高中化学 第23讲-化学化学反应的方向及判断依据精品课件.ppt

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1、化学反应的方向第23讲化学反应的进行的方向判断依据反应自发进行方向的判据：反应自发进行方向的判据： H -TH -TS S H -TH -TS S 0, 0, 自发进行自发进行H -TH -TS S 0 0，可逆反应达平衡状态可逆反应达平衡状态H -TH -TS S 00，非自发进行非自发进行熵：熵：衡量一个体系衡量一个体系混乱度混乱度的物理量。用符号的物理量。用符号S S表示。表示。2 2、对于同一物质：、对于同一物质： S S（g g）S S（l l）S S（s s）1 1、单位、单位: :J Jmolmol-1-1K K-1-1反应熵和熵变的概念注意：注意：熵变：熵变：反应前后体系反应前

2、后体系熵的变化熵的变化用用S S表示。表示。S = SS = S产物产物 S S反应物反应物混乱度增大（熵曾）混乱度增大（熵曾）混乱度减小（熵减）混乱度减小（熵减）化学反应的进行的方向判断依据反应自发进行方向的判据：反应自发进行方向的判据： H -TH -TS S H -TH -TS S 0, 0, 自发进行自发进行H -TH -TS S 0 0，可逆反应达平衡状态可逆反应达平衡状态H -TH -TS S 00，非自发进行非自发进行1反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么时候发生，多快才能完成，就不是焓变

3、判断和熵变判断能解决的问题了。注意2在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。例如石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。自发自发非自发非自发不一定不一定不一定不一定恒温恒压时判断反应是否能够自发进行恒温恒压时判断反应是否能够自发进行H 0 H 0S0H H 0 0 S0S0H H 0 0 S0S0 H 0 S0S0低温低温自发、自发、高温高温非自发非自发低温低温非自发、非自发、高温高温自发自发H -TH -TS S 低温可自发低温可自发高温可自发高温可自发NHNH3 3(g)+HCl(g)(g)+HCl(g)NHNH4 4Cl(s)

4、 Cl(s) H H 0 0 S S 0 0CaCOCaCO3 3(s)=CaO(s)+CO(s)=CaO(s)+CO2 2(g)(g)H 0 H 0 S0S0判断反应什么条件下自发进行？判断反应什么条件下自发进行？化学反应的速率第23讲4、单位、单位 ：一、基本概念:1 1、定义：、定义：2、表示方法：、表示方法：3、 数学表达式：数学表达式：V（A）=C终终C始始t终终t始始=Ct 1. 1.反应速率是指某时间段内的平均反应速率，而不反应速率是指某时间段内的平均反应速率，而不是某时刻的瞬时速率；且为正值。是某时刻的瞬时速率；且为正值。 2. 2.同一化学反应的反应速率用不同的物质来表示，同

5、一化学反应的反应速率用不同的物质来表示，可能有不同的速率值，但这些速率的数值之比等于可能有不同的速率值，但这些速率的数值之比等于化学方程式的计量系数之比化学方程式的计量系数之比应注意的几个重要的问题：应注意的几个重要的问题：对于反应：对于反应：mA + nB = pC + qDmA + nB = pC + qD比例关系：比例关系： V V(A) (A) ：V V(B) (B) ：V V(C) (C) ：V V(D) = m (D) = m ：n n ：p p ：q q 4. 4.比较同一反应在不同条件下的反应速率时，应：比较同一反应在不同条件下的反应速率时，应： 统一基准物质；统一基准物质；

6、统一单位。统一单位。 二、影响化学反应速率的因素1、内因（主要因素）、内因（主要因素） ：碰撞理论解释各外界因素对速率的影响碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质反应速率理论本质分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足够能量足够能量活化分子活化分子有合适的取向有合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 碰撞理论碰撞理论 1 1、浓度、浓度n活活=n总总活活%浓度增大浓度增大单位体积内单位体积内n总总T不变，不变，活活%不变不变n活活增大增大有效碰撞有效碰撞V在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率反应速率 。 一般一般

7、说来，温度每升高说来，温度每升高10，速率增加，速率增加2-4倍。倍。T 普通分子变为活化分子普通分子变为活化分子 活活% n活活 V2 2、温度、温度其他条件不变，温度升高，反应速率加快其他条件不变，温度升高，反应速率加快碰撞理论解释碰撞理论解释如果分子间能够发生化学反应：如果分子间能够发生化学反应：1、反应物分子必须相互碰撞；、反应物分子必须相互碰撞；2、分子必须具有一定的能量、分子必须具有一定的能量3、活化分子碰撞时，必须有合适的取向、活化分子碰撞时，必须有合适的取向碰撞理论解释各外界因素对速率的影响碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质探讨反应速率理论本质探讨分子分子运动运

8、动相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足够能量足够能量活化分子活化分子有合适的取向有合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 碰撞理论碰撞理论 n活活=n总总活活%3 3、压强、压强压强增大压强增大 体积减小体积减小 其他条件不变其他条件不变V浓度增大浓度增大 压强对于反应速率的影响是压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响通过对浓度的影响实现的实现的 P增大增大浓度浓度成比例成比例增大，增大，P减小减小C成比例成比例减小减小发散思考发散思考：压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？压强只对于有气体参加的反应的速率有影响压强只对于有气体参加的反应的速率有影响（

9、紧扣对浓度的影响）（紧扣对浓度的影响）其他条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度其他条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快。增大，反应速率加快。碰撞理论解释各外界因素对速率的影响碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质探讨反应速率理论本质探讨分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足够能量足够能量活化分子活化分子有合适的取向有合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 碰撞理论碰撞理论 n n活活=n n总总活活%正催化剂正催化剂 降低反应的活化能降低反应的活化能V4 4、催化剂、催化剂 n活活改变反应的途径改变反应的途径活活%n总总不变不变生成物平均能量生

