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1、第二章化学反应速率和化学平衡教学目标教学目标1、了解化学反应速率的涵义；理解化学反应速率的表达式及其简单计算；了解化学反应速率的测量方法。、理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响；使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响；、体会实验在形成化学结论中的重要作用；通过识别有关化学反应速率与压强、温度或浓度等的图像，提高识图析图能力，培养从图像中挖掘化学信息的能力。、理解化学平衡状态等基本概念；理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征；常识性了解化学平衡常数的意义；、用化学平衡状态的特征判断可逆反应是否达到化学平衡状态
2、，从而提高判断平衡状态、非平衡状态的能力。通过从日常生活、基本化学反应事实中归纳化学状态等，提高学生的归纳和总结能力；通过溶解平衡、化学平衡、可逆反应之间的联系，提高知识的总结归纳能力。利用化学平衡的动态特征，渗透对立统一的辩证唯物主义思想教育。、了解熵的基本涵义及能量判椐和熵判椐的基本内容。 能说出化学反应 的焓变与熵变对反应进行方向的影响。 第二章 化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率 举出几例你在生活中所遇到与举出几例你在生活中所遇到与化学反应快慢有关的事例。化学反应快慢有关的事例。一、一、化学反应速率化学反应速率化学反应速率的含义：化学反应速率的含义： 化学反应速率是用来衡量化学反
3、应进化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。它与两个因素有关：一行快慢的物理量。它与两个因素有关：一个是反应的个是反应的时间时间；另一个是反应物或生成；另一个是反应物或生成物的物的浓度浓度。反应物浓度随着反应的进行而。反应物浓度随着反应的进行而不断减小，生成物浓度随着反应的不断进不断减小，生成物浓度随着反应的不断进行而增大。行而增大。1.1.化学反应速率的表示方法化学反应速率的表示方法: 用单位时间内反应物浓度的减少用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示或生成物浓度的增加来表示2.2.数学表达式数学表达式: : v (B) =3 3.单位单位:molL-1s-1或或mol
4、L-1min-1 或或molL-1h-1 4.关于关于化学反应速率的简单计算化学反应速率的简单计算:例例在某一化学反应里在某一化学反应里,反应反应物物A的浓度在的浓度在10 s内从内从4.0molL-1变成变成1.0molL-1,在这在这10 s内内A的化学反应速率是多少的化学反应速率是多少?0.3molL-1S-1例例向一个容积为向一个容积为1L的密闭容的密闭容器中放入器中放入2molSO2和和1molO2,在一在一定的条件下定的条件下,2s末测得容器内有末测得容器内有0.8molSO2,求求2s内内SO2、O2、SO3的平均反应速率和反应速率之比。的平均反应速率和反应速率之比。化学反应速率
5、之比化学反应速率之比=化学计量数之比化学计量数之比1.反应反应 N2 + 3 H2 2 NH3 ,在在 2L的的密闭容器中发生密闭容器中发生,5min内内NH3 的质的质量增加了量增加了1.7克克,求求v (NH3) 、v (H2)、 v (N2) 随堂练习随堂练习随堂练习随堂练习例例.在在 mA + n B = pC 的反应中的反应中,经经过过10 s的反应后的反应后,各物质的浓度变化为各物质的浓度变化为: A减少减少amolL-1, B减少减少a/2 molL-1 , C增加增加a molL-1,则该反应的化学方程式是则该反应的化学方程式是_小结：小结：1.求得的反应速率均为正数，没有负数
6、求得的反应速率均为正数，没有负数2.求出的反应速率是一段时间内的平均速求出的反应速率是一段时间内的平均速率而不是某一时刻的瞬时速率率而不是某一时刻的瞬时速率3.不同的物质表示的同一反应的反应速率，不同的物质表示的同一反应的反应速率，其数值不一定相等，其数值之比等于化其数值不一定相等，其数值之比等于化学方程式的计量数之比学方程式的计量数之比（所以，表示一个反应的反应速率必须指（所以，表示一个反应的反应速率必须指明对应的物质）明对应的物质）4.不用固体或纯液体表示化学反应速率。不用固体或纯液体表示化学反应速率。二、化学反应的速率是通过实验测定的。二、化学反应的速率是通过实验测定的。测定方法有测定方
7、法有 、直接观察某些性质（如释放出气体的体、直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强）；积和体系压强）；、科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸、科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力等）；收和发射、导电能力等）；、溶液中，常利用颜色深浅和显色物质浓、溶液中，常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。反应速率。（实验一）实验分析（实验一）实验分析 反应物（指气体和液体，不含纯液体和固体）反应物（指气体和液体，不含纯液体和固体）的浓度越大，反应时间越短，反应速率越快。的浓度越大，反应时间越短，反应速率越快。2.如何
8、比较一个化学反应的反应速率的大小如何比较一个化学反应的反应速率的大小?反应反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应在四种不同情况下的反应速率分别为速率分别为v (A) =0.15mol/(L.s)v (B)= 0.6mol/(L.s)v (C) = 0.4mol/(L.s)v (D)= 0.45mol/(L.s) 该反应进行的快慢顺序为该反应进行的快慢顺序为_=比较一个反应的反应速率的快慢比较一个反应的反应速率的快慢, ,必须找同一参照物必须找同一参照物随堂练习随堂练习随堂练习随堂练习3.根据下图填空:(1)反应物是反应物是_;生成物是生成物是_。(2)2min内内A、B、C三者的反应速
