课件32张PPT。第二章 化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率 栏目链接 1.了解化学反应速率的概念。,
2.了解化学反应速率的定量表示方法。,
3.掌握化学反应速率的简单计算。,
4.了解化学反应速率的测量方法。
栏目链接 栏目链接 栏目链接→意义：定量描述化学反应________的物理量
→表示方法：用________内反应物或生成物的浓度
变化来表示。
→表达式：________。
→常用单位：________或 ________ 等。
→特点：同一化学反应中，用不同物质表示的反应速要点一 化学反应速率
率之比等于化学方程式中各物质的 ________ 。化
学
反
应
速
率快慢程度单位时间mol/L·s－10 mol/(L·min)化学计量数之比 栏目链接应用
思考1.同一个化学反应，在同一段时间内，用不同物质表示反应速率时，其数值是否一定相同？
提示：一个确定的化学反应涉及反应物和生成物，用不同物质表示化学反应速率时数值不一定相同，但表示意义相同。 栏目链接1．化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。
2．无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。
3．对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。
4．在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。－综合
拓展一、有关化学反应速率的注意事项
栏目链接对于在一个容器中的一般反应aA＋bB===cC＋dD来说有：VA∶VB∶VC∶VD＝ΔCA∶ΔCB∶ΔCC∶ΔCD＝ΔnA∶ΔnB∶ΔnC∶ΔnD＝a∶b∶c∶d。
5．用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。
6．由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。其化学反应速率与其表面积大小有关，而与其物质的量的多少无关。通常是通过增大该物质的表面积(如粉碎成细小颗粒、充分搅拌、振荡等)来加快反应速率。
栏目链接7．表示化学反应的速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质作标准。
?特别提示：在比较化学反应速率时要注意：①仅限于同一化学反应的各种速率?不同条件或不同时间段?之间进行比较；②比较时要注意反应速率的单位要统一；③比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，要换算成同一物质表示，再比较数值的大小。 栏目链接1．(双选题)反应4A(g)＋3B(g)??2C(g)＋D(g)，经2 min，B的浓度减少了0.6 mol/L。此反应速率的表示正确的是( )
A．用A表示的反应速率是0.4 mol/(L·min)
B．用C表示的反应速率是0.2 mol/(L·min)
C．在2 min末的反应速率，用B表示是0.3 mol/(L·min)
D．在2 min内用B和C表示的反应速率的值相等
尝试
应用 栏目链接解析：由速率定义式求出B的反应速率，然后按方程式的计量数分别求出A、C的反应速率。化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率，所以选项C的说法错误。由于物质B、C的化学计算数不同，故在2 min内用B和C表示的反应速率的值不同，其比值为3∶2，故D项错。
答案：AB 栏目链接要点二 化学反应速率的测量
1．化学反应速率测量的基本思路
化学反应速率是通过________测定的。因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质(包括反应物和生成物)，所以与其中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。
实验 栏目链接2．用于化学反应速率测量的物质的性质
(1)直接可________，如释放出气体的体积和体系的压强。
(2)依靠科学仪器才能测量的性质，如____________、________、________、________等。
(3)在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，常常利用 ________ 和 ________________ 来跟踪反应的过程和测量反应速率。
观察颜色的深浅光的吸收光的发射导电能力颜色深浅显色物质浓度间的正比关系 栏目链接2.已知Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，你有几种方法测定该反应的反应速率？
提示：①测定收集一定体积的H2时所用的时间；
②测定一段时间内溶液中H＋浓度的变化；
③测定一段时间内锌粒质量的变化。 栏目链接思考
应用1．实验用品
锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50 mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、1 mol/L的硫酸、4 mol/L的硫酸。
2．实验步骤
(1)取一套装置，加入40 mL 1 mol/L的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。
(2)取另一套装置，加入40 mL 4 mol/L的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。
综合
拓展二、化学反应方法测量锌与硫酸反应的速率
栏目链接
3．实验现象
锌与硫酸反应产生气泡，收集10 mL气体。实验②所用时间比实验①所用时间短。
4．实验结果
栏目链接 栏目链接5.实验结论
在容器的截面积相等时，可以用容器的长度代替容器的体积来测量化学反应的速率，也可以直接换算成气体的物质的量随体积的变化关系。不同浓度的酸，反应的速率是不同的，浓度越大，反应速率越快。4 mol/L的硫酸与锌反应比1 mol/L的硫酸与锌反应快。
6．注意事项
(1)锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同。
(2)40 mL硫酸溶液要迅速加入。
(3)装置气密性要好，且计时要迅速准确。
栏目链接尝试
应用2．在25℃时，向100 mL含HCl 14.6 g的盐酸溶液里放入5.6 g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化)，反应开始至2 min末，收集到1.12 L(标准状况)氢气。在此之后，又经过4 min铁粉完全溶解。则：
(1)在前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是________。
(2)在后4 min内用HCl表示的平均反应速率是________。
(3)该反应前2 min内与后4 min内的反应速率哪一个快？
栏目链接解析：由题目信息“又经4 min铁粉完全溶解”知，盐酸是过量的，则n(Fe)＝＝0.1 mol，n(H2)＝＝0.05 mol。由反应方程式Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑知，消耗的铁、盐酸及生成的FeCl2的物质的量分别为0.05 mol、0.1 mol、0.05 mol，故(1)v(FeCl2)＝＝0.25 mol/(L·min)。(2)后4 min消耗的盐酸由铁的量来求，消耗的n(Fe)＝0.1 mol－0.05 mol＝0.05 mol，故消耗的n(HCl)＝2n(Fe)＝0.1 mol，v(HCl)＝＝0.25 mol/(L·min)。(3)因在同一个反应里，v(HCl)＝2v(FeCl2)，可见前2 min较快。
答案：(1)0.25 mol/(L·min)
(2)0.25 mol/(L·min)
(3)前2 min 栏目链接 栏目链接一、化学反应速率的概念及计算
