化学反应的方向和限度.pptx

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1、第22讲化学反应的方向和限度考纲要求1.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变之间的关系。2.能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。3.认识化学反应的可逆性。4.理解化学平衡的定义。5.理解化学平衡常数的定义并能进行简单计算。考点一考点二考点三巩固练习考点四考点一化学反应进行的方向知识梳理1 1u自发过程自发过程在在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。u自发反应自发反应在在一定条件下一定条件下就就能自发进行的反应称为自发反应。能自发进行的反应称为自发反应。特点特点：体系体系趋向于趋向于从从状态状态转变转变为为状状态态(

2、体体系系对对外外部部做做功功或或释释放放热热量量)。在密闭条件下，体系有在密闭条件下，体系有从从转变为转变为的的倾向性倾向性(无序体系更加稳定无序体系更加稳定)。高能高能低能低能有序有序无序无序无需外界帮助无需外界帮助知识梳理1 1u判断判断化学反应方向的依据化学反应方向的依据(1)焓焓变变（H）与与反应方向反应方向研究研究表明，对于化学反应而言，表明，对于化学反应而言，绝大多数绝大多数都都能自发进行能自发进行，且且反应放出的反应放出的热量热量，体系体系能量能量得也得也，反应反应越越。可见，可见，是是制约化学反应能否自发进行的制约化学反应能否自发进行的因素之一因素之一。答案越多越多放热反应放热

3、反应降低降低越多越多完全完全反应的焓变反应的焓变(2)熵变熵变（S）与反应方向与反应方向 研究研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素另一个因素是是体系体系的的。大多数自发反应有趋向于大多数自发反应有趋向于体系体系增大增大的倾向。的倾向。混乱度混乱度混乱度混乱度知识梳理1 1u熵熵和熵变的含义和熵变的含义a.熵的含义熵的含义熵熵是衡量一个是衡量一个体系体系的的物理量。用物理量。用符号符号 表示表示。同同一条件下，不同物质有不同的熵一条件下，不同物质有不同的熵值值；同同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是一物质在不同状态下熵值

4、也不同，一般规律是S(g)S(l)S(s)。b.熵变的含义熵变的含义熵熵变是反应前后变是反应前后体系体系，用，用表示表示。化学反应化学反应的的S越大，越有利于越大，越有利于反应反应。答案混乱度混乱度S熵的变化熵的变化S自发进行自发进行答案归纳总结归纳总结2u综合判断反应方向的依据综合判断反应方向的依据G G=HHTS TS 0 0可自可自发3.下列反应中，熵显著增加的反应是下列反应中，熵显著增加的反应是()A.CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)B.CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2C.C(s)O2(g)=CO2(g)D.2Hg(l)O2(g)=2HgO(s)解析解析反应中若生成气

5、体或气体的量增加，都会使混乱度增大，熵增加反应中若生成气体或气体的量增加，都会使混乱度增大，熵增加。答 案B4.已已知知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9kJmol1。下下列列说法中正确的是说法中正确的是()A.该反应中熵变小于该反应中熵变小于0，焓变大于，焓变大于0B.该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行C.碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行D.判断反应能否自发进行需要根据判断反应能否自发进行需要根据H与与S综合综合考虑考虑

6、答案D考点二可逆反应与化学平衡状态知识梳理1 1u可逆反应可逆反应(1)定义定义：在在下下既既可可以以向向正正反反应应方方向向进进行行，又又可可以以向向逆逆反反应应方向方向进行的化学反应。进行的化学反应。(2)特点特点：“二同二同”：a.相同条件下；相同条件下；b.正、逆反应同时进行。正、逆反应同时进行。“一小一小”：反应物与生成物同时存在反应物与生成物同时存在；任一任一组分的转化率组分的转化率都都100%。(3)表示表示：在在方程式中方程式中用用表示。表示。同一条件同一条件小于小于答案同同时时知识梳理1 1正反应正反应u化学平衡化学平衡状态状态(1)概概念念：一一定定条条件件下下的的可可逆逆

