化學(xué)反應(yīng)的方向和限度復(fù)習(xí)課件_第1頁
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文檔簡介

化學(xué)反應(yīng)的方向和限度復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的方向和限度復(fù)習(xí)1考綱定位1.掌握“熵變”、“焓變”對化學(xué)反應(yīng)方向的共同影響,會利用所給數(shù)據(jù)判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。2.理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法。理解外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。3.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性;了解化學(xué)平衡建立的過程。4.理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義,能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單的計(jì)算。5.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)等)對化學(xué)平衡的影響,認(rèn)識其一般規(guī)律??季V定位1.掌握“熵變”、“焓變”對化學(xué)反應(yīng)方向的共同影響,2研究化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢問題化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問題化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)的方向焓變與熵變研究化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢問題化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問題化學(xué)3水總是由高處往低處流如何判斷一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行?水總是由高處往低處流如何判斷一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行?4一、化學(xué)反應(yīng)的方向判據(jù)(在溫度、壓強(qiáng)一定的情況下)若ΔH-TΔS>0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行若ΔH-TΔS=0,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)若ΔH-TΔS<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行一、化學(xué)反應(yīng)的方向判據(jù)(在溫度、壓強(qiáng)一定的情況下)51.下列說法完全正確的是

A.放熱反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)

B.ΔS為正值的反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)

C.物質(zhì)的量增加的反應(yīng),ΔS為正值

D.自發(fā)反應(yīng)也需要一定條件

DAC2.下列反應(yīng)中熵增加的是()A.食鹽晶體溶于水B.氫氣在氧氣中燃燒生成液態(tài)水C.碳酸氫銨分解D.水蒸氣冷凝為水1.下列說法完全正確的是

A.放熱反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)

6思考:ΔH-TΔS<0的反應(yīng)一定能自發(fā)發(fā)生嗎?ΔH-TΔS<0只是說明在一定條件下該反應(yīng)有自發(fā)發(fā)生的趨勢,即反應(yīng)發(fā)生的可能性,并不說明能實(shí)際發(fā)生,反應(yīng)能否實(shí)際發(fā)生還涉及反應(yīng)速率問題。思考:ΔH-TΔS<0只是說明在一定條件下該反應(yīng)有自發(fā)發(fā)生7二、化學(xué)反應(yīng)速率1、化學(xué)反應(yīng)速率的含義:化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的尺度。通常用單位時間內(nèi)某反應(yīng)物濃度的減少或某生成物濃度的增大來表示。

化學(xué)反應(yīng)速率為正值。二、化學(xué)反應(yīng)速率1、化學(xué)反應(yīng)速率的含義:化學(xué)8例題:反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O在5升的密閉容器中進(jìn)行,30秒后,NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol,此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率用NO來表示為多少?問題1:若用O2的濃度變化來表示此反應(yīng)速率是多少?問題2:v(NO)=0.002mol/L·s與v(O2)=0.0025mol/L·s是否表示此反應(yīng)的同一種速率?數(shù)值上有何規(guī)律?v(NO)=0.002mol·L-1·s-1v(O2)=0.0025mol·L-1·s-1問題3:小結(jié)化學(xué)反應(yīng)速率表示時的注意點(diǎn)、規(guī)律。例題:反應(yīng)4NH3+5O29

注意:1、在同一反應(yīng)體系中用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時,其數(shù)值是可以不同的,但是這些數(shù)值都表示同一個反應(yīng)速率。因此化學(xué)反應(yīng)速率的表示必須注明用哪種物質(zhì)來做標(biāo)準(zhǔn)。

2、用同一反應(yīng)體系中不同物質(zhì)表示同一速率時,其數(shù)值比一定等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。