例1 将化合物A的蒸气1 mol充入0.5 L容器中加热分解：2A(g)?? B(g)＋nC(g)。反应到3 min时，容器内A的浓度为0.8 mol/L，测得这段时间内，平均速率v(C)＝0.6 mol/(L·min)，则化学反应方程式中n值为________，v(B)＝________。 栏目链接解析：因为反应方程式中各物质的化学计量数之比等于相应物质的反应速率之比，所以欲求n值，可先求v(A)的值。
Δc(A)＝－0.8 mol/L＝1.2 mol/L，
A的化学反应速率：
v(A)＝＝＝0.4 mol/(L·min)，
则v(A)∶v(C)＝2∶n＝0.4 mol/(L·min)∶0.6 mol/(L·min)＝2∶3，故n＝3。
v(B)＝v(A)＝×0.4 mol/(L·min)
＝0.2 mol/(L·min)。
答案：3 0.2 mol/(L·min)
栏目链接名师点睛：要注意利用反应速率或物质的量关系进行计算时，单位必须一致。用不同物质表示同一个反应的反应速率以及各物质的物质的量的变化均与化学计量数成正比。
栏目链接变式
应 用1．(2014·广东执信中学高二期中考)在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，已知2v(B)＝3v(A)、3v(C)＝2v(B)，则此反应可表示为( )
A．2A＋3B＝2C B．A＋3B＝2C
C．3A＋B＝2C D．A＋B＝C
栏目链接解析：根据速率之比等于化学计量数之比确定各物质的系数，据此书写方程式；根据2v(B)＝3v(A)、3v(C)＝2v(B)，所以v(A)∶v(B)∶v(C)＝2∶3∶2，即A、B、C对应的化学计量数分别为2、3、2；故反应方程式为2A＋3B＝2C，选A。
答案：A 栏目链接例2 反应A＋3B===2C＋2D在四种不同情况下的反应速率分别为：
①v(A)＝0.15 mol/(L·min)，②v(B)＝0.01 mol/(L·s)，③v(C)＝0.40 mol/(L·min)，④v(D)＝0.45 mol/(L·min)，该反应进行的快慢顺序为________(填序号)。二、化学反应速率的比较
栏目链接解析：将四种不同情况下的反应速率用同一物质的变化表示，然后比较数值大小，即可判断反应的快慢。
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝1∶3∶2∶2，转化为用A的浓度变化表示的反应速率为：①v(A)＝0.15 mol/(L·min)；②v(B)＝0.01 mol/(L·s)＝0.6 mol/(L·min)，则v(A)＝v(B)＝0.20 mol/(L·min)；③v(C)＝0.40 mol/(L·min)，则v(A)＝v(C)＝0.20 mol/(L·min)；④v(D)＝0.45 mol/(L·min)，则v(A)＝v(D)＝0.225 mol/(L·min)，故反应进行的快慢顺序为④＞②＝③＞①。
答案：④＞②＝③＞①
栏目链接名师点睛：比较化学反应速率的大小的方法有：
(1)统一标准法：将以某一物质表示的反应速率选定为比较标准，以其他物质表示的反应速率全部按上述换算方法换算成同一物质表示的反应速率，统一单位然后直接依据数值比较速率的大小。
(2)比较比值法：先求出不同的物质表示的速率并统一单位，用各物质表示的速率除以化学方程式中各自的化学计量数，然后比较大小，其比值大者反应速率大。
栏目链接变式
应用2．可逆反应2A(g)＋3B(g)?? 2C(g)＋D(g)在四种不同条件下的反应速率分别为：
①v(A)＝0.5 mol/(L·min)
②v(B)＝0.6 mol/(L·min)
③v(C)＝0.35 mol/(L·min)
④v(D)＝0.4 mol/(L·min)
则该反应在不同条件下反应速率最快的是( )
A．① B．② C．③ D．④ 栏目链接解析：在同一反应中，化学反应速率用不同物质的浓度变化表示，无法判断其反应速率的快慢，需要根据反应速率之比等于物质的化学计量数之比换算成用同一物质表示的反应速率的数值才能比较其快慢程度。现将上述反应速率都用A的变化表示：
①v(A)＝0.5 mol/(L·min)；
②v(A)＝ v(B)＝0.4 mol/(L·min)；
③v(A)＝ v(C)＝0.35 mol/(L·min)；
④v(A)＝2v(D)＝0.8 mol/(L·min)。
0．8＞0.5＞0.4＞0.35，故④情况下反应速率最快。
答案：D 栏目链接课件39张PPT。第二章 化学反应速率和化学平衡
第二节 影响化学反应速率的因素 栏目链接1.理解外界条件?浓度、温度、压强、催化剂等?对化学反应速率的影响，认识其一般规律。
2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
3.知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。
4.了解通过改变外界条件改变化学反应速率的方法和意义。
栏目链接 栏目链接化学反应速率与分子间的________有关，所有能够改变________、________以及________的方法，都可以用来改变、控制反应的速率。
1．浓度对反应速率的影响
(1)规律。
要点一 浓度、压强对化学反应速率的影响
栏目链接有效碰撞内能运动速率碰撞几率增大减小(2)原因。
其他条件不变时，增大反应物浓度→单位体积内________增多→________几率增加→化学反应速率________。
2．压强对反应速率的影响
(1)规律。
对于有气体参加的反应：
栏目链接活化分子数有效碰撞增大减小减小(2)原因。
对于有气体参加的反应，在相同温度下，增大压强→ ________ 增大→反应速率________；反之减小压强，反应速率________。
增大反应物浓度加快 栏目链接应用
思考 1.改变固体或纯液体的用量对化学反应速率有何影响？改变溶液的用量对化学反应速率有何影响？提示：对于固体或纯液体物质，一般情况下其浓度可视为常数，因此改变固体或纯液体的用量对化学反应速率无影响。但固体物质的表面积的大小会影响化学反应速率，一般地，固体的颗粒越细，表面积就越大，反应速率就越快。改变溶液的用量时，由于浓度不变，因此对化学反应速率无影响。 栏目链接综合
拓展一、浓度和压强对反应速率产生影响的本质
栏目链接二、压强对化学反应速率影响的几种情况
改变压强，对化学反应速率影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。
1．对于没有气体参与的化学反应，由于改变压强时，反应物浓度变化很小，可忽略不计，因此对化学反应速率无影响。
栏目链接 栏目链接2．对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况：
（1）恒温时，压缩体积 压强增大 浓度增大 反应速率加快。
（2）恒温时，对于恒容密闭容器：
①充入气体反应物 气体反应物浓度增大(压强也增大) 反应速率加快。
栏目链接（3）恒温恒压时
b．充入不参与反应的气体―→引起(引起)总压强增大―→各物质浓度未改变―→反应速率不变。
栏目链接引起引起引起?特别提示：1?分析压强改变对化学反应速率的影响时，关键看气体浓度是否有变化：若气体浓度有变化，化学反应速率一定改变；若气体浓度无变化，化学反应速率不改变。同时要注意通常所说的压强增大是指压缩加压。,?2?对于纯固体或纯液体，其浓度可视为常数，因而其物质的量改变时不影响化学反应速率。固体物质的反应速率与接触面积有关，固体颗粒越细，表面积越大，反应速率越快，故块状固体可以通过研细来增大表面积，加快反应速率。 栏目链接1．已知反应CaCO3(s)＋2HCl(aq)===CaCl2(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)，下列措施中可使生成CO2的速率加快的是(不考虑CaCO3与HCl接触面积改变的影响)( )
A．加大CaCO3的量
B．加大盐酸的浓度
C．加大盐酸的量
D．减少CaCl2的浓度
尝试
应用 栏目链接
解析：加大反应物的量不影响化学反应速率，改变浓度才影响化学反应速率 ，由于给定的反应是不可逆反应，因此，此化学反应的速率和生成物的浓度无关。
答案：B 栏目链接要点二 温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响
1．温度对化学反应速率的影响
(1)规律。
(2)原因。
其他条件相同时，升高温度―→ ________ 提高，较高能量的分子间的 ________ 提高―→ ________ 提高―→化学反应速率________。 栏目链接增大减小活化分子百分数碰撞频率有效碰撞几率增大2．催化剂对化学反应速率的影响