7、反反应应中中，正正反反应应速速率率与与逆逆反反应应速速率率相相等等，反反应应体系中所有参加反应的物质体系中所有参加反应的物质的的 保持保持不变不变的状态。的状态。质量或浓度质量或浓度(2)化学平衡的建立化学平衡的建立逆反应逆反应知识梳理1 1u化学平衡状态化学平衡状态(3)平衡特点平衡特点答案v(正正)v(逆逆)0质量或浓度质量或浓度解题探究2 22.X(g)3Y(g)2Z(g)解题指导解题指导极端假设，界定范围，突破判断极端假设，界定范围，突破判断假假设设反反应应正正向向或或逆逆向向进进行行到到底底，求求出出各各物物质质浓浓度度的的最最大大值值和和最最小小值值，从而确定它们的浓度范围从而确定

8、它们的浓度范围。解题探究2 2解题指导解题指导审准题干，关注特点，判断标志审准题干，关注特点，判断标志3.在在一一定定温温度度下下的的定定容容容容器器中中，当当下下列列物物理理量量不不再再发发生生变变化化时时：混混合合气气体体的的压压强强，混混合合气气体体的的密密度度，混混合合气气体体的的总总物物质质的的量量，混混合合气气体体的的平平均均相相对对分分子子质质量量，混混合合气气体体的的颜颜色色，各各反反应应物物或或生生成成物物的的浓浓度度之之比比等等于化学计量数之比，于化学计量数之比，某种气体的百分含量某种气体的百分含量(1)能说明能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的达到平衡状态的是

9、是_。(2)能说明能说明5CO(g)I2O5(s)5CO2(g)I2(s)达到平衡状态的是达到平衡状态的是_。答案4.若上述题目改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何？若上述题目改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何？归纳总结归纳总结3化学平衡状态的判断依据化学平衡状态的判断依据直接判据：直接判据：1、v(正正)v(逆逆)2、某组分、某组分m或或c（或（或w%）保持不变）保持不变间接判据：间接判据：若体系内气体的若体系内气体的n、P、等，等，曾随反应改变过曾随反应改变过，当它们保持不变时，则达平衡状态。当它们保持不变时，则达平衡状态。“三关注三关注”(1)关注关注反应条件反应条件，是恒温恒

10、容，恒温恒压，还是绝热恒容容器；，是恒温恒容，恒温恒压，还是绝热恒容容器；(2)关注关注反应特点反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；，是等体积反应，还是非等体积反应；(3)关注关注特殊情况特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。考点三化学平衡常数知识梳理1 1答案知识梳理1 12.意义意义(1)K值越大，反应物的值越大，反应物的转化率转化率，正反应进行的正反应进行的程度程度。(2)K只只受受影响影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，与反应物或生成物的浓度变化无关。答案温度温度越大越大越大越大解题探究2 24已知某化学反应的平衡常数表达式

11、为已知某化学反应的平衡常数表达式为，在不同的，在不同的温度下该反应的平衡常数如下表：温度下该反应的平衡常数如下表：下列有关叙述不正确的是（下列有关叙述不正确的是（）A该反应的化学方程式是该反应的化学方程式是CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)B上述反应的正反应是放热反应上述反应的正反应是放热反应C若在若在1L的密闭容器中通入的密闭容器中通入CO2和和H2各各1mol,5min后温度升高到后温度升高到830 此时此时测得测得CO2为为0.4mol，该反应达到平衡状态，该反应达到平衡状态D若平衡浓度符合若平衡浓度符合关系式关系式，则此时的温度为则此时的温度为1000 t7008008301

12、 0001 200K1.671.111.000.600.38知识梳理1 12.意义意义(1)K值越大，反应物的值越大，反应物的转化率转化率，正反应进行的正反应进行的程度程度。(2)K只只受受影响影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。，与反应物或生成物的浓度变化无关。(3)化学平衡常数是指化学平衡常数是指某一具体反应某一具体反应的平衡常数。的平衡常数。温度温度越大越大越大越大若反应方向改变，则平衡常数改变。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。平衡常数也会改变。解题探究2 2答