9、率是多少三者的反应速率是多少？该反应的化学方程式是？该反应的化学方程式是_B、AC2B+3A 3C随堂练习随堂练习随堂练习随堂练习4.在在25时，向时，向100mL含含HCl 14.6g的盐酸中，放入的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到铁粉，反应进行到2s时收集到氢气时收集到氢气1.12L(标况标况)，之后反应又进行了之后反应又进行了4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：化，则： (1)前前2s内用内用FeCl2表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为 ； (2)后后4s内用内用HCl表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为 ； (3)前前2s与后与后4s比较，反
10、应速率比较，反应速率 较快，其较快，其原因可能原因可能 。0.25mol/（Ls）0.25mol/（Ls）前前2s前前2s时段盐酸浓度比后时段盐酸浓度比后4s时段大时段大5把把下下列列四四种种X溶溶液液，分分别别加加进进四四个个盛盛有有10mL浓浓度度为为2 molL-1 的的盐盐酸酸的的烧烧杯杯中中，并并都都加加水水稀稀释释至至50mL，此此时时，X和和盐盐酸酸缓缓慢慢地地进行反应，其中反应速率最大的是（进行反应，其中反应速率最大的是（ ）。）。（A）10 mL、2 molL-1 （B）20 mL、2 molL-1（C）10 mL、4 molL-1 （D）20 mL、3 molL-1答案：答
11、案：D D 随堂练习随堂练习随堂练习随堂练习6反反应应4NH3+5O2 = 4NO+6H2O，在在5L的的密密闭闭容容器器中中进进行行半半分分钟钟后后，NO的的物物质质的的量量增增加加了了0.3mol，则则此此反反应应的的平平均均速速率率（x）（表表示示反反应应物物的的消消耗耗速速率率或或生生成成物物的的生生成成速速率率）为（为（ ）。）。（A）(O2)=0.01 molL-1s-1 （B）(NO)=0.008 molL-1s-1 （C）(H2O)=0.003 molL-1s-1 （D）(NH3)=0.002 molL-1s-1 答案： CD随堂练习随堂练习随堂练习随堂练习7反反应应4A（气气
12、）+5B（气气）= 4C(气气)+6D（气气）在在5L的的密密闭闭容容器器中中进进行行，半半分分钟钟后后，C的的物物质质的的量增加了量增加了0.3mol。下列论述正确的是（。下列论述正确的是（ ）（A）A的平均反应速率是的平均反应速率是0.010 molL-1s-1（B）容器中含）容器中含D的物质的量至少为的物质的量至少为0.45mol（C）容容器器中中A、B、C、D的的物物质质的的量量比比一一定定是是4:5:4:6（D）容器中）容器中A的物质的量一定增加了的物质的量一定增加了0.3mol答案：答案：B B随堂练习随堂练习随堂练习随堂练习8在在密密闭闭容容器器中中进进行行可可逆逆反反应应，A与
13、与B反反应应生生成成 C， 其其 反反 应应 速速 率率 分分 别别 用用 (A)、 (B)、(C)（molL-1s-1）表表示示，且且(A)、(B)、(C)之之间间有有如如下下所所示示的的关关系系： (B)=3(A)； 3(C)=2(B)。则此反应可表示为（。则此反应可表示为（ ）（A）2A+3B2C （B）A3B2C（C）3A+B2C （D）AB答案：答案：B B随堂练习随堂练习随堂练习随堂练习1.（1）Na2S2O3 溶液和溶液和 H2SO4 溶液反应的离子方程式：溶液反应的离子方程式：2. _（2 ）下列各组实验中）下列各组实验中溶液变浑浊的先后顺序是溶液变浑浊的先后顺序是：_ A.
14、0.1mol/L Na2S2O3 和和 H2SO4 各各 5ml，加水加水5ml，反应温度为反应温度为10OC B. 0.1mol/L Na2S2O3 和和 H2SO4 各各 5ml，加水加水10ml，反应温度为反应温度为10OCC. 0.1mol/L Na2S2O3和和 H2SO4 各各 5ml，加水加水10ml，反应温度为反应温度为30OCD. 0.2mol/L Na2S2O3 和和 H2SO4 各各 5ml，加水加水10ml，反应温度为反应温度为30OCD C ABS2O32 - + 2H + = S + SO2 + H2O附加题附加题 2.已知：已知：3 A（g ) + B ( g )
15、 2 C ( g ) + 2 D ( g )在不同条件下反应速率分别为：在不同条件下反应速率分别为： VA = 0.6 mol / ( L min ) VB=0.45mol / (L min ) VC = 0.4 mol / (L min ) VD=0.45mol / (L min ) 则此反应在不同条进行最快的是件下则此反应在不同条进行最快的是件下 （ ）1243 （A ) ( B ) (C ) ( D )3211423 A（g ) + B ( g ) 2 C ( g ) + 2 D ( g ) 1VA = 0.6 0.2 0.4 0.4 2VB=0.45 1.35 0.9 0.9 3VC=
16、0.4 0.6 0.2 0.44VD=0.450.675 0.225 0.45C附加题附加题课后作业课后作业、课本页练习、课本页练习3一题一题、预习、预习第二章 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 1 1、 在通常情况下，在通常情况下，NaNa与水的反应和与水的反应和MgMg与水的反应与水的反应哪个剧烈哪个剧烈( (反应速率快反应速率快) )？为什么？为什么？ 2 2、将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等体积、将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等体积等浓度的盐酸中，产生等浓度的盐酸中，产生COCO2 2的速率哪个较快？为什么？的速率哪个较快？为什么？ 3 3、石油的形成要多少年
17、？炸药的爆炸呢？、石油的形成要多少年？炸药的爆炸呢？ 以上说明化学反应速率的决定因素是什么？以上说明化学反应速率的决定因素是什么？决定化学反应速率的主要因素决定化学反应速率的主要因素决定化学反应速率的主要因素决定化学反应速率的主要因素 决定化学反应速率的因素是参加反应的物质决定化学反应速率的因素是参加反应的物质本身的化学性质本身的化学性质。 影响反应速率的因影响反应速率的因素素（2 2）外部因素：）外部因素：（1 1）内部因素（主要因素）内部因素（主要因素） ： 参参加反应加反应物质的性质物质的性质浓度：浓度：压强：压强：温度：温度：催化剂：催化剂：其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。其他因素：光