3、一般來說,化學(xué)反應(yīng)的速率隨著反應(yīng)的進(jìn)行可不斷變化。因此某一時間段內(nèi)的反應(yīng)速率實(shí)際是指這一時間段內(nèi)的平均速率,而不是指瞬時速率。v>0注意:1、在同一反應(yīng)體系中用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時,其10練習(xí)3:反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同條件下的反應(yīng)速率為:(1)v(A)=0.3mol/L·s(2)v(B)=0.6mol/L·s(3)v(C)=0.4mol/L·s(4)v(D)=0.45mol/L·s則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)椤?1)>(4)>(2)=(3)所以比較反應(yīng)速率大小時,不僅要看反應(yīng)速率數(shù)值本身的大小,還要結(jié)合化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的大小來說明。練習(xí)3:反應(yīng)A+3B=2C+211練習(xí)4、某溫度時,在2L容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的變化曲線如圖所示由圖中數(shù)據(jù)分析該反應(yīng)的化學(xué)方程式:反應(yīng)開始至2min,Z的平均反應(yīng)速率:ZXY0.20.70.9時間(min)物質(zhì)的量(mol)3X+Y2Z1.010.800.40.60.223Vz=0.2÷2=0.05mol/(L.min)2練習(xí)4、某溫度時,在2L容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的變化曲線122、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素不同化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)物性質(zhì)決定于同一化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)條件決定于

內(nèi)因:

外因:反應(yīng)物本身的性質(zhì)濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等2、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素不同化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)物性質(zhì)決定于同一13能量反應(yīng)過程E1E2反應(yīng)物生成物活化分子活化能活化分子變成生成物分子放出的能量反應(yīng)熱沒加催化劑加了催化劑催化劑對反應(yīng)速率的影響能量反應(yīng)過程E1E2反應(yīng)物生成物活化分子活化能活化分子變成生14如:2SO2+O22SO3A.恒壓時充入He:由于SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量不變,體積V變大,各成分濃度同等程度降低,相當(dāng)于“減壓”,正逆反應(yīng)速率均降低;B.恒容時充入He:由于反應(yīng)物、生成物濃度不變,正逆反應(yīng)速率均不變。小結(jié):惰性氣體的加入對速率的影響如:2SO2+O22SO3小結(jié):惰性氣體的加入15練習(xí)5:設(shè)2NO+2CO

2CO2+N2(正反應(yīng)吸熱)反應(yīng)速率為v1;N2+3H22NH3(正反應(yīng)放熱)反應(yīng)速率為v2。對于前述反應(yīng),當(dāng)溫度升高時,v1和v2變化情況為()A、同時增大B、同時減小C、v1減少,v2增大D、v1增大,v2減小A練習(xí)5:設(shè)2NO+2CO2C16練習(xí)6:在密閉容器里,通入xmolH2和ymolI2(g),改變下列條件,反應(yīng)速率將如何改變?(1)升高溫度

;(2)加入催化劑

;(3)充入更多的H2

;(4)擴(kuò)大容器的體積

;(5)容器容積不變,通入氖氣

練習(xí)6:在密閉容器里,通入xmol17練習(xí)7、反應(yīng)速度V和反應(yīng)物濃度的關(guān)系是用實(shí)驗(yàn)方法測定的?;瘜W(xué)反應(yīng)H2+Cl2→2HCl的反應(yīng)速度V可表示為V=kcm(H2)·cn(Cl2),式中k為常數(shù),m、n值可用下表中數(shù)據(jù)確定之。

由此可推得,m、n值正確的是Am=1、n=1Bm=、n=Cm=、n=1Dm=1、n=(mol/L)(mol/L)V(mol/L·s)1.01.01.0K2.01.02.0K2.04.04.0K練習(xí)7、反應(yīng)速度V和反應(yīng)物濃度的關(guān)系是用實(shí)驗(yàn)方法測定的。化學(xué)18練習(xí)8:下列條件的變化,是因?yàn)榻档头磻?yīng)活化能致使反應(yīng)速率加快的是()A、增大濃度B、增大壓強(qiáng)C、升高溫度D、使用催化劑D練習(xí)8:下列條件的變化,是因?yàn)榻档头磻?yīng)活化能致使反應(yīng)速率加快19三、化學(xué)平衡的標(biāo)志和特征