(1)规律。
使用催化剂可________化学反应速率。
(2)原因。
催化剂―→改变反应的__________，降低反应所需________―→提高 ________ ―→__________几率提高―→反应速率增大。
3．其他因素对反应速率的影响
如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、增大反应物接触面积等，均是行之有效的改变化学反应速率的方法。 栏目链接加快路径活化能活化分子百分数有效碰撞 2.根据能量变化，化学反应分为吸热反应和放热反应。升高温度，只是吸热反应的反应速率增大，对吗？
提示：不对。因为温度对反应速率的影响适用于物质各种状态参加的化学反应。不管是吸热反应还是放热反应，升高温度，化学反应速率都增大，降低温度，化学反应速率都减小。
应用
思考
栏目链接综合
拓展三、运用有效碰撞理论解释浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响
栏目链接 栏目链接?特别提示：1?温度对反应速率的影响,a.对吸热反应和放热反应均适用。,b.一般地，温度对化学反应速率的影响比浓度、压强对化学反应速率的影响要大，也更易于控制，是实验室最常用的增大化学反应速率的方法。,?2?催化剂对反应速率的影响,a.使用催化剂能同等程度地改变?加快或减慢?化学反应速率。,b.约85%的化学反应需要使用催化剂，在使用催化剂时应防止催化剂中毒。 栏目链接四、化学反应速率图像分析示例
1．以化学反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O为例：
(1)其他条件一定时，反应速率随着c(HCl)的增大而增大，如图A。
(2)其他条件一定时，反应速率随着温度的升高而增大，如图B。
(3)其他条件一定时，随着反应时间的延长，c(HCl)逐渐减小，化学反应速率逐渐减小，如图C。
栏目链接2．以化学反应2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(g)为例：
(1)其他条件一定，增大气态反应物的压强(缩小气体容器的容积)，反应速率随着压强的增大而增大，如图A′。 栏目链接 (2)其他条件一定，减小气态反应物的压强(扩大气体容器的容积)，反应速率随着压强的减小而减小，如图B′。
(3)温度、反应容器的容积都一定，随着时间的延长，SO2、H2S物质的量逐渐减少，气体的压强逐渐减小，反应速率逐渐减小，如图C′。 栏目链接(4)分别在较低温度T1和较高温度T2下反应，使气态反应物的压强都逐渐增大(缩小容器的容积)，反应速率随着压强的增大而增大及随着温度的升高而增大，如图D′。
(5)分别在较低压强p1和较高压强p2下反应，使气态反应物的温度都逐渐升高，反应速率随温度的升高而增大及随压强的增大而增大，如图E′。
栏目链接?特别提示：1?根据c－t图像，可计算某物质的平均速率、转化率，并可书写化学方程式等。,?2?根据v－T－p图像，可判断温度的高低、压强的大小，判断时先确定一个量p?或T?，看另一个量T?或p?与速率v的关系，再判断高低?或大小。 栏目链接尝试
应用2．升高温度能加快反应速率的主要原因是( )
A．活化分子能量明显增加
B．降低活化分子的能量
C．增加活化分子百分数
D．降低反应所需的能量
栏目链接解析：在浓度一定时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增加了反应物分子中活化分子的百分数，使有效碰撞次数增多，因而使反应速率增大。此外，由于温度升高，会使分子的运动加快，这样单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应地加快。但前者是反应加快的主要原因。
答案：C 栏目链接 栏目链接一、外界条件对化学反应速率的影响
例1 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是( ) 栏目链接解析：分析表中列出数据找相同点与不同点，分析变化，综合信息考虑，得出答案。本题中影响反应速率的因素有浓度和温度。A与C浓度相同，从温度可知反应速率是A＜C；B与D浓度相同，从温度可知反应速率是B＜D；下面比较C与D项：二者温度相同，比较浓度：c(Na2S2O3)：0.1(C项)＜0.2(D项)；c(H2SO4)：0.1(C项)＜0.2(D项)。故D项的反应速率大于C项，选D。
答案：D
栏目链接名师点睛：该类题目解法可归纳为：分析类比找信息，综合归纳找思路，严密思考得答案。
栏目链接变式
应用1．(2014·广东执信中学高二期中考)下列有关化学反应速率的说法中，正确的是( )
A．100 mL 2 mol/L的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变
B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
C．在做草酸与高锰酸钾的反应时，加入少量硫酸锰固体可加快溶液褪色速率
D．汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，为了加快反应速率，实际生活中使用了增大压强或升高温度的方法
栏目链接解析：A.100 mL 2 mol/L的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，溶液体积增大，氢离子浓度减小，生成氢气的速率变慢，故A项错误；B.浓硫酸和铁发生钝化，不会产生氢气，故B项错误；C.在做草酸与高锰酸钾的反应时，加入少量硫酸锰固体做该反应的催化剂，可加快溶液褪色速率，故C项正确；D.汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，为了加快反应速率，实际生活中使用了加催化剂的方法，故D项错误。
答案：C 栏目链接二、化学反应速率图像
例2 把镁条投入盛有盐酸敞口容器中，产生氢气变化如图所示。则OA段反应速率增加的原因是________________________________________________________________________；
AB段反应速率减小的原因是________________________________________________________________________。
栏目链接解析：因该反应为放热反应，放热使温度升高，在OA段温度对速率的影响占主导因素，故反应速率加快；随着反应的进行，刚开始时盐酸浓度较大，渐而盐酸浓度降低，且在AB段浓度对速率的影响占主导因素，故反应速率减慢。
答案：反应放热，溶液温度升高，反应速率加快 随着反应进行，c(H＋)减小，反应速率减慢 栏目链接变式
应用2．进行如下实验，在A瓶中放入10 g黄豆粒大小的碳酸钙，在B瓶放入5 g粉末状碳酸钙，分别加入50 mL 1 mol/L盐酸，下图中横轴代表时间，纵轴代表瓶中碳酸钙减少的质量，其中能正确表示实验结果的是( )
栏目链接解析：粉末状CaCO3与HCl反应比块状CaCO3与HCl反应更快，单位时间内粉末状CaCO3减少的质量多。50 mL 1 mol/L盐酸最多能溶解CaCO3 2.5 g，故最终二者CaCO3减少的质量相等。
答案：C 栏目链接课件35张PPT。第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态 栏目链接1.了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念、特点。
2.了解化学平衡建立的过程，能用图像表示。
3.理解化学平衡的特征。
栏目链接 栏目链接1．溶解过程的可逆性
一定条件下的饱和溶液中：
固体溶质? 溶液中的溶质
2．可逆反应
(1)概念
在__________下，既能向__________方向进行又能向________方向进行的反应。要点一 可逆反应与不可逆反应
溶解结晶相同条件 正反应 逆反应 栏目链接(2)表示方法
约定采用“________”表示，把从左向右的反应称为________。从右向左的反应称为 ________ 。例如：SO2与H2O反应可表示为________。
(3)特征
①可逆反应发生的条件________；②反应________进行到底，反应物________实现完全转化；③反应体系中，与化学反应有关的各种物质______________________；④能量类型的转化互逆，若正反应放热，则逆反应吸热。