18、、颗粒大小、溶剂等。 没合适的取向没合适的取向没足够的能量没足够的能量足够的能量足够的能量 +合适的取向合适的取向 碰碰 撞撞 理理 论论 类比法：类比法：借鉴投篮借鉴投篮n n活活= =n n总总活活% %活化分子百分数：活化分子百分数： （活化分子数（活化分子数/ /反应物分子数）反应物分子数）100%100%化学反应速率主要取决于：化学反应速率主要取决于：所有所有能够改变内能能够改变内能, ,运动速率运动速率, ,以及碰撞几率以及碰撞几率的方法，的方法，都都可以用来改变、控制反应的速率可以用来改变、控制反应的速率。一个反应经历的过程一个反应经历的过程普通普通分子分子活化活化能能活化活化分
19、子分子合理合理取向的取向的碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物质新物质能量能量有效碰撞的几率有效碰撞的几率一、浓度对反应速率的影响一、浓度对反应速率的影响浓度增大浓度增大 单位体积内单位体积内n n总总T T不变，不变，活活% %不变不变n n活活增大增大有效碰撞有效碰撞 VV1 1、在其他条件不变时，、在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增增大反应物浓度，可以增大反应速率大反应速率实验实验2-22-2结论：浓度大的结论：浓度大的H H2 2C C2 2O O4 4（aqaq）先褪色先褪色2KMnO2KMnO4 4 + 5H + 5H2 2C C2 2O O4 4 +3H +3H2 2SOSO4 4
20、=K=K2 2SOSO4 4 +2MnSO +2MnSO4 4 +10CO +10CO2 2+8H+8H2 2O O规律：规律：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应的速反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应的速率。率。浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响本本质质原原因因反应物浓度增大，单位体积内反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增活化分子数增多多，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。 a a、此规律此规律只适用于气体或溶液的反应只适用于气体或溶液的反应，对于
21、纯固体或液，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量一体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量一般不会改变化学反应速率。般不会改变化学反应速率。 c c、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。此一般反应速率也会逐渐减小。注意：注意： 应用应用1 1：一定条件下，在一定条件下，在CaCOCaCO3 3( (块状块状)+2HCl=CaCl)+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：反应中，为了加快反应的速率，下列
22、那些方法可行：A A、增加、增加HClHCl的浓度的浓度 B B、加水、加水 C C、增加同浓度盐酸的量、增加同浓度盐酸的量 D D、改加、改加CaCOCaCO3 3粉末粉末 b b、一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大，、一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。固体反应物表面积越小，反应速率越小。请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响情况率的影响情况 二、压强对反应速率的影响二、压强对反应速率的影响增大压强，反应物浓度增大，反应速率加快。增大压强，反应物浓度增大，反应速
23、率加快。结论：其它条件不变时，有气体参加的结论：其它条件不变时，有气体参加的反应中，增大压强，反应速率加快；减反应中，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。小压强，反应速率减慢。注意：注意： 1 1、压强对反应速率的影响适用、压强对反应速率的影响适用于有气体参加的反应。于有气体参加的反应。 2 2、由于固体、液体粒子间的空、由于固体、液体粒子间的空隙很小，增大压强几乎不能改变它们隙很小，增大压强几乎不能改变它们的浓度，因此对的浓度，因此对只有只有固体或液体参加固体或液体参加的反应，压强的变化对于反应速率的的反应，压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不计。影响可以忽略不计。原因：原因：
24、对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，因而可以增大体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，因而可以增大化学反应的速率。化学反应的速率。2、压强对反应速率的影响。、压强对反应速率的影响。 请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响情况应速率的影响情况 规律：规律：对于有气体参加的反应对于有气体参加的反应，若其他条件，若其他条件不变，增大压强，不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快；减小
25、压强，反反应速率加快；减小压强，反应应速率减慢。速率减慢。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VC增大增大 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C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压强只对于压强只对于有气体参加的反应有气体参加的反应的速率有影响的速率有影响发散思考发散思考：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？思考思考:在在N2+3H2 2NH3中，当其他外界条件不变时：中，当其他外界条件不变时：减小体系压强，该反应的速率怎么变？减小体系压强，