13、案2.对于对于N2(g)3H2(g)2NH3(g)K12NH3(g)N2(g)3H2(g)K2试试分别写出平衡常数表达式，并判断其分别写出平衡常数表达式，并判断其关系关系_。知识梳理1 13.K与浓度商与浓度商Q的关系的关系对于可逆反应对于可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，在一定温度下的，在一定温度下的任意时刻任意时刻，反应反应物与生成物浓度有如下关系：物与生成物浓度有如下关系：解题探究2 25.5.化学反应化学反应平衡常数平衡常数温度温度/5008002H2(g)CO(g)CH3OH(g)K12.50.15H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)K21.02.503H2(

14、g)CO2(g)CH3OH(g)H2O(g)K3考点四有关化学平衡的计算知识梳理1 1“三段式法三段式法”突破平衡计算突破平衡计算(1)写出有关反应的化学方程式。(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。(3)根据已知条件列方程式计算。例如：反应 mAnB pC 起始浓度(molL1)转化浓度(molL1)某时刻或平衡时浓度(molL1)a b cxax解题探究2 21.CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1巩固练习3.在在恒恒容容密密闭闭容容器器中中，可可以以作作为为2NO2(g)2NO(g)O2(g)达达到到平平衡衡状状态态的的标标志志是是单单位位时时间间内内生生成成nmo

15、lO2的的同同时时生生成成2nmolNO2；单单位位时时间间内内生生成成nmolO2的的同同时时生生成成2nmolNO；混混合合气气体体的的颜颜色色不不再再改改变变；混混合合气气体体的的密密度度不不再再改改变变的的状状态态；混混合合气气体体中中NO与与O2的的物物质质的的量量之之比比保保持持恒恒定定；混混合合气气体体中中NO与与NO2的的物物质质的的量量之之比比保保持持恒恒定定()A.B.C.D.4.汽汽车车净净化化的的主主要要原原理理为为2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H0。若若该该反反应应在在绝绝热热、恒恒容容的的密密闭闭体体系系中中进进行行，下下列列示示意意图图正正确确且

16、且能能说说明明反反应在进行到应在进行到t1时刻达到平衡状态的是时刻达到平衡状态的是()4.铁铁的的氧氧化化物物可可用用于于脱脱除除煤煤气气中中的的H2S，其其反反应应为为Fe3O4(s)3H2S(g)H2(g)3FeS(s)4H2O(g)，其其温温度度与与平平衡衡常常数数的的关关系系如如图图所所示示。对此反应原理的理解正确的是对此反应原理的理解正确的是()A.H2S是还原剂是还原剂B.脱除脱除H2S的反应是放热反应的反应是放热反应C.温度越高温度越高H2S的脱除率越大的脱除率越大D.压强越小压强越小H2S的脱除率越高的脱除率越高5.恒恒温温下下，容容积积均均为为2L的的密密闭闭容容器器M、N中

17、中，分分别别有有以以下下两两种种起起始始投投料料建建立立的的可可逆逆反反应应3A(g)2B(g)2C(g)xD(s)的的化化学学平平衡衡状状态态，相相关关数数据据如下如下：其其中中M组组测测得得从从反反应应开开始始经经2min到到达达平平衡衡，C的的速速率率为为0.3molL1min1；下列；下列结论中不正确的是结论中不正确的是()A.x3B.平衡时平衡时M中中c(A)0.6molL1C.y0.8D.M中中B的转化率与的转化率与N中中C的转化率之和为的转化率之和为1分分组起始物起始物质的量（的量（mol）平衡平衡时ABCDM3200n（D）=1.2molN002yc(A)0.6 molL16.

18、在在一一个个体体积积为为2 L的的真真空空密密闭闭容容器器中中加加入入0.5 mol CaCO3，发发生生反反应应CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)，测测得得二二氧氧化化碳碳的的物物质质的的量量浓浓度度随随温温度度的的变变化化关关系系如如下下图图所所示示，图图中中A表表示示CO2的的平平衡衡浓浓度度与与温温度度的的关关系系曲曲线线，B表表示示不不同同温温度度下下反反应应经经过过相相同同时时间间时时CO2的的物物质质的的量量浓浓度度的的变变化化曲曲线线。请请按按要要求回答下列问题：求回答下列问题：7SO2常用于制硫酸，其中一步重要的反应为常用于制硫酸，其中一步重要的反应为2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。本课结束更多精彩内容请登录：