化學(xué)平衡研究的對象是什么?可逆反應(yīng)三、化學(xué)平衡的標(biāo)志和特征

化學(xué)平衡研究的對象是什么?可逆反應(yīng)20如何證明SO2和O2反應(yīng)生成SO3是

可逆反應(yīng)?(可逆反應(yīng)總是不能進(jìn)行到底,得到的總是反應(yīng)物與生成物的混合物)同位素示蹤原子法~18O2反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)達(dá)平衡后,再向容器中通入含氧的同位素18O的氧氣,經(jīng)過一段時間后,18O原子位于_________________中。SO2、O2和SO3如何證明SO2和O2反應(yīng)生成SO3是

可逆反應(yīng)?(可逆反應(yīng)總211、化學(xué)平衡的建立

化學(xué)平衡狀態(tài)指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。(是可逆反應(yīng)過程中的一種特殊狀態(tài))1、化學(xué)平衡的建立化學(xué)平衡狀態(tài)指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,22(1)“等”:即v正(X)=v逆(X)(2)“動”:化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡,平衡時反應(yīng)仍在進(jìn)行。v正(X)=v逆(X)≠02、化學(xué)平衡的特征

(同種物質(zhì))~本質(zhì)(3)“定”:外界條件(如:濃度、溫度和壓強(qiáng))不改變時,化學(xué)平衡狀態(tài)不變反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變,各組分的含量一定。(4)

☆“變”:當(dāng)外界條件發(fā)生改變時,化學(xué)平衡可能被破壞,一定時間后,在新條件下可重新建立新的平衡

(1)“等”:即v正(X)=v逆(X)(2)“動”:化學(xué)平衡23化學(xué)反應(yīng)的方向和限度復(fù)習(xí)課件244、化學(xué)平衡的標(biāo)志的討論

1、“等”速標(biāo)志:v正(X)=v逆(X)≠0(同種物質(zhì))

1)、比較同一種物質(zhì)的消耗和生成速率?!叻磻?yīng)過程中始終滿足:物質(zhì)的量之比=系數(shù)對應(yīng)比∴不一定處于化學(xué)平衡狀態(tài)*注意:若v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=1∶3∶2呢?2)、比較化學(xué)鍵的斷裂與生成的量的關(guān)系4、化學(xué)平衡的標(biāo)志的討論1、“等”速標(biāo)志:v正(X)=v逆25練習(xí)1:可逆反應(yīng)N2+3H22NH3的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)C練習(xí)2:下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵形成B.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵斷裂C.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵斷裂D.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵形成

AC練習(xí)1:可逆反應(yīng)N2+3H22N262、百分含量一“定”標(biāo)志:物質(zhì)的量(n)物質(zhì)的量濃度(C)質(zhì)量(m)體積(V)百分含量(w或V%)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率(α)體系中各組分的一定

(注:此時轉(zhuǎn)化率(α)最大。)

2、百分含量一“定”標(biāo)志:物質(zhì)的量(n)體系中各組分的一定27練習(xí)3.在體積不變的恒溫密閉容器中放入反應(yīng)物A發(fā)生反應(yīng):A(g)2B(g);ΔH>0直到達(dá)平衡,下圖橫坐標(biāo)t表示時間,對于這一反應(yīng),縱坐標(biāo)不能表示的意義是()A、容器內(nèi)的壓強(qiáng)B、A物質(zhì)表示的正反應(yīng)速率C、容器內(nèi)氣體的密度D、A物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度AC返回練習(xí)3.在體積不變的恒溫密閉容器中放入反應(yīng)物A發(fā)生反應(yīng):A(28例4.在一定溫度下的定容密閉容器中,當(dāng)下列物理量不再變化時,表明反應(yīng):A(固)+2B(氣)C(氣)+D(氣)已達(dá)平衡的是A、混合氣體的壓強(qiáng)()B、混合氣體的密度C、B的物質(zhì)的量濃度