正反应 逆反应SO2＋H2O?H2SO3相同不能 不能同时存在于同一体系中 栏目链接3．不可逆反应
有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽略，把 ________ 的反应叫不可逆反应，用“________”号表示，例如：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
几乎完全进行=== 栏目链接应用
思考1.2H2＋O2sup7(点燃(点燃)2H2O与2H2Osup7(通电(通电)2H2↑＋O2↑互为可逆反应吗？
提示：若正、逆反应是在不同条件下发生的，则不属于可逆反应，故上述反应不属于可逆反应。
栏目链接综合
拓展一、可逆反应与不可逆反应
科学研究表明，不少化学反应都具有可逆性，即正向反应(反应物→生成物)和逆向反应(生成物→反应物)都能同时进行。有些反应的可逆性很小，如Ag＋＋Cl－===AgCl↓，我们只是视作“不可逆”而已(AgCl在溶液中仍有极微量的电离：AgCl?? Ag＋＋Cl－)。
(1)可逆反应：在相同条件下，要用“??”代替“===”作为连接反应物和生成物的符号，二氧化硫与水的反应是可逆反应，两者反应的化学方程式应为SO2＋H2O ?? H2SO3。 栏目链接 (2)可逆反应的特点：①向两个相反的方向进行的两个化学反应，在相同的条件下同时进行、共存。两个化学反应构成了一个对立的统一体。②符号“??”两边的物质互为反应物、生成物。③在反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存，如亚硫酸溶液中还有H2O、SO2和H2SO3等分子。
栏目链接1．对于可逆反应2SO2＋O2?? 2SO3 ΔH＜0，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长时间后，18O原子( )
A．只存在于O2中
B．只存在于O2和SO3中
C．只存在于O2和SO2中
D．存在于O2、SO2和SO3中
尝试
应用 栏目链接解析：由于该反应为可逆反应，反应中正向2SO2＋O2―→2SO3，这样在SO3中就含有了18O，而18O的SO3分解：2SO3―→2SO2＋O2，就会使18O进入SO2。故反应一段时间后三者中都含有18O。
答案：D 栏目链接要点二 化学平衡状态
1．化学平衡的建立
如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器，其反应过程如下：
(1)反应开始时：v正________，v逆为________。
(2)反应进行时：反应物浓度________→v正逐渐________。生成物浓度由零逐渐增大→v逆从________开始逐渐________。
(3)反应达到平衡时：________，反应混合物中各组分的浓度 ________ 。
最大零减小减小零增大v正＝v逆 不再发生变化 栏目链接以上过程可用下图表示：
栏目链接
2．概念
在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率________，反应体系中所有参加反应的物质的______或________保持恒定的状态。
相等质量 浓度 栏目链接可逆动态相等不变改变 栏目链接2.达到化学平衡状态时，各组分的浓度不再变化，浓度相等吗？各组分的百分含量也不再变化吗？
提示：浓度不再变化，不代表浓度相等，但百分含量和转化率就不再变化。
应用
思考
栏目链接综合
拓展二、判断可逆反应达到平衡状态的标志
可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特征：一是正反应速率和逆反应速率相等；二是反应混合物中各组分的百分含量保持不变。这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心性依据。
1．直接特征：v正＝v逆，要求大小相等，方向相反。
(1)速率特征：指“等”，即v正＝v逆。有两层含义：对于同一物质而言，该物质的生成速率等于它的消耗速率；对于不同的物质而言，速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。
(2)含量特征：指“定”，即反应混合物中各组分的含量保持不变。 栏目链接2．间接特征：指所表述的内容并非直接而是间接反映“等”和“定”的意义。
(1)反应物的转化率保持不变。
(2)产物的产率保持不变。
(3)平衡体系的颜色保持不变。
(4)绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。 栏目链接3．“特殊”特征：指所表述的内容并不能表明所有反应均已达到平衡状态，只是在某些特定的情况下才能表示反应已经达到化学平衡状态。
(1)体系中气体物质的总质量保持不变。
(2)体系中气体物质的总物质的量(或体积或分子个数)保持不变。
(3)体系中气体物质的平均相对分子质量保持不变。
(4)气体的总压强不再发生改变。
(5)体系中气体的密度不再发生改变。
栏目链接以上五项中，对于Δn≠0的可逆反应，如2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)来说，除①外均可作为判断平衡的特征；但对于Δn＝0的可逆反应如H2(g)＋I2(g)?? 2HI(g)来说，此五项均不能作为判断平衡的特征。 栏目链接?特别提示：可逆反应达到平衡状态时有两个核心判断依据：?1?正反应速率和逆反应速率相等；?2?反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。,依据其他有关的量判断可逆反应是否达到平衡状态时，最终都要回归到这两个核心依据上来。 栏目链接尝试
应用2．(双选题)在一定温度下，可逆反应A(g)＋3B(g)??2C(g)达到平衡的标志是( )
A．C生成的速率与C分解的速率相等
B．A、B、C的浓度不再变化
C．单位时间生成n mol A，同时生成3n mol B
D．A、B、C的分子数之比为1∶3∶2 栏目链接解析：判断一个反应是否处于平衡状态的主要依据为：①看v正与v逆是否相等；②反应物和生成物的浓度是否不随时间的变化而变化。A选项说明v正＝v逆，B选项说明反应体系各物质的浓度不再改变，故A、B两项正确。D很明显是错误的，C选项不能确保已达平衡(在任何时刻，有n mol A产生时必有3n mol B同时产生，两者表示的都是逆反应速率)。
答案：AB 栏目链接 栏目链接例1 已知在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)，反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是( )
A．SO2为0.4 mol/L，O2为0.2 mol/L
B．SO2为0.25 mol/L
C．SO2、SO3均为0.15 mol/L
D．SO3为0.4 mol/L一、可逆反应的理解
栏目链接解析：A项数据表明，题中0.2 mol/L的SO3完全转化成了SO2和O2，即平衡时，c(SO3)＝0，这是不可能的；B项数据则可能；C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05 mol/L，这也是不可能的；D项数据表明SO2完全转化成了SO3，即平衡时，c(SO2)＝0，c(O2)＝0，这同样也是不可能的。
答案：B
栏目链接名师点睛：解答可逆反应的问题时要特别注意，即反应物不可能完全转化为产物，产物也不可能完全转化为反应物。另外还要注意量的变化，元素原子不可能凭空增加或减少，总之。要注意“可逆”和“守恒”。
栏目链接变式
应用1．(双选题)已知密闭容器中发生可逆反应：X2(g)＋Y2(g)?? 2Z(g)。起始时X2、Y2、Z各物质的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，反应在一定条件下达到平衡时，各物质的物质的量浓度可能是( )
A．c(Z)＝0.3 mol/L B．c(Y2)＝0.35 mol/L
C．c(Y2)＝0.2 mol/L D．c(Z)＝0.4 mol/L
