化学反应的方向和限度
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课件18张PPT。第二单元 化学反应的方向和限度化学平衡状态化学反应的方向
判断化学反应方向的依据一.化学反应的方向1.自发反应:在一定条件下无需外界帮助就能
自动进行的反应.
2.说明:(a)无需外界帮助实际就是无需外界对
反应体系做功;
(b)可以从反应条件的角度判断反应是否为
自发反应.
若需要持续做功,如电解水,则反应非自发;
若反应之后,就不需要该条件,则反应自发.如H2与O2反应生成水.练习：判断下列过程的自发与非自发（室温下）
（1）打开活塞，分液漏斗中的水流进烧杯
（2）镁带燃烧
（3）氢气燃烧
（4）水分解成H2和O2过程
(5)氯气与溴化钾溶液的反应
(6)乙烯和溴单质的反应
(7)绿色植物的光合作用自发自发自发非自发自发自发非自发二、判断化学反应方向的依据1、对于化学反应，有着向能量较低方向进行的趋势，也就是通过放热实现的.因此,绝大多数放热反应都能自发进行,且反应放热越多,体系的能量降低也越多,反应越完全.
即反应的焓变是制约化学反应是否自发进行的因素之一。然而,有些反应是吸热反应,可在一定条件下却可以进行.如铵盐的溶解在常温下能自发进行;碳酸钙的分解在高温下也能进行.2、除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是 体系的混乱度大多数自发反应有趋向于体系的混乱度增大的趋势熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，
用符号S表示
在一个有大量微粒构成的体系中，微粒之间无规则排列的程度越大，体系的熵越大。举例:水在不同聚集状态的混乱度
一般来说,混乱度:气态＞液态＞固态反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用△S表示.
若体系的混乱度变大,该过程的△S >0;
若体系的混乱度变小,该过程的△S <0.
反应的△S越大,越有利于反应自发进行3 、如何正确判断一个化学反应 是否能够自发进行必须综合考虑反应的焓变和熵变恒温恒压时判断反应是否能够自发进行:
△H ＜0 △S>0
△H >0 △S ＜0
△H ＜0 △S ＜0
△H >0 △S>0自发非自发不一定不一定[跟踪练习] 根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变以及在常温下的反应方向.
①CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)
②2Mg(s)+O2(g)===2MgO(s)
③2Na(s)+2H2O(l)==2NaOH(aq)+H2(g) 三、化学平衡状态1.化学平衡状态的定义指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。注意对象条件状态结果可逆反应一定V(正)=V(逆)X(B)不变二、化学平衡是动态平衡2.化学平衡状态的特征动动态平衡：V(正) ≠0；V(逆) ≠0等定变V(正)＝V(逆) ≠0c(B)或n(B)或φ(B)一定条件改变→平衡改变逆化学平衡的研究对象是可逆反应某温度下，可逆反应：N2（g）+ 3H2（g）=== 2NH3（g）在恒容的容器中反应达到平衡的标志是（ ）
A．NH3的生成速率与NH3的分解速率相等。
B．单位时间生成n molN2，同时生成3n molH2。
C． N2、H2、NH3的分子数之比为1 ：3 ：2 。
D． N2、H2、NH3的物质的量浓度保持不变。
E．容器中气体的密度保持不变。
F．混合气体的平均摩尔质量保持不变。
G．容器中气体的总压强保持不变。
H. 断裂3molH-H键的同时2molN-H键.
I. 3V正(H2)=2V逆(NH3)ADFG1(1)υ正 = υ逆 （本质特征）
① 同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。
② 不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必须是不同方向的速率。(即一正一逆)二、化学平衡是动态平衡3.化学平衡状态的标志(2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变（外部表现）： ① 各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度均保持不变。
② 各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。
③ 若反应前后的物质都是气体，且总体积不等，则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒容）、平均摩尔质量、混合气体的密度（恒温、恒压）均保持不变。
④ 反应物的转化率、产物的产率保持不变。 二、化学平衡是动态平衡【例2】 下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是（ ）
反应容器内密度不随时间变化
P和S的生成速率相等
C. 反应容器内P、Q、R、S四者共存
D.反应容器内总物质的量不随时间而变化B【例3】下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是( )
A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成
B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂
D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成AC 【例4】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应: A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是 ( )
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量
BC【例5】 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是 ( )
①C的生成 速率与C的分解速率相等
②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB
③A、B、C的浓度不再变化
④A、B、C的分压强不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的物质的量不再变化
⑦单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB
⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2
A.②⑧ B.②⑤⑧
C.①③④⑦ D.②⑤⑥⑧
√
判断化学反应方向的依据一.化学反应的方向1.自发反应:在一定条件下无需外界帮助就能
自动进行的反应.