D、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量BCE返回若A為氣體?ACD例4.在一定溫度下的定容密閉容器中,當(dāng)下列物理量不再變化時,29[小結(jié)]:可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:①正、逆反應(yīng)速率相等②各組分濃度保持不變。③相關(guān)物理量恒定不變(壓強(qiáng)、密度、體系顏色、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量等)

???![小結(jié)]:可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:???!30注意(1)對于反應(yīng)前后的氣體物質(zhì)的分子總數(shù)不相等的可逆反應(yīng)(如2SO2+O22SO3)來說,可利用混合氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量是否隨著時間的改變而改變來判斷是否達(dá)到平衡。注意(1)對于反應(yīng)前后的氣體物質(zhì)的31(2)對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)相等的可逆反應(yīng):(如H2+I2(g)2HI),不能用此標(biāo)志判斷平衡是否到達(dá),因?yàn)樵诖朔磻?yīng)過程中,氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量都不隨時間的改變而改變。(2)對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)32①溫度和體積一定時,某一生成物濃度不再變化

②溫度和體積一定時,容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化,

③條件一定,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再

變化

④溫度和體積一定時,混合氣體的顏色不再變化

⑤溫度和壓強(qiáng)一定時,混合氣體的密度不再變化。(2)在上述①~⑤的說法中能說明2NO2N2O4

達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________?!纠?】(1)下列方法中可以證明2HIH2+I(xiàn)2(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是_______。

①④①②③④⑤①溫度和體積一定時,某一生成物濃度不再變化

②溫度和體積一定33四、衡量可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的物理量1、轉(zhuǎn)化率2、平衡常數(shù)α=已轉(zhuǎn)化的n(B)總的n(B)×100%寫出一定溫度下反應(yīng)N2+3H2=2NH3的平衡常數(shù)表達(dá)式四、衡量可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的物理量1、轉(zhuǎn)化率2、平衡常數(shù)α=34練習(xí):試寫出下列反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)催化劑注意:反應(yīng)中的固體或純?nèi)軇┎涣腥肫胶獬?shù)的表達(dá)式中!練習(xí):試寫出下列反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式:催化劑注意:35(2)平衡常數(shù)K值的大小,可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。

