、化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算⑴根本模式——“三部曲解法〞轉(zhuǎn)化濃度：mxnxpxqx平衡濃度：a-mxb-nxpxqx⑵根本關(guān)系②生成物：平衡濃度＝起始濃度＋轉(zhuǎn)化濃度①反響物：平衡濃度＝起始濃度－轉(zhuǎn)化濃度例：mA+nBpC+qD起始濃度：ab00(mol/L)(mol/L)(mol/L)29整理pptＡＤ練習(xí)2、在某溫度下，可逆反響：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常數(shù)為Ｋ，以下說法正確的選項(xiàng)是〔〕Ａ.Ｋ越大，到達(dá)平衡時，反響進(jìn)行的程度越大．Ｂ.Ｋ越小，到達(dá)平衡時，反響物的轉(zhuǎn)化率越大．Ｃ.Ｋ隨反響物濃度改變而改變．Ｄ.Ｋ隨溫度改變而改變．30整理ppt例1：某溫度下，向10L真空容器中注入1.00molH2(g)和1.00molI2(g)，反響平衡后I2(g)的濃度為0.0200mol·L-1試求該溫度下H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)。解：據(jù)題意可知，起始時c(H2)=c(I2)=0.100mol·L-1，平衡時c(H2)=c(I2)=0.0200mol·L-1，生成的c(HI)=0.160mol·L-1H2(g)+I2(g)2HI(g)起始時各物質(zhì)的濃度/mol·L-10.1000.1000變化的各物質(zhì)的濃度/mol·L-1平衡時各物質(zhì)的濃度/mol·L-10.08000.08000.1600.02000.02000.160K=(0.160)2(0.0200)2=64.0

c2(HI)c(H2)·c(I2)=答：平衡常數(shù)為64.0。31整理pptc(CO)·c(H2O)【例2】在一密閉容器中，CO與H2O混合加熱到800℃達(dá)到下列平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)K=1.00，若反應(yīng)開始時CO和H2O的濃度均為0.200mol·L-1，求達(dá)到平衡時CO轉(zhuǎn)化為CO2轉(zhuǎn)化率是多少？c(平)/mol·L-10.200－x0.200－xxx

解得:x=0.1解：設(shè)平衡時CO2和H2的濃度為xmol·L-1K=x2(0.200－x)(0.200－x)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)c(始)/mol·L-10.2000.20000c(變)/mol·L-1

xxxx=1.00c(CO2)·c(H2)=

=×100%=50.0%0.1000.20032整理ppt練習(xí)1、850K時，在一密閉容器中充入一定量的SO2和O2，當(dāng)反響到達(dá)平衡后測得：SO2、O2和SO3的濃度分別為6.0×10-3mol·L-1、8.0×10-3mol·L-1和4.4×10-2mol·L-1。計(jì)算：〔1〕該溫度下反響的平衡常數(shù)。〔2〕達(dá)平衡狀態(tài)時SO2的轉(zhuǎn)化率。2SO2+O22SO3練習(xí)2：X、Y、Z為3種氣體，把a(bǔ)molX和bmolY充入一密閉容器中，發(fā)生反響X+2Y2Z