栏目链接解析：若反应向右进行，则X2、Y2、Z三种物质的物质的量浓度范围依次是：0～0.1 mol/L、0.2～0.3 mol/L、0.2～0.4 mol/L；若反应向左进行，则X2、Y2、Z三种物质的物质的量浓度范围依次是：0.1～0.2 mol/L、0.3～0.4 mol/L、0～0.2 mol/L。
答案：AB 栏目链接二、化学平衡状态的判断
例2在一定温度的刚性密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明下述反应：A(s)＋2B(g)??C(g)＋D(g)已达到平衡状态( )
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥物质C的百分含量 ⑦各气体的物质的量
A．②③⑤⑥⑦ B．①②③⑥⑦
C．②③④⑤⑥ D．①③④⑤⑦
栏目链接解析：A(s)＋2B(g)?? C(g)＋D(g)是反应前后气体体积相等的反应，不管是否平衡，混合气体的压强始终不变，气体的总物质的量也不变，不是判断是否达到平衡的标志。
答案：A
名师点睛：(1)判断反应达到平衡状态的根本标志是v正＝v逆和反应混合物中各组成成分的百分含量不变。(2)物质的状态及反应前后气体的化学计量数之间的关系。
栏目链接变式
应用2．(2014·广东省佛山市高二化学检测)恒温恒压的密闭容器中发生反应A(g)＋2B(g)===3C(g)，能说明反应达到平衡状态的是( )
A．容器内的压强不再变化
B．混合气体的密度不再变化
C．单位时间消耗a mol A，同时消耗3a mol C
D．混合气体的平均相对分子质量不再变化 栏目链接解析：反应A(g)＋2B(g)??3C(g)，反应前后气体体积不变，则容器内的压强保持不变，故A项不正确；反应过程中气体的质量和体积不变，故混合气体的密度不变，所以B项正确；单位时间消耗a mol A，必然同时生成3a mol C，而同时消耗3a mol C，说明正、逆反应速率相等，C项正确；由于反应过程中气体的质量和物质的量不变，故该反应混合气体的平均相对分子质量是不变的，D项明显错。正确答案为C。
答案：C 栏目链接课件32张PPT。第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学平衡
第2课时 影响化学平衡状态的因素 栏目链接1.理解外界条件?浓度、温度、压强、催化剂等?对化学平衡的影响。
2.认识外界条件对化学平衡影响的一般规律。
栏目链接 栏目链接1．含义
在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变影响平衡的条件(如________、________、________等)，化学平衡状态被破坏(正、逆反应速率不再相等)，直至正、逆反应速率再次________，在新的条件下达到新的化学平衡状态。这种现象称作平衡状态的移动，简称平衡移动。
要点一 化学平衡的移动
浓度 压强温度相等 栏目链接2．图示表示
栏目链接3．平衡移动方向与速率改变后的大小的关系
(1)v正′＞v逆′，平衡________移动；
(2)v正′＜v逆′，平衡________移动；
(3)v正′＝v逆′，平衡________移动。
正向逆向不 栏目链接应用
思考1.某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，若化学反应速率改变，化学平衡是否一定发生移动？若平衡发生移动，化学反应速率是否一定发生改变？
提示：平衡不一定移动，若速率改变后v正＝v逆，平衡不移动，若v正≠v逆，则平衡发生移动。反之若平衡发生移动，说明v正≠v逆，即化学反应速率一定发生改变。
栏目链接要点二 外界条件对化学
平衡的影响如下 栏目链接2.增加固体或纯液体的量，对化学平衡状态有无影响？
提示：增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动。例如可逆反应C(s)＋H2O(g)?? CO(g)＋H2(g)在某温度达到平衡后，增加或移去一部分C固体，化学平衡不移动。
应用
思考
栏目链接3.在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡，若向该容器中充入一种不能发生化学反应的气体，化学平衡是否移动？提示：化学平衡不移动，原因是气态反应物，生成物的浓度未变化。例如可逆反应2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)，达到平衡后，在温度和气体体积不变的条件下充入Ar，因c(SO2)、c(O2)、c(SO3)均未发生变化，故化学平衡不移动。 栏目链接 4.在容积可变的恒压容器中，充入一种不反应的气体，化学平衡是否 移动？提示：此时虽然总压强不变，但各气态物质的浓度减小，相当于减压，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 栏目链接综合
拓展加深外界条件的改变对化学平衡影响的理解
以mA(g)＋nB(g)?? pC(g) ΔH＜0(m＋n＜p)为例：
表格链接 栏目链接?特别提示：化学平衡移动的实质是因为外界条件改变时，正、逆反应速率变化程度不同而导致v正≠v逆，从而破坏了平衡状态，使平衡发生移动，分析时应注意条件改变的瞬间及以后的速率变化趋势，从而确定平衡移动的方向。若改变条件，对正逆反应的速率影响相同，则平衡不发生移动。
栏目链接对已达化学平衡的下列反应2X(g)＋Y(g)??2Z(g)，减小压强时，对反应产生的影响是( )
A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动
B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动
C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动
D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动尝试
应用 栏目链接 解析：本题考查了影响化学平衡的因素。减小压强，体积增大，反应物和生成物的浓度均降低，则正、逆反应速率都减小，平衡向体积增大的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，则v逆＞v正，趋势相同，但减小程度不同。
答案：C
栏目链接 栏目链接以上过程可用下图表示：
栏目链接例1 下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是( )
A．反应CO＋NO2??CO2＋NO ΔH＜0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动
B．合成NH3的反应，为提高NH3的产率，理论上应采取相对较低温度的措施
C．溴水中存在平衡：Br2＋H2O??HBr＋HBrO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅
D．对2HI(g)??H2(g)＋I2(g)，增大平衡体系的压强(压缩体积)可使体系颜色变深一、外界条件对化学平衡的影响 栏目链接
解析：选项A的正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动；选项B合成氨的反应是放热反应，理论上采取低温有利于反应向正反应方向进行，但需同时考虑温度对反应速率的影响；选项C中加入Ag＋，Ag＋与Br－反应生成AgBr沉淀，降低了Br－浓度，平衡向正反应方向移动，溶液颜色变浅；选项D因2HI(g)?? H2(g)＋I2(g)，方程式两边气体分子数相等，压缩体系的体积，增大压强，平衡不发生移动，但由于体积缩小引起各组分的浓度增大，导致颜色变深。综上所述，只要平衡移动的结果与实际相符，则符合勒夏特列原理。
答案：D
栏目链接 栏目链接变式
应用1．(2013·广西卷)反应X(g)＋Y(g)??2Z(g)；ΔH＜0，达到平衡时，下列说法正确的是( )
A．减小容器体积，平衡向右移动
B．加入催化剂，Z的产率增大
C．增大c(X)，X的转化率增大
D．降低温度，Y的转化率增大
栏目链接解析：该反应为前后体积不变的反应，因此改变压强对该反应无影响，A项错误；催化剂只能降低反应的活化能，增大反应速率，但不能改变平衡状态，产率不变，B项错误；增大一种反应物会增大另一反应物的转化率，但本身的转化率是下降的，C项错误；降低温度后，平衡向着放热方向移动，即向右移动，因此Y的转化率增大，D项正确。