K值越大,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大;K值越小,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。(1)平衡常數(shù)K與溫度有關(guān),與濃度無關(guān),由K隨溫度的變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱。若正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,K增大;若正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,K減小;(3)反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)可能進(jìn)行的程度。一般來說,反應(yīng)的平衡常數(shù)KC≥105,認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得較完全;KC≤10-5則認(rèn)為這個反應(yīng)的正反應(yīng)很難進(jìn)行(逆反應(yīng)較完全)。(4)K的表達(dá)式和數(shù)值與方程式的具體寫法有關(guān)。(2)平衡常數(shù)K值的大小,可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。(1)平衡36例如:不同溫度時,反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g),的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下:△溫度623K698K763K平衡常數(shù)66.954.445.9通過改變溫度,平衡常數(shù)大小的變化趨勢可以判斷上述可逆反應(yīng)的正方向是放熱反應(yīng).例如:不同溫度時,反應(yīng):H2(g)+I2(g)37對于可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后各物質(zhì)的濃度變化關(guān)系,在計(jì)算中注意:(2)生成物:平衡濃度=初始濃度+轉(zhuǎn)化濃度生成物D:[D]=c0(D)+△c(D)(3)各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們在化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比?!鱟(A):△c(D)=a:d(1)反應(yīng)物:平衡濃度=初始濃度-轉(zhuǎn)化濃度;反應(yīng)物A:[A]=c0(A)-△c(A)3、與平衡常數(shù)有關(guān)的計(jì)算對于可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后各物質(zhì)的濃度變化關(guān)系,在計(jì)38練習(xí):對于反應(yīng)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),若在一定溫度下,將2mol的SO3(g)放入一體積為2L的密閉容器中,當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,測得O2(g)的物質(zhì)的量為0.6mol,試求此反應(yīng)的平衡常數(shù)。0.675練習(xí):對于反應(yīng)2SO3(g)394、平衡轉(zhuǎn)化率用平衡常數(shù)來表示反應(yīng)的限度有時不夠直觀,常用平衡轉(zhuǎn)化率α來表示反應(yīng)限度。對于可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率(該條件最大轉(zhuǎn)化率)可表示:4、平衡轉(zhuǎn)化率用平衡常數(shù)來表示反應(yīng)的限度有時不夠直觀40(1)已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率例1:對于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),若在一定溫度下,將0.1mol的SO2(g)和0.06molO2(g)注入一體積為2L的密閉容器中,當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,測得容器中有0.088mol的SO3(g)試求在該溫度下的平衡常數(shù)?求SO2(g)和O2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率。注:溫度一定時,對于一個化學(xué)反應(yīng),平衡常數(shù)雖然一定,但不同的反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同。不能脫離具體的反應(yīng)物談平衡轉(zhuǎn)化率。思考:當(dāng)將題中的SO2(g)和O2(g)的物質(zhì)的量分別為0.12mol和0.06mol時SO2(g)和O2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率(1)已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率例1:對41練習(xí)3:在2L的容器中充入1molCO和1molH2O(g),發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)800℃時反應(yīng)達(dá)平衡,若k=1.求:(1)CO的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。(2)若溫度不變,上容器中充入的是1molCO和2molH2O(g),CO和H2O(g),的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是多少。(3)若溫度不變,上容器中充入的是1molCO和4molH2O(g),CO和H2O(g),的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是多少。(4)若溫度不變,要使CO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%,在題干的條件下還要充入H2O(g)物質(zhì)的量為多少。練習(xí)3:在2L的容器中充入1molCO和1molH242化學(xué)反應(yīng)的方向和限度復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的方向和限度復(fù)習(xí)43考綱定位1.掌握“熵變”、“焓變”對化學(xué)反應(yīng)方向的共同影響,會利用所給數(shù)據(jù)判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。2.理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法。理解外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。3.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性;了解化學(xué)平衡建立的過程。4.理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義,能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單的計(jì)算。5.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)等)對化學(xué)平衡的影響,認(rèn)識其一般規(guī)律。考綱定位1.掌握“熵變”、“焓變”對化學(xué)反應(yīng)方向的共同影響,44研究化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢問題化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問題化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)的方向焓變與熵變研究化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢問題化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問題化學(xué)45水總是由高處往低處流如何判斷一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行?水總是由高處往低處流如何判斷一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行?46一、化學(xué)反應(yīng)的方向判據(jù)(在溫度、壓強(qiáng)一定的情況下)若ΔH-TΔS>0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行若ΔH-TΔS=0,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)若ΔH-TΔS<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行一、化學(xué)反應(yīng)的方向判據(jù)(在溫度、壓強(qiáng)一定的情況下)471.下列說法完全正確的是

A.放熱反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)

B.ΔS為正值的反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)

C.物質(zhì)的量增加的反應(yīng),ΔS為正值

D.自發(fā)反應(yīng)也需要一定條件

DAC2.下列反應(yīng)中熵增加的是()A.食鹽晶體溶于水B.氫氣在氧氣中燃燒生成液態(tài)水C.碳酸氫銨分解D.水蒸氣冷凝為水1.下列說法完全正確的是

A.放熱反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)

48思考:ΔH-TΔS<0的反應(yīng)一定能自發(fā)發(fā)生嗎?ΔH-TΔS<0只是說明在一定條件下該反應(yīng)有自發(fā)發(fā)生的趨勢,即反應(yīng)發(fā)生的可能性,并不說明能實(shí)際發(fā)生,反應(yīng)能否實(shí)際發(fā)生還涉及反應(yīng)速率問題。思考:ΔH-TΔS<0只是說明在一定條件下該反應(yīng)有自發(fā)發(fā)生49二、化學(xué)反應(yīng)速率1、化學(xué)反應(yīng)速率的含義:化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的尺度。通常用單位時間內(nèi)某反應(yīng)物濃度的減少或某生成物濃度的增大來表示。