26、该反应的速率怎么变？在反应中保持体系容积不变，充入在反应中保持体系容积不变，充入N2 ，反应的速率怎么变？反应的速率怎么变？在反应中保持体系容积不变，充入在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？反应的速率怎么变？在反应中保持体系压强不变，充入在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？反应的速率怎么变？压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响 压强影响反应速率，压强影响反应速率，必须伴随有压强改变时体必须伴随有压强改变时体积的改变现象积的改变现象。否则，压强的变化并没有作用到反。否则，压强的变化并没有作用到反应的体系上。即压强变则体积变，实际是浓度的变应的体系上。即压强
27、变则体积变，实际是浓度的变化。若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变，化。若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变，则速率不变。则速率不变。如在密闭容器中通入惰性气体。如在密闭容器中通入惰性气体。注意：注意：对于气体有下列几种情况对于气体有下列几种情况:1、恒温时：、恒温时：增大压强增大压强体积减少体积减少C增大增大反应反应速率增大速率增大2、恒容时：、恒容时： A、充入气体反应物、充入气体反应物反应物浓度增大反应物浓度增大总压总压增大增大反应速率增大反应速率增大； B、冲入、冲入“无关气体无关气体”（如（如He、N2等）等）引引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓起总压增大，但各反
28、应物的分压不变，各物质的浓度不变度不变反应速率不变反应速率不变3、恒压时：、恒压时：冲入冲入“无关气体无关气体”（如（如He等）等）引起引起体积增大，体积增大， 各反应物浓度减少各反应物浓度减少反应速率减慢。反应速率减慢。例例：对于反应：对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列条在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（件哪些不能加快该反应的化学反应速率（ ） A、缩小体积使压强增大缩小体积使压强增大 B、体积不变充入体积不变充入 N2 使压强增大使压强增大C、体积不变充入体积不变充入 O2使压强增大使压强增大 D、使体积增大到原来的使体积增大到原来的2倍倍E、体积不
29、变充入氦气使压强增大体积不变充入氦气使压强增大压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响DE三、温度对反应速率的影响三、温度对反应速率的影响实验实验2-3结论：温度高的溶液先出现浑浊结论：温度高的溶液先出现浑浊Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O1、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、一般说来，温度每升高、一般说来，温度每升高10，速率增加，速率增加2-4倍。倍。V倍数值倍数值（t2-t1)/10 = 变化后的反应速率变化后的反应速率3、温度对反应速率影响的规律，对吸热
30、反应，放热、温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反应都适用。反应都适用。4、反应若是可逆反应，、反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率升高温度，正、逆反应速率都加快，都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。降低温度，正、逆反应速率都减小。温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响本本质质原原因因升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为活化分子，使得活化分子，使得活化分子百分数提高活化分子百分数提高，活化分，活化分子间的有效碰撞频率变大，故反应速率增大。子间的有效碰撞频率变大，故反应速率增大。冰箱延长食物保鲜期冰箱延长食物保鲜期你能举出生活中利你能
31、举出生活中利用改变温度改变反用改变温度改变反应速率的例子吗应速率的例子吗四、催化剂对反应速率的影响四、催化剂对反应速率的影响实验实验2-4结论：加入催化剂可以加快反应的速率结论：加入催化剂可以加快反应的速率使用催化剂，能够使用催化剂，能够降低反应所需的能量降低反应所需的能量，这样会使，这样会使更多的反应物的分子成为活化分子更多的反应物的分子成为活化分子，大大增加单位，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。因而体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。因而使反应速率加快使反应速率加快。催化剂催化剂：能改变化学反应速率而自身的化学组成和质量在反能改变化学反应速率而自身的化学组成和质量在
32、反应前后保持不变应前后保持不变催催化化剂剂正催化剂正催化剂负催化剂负催化剂加快加快化学反应速率化学反应速率减慢减慢化学反应速率化学反应速率注：不说明指正催化剂注：不说明指正催化剂四、催化剂对反应速率的影响四、催化剂对反应速率的影响能能量量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子变成生成变成生成物分子放物分子放出的能量出的能量反应热反应热没加催没加催化剂化剂加了催化剂加了催化剂 凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。 使用催
33、化剂使用催化剂同等程度同等程度的增大（减慢）正逆反应速的增大（减慢）正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。率，从而改变反应到达平衡所需时间。 没特别指明一般指正催化剂没特别指明一般指正催化剂 催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用应无作用 催化剂一定的催化剂一定的具有选择性具有选择性 催化剂中毒催化剂中毒：催化剂的活性因接触少量的杂质而：催化剂的活性因接触少量的杂质而明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。注意：注意：五、其他如光照、反应物固体的颗粒大小、五、其他如光照、反应物固体的颗粒