答案：D 栏目链接
二、有关图像题
例2 某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下图所示的变化规律(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量)：
栏目链接 栏目链接根据以上规律判断 ，下列结论正确的是( )
A．反应Ⅰ：ΔH>0，p2>p1
B．反应Ⅱ：ΔH>0，T1>T2
C．反应Ⅲ：ΔH>0，T2>T1；或ΔH<0，T2D．反应Ⅳ：ΔH<0，T2>T1 栏目链接 栏目链接名师点睛：图象分析题也是近年来高考常考的重点题型，它主要考查观察、分析、综合运用的能力，综合性较强。解题关键是弄清坐标轴的含义，理解“三点一势”(起点、终点、转折点和变化趋势)的意义。
栏目链接变式
应用2．现有可逆反应A(g)＋B(g)??3C(g)，下图中甲、乙、丙分别表示在不同的条件下，生成物C在反应混合物中的百分含量(C%)和反应时间的关系：
栏目链接(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂时的情况，则________________曲线是表示有催化剂时的情况。
(2)若图乙中的a曲线表示200℃，b曲线表示100℃时的情况，则此可逆反应的正反应是________热反应。
(3)若图丙中两条曲线分别表示不同压强下的情况，则________曲线是表示压强较大的情况。 栏目链接解析：(1)催化剂只加快反应速率，但不改变平衡状态。(2)曲线a对应的温度高于曲线b对应的温度，由下往上看，随着温度的升高，C%增大，反应向正反应方向进行。(3)曲线a对应的压强小于曲线b对应的压强，由下往上看，压强减小，C%增大，反应向正反应方向进行。
答案：(1)a (2)吸 (3)b 栏目链接课件29张PPT。第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学平衡
第3课时 化学平衡常数 栏目链接1 .理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
2.了解等效平衡的含义、类型和分析方法。
3.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
栏目链接 栏目链接 栏目链接1．定义
在________下，当一个可逆反应达到________时，生成物__________与反应物__________的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号________表示。
2. 表达式
对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)，在一定温度下，K＝
_____________________________________________。
要点 化学平衡常数
栏目链接一定温度化学平衡浓度幂之积 浓度幂之积K3．影响
K只受______影响，与反应物或生成物的 ______ 无关。
4．意义
K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例______，它的正向反应进行的程度__________，即该反应进行得越________，反应物转化率________；反之，就越________，转化率就________。一般地说，________时，该反应进行得就基本完全了。
5．反应物的转化率
某个指定反应物的转化率＝________×100%＝
×100%。
栏目链接温度浓度变化越大越大完全越大不完全越小K＞105应用
思考1.平衡向正反应方向移动，反应物的转化率是否一定增大？提示：不一定。平衡向正反应方向移动时反应物的转化率如何变化，要根据具体反应及引起平衡移动的原因而定。对于正反应是气体体积减小的吸热反应而言，增大压强或升高温度，平衡向正反应方向移动，反应物转化率都增大；对于两种以上反应物的反应，若只增大一种反应物的浓度，平衡正向移动，另一种物质的转化率增大，而本身的转化率降低。
栏目链接提示：不一定，K只受温度影响。升高温度，吸热反应的平衡常数增大，放热反应的平衡常数减小；降低温度，吸热反应的平衡常数减小，放热反应的平衡常数增大。
2.升高温度，化学平衡常数一定增大吗？ 栏目链接应用
思考综合
拓展化学平衡常数使用注意事项及应用
1．使用化学平衡常数应注意的问题
(1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。
(2)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做“1”而不代入公式。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
①若反应方向改变，则平衡常数改变；
②若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。
栏目链接2．平衡常数的应用
(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)：
K值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；
K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率越小。
(2)判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：
对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Qc＝cp(C)·cq(D)/cm(A)·cn(B)，叫该反应的浓度墒。
栏目链接Qc＜K ，反应向正反应方向进行
Qc＝K ，反应处于平衡状态
Qc＞K ，反应向逆反应方向进行
(3)利用K可判断反应的热效应：
若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；
若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。
栏目链接?特别提示：①化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的浓度，不能用任一时刻的浓度值。,②化学平衡常数不表示反应的快慢，即化学反应速率快，K值不一定大。,③使用催化剂能改变化学反应速率，但不会改变化学平衡常数。
栏目链接
3．使用平衡常数应注意的几个问题
(1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。
(2)在平衡常数表达式中：水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写。
C(s)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(g)，
K＝c(CO)·c(H2)/c(H2O)
Fe(s)＋CO(g)??Fe(s)＋CO2(g)，K＝c(CO2)/c(CO)
栏目链接 (3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。
例如：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)的平衡常数为K1，N2(g)＋H2(g)??NH3(g)的平衡常数为K2，NH3(g)??N2(g)＋H2(g)的平衡常数为K3。
①K1和K2的关系式为：K1＝K；
②K2和K3的关系式为：K2·K3＝1；
③K1和K3的关系式为：K1·K32＝1。 栏目链接 栏目链接下列关于平衡常数K的说法中，正确的是( )
①平衡常数K只与反应本身及温度有关 ②改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数K ③加入催化剂不改变平衡常数K ④平衡常数K只与温度有关，与反应的本身及浓度、压强无关
A．①② B．②③
C．③④ D．①③尝试
应用 栏目链接解析：平衡常数K是一个温度常数，只与反应本身及温度有关，催化剂不能改变化学平衡，故加入催化剂不改变平衡常数K。