化學(xué)反應(yīng)速率為正值。二、化學(xué)反應(yīng)速率1、化學(xué)反應(yīng)速率的含義:化學(xué)50例題:反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O在5升的密閉容器中進(jìn)行,30秒后,NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol,此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率用NO來表示為多少?問題1:若用O2的濃度變化來表示此反應(yīng)速率是多少?問題2:v(NO)=0.002mol/L·s與v(O2)=0.0025mol/L·s是否表示此反應(yīng)的同一種速率?數(shù)值上有何規(guī)律?v(NO)=0.002mol·L-1·s-1v(O2)=0.0025mol·L-1·s-1問題3:小結(jié)化學(xué)反應(yīng)速率表示時的注意點(diǎn)、規(guī)律。例題:反應(yīng)4NH3+5O251

注意:1、在同一反應(yīng)體系中用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時,其數(shù)值是可以不同的,但是這些數(shù)值都表示同一個反應(yīng)速率。因此化學(xué)反應(yīng)速率的表示必須注明用哪種物質(zhì)來做標(biāo)準(zhǔn)。

2、用同一反應(yīng)體系中不同物質(zhì)表示同一速率時,其數(shù)值比一定等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。

3、一般來說,化學(xué)反應(yīng)的速率隨著反應(yīng)的進(jìn)行可不斷變化。因此某一時間段內(nèi)的反應(yīng)速率實(shí)際是指這一時間段內(nèi)的平均速率,而不是指瞬時速率。v>0注意:1、在同一反應(yīng)體系中用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時,其52練習(xí)3:反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同條件下的反應(yīng)速率為:(1)v(A)=0.3mol/L·s(2)v(B)=0.6mol/L·s(3)v(C)=0.4mol/L·s(4)v(D)=0.45mol/L·s則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)椤?1)>(4)>(2)=(3)所以比較反應(yīng)速率大小時,不僅要看反應(yīng)速率數(shù)值本身的大小,還要結(jié)合化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的大小來說明。練習(xí)3:反應(yīng)A+3B=2C+253練習(xí)4、某溫度時,在2L容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的變化曲線如圖所示由圖中數(shù)據(jù)分析該反應(yīng)的化學(xué)方程式:反應(yīng)開始至2min,Z的平均反應(yīng)速率:ZXY0.20.70.9時間(min)物質(zhì)的量(mol)3X+Y2Z1.010.800.40.60.223Vz=0.2÷2=0.05mol/(L.min)2練習(xí)4、某溫度時,在2L容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的變化曲線542、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素不同化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)物性質(zhì)決定于同一化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)條件決定于

內(nèi)因:

外因:反應(yīng)物本身的性質(zhì)濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等2、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素不同化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)物性質(zhì)決定于同一55能量反應(yīng)過程E1E2反應(yīng)物生成物活化分子活化能活化分子變成生成物分子放出的能量反應(yīng)熱沒加催化劑加了催化劑催化劑對反應(yīng)速率的影響能量反應(yīng)過程E1E2反應(yīng)物生成物活化分子活化能活化分子變成生56如:2SO2+O22SO3A.恒壓時充入He:由于SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量不變,體積V變大,各成分濃度同等程度降低,相當(dāng)于“減壓”,正逆反應(yīng)速率均降低;B.恒容時充入He:由于反應(yīng)物、生成物濃度不變,正逆反應(yīng)速率均不變。小結(jié):惰性氣體的加入對速率的影響如:2SO2+O22SO3小結(jié):惰性氣體的加入57練習(xí)5:設(shè)2NO+2CO

2CO2+N2(正反應(yīng)吸熱)反應(yīng)速率為v1;N2+3H22NH3(正反應(yīng)放熱)反應(yīng)速率為v2。對于前述反應(yīng),當(dāng)溫度升高時,v1和v2變化情況為()A、同時增大B、同時減小C、v1減少,v2增大D、v1增大,v2減小A練習(xí)5:設(shè)2NO+2CO2C58練習(xí)6:在密閉容器里,通入xmolH2和ymolI2(g),改變下列條件,反應(yīng)速率將如何改變?(1)升高溫度