34、大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。学反应的速率产生影响。 各条件对速率的影响大小是：各条件对速率的影响大小是： 催化剂催化剂 温度温度浓度浓度=压强压强(体积变化引起体积变化引起的的)。 各种影响都有其局限性，要针对具体各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分析。反应具体分析。总结: 外界条件对化学反应速率的影响（总结）外界条件对化学反应速率的影响（总结）影响因素影响因素分子总分子总数数活化分子活化分子百分数百分数活化分活化分子总数子总数活化分子浓度活化分子浓度（单位体积活（单位体积活化分子数）化分子数）增大浓度增大浓度增
35、大压强增大压强升高温度升高温度正催化剂正催化剂增加增加不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加不变不变练习练习1：对于在溶液间进行的反应，对反应对于在溶液间进行的反应，对反应速率影响最小的因素是（速率影响最小的因素是（ ） A、温度温度 B、浓度浓度 C、压强压强 D、催化催化剂剂练习练习2：下列条件的变化，是因为降低反应下列条件的变化，是因为降低反应所需的能量而增加单位体积内的反应物活化所需的能量而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反应速率加快的是（分子百分数致使反应速率加快的是（ ） A、增大浓度增大浓度 B、增
36、大压强增大压强 C、升高温度升高温度 D、使用催化剂使用催化剂练习练习3： 设设NO+CO2 2CO(正反应吸热正反应吸热)反应速率为反应速率为v1；N2+3H2 2NH3(正反应正反应放热放热)反应速率为反应速率为v2。对于前述反应，当温对于前述反应，当温度升高时，度升高时，v1和和v2变化情况为（变化情况为（ ） A、同时增大同时增大 B、 同时减小同时减小 C、 v1减少，减少，v2增大增大 D、 v1增大，增大，v2减减小小练习练习4：在密闭容器里，通入在密闭容器里，通入x mol H2和和y mol2()，改变下列条件，改变下列条件，反应速率将如何改变反应速率将如何改变? (1)升高
37、温度升高温度 ；(2)加入催化剂加入催化剂 ；(3)充入更多的充入更多的H2 ；(4)扩大容器的体积扩大容器的体积 ；(5)容器容积不变，通入氖气容器容积不变，通入氖气 。 练习练习5：KClO3和和NaHSO3间的反应生成间的反应生成Cl-和和H+、SO42-离子的速度与时间关系如图所离子的速度与时间关系如图所示，已知反应速率随示，已知反应速率随c(H+)的增加而加快，的增加而加快，试说明：试说明：(1)为什么反应开始时，反应速率为什么反应开始时，反应速率增大？增大？ (2)反应后期速率降低的主要原因反应后期速率降低的主要原因是什么？是什么？ 反反应应速速率率时间时间 增大反应物的浓度增大反
38、应物的浓度使反应速率加快的主要原因（使反应速率加快的主要原因（ ）对于气体参与体系对于气体参与体系增大压强增大压强使反应速率加快的主要原因使反应速率加快的主要原因是（是（ ）升高温度升高温度使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（ ）使用催化剂使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（ ）A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数总数B、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加增大分子的运动速率而使有效碰撞增加C、 升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增
39、加 D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加AAC D练习练习6： 将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是其中能使最初的化学反应速率增大的是 （ ）A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半半C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍盐酸和碳酸钙不变，增大
40、压强一倍 E、加入加入CaCl2溶液溶液 F、加入加入CaCl2固体固体G、将、将CaCO3用用CaCO3粉末代替粉末代替BG练习练习7：硫代硫酸钠硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸发生如下反应：与稀硫酸发生如下反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O 下列四种情况中最早出现浑浊的是：（）下列四种情况中最早出现浑浊的是：（）A、10时时0.1 mol /L Na2S2O3和和0.1 mol /L H2SO4各各 5 mLB、10时时0.1 mol /L Na2S2O3和和0.1 mol /L H2SO4 各各5 mL，加水加水10mLC 、20时时0.1 mol /
41、L Na2S2O3和和0.1 mol /L H2SO4各各 5 mLD、 20 时时0.2mol /L Na2S2O3和和0.1 mol /L H2SO4各各5 mL，加水加水10 mLC练习练习8：第二章 化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡第三节 化学平衡第课时化学平衡状态复习：复习：什么叫可逆反应？可逆反应有哪些特点？什么叫可逆反应？可逆反应有哪些特点？ 在在相同条件下相同条件下，既能向正反应方向进行，既能向正反应方向进行，同时同时，又能向逆反应方向进行的化学反应，又能向逆反应方向进行的化学反应，叫做可逆反应。叫做可逆反应。思考：化学反应速率研究反应的快慢，研究思考：化学反应速率研究反应