2.说明:(a)无需外界帮助实际就是无需外界对
反应体系做功;
(b)可以从反应条件的角度判断反应是否为
自发反应.
若需要持续做功,如电解水,则反应非自发;
若反应之后,就不需要该条件,则反应自发.如H2与O2反应生成水.练习：判断下列过程的自发与非自发（室温下）
（1）打开活塞，分液漏斗中的水流进烧杯
（2）镁带燃烧
（3）氢气燃烧
（4）水分解成H2和O2过程
(5)氯气与溴化钾溶液的反应
(6)乙烯和溴单质的反应
(7)绿色植物的光合作用自发自发自发非自发自发自发非自发二、判断化学反应方向的依据1、对于化学反应，有着向能量较低方向进行的趋势，也就是通过放热实现的.因此,绝大多数放热反应都能自发进行,且反应放热越多,体系的能量降低也越多,反应越完全.
即反应的焓变是制约化学反应是否自发进行的因素之一。然而,有些反应是吸热反应,可在一定条件下却可以进行.如铵盐的溶解在常温下能自发进行;碳酸钙的分解在高温下也能进行.2、除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是 体系的混乱度大多数自发反应有趋向于体系的混乱度增大的趋势熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，
用符号S表示
在一个有大量微粒构成的体系中，微粒之间无规则排列的程度越大，体系的熵越大。举例:水在不同聚集状态的混乱度
一般来说,混乱度:气态＞液态＞固态反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用△S表示.
若体系的混乱度变大,该过程的△S >0;
若体系的混乱度变小,该过程的△S <0.
反应的△S越大,越有利于反应自发进行3 、如何正确判断一个化学反应 是否能够自发进行必须综合考虑反应的焓变和熵变恒温恒压时判断反应是否能够自发进行:
△H ＜0 △S>0
△H >0 △S ＜0
△H ＜0 △S ＜0
△H >0 △S>0自发非自发不一定不一定[跟踪练习] 根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变以及在常温下的反应方向.
①CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)
②2Mg(s)+O2(g)===2MgO(s)
③2Na(s)+2H2O(l)==2NaOH(aq)+H2(g) 三、化学平衡状态1.化学平衡状态的定义指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。注意对象条件状态结果可逆反应一定V(正)=V(逆)X(B)不变二、化学平衡是动态平衡2.化学平衡状态的特征动动态平衡：V(正) ≠0；V(逆) ≠0等定变V(正)＝V(逆) ≠0c(B)或n(B)或φ(B)一定条件改变→平衡改变逆化学平衡的研究对象是可逆反应某温度下，可逆反应：N2（g）+ 3H2（g）=== 2NH3（g）在恒容的容器中反应达到平衡的标志是（ ）
A．NH3的生成速率与NH3的分解速率相等。
B．单位时间生成n molN2，同时生成3n molH2。
C． N2、H2、NH3的分子数之比为1 ：3 ：2 。
D． N2、H2、NH3的物质的量浓度保持不变。
E．容器中气体的密度保持不变。
F．混合气体的平均摩尔质量保持不变。
G．容器中气体的总压强保持不变。
H. 断裂3molH-H键的同时2molN-H键.
I. 3V正(H2)=2V逆(NH3)ADFG1(1)υ正 = υ逆 （本质特征）
① 同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。
② 不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必须是不同方向的速率。(即一正一逆)二、化学平衡是动态平衡3.化学平衡状态的标志(2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变（外部表现）： ① 各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度均保持不变。
② 各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。
③ 若反应前后的物质都是气体，且总体积不等，则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒容）、平均摩尔质量、混合气体的密度（恒温、恒压）均保持不变。
④ 反应物的转化率、产物的产率保持不变。 二、化学平衡是动态平衡【例2】 下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是（ ）
反应容器内密度不随时间变化
P和S的生成速率相等
C. 反应容器内P、Q、R、S四者共存
D.反应容器内总物质的量不随时间而变化B【例3】下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是( )
A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成
B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂
D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成AC 【例4】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应: A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是 ( )
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量
BC【例5】 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是 ( )
①C的生成 速率与C的分解速率相等
②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB
③A、B、C的浓度不再变化
④A、B、C的分压强不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的物质的量不再变化
⑦单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB
⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2
A.②⑧ B.②⑤⑧
C.①③④⑦ D.②⑤⑥⑧
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