;(2)加入催化劑

;(3)充入更多的H2

;(4)擴(kuò)大容器的體積

;(5)容器容積不變,通入氖氣

練習(xí)6:在密閉容器里,通入xmol59練習(xí)7、反應(yīng)速度V和反應(yīng)物濃度的關(guān)系是用實(shí)驗(yàn)方法測定的?;瘜W(xué)反應(yīng)H2+Cl2→2HCl的反應(yīng)速度V可表示為V=kcm(H2)·cn(Cl2),式中k為常數(shù),m、n值可用下表中數(shù)據(jù)確定之。

由此可推得,m、n值正確的是Am=1、n=1Bm=、n=Cm=、n=1Dm=1、n=(mol/L)(mol/L)V(mol/L·s)1.01.01.0K2.01.02.0K2.04.04.0K練習(xí)7、反應(yīng)速度V和反應(yīng)物濃度的關(guān)系是用實(shí)驗(yàn)方法測定的?;瘜W(xué)60練習(xí)8:下列條件的變化,是因?yàn)榻档头磻?yīng)活化能致使反應(yīng)速率加快的是()A、增大濃度B、增大壓強(qiáng)C、升高溫度D、使用催化劑D練習(xí)8:下列條件的變化,是因?yàn)榻档头磻?yīng)活化能致使反應(yīng)速率加快61三、化學(xué)平衡的標(biāo)志和特征

化學(xué)平衡研究的對象是什么?可逆反應(yīng)三、化學(xué)平衡的標(biāo)志和特征

化學(xué)平衡研究的對象是什么?可逆反應(yīng)62如何證明SO2和O2反應(yīng)生成SO3是

可逆反應(yīng)?(可逆反應(yīng)總是不能進(jìn)行到底,得到的總是反應(yīng)物與生成物的混合物)同位素示蹤原子法~18O2反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)達(dá)平衡后,再向容器中通入含氧的同位素18O的氧氣,經(jīng)過一段時間后,18O原子位于_________________中。SO2、O2和SO3如何證明SO2和O2反應(yīng)生成SO3是

可逆反應(yīng)?(可逆反應(yīng)總631、化學(xué)平衡的建立

化學(xué)平衡狀態(tài)指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。(是可逆反應(yīng)過程中的一種特殊狀態(tài))1、化學(xué)平衡的建立化學(xué)平衡狀態(tài)指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,64(1)“等”:即v正(X)=v逆(X)(2)“動”:化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡,平衡時反應(yīng)仍在進(jìn)行。v正(X)=v逆(X)≠02、化學(xué)平衡的特征

(同種物質(zhì))~本質(zhì)(3)“定”:外界條件(如:濃度、溫度和壓強(qiáng))不改變時,化學(xué)平衡狀態(tài)不變反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變,各組分的含量一定。(4)

☆“變”:當(dāng)外界條件發(fā)生改變時,化學(xué)平衡可能被破壞,一定時間后,在新條件下可重新建立新的平衡

(1)“等”:即v正(X)=v逆(X)(2)“動”:化學(xué)平衡65化學(xué)反應(yīng)的方向和限度復(fù)習(xí)課件664、化學(xué)平衡的標(biāo)志的討論

1、“等”速標(biāo)志:v正(X)=v逆(X)≠0(同種物質(zhì))

1)、比較同一種物質(zhì)的消耗和生成速率?!叻磻?yīng)過程中始終滿足:物質(zhì)的量之比=系數(shù)對應(yīng)比∴不一定處于化學(xué)平衡狀態(tài)*注意:若v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=1∶3∶2呢?2)、比較化學(xué)鍵的斷裂與生成的量的關(guān)系4、化學(xué)平衡的標(biāo)志的討論1、“等”速標(biāo)志:v正(X)=v逆67練習(xí)1:可逆反應(yīng)N2+3H22NH3的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)C練習(xí)2:下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵形成B.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵斷裂C.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵斷裂D.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵形成