42、的快慢，研究一个化学反应还需要讨论哪些内容？一个化学反应还需要讨论哪些内容？可逆反应的特点：可逆反应的特点：同一条件、同时反应、方向对立同一条件、同时反应、方向对立不可能完全转化不可能完全转化还还需要研究化学反应需要研究化学反应进行的程度进行的程度化学平衡化学平衡讨论：可逆反应为什么有讨论：可逆反应为什么有“度度”的限制？的限制？“度度”是怎样产生的？是怎样产生的？分析：在一定温度下，将一定分析：在一定温度下，将一定质量的蔗糖溶于质量的蔗糖溶于100mL水的过程水的过程如右图，蔗糖在溶解时，一方面，蔗糖分子不断离如右图，蔗糖在溶解时，一方面，蔗糖分子不断离开蔗糖表面扩散到水中，另一方面，溶液中
43、的蔗糖开蔗糖表面扩散到水中，另一方面，溶液中的蔗糖分子又不断在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体。分子又不断在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体。蔗糖晶体蔗糖晶体 蔗糖溶液蔗糖溶液溶解溶解结晶结晶过程分析：过程分析：开始时，开始时，v溶解溶解 ，v结晶结晶然后，然后， v溶解溶解 ，v结晶结晶 最大最大0逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大最后，最后， v溶解溶解 v结晶结晶 建立溶解平衡，建立溶解平衡，形成饱和溶液，即溶解的形成饱和溶液，即溶解的蔗糖的质量与结晶的蔗糖质量相等，固体质量蔗糖的质量与结晶的蔗糖质量相等，固体质量不再减少了。不再减少了。讨论：在一定条件下，达到溶解平衡后，讨论：在一定条件下，达到
44、溶解平衡后，蔗糖晶体的质量和溶液的浓度是否变化？蔗糖晶体的质量和溶液的浓度是否变化？溶解和结晶过程是否停止？溶解和结晶过程是否停止？晶体质量和溶液的浓度不会发生改变，但晶体质量和溶液的浓度不会发生改变，但溶解和结晶过程并未停止，溶解和结晶过程并未停止， v溶解溶解v结晶结晶，蔗糖溶解多少则结晶多少。蔗糖溶解多少则结晶多少。“度度”（限度）的产生（限度）的产生 消耗量等于生成消耗量等于生成量，量上不再变化量，量上不再变化一、一、化学平衡的建立过程化学平衡的建立过程在在反应反应CO+H2O CO2+H2中，将中，将0.01 mol CO和和0.01 mol H2O (g)通入通入1L密闭容器中，反
45、应一段密闭容器中，反应一段时间后，各物质浓度不变。时间后，各物质浓度不变。1、反应刚开始时：、反应刚开始时： 反应物浓度反应物浓度，正反应速率，正反应速率 ，生成物浓生成物浓度为度为，逆反应速率为，逆反应速率为。最大最大最大最大00逐渐减小逐渐减小逐渐逐渐减小减小逐渐增大逐渐增大逐渐增大逐渐增大2、反应过程中：反应物浓度、反应过程中：反应物浓度，正反应，正反应速率速率 ，生成物浓度生成物浓度，逆反应，逆反应速率速率3、一定时间后，必然出现、一定时间后，必然出现V正反应速率正反应速率V逆反应速率逆反应速率vtv正正v逆逆v正正 v逆逆t14 4、t1时刻后，时刻后， v正正 v逆逆 ,即正反应消
46、耗的反应物的即正反应消耗的反应物的量与逆反应生成的反应物的量相等，反应物和生成量与逆反应生成的反应物的量相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化物的浓度不再发生变化 化学平衡化学平衡二、化学平衡二、化学平衡1 1、概念：、概念： 在外界条件不变的情况下，在外界条件不变的情况下，可逆反应可逆反应进进行到一定的程度时，行到一定的程度时，V V正反应速率正反应速率=V=V逆反应速率逆反应速率，化，化学反应进行到最大限度，反应物和生成物的学反应进行到最大限度，反应物和生成物的浓度不再发生变化浓度不再发生变化，反应混合物处于化学平，反应混合物处于化学平衡状态，简称衡状态，简称化学平衡化学平衡反应条件：反应
47、条件：2、化学平衡的性质：化学平衡的性质：温度、压强、浓度等不变温度、压强、浓度等不变可逆反应，不可逆反应一般不会出现平衡状态可逆反应，不可逆反应一般不会出现平衡状态条件不变是条件不变是基础基础研究对象：研究对象：可逆反应是可逆反应是前提前提本质：本质： v正正 v逆逆即即同一物质同一物质消耗速率与生成速率相等消耗速率与生成速率相等速率相等是速率相等是实质实质现象：现象：反应混合物组成成分的浓度保持不变反应混合物组成成分的浓度保持不变浓度不变是浓度不变是标志标志注意：注意： 平衡时，反应混合物平衡时，反应混合物各组成成分各组成成分的的物质物质的量浓度、百分含量恒定，的量浓度、百分含量恒定，但不
48、相等但不相等。同时，。同时，平衡状态下，反应平衡状态下，反应体系的压强恒定体系的压强恒定、 反应反应混合气体的混合气体的相对分子质量相对分子质量恒定恒定3 3、化学平衡的、化学平衡的特征特征：逆、动、等、逆、动、等、定、变、同定、变、同逆：逆：研究的对象是可逆反应。研究的对象是可逆反应。动：动：化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状，但正反应化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状，但正反应和逆反应和逆反应并未停止，是一个并未停止，是一个动态平衡动态平衡。等：等：达到化学平衡时，达到化学平衡时，v正正 v逆逆0定：定：反应混合物各组分的浓度保持一定。反应混合物各组分的浓度保持一定。变：变：化学平衡建立在
49、一定条件下，条件改变时，平衡就化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就会被破坏，变为不平衡，并在新条件下建立新的平会被破坏，变为不平衡，并在新条件下建立新的平衡。衡。同：同：在在一定条件下，可逆反应不论是从正反应还是逆一定条件下，可逆反应不论是从正反应还是逆反应开始，还是正逆反应同时开始，只要起始浓反应开始，还是正逆反应同时开始，只要起始浓度相当，均可以建立相同的化学平衡。即平衡的度相当，均可以建立相同的化学平衡。即平衡的建立与途径无关。建立与途径无关。4、达到化学平衡的、达到化学平衡的标志标志：V正正=V逆逆和反应混合物各组分和反应混合物各组分浓度保持不变浓度保持不变是判断平衡的两大主要
50、标是判断平衡的两大主要标志。志。直接标志：直接标志：速率关系：速率关系： v正正 v逆逆应用：应用：判断平衡时，要注意用判断平衡时，要注意用“同同”、“等等”、“逆逆”的原则的原则同：同：同一种物质的同一种物质的V正正和和V逆逆才能比较才能比较等：等：转化后的反应速率必须相等转化后的反应速率必须相等逆：逆：反应方向必须对立反应方向必须对立含量关系：含量关系：反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、摩尔分数、体积分数、分子数之比保持不变摩尔分数、体积分数、分子数之比保持不变以以反应反应mA(g)+nB (g) pC(g)为例，达到为例，达到平衡的标