答案：D 栏目链接 栏目链接例 一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)催化剂△2SO3(g)，知c始(SO2)＝0.4 mol/L，c始(O2)＝1 mol/L，经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19，试判断：
(1)当SO2转化率为50%时，该反应是否达到平衡状态？若未达到，向哪个方向进行？有关化学平衡常数的计算及应用
栏目链接 解析：(1) 2SO2＋O2?? 2SO3
开始/(mol/L) 0.4 1 0
转化/(mol/L) 0.2 0.1 0.2
转化后/(mol/L) 0.2 0.9 0.2
此时： =1.11＜19，可知
当SO2转化率为50%时，反应未达到平衡状态，反应向正反应方向进行。
答案：(1)反应Qc＜K，反应未达到平衡状态，反应向正反应方向进行 栏目链接(2)达到平衡状态时，SO2的转化率应为多少？
解析：(2)设达到平衡时，SO2转化的物质的量浓度为x，则O2转化，生成SO3为x。所以：
K＝ ≈19，x＝0.32 mol/L
故SO2的转化率为×100%＝ 80%。
答案：(2)80%名师点睛：化学平衡的计算——“三段式”分析法 栏目链接 栏目链接1．模式
mA(g)＋nB(g)?? pC(g)＋qD(g)
起始量 a b 0 0
变化量 mx nx px qx
平衡量 a－mx b－nx px qx
对于反应物：n(平)＝n(始)－n(变)；
对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(变)。
栏目链接2．解题基本思路
(1)设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。
(2)确定三个量：根据反应物、生成物及变化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量并按“1”中“模式”列表。
(3)解答题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，给出题目答案。
栏目链接3．化学平衡计算中用到的基本关系与定律
(1)各物质浓度变化量之比＝反应式中的化学计量数之比。
(2)反应物转化率＝其消耗浓度与起始浓度之比。
(3)平衡时某组分的体积分数＝该组分在平衡混合物中的物质的量的分数。
(4)阿伏加德罗定律及其推论。
栏目链接(5)改变平衡条件时，气体的平均相对分子质量()变化的规律：
①体系中若全为气体：据 ＝m(总)/n(总)直接判断；
②体系中若有固体或液体：当气体的物质的量不变时，据上式判断；当气体的物质的量改变时，则须根据混合气体中各组分气体体积比计算： ＝M1×V1%＋M2×V2%＋…。 栏目链接变式
应用(2013·海南卷，节选)反应A(g)??B(g) ＋C(g)在容积为1.0 L的密闭容器中进行，A的初始浓度为0.050 mol/L。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题：
栏目链接上述反应的温度T1__________T2，平衡常数K(T1)________K(T2)(填“大于”、“小于”或“等于”)。 栏目链接解析：图中显示，T2时达到平衡所用时间少，反应速率大，所以温度高；而温度越高c(A)越小，可判断反应为吸热反应，故升温K将增大。所以温度T1小于T2，平衡常数K(T1) 小于K(T2)。
答案：小于 小于 栏目链接课件34张PPT。第二章 化学反应速率和化学平衡
第四节 化学反应进行的方向 栏目链接1.了解自发过程和化学反应的自发性。
2.通过“有序”和“无序”的对比，了解熵和熵变的概念。
3.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
栏目链接 栏目链接 栏目链接有关化学反应进行的________、________和________是化学反应原理的三个重要组成部分。科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于________和由________变为________的自然现象，提出了互相关联的________判据和________判据，为最终解决上述问题提供了必要的依据。
要点一 自发过程和自发反应
栏目链接方向快慢限度“最低” “有序” “无序”焓 熵1．自发过程
(1)含义：在一定条件下， ________ 就可以自动进行的过程。
(2)特点：①体系趋向于从________状态转变为________状态(体系对外部________或者________热量)。
②在密闭条件下，体系有从________自发转变为________的倾向，即________原理。
栏目链接不用借助于外力高能低能做功释放有序无序熵增2．自发反应
在给定的一组条件下，可以________地进行到显著程度的化学反应。
栏目链接自发应用
思考1.“自发反应一定能自动进行，而非自发反应一定不能发生”这句话对吗？说明理由。
提示：不对。某些自发反应需在一定条件下才能自动进行，非自发反应具备了一定条件也能发生。如甲烷燃烧是自发反应，但需点燃或加热才能反应；石灰石分解为氧化钙和二氧化碳为非自发反应，在高温下可以发生。 栏目链接综合
拓展一、自发过程和非自发过程
1．自发过程的共同特点：体系趋于从高能量状态转变为低能量状态，如：①自然界中水总是从高处往低处流；②电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；③室温下冰块自动融化；④铁器暴露在潮湿空气中会生锈；⑤甲烷与氧气混合遇火就燃烧；⑥锌与CuSO4溶液会自动反应生成Cu和ZnSO4等等都是自发过程，其逆向都是非自发过程。其中④⑤⑥都是自发反应，其逆向都是非自发反应。
栏目链接2．自发过程和自发反应可被用来完成有用功：如向下流动的水可推动机器，甲烷燃烧可在内燃机中被用来做功，锌与CuSO4溶液的反应可被设计成原电池，可将氢气燃烧应设计成燃料电池等。
3．非自发过程要想发生，则必须对它做功：如利用水泵可使水从低处流向高处，通电可使水分解生成氢气和氧气。
栏目链接1．下列过程是非自发的是( )
A．水由高处向低处流
B．煤炭的燃烧
C．铁在潮湿空气中生锈
D．室温下水结成冰
尝试
应用解析：自然界中水由高处向低处流、煤炭的燃烧、铁在潮湿空气中生锈、室温下冰的融化，都是自发过程，其逆向都是非自发的。
答案：D 栏目链接要点二 化学反应进行方向的判据
1．焓判据
放热反应过程中体系能量________，具有自发进行的倾向，因此可用________来判断反应进行的方向。
2．熵判据
(1)熵：在密闭条件下，体系有从______自发地转变为______的倾向。因为与有序体系相比，______体系“更加稳定”，可以采取更多的存在方式。科学家用______(符号为______)来量度这种混乱(或无序)的程度。
栏目链接降低焓变有序无序无序S熵(2)熵增原理。
在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵________，即熵变(符号ΔS)________零。
(3)熵值大小的比较。
同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)_______S(l)________S(s)。
(4)熵判据。
体系有自发地向混乱度________(即________)的方向转变的倾向，因此可用________来判断反应进行的方向。
栏目链接增大大于 ＞＞增加熵增 熵变3．复合判据
过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程________ 和过程 ________ ，若允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。综合考虑____________和____________的复合判据，将更适合于所有的过程，只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。
栏目链接是否一定会发生发生的速率焓判据熵判据2.是否ΔS＞0的过程一定能自发进行，ΔS＜0的过程一定不能自发进行？
提示：不是。一个过程的ΔS＞0，只能说明该过程有自发进行的倾向，而这个过程是否一定会发生则不能确定；ΔS＜0的过程也能自发进行，如－10℃的液态水会自动结冰成为固态。
应用
思考
栏目链接综合