AC練習(xí)1:可逆反應(yīng)N2+3H22N682、百分含量一“定”標(biāo)志:物質(zhì)的量(n)物質(zhì)的量濃度(C)質(zhì)量(m)體積(V)百分含量(w或V%)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率(α)體系中各組分的一定

(注:此時轉(zhuǎn)化率(α)最大。)

2、百分含量一“定”標(biāo)志:物質(zhì)的量(n)體系中各組分的一定69練習(xí)3.在體積不變的恒溫密閉容器中放入反應(yīng)物A發(fā)生反應(yīng):A(g)2B(g);ΔH>0直到達(dá)平衡,下圖橫坐標(biāo)t表示時間,對于這一反應(yīng),縱坐標(biāo)不能表示的意義是()A、容器內(nèi)的壓強(qiáng)B、A物質(zhì)表示的正反應(yīng)速率C、容器內(nèi)氣體的密度D、A物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度AC返回練習(xí)3.在體積不變的恒溫密閉容器中放入反應(yīng)物A發(fā)生反應(yīng):A(70例4.在一定溫度下的定容密閉容器中,當(dāng)下列物理量不再變化時,表明反應(yīng):A(固)+2B(氣)C(氣)+D(氣)已達(dá)平衡的是A、混合氣體的壓強(qiáng)()B、混合氣體的密度C、B的物質(zhì)的量濃度

D、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量BCE返回若A為氣體?ACD例4.在一定溫度下的定容密閉容器中,當(dāng)下列物理量不再變化時,71[小結(jié)]:可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:①正、逆反應(yīng)速率相等②各組分濃度保持不變。③相關(guān)物理量恒定不變(壓強(qiáng)、密度、體系顏色、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量等)

???![小結(jié)]:可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:???!72注意(1)對于反應(yīng)前后的氣體物質(zhì)的分子總數(shù)不相等的可逆反應(yīng)(如2SO2+O22SO3)來說,可利用混合氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量是否隨著時間的改變而改變來判斷是否達(dá)到平衡。注意(1)對于反應(yīng)前后的氣體物質(zhì)的73(2)對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)相等的可逆反應(yīng):(如H2+I2(g)2HI),不能用此標(biāo)志判斷平衡是否到達(dá),因?yàn)樵诖朔磻?yīng)過程中,氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量都不隨時間的改變而改變。(2)對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)74①溫度和體積一定時,某一生成物濃度不再變化

②溫度和體積一定時,容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化,

③條件一定,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再

變化

④溫度和體積一定時,混合氣體的顏色不再變化

⑤溫度和壓強(qiáng)一定時,混合氣體的密度不再變化。(2)在上述①~⑤的說法中能說明2NO2N2O4

達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________。【例4】(1)下列方法中可以證明2HIH2+I(xiàn)2(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是_______。

①④①②③④⑤①溫度和體積一定時,某一生成物濃度不再變化

②溫度和體積一定75四、衡量可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的物理量1、轉(zhuǎn)化率2、平衡常數(shù)α=已轉(zhuǎn)化的n(B)總的n(B)×100%寫出一定溫度下反應(yīng)N2+3H2=2NH3的平衡常數(shù)表達(dá)式四、衡量可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的物理量1、轉(zhuǎn)化率2、平衡常數(shù)α=76練習(xí):試寫出下列反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)催化劑注意:反應(yīng)中的固體或純?nèi)軇┎涣腥肫胶獬?shù)的表達(dá)式中!練習(xí):試寫出下列反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式:催化劑注意:77(2)平衡常數(shù)K值的大小,可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。

K值越大,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大;K值越小,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。(1)平衡常數(shù)K與溫度有關(guān),與濃度無關(guān),由K隨溫度的變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱。若正反應(yīng)

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