51、志为：平衡的标志为： A的消耗速率与的消耗速率与A的生成速率的生成速率A的消耗速率与的消耗速率与C的的速率之比等于速率之比等于B的的生成速率与生成速率与C的的速率之比等于速率之比等于A的生成速率与的生成速率与B的的速率之比等于速率之比等于相等相等消耗消耗m ：p生成生成n ：p消耗消耗m ：n异边同向，同边异向，比例计量异边同向，同边异向，比例计量例例1、一定条件下，反应、一定条件下，反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是达到平衡的标志是A、单位时间内生成单位时间内生成n mol A2同时生成同时生成n molAB B、单位时间内生成单位时间内生成2n mol AB 同时生成
52、同时生成n mol B2 C、单位时间内生成单位时间内生成n mol A2 同时生成同时生成n mol B2 D、单位时间内生成单位时间内生成n mol A2 同时消耗同时消耗n mol B2 例例2、一定条件下，反应、一定条件下，反应N2+3H2 2NH3达到平衡达到平衡的标志是的标志是 A、一个一个NN键键断裂的同时，有三个断裂的同时，有三个HH键键形成形成 B、一个一个NN键断裂的同时，有三个键断裂的同时，有三个HH键断裂键断裂 C、一个一个NN键断裂的同时，有六个键断裂的同时，有六个NH键键断裂断裂 D、一个一个NN键断裂的同时，有六个键断裂的同时，有六个NH键形成键形成 在判断化学平
53、衡时，要注意化学键数与反应在判断化学平衡时，要注意化学键数与反应物质的物质的量之间的联系，同时要注意成物质的物质的量之间的联系，同时要注意成键、断键与反应方向之间的关系。键、断键与反应方向之间的关系。间接标志：间接标志：以以反应反应mA(g)+nB (g) pC(g)为例为例混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间改变而混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间改变而，（适用于，（适用于）改变改变m+np 的反应的反应、混合气体的平均相对分子质量、密度不随时间改变而、混合气体的平均相对分子质量、密度不随时间改变而，（适用于，（适用于）改变改变m+np 的反应的反应各气体体积、气体分压、各
54、物质的物质的量不随时间改变各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不随时间改变、特殊标志：、特殊标志：对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，反应达到平对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，反应达到平衡衡对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，反应达到平对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，反应达到平衡衡 气体的总压、气体的总的物质的量、混合气体气体的总压、气体的总的物质的量、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、反应混合的平均相对分子质量、混合气体的密度、反应混合物平衡时物质的量之比物平衡时物质的量之比在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是：在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是：例
55、例3、在一定温度下，向、在一定温度下，向aL密闭容器中加入密闭容器中加入1molX气体和气体和2molY气体发生如下反应：气体发生如下反应：X(g)+2Y(g) 2Z(g），），此反应达到平衡的标志是：此反应达到平衡的标志是：A、容器内压强不随时间变化容器内压强不随时间变化 B、容器内各物质的浓度不随时间变化容器内各物质的浓度不随时间变化 C、容器内容器内X、Y、Z的的浓度之比为浓度之比为1:2:2D、单位时间消耗单位时间消耗0.1molX的同时生成的同时生成0.2molZ课堂练习：课堂练习： 【】 在一定温度下在一定温度下,可逆反应可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（达
56、到平衡的标志是（ ）A.C的生成速率与的生成速率与C分解的速率相等分解的速率相等 B.单位时间内生成单位时间内生成n molA,同时生同时生3n molBC.A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为的分子数比为1:3:2AC【2】 下列说法中可以充分说明反应下列说法中可以充分说明反应: P(g)+Q(g) R(g)+S(g) , 在恒温下已达平衡状在恒温下已达平衡状态的是（）态的是（） A. 反应容器内压强不随时间变化反应容器内压强不随时间变化B.B.P和和S的生成速率相等的生成速率相等C.反应容器内反应容器内P、Q、R、S四者共存四者共存 D.反应容器内总物质的量不
57、随时间而变化反应容器内总物质的量不随时间而变化 B 【3】在一定温度下的恒容容器中在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量当下列物理量不再发生变化时不再发生变化时,表明表明A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已已达平衡状态的是达平衡状态的是 ( )A.混合气体的压强混合气体的压强 B.混合气体的密度混合气体的密度C.B的物质的量浓度的物质的量浓度 D.气体的总物质的量气体的总物质的量BC【4】 在一定温度下在一定温度下,下列叙述不是可逆反应下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是达到平衡的标志的是 C的生成的生成 速率与速率与C的分解速率相等的分解