10、成物平均能量活化分子具有能量活化分子具有能量反应物平均能量反应物平均能量能量能量无催化无催化剂剂活化分子能活化分子能量量反应物平均能量反应物平均能量生成物平均能量生成物平均能量有催化剂有催化剂1、用不同的物质来表示反应速率。、用不同的物质来表示反应速率。CD2、比较反应速率的大小：、比较反应速率的大小：2、反应反应A + 3B = 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率在四种不同情况下的反应速率分别为分别为V(A) = 0.15molL-1s-1 V(B) = 0.6molL-1s-1V(C) = 0.4molL-1s-1 V(D) = 0.45molL-1s-1 则该反应在不同条件下快慢顺

11、序是则该反应在不同条件下快慢顺序是 = 3、根据反应速率比写化学方程式。、根据反应速率比写化学方程式。3、3X2 + Y2 = 2Z4、速率的图像：、速率的图像：4、根据下图回答：根据下图回答：1、反应物是、反应物是_.2、2min内内A表示的平均表示的平均速率是速率是_.3、写出化学方程式、写出化学方程式.A、B2.5mol/(Lmin)5A + 4B 4C 高考真题高考真题：（：（08上海卷）等质量的铁与过量的盐酸在不同的上海卷）等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积产生气体体积V的数的数据，根据数据绘制得到图据，根

12、据数据绘制得到图1，则曲线，则曲线a、b、c、d所对应的实验所对应的实验组别可能是（组别可能是（ ）A4321 B1234C3421 D1243A C化学反应速率与图象化学反应速率与图象1 1物质的量（或浓度）物质的量（或浓度）时间图象时间图象图图1 1A A、B B、C C三种物质的物质的量随时间变化的关系图三种物质的物质的量随时间变化的关系图例例1.1.某温度下，在体积为某温度下，在体积为5 5的容器中，、三的容器中，、三种物质物质的量随时间变化种物质物质的量随时间变化的关系如图所示，则该反应的关系如图所示，则该反应的化学方程式为的化学方程式为_，2 2内用的浓度变化和用内用的浓度变化和用

13、的浓度变化表示的平均反应的浓度变化表示的平均反应速率分别为速率分别为_、_。 例例2.2.把除去氧化膜把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中，发现稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化情氢气发生的速率变化情况如图况如图2 2所示，所示，速率变化的主速率变化的主要原因是要原因是 ；速率变化的主速率变化的主要原因是要原因是_。图图2 2氢气发生速率变化曲线氢气发生速率变化曲线2 2速率速率时间图象时间图象例例3.3.某温度下，在密闭容器里某温度下，在密闭容器里、三种气态物质建立化学平衡后，改变条件，对反应三种气态物质建立化学平衡后，改变条件，对反应2 2 2 2；H0H

14、0加催化剂对速率影加催化剂对速率影响的图象是（响的图象是（ ） 升温对速率影响的升温对速率影响的图象是（）图象是（） 增大反应容器体积增大反应容器体积对速率影响的图象是对速率影响的图象是（）。（）。 增大增大的浓度对的浓度对速率影响的图象是（速率影响的图象是（）。）。 正正正正正正正正正正正正正正C CA AD DB B3.3.速率速率压强（或温度）图象压强（或温度）图象例例4.4.符合图象符合图象4 4的反应为（）的反应为（） （）（）（）（）（）（）3 3（）（）（l l） 2 2（l l）（）（） 4 4（）（）5 5（）（） 4 4（）（）6 6（）（） （）（）（）（） 2 2（）（

15、） 正正逆逆B B试回答下列问题：试回答下列问题：1 1、写出铜和浓、稀硝酸反应的离子方程式：、写出铜和浓、稀硝酸反应的离子方程式：2 2、学习小组同学对观察到的铜与浓硝酸反应、学习小组同学对观察到的铜与浓硝酸反应“开始较开始较慢，慢，30s30s左右突然加快左右突然加快”这一现象展开了讨论，有同这一现象展开了讨论，有同学认为可能是铜与浓硝酸反应放热使溶液温度升高学认为可能是铜与浓硝酸反应放热使溶液温度升高所致，有同学对实验现象的记录进行认真分析后否所致，有同学对实验现象的记录进行认真分析后否定了这一说法，你认为他们的理由是定了这一说法，你认为他们的理由是 。请你根据所学的知识作出合理猜想并设

16、计实验证明。请你根据所学的知识作出合理猜想并设计实验证明。猜想：猜想： 。实验证明：实验证明：Cu+2NO3-+4H+=2NO2+Cu2+2H2O ，3Cu+2NO3-+8H+=2NO+3Cu2+4H2O 。铜与浓硝酸反应开始缓慢，放出的热量也少，不会导致铜与浓硝酸反应开始缓慢，放出的热量也少，不会导致30s左右左右突然突然加快加快可能是铜与浓硝酸反应后的某种生成物充当反应的催化剂可能是铜与浓硝酸反应后的某种生成物充当反应的催化剂将铜片换成可调节高度的铜丝，待反应速率很快将铜片换成可调节高度的铜丝，待反应速率很快时，将铜丝从溶液中取出，等溶液恢复室温，再时，将铜丝从溶液中取出，等溶液恢复室温，再将其插入溶液中，观察反应速率，发现反应开始将其插入溶液中，观察反应速率，发现反应开始就很剧烈即可证明。就很剧烈即可证明。