拓展二、决定和影响化学反应进行方向的因素
1．化学反应的方向与焓变的关系
(1)多数能自发进行的化学反应是放热反应。
例如：在常温、常压下，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的反应是自发的，反应放热：4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH(298 K)＝－444.3 kJ·mol－1。
(2)有些吸热反应也能自发进行。
例如：NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l) ΔH(298 K)＝＋37.30 kJ·mol－1。
(3)有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行。
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例如：在室温下和较高温度下均为吸热过程的CaCO3的分解反应
CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)
ΔH(298 K)＝＋178.2 kJ·mol－1，
ΔH(1200 K)＝＋176.5 kJ·mol－1。
栏目链接2．化学反应的方向与熵变的关系
反应的熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差；对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的熵变。
(1)许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行。产生气体的反应，气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值，为熵增加反应。 栏目链接例如：2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)。
(2)有些熵增加的反应在常温、常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行。
例如：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)；
C(石墨，s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)。
栏目链接(3)铝热反应是熵减小的反应，它在一定条件下也可以自发进行。
2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)。
任何反应体系都有趋向于从高能状态转变为低能状态和从有序自发地转变为无序的倾向，因此影响和决定化学反应进行方向的因素是焓变和熵变。
栏目链接三、焓变与熵变对反应方向的共同影响
1．用焓变和熵变的复合判据判断反应的方向
体系的自由能变化(符号为ΔG，单位为kJ·mol－1)综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用于化学反应自发进行的方向的判断，ΔG＝ΔH－TΔS。
(1)当ΔH＜0，ΔS＞0时，ΔG＜0，反应自发进行。
(2)当ΔH＞0，ΔS＜0时，ΔG＞0，反应不能自发进行。
(3)当ΔH＞0，ΔS＞0或ΔH＜0，ΔS＜0时，反应是否自发进行与温度有关，在一定温度下可使ΔG＝0，即反应达到平衡状态。
栏目链接2．用复合判据判断反应
方向的有关规律 栏目链接尝试
应用2．下列关于冰融化为水的过程判断正确的是( )
A．ΔH＞0，ΔS＜0 B．ΔH＜0，ΔS＞0
C．ΔH＞0，ΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔS＜0解析：融化是吸热的变化，故ΔH＞0，冰融化成水，分子活动能力增强，混乱度增大，故ΔS＞0。
答案：C 栏目链接 栏目链接例1 下列说法正确的是( )
A．在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行
B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝＋185.57 kJ/mol，能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向一、焓判据和熵判据
栏目链接解析：正确解答本题，首先要明确焓判据和熵判据对化学反应方向的影响，然后利用自由能变化(复合判据)进行综合分析判断，同时要注意催化剂在化学反应中的作用。A项错误，有些熵值增大的吸热反应可以自发进行；C项错误的原因是要将二者综合起来即利用复合判据进行判断；D项中使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的方向。
答案：B
栏目链接名师点睛：焓变和熵变都是与反应能否自发进行有关的因素，但又都不能独立地作为反应自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变对反应方向的综合影响。
栏目链接变式
应用1．以下自发反应可用能量判据来解释的是( )
A．硝酸铵自发地溶于水
B．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7 kJ/mol
C．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)
ΔH＝＋74.9 kJ/mol
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol
栏目链接解析：能量判据能够说明放热反应为自发反应，而A、B、C三个自发过程均为吸热过程，显然不能用能量判据来解释 。只有D项可以用能量判据解释 。
答案：D 栏目链接
例2下列反应中，一定不能自发进行的是( )
A．2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)
ΔH＝－78.03 kJ/mol ΔS＝1110 J/(mol·K)
B．CO(g)===C(石墨)＋O2(g)
ΔH＝110.5 kJ/mol ΔS＝－89.36 J/(mol·K)
C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)
ΔH＝－444.3 kJ/mol ΔS＝－280.1 J/(mol·K)二、交合判据
栏目链接D．NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)
ΔH＝37.301 kJ/mol ΔS＝184.05 J/(mol·K)
解析：A.反应为放热的熵增加反应，一定能自发进行；C.焓变对反应的方向起决定性作用，ΔH－TΔS＜0，常温、常压下反应能自发进行；D.熵变对反应的方向起决定性作用，ΔH－TΔS＜0，常温、常压下反应能自发进行。
答案：B 栏目链接名师点睛：(1)放热的熵增加(即ΔH＜0，ΔS＞0)的反应一定能自发进行。
(2)吸热的熵减小(即ΔH＞0，ΔS＜0)的反应一定不能自发进行。
(3)当焓变和熵变对ΔH－TΔS贡献相反时，如果二者相差悬殊，可能某一因素占主导地位。可能是焓变起决定性作用，即大多数放热反应是自发反应；可能是熵变起决定性作用，若干熵增加的反应是自发反应。
(4)当在焓变和熵变随温度变化不大的范围内，可以假定它们为常数，此时温度有可能对反应的方向起决定性作用。一些反应在低温下是非自发反应，而在高温下为自发反应。
栏目链接变式
应用2．试判断用于汽车净化的一个反应：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在298 K、100 kPa下能否自发进行。已知在298 K、100 kPa下，该反应的ΔH＝－113.0 kJ/mol，ΔS＝－145.3 J/(mol·K)。
解析：判断一个化学反应方向是否自发进行，在一定温度、压强下，若ΔH－TΔS＜0，则反应就能够自发进行；若ΔH－TΔS＝0，则反应达到平衡状态，若ΔH－TΔS＞0，则反应不能自发进行。因为本题中ΔH－TΔS＝－113.0 kJ/mol－298 K×[－145.3×10－3 kJ/(mol·K)]＝－69.7 kJ/mol＜0。因此室温下该反应能自发进行。
答案：可以自发进行 栏目链接