58、速率相等 单位时间内生成单位时间内生成a molA,同时生成同时生成3a molB A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化A、B、C的分压强不再变化的分压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的物质的量不再变化混合气体的物质的量不再变化 A、B、C、D的分子数之比为的分子数之比为1:3:2:2 A. B. C. D. ( A )第三节 化学平衡第课时影响化学平衡的条件影响化学平衡的条件影响化学平衡的条件思考：反应条件改变是如何影响化学平衡？思考：反应条件改变是如何影响化学平衡？一定条件下一定条件下的化学平衡的化学平衡v正正 v逆逆，反，反应混合物中应混合物中各组分的
59、含各组分的含量恒定量恒定条件改变条件改变反应速率改变，反应速率改变，且变化量不同且变化量不同非平衡状态非平衡状态平衡被破坏平衡被破坏 v正正 v逆逆，反，反应混合物中应混合物中各组分的含各组分的含量不断变化量不断变化一定时间后一定时间后新条件下的新条件下的新化学平衡新化学平衡v正正 v逆逆，反应混合物反应混合物中各组分的中各组分的含量恒定含量恒定平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态化学平衡的移动化学平衡的移动一、化学平衡的移动一、化学平衡的移动总结：化学平衡的研究对象是总结：化学平衡的研究对象是，化，化学平衡是有条件限制的学平衡是有条件限制的平衡，只有在平衡，只有在时才能保持平衡，当外界条件时才能
60、保持平衡，当外界条件（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会被被，反应混合物里各组分的含量不断，反应混合物里各组分的含量不断 ，由于条件变化对正逆反应速率的，由于条件变化对正逆反应速率的影响不同，致使影响不同，致使v正正 v逆逆，然后在新条件下，然后在新条件下建立建立 可逆反应可逆反应动态动态条件一定条件一定破坏破坏发生变化发生变化新的平衡新的平衡1、化学平衡移动的定义：、化学平衡移动的定义：化学上把这种化学上把这种可逆反应中旧化学平衡的破坏可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学新化学平衡建立的过程平衡建立的过程叫做化学平衡的移动叫做化学平衡的移动2、化学平衡的
61、移动方向的速率判断：、化学平衡的移动方向的速率判断：若外界条件变化引起若外界条件变化引起v正正 v逆逆：平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动若外界条件变化引起若外界条件变化引起v正正 v逆逆：平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动若外界条件变化引起若外界条件变化引起v正正 v逆逆：旧平衡未被破坏，平衡不移动旧平衡未被破坏，平衡不移动二、影响化学平衡的条件二、影响化学平衡的条件1、浓度对化学平衡的影响、浓度对化学平衡的影响【实验实验25】 【实验实验26】结论：结论：增大任何一种反应物浓度使化学平衡增大任何一种反应物浓度使化学平衡向向反应方向移动反应方向移动正正移动方向移动方向速率变化速率
62、变化减小反应物减小反应物浓度浓度减小生成物减小生成物浓度浓度增大生成物增大生成物浓度浓度增大反应物增大反应物浓度浓度平衡移动平衡移动原因原因浓度变浓度变化对反化对反应速率应速率的影响的影响v正正首先增大首先增大v逆逆随后增大随后增大且且v正正 v逆逆正正反应方向反应方向v逆逆首先增大首先增大v正正随后增大随后增大且且v逆逆 v正正逆反应方向逆反应方向 v逆逆首先减小首先减小 v正正随后减小随后减小且且v正正 v逆逆正正反应方向反应方向v正正首先减小首先减小v逆逆随后减小随后减小且且v逆逆 v正正逆反应方向逆反应方向结论：结论：当其他条件不变时，增大反应物浓当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小
63、生成物浓度，化学平衡向度或减小生成物浓度，化学平衡向反应方向移动；增大生成物浓度或减小反反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，化学平衡向应物浓度，化学平衡向反应方向移反应方向移动。动。正正逆逆思考：某温度下，反应思考：某温度下，反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)达到平衡后，增加或移去一部达到平衡后，增加或移去一部分碳固体，化学平衡移动吗？为什么？分碳固体，化学平衡移动吗？为什么？结论：平衡不移动，因为固体或纯液体的结论：平衡不移动，因为固体或纯液体的浓度是常数，其用量的改变不会影响浓度是常数，其用量的改变不会影响v正正和和 v逆逆，化学平衡不移动，化学平衡不移动强调：强
64、调：气体或溶液浓度的改变会引起反应速气体或溶液浓度的改变会引起反应速率的变化，纯固体或纯液体率的变化，纯固体或纯液体用量用量的变化的变化不会不会引起反应速率改变，化学平衡引起反应速率改变，化学平衡不移动不移动2、压强对化学平衡的影响、压强对化学平衡的影响讨论：压强的变化对化学反应速率如何影响？讨论：压强的变化对化学反应速率如何影响？v正正和和 v逆逆怎样变化？怎样变化？结论：结论：压强增大压强增大， v正正和和 v逆逆同时同时增大，压强增大，压强减小减小，v正正和和 v逆逆同时减小同时减小。问题：压强的变化如何改变不同反应的问题：压强的变化如何改变不同反应的 v正正和和 v逆逆的倍数的倍数？N
65、2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应中，压强变反应中，压强变化和化和NH3含量的关系含量的关系压强（压强（MPa)15103060100NH3 %2.09.216.435.553.669.4结论：结论：压强增大，压强增大， NH3增大，平衡向增大，平衡向正反应方向移动。正反应方向移动。增大压强，平衡向气体体积缩小方向移动。增大压强，平衡向气体体积缩小方向移动。减小压强，平衡向气体体积增大方向移动。减小压强，平衡向气体体积增大方向移动。思考：思考：对于等体积的气体反应，压强改变对于等体积的气体反应，压强改变将怎样影响化学平衡？将怎样影响化学平衡？结论：结论：由于压强变化同时、同步、等倍数影
66、响由于压强变化同时、同步、等倍数影响正、逆反应速率，正、逆反应速率，v正正= v逆逆，化学平衡不移动，化学平衡不移动，但反应速率改变。但反应速率改变。例、在反应例、在反应I2(g)+H2 (g) 2HI (g)中增大压强中增大压强vtv正正= v逆逆v正正= v逆逆讨论：讨论：压强的变化不会影响固体或气体物质压强的变化不会影响固体或气体物质的反应速率，压强的变化会使固态或液态反的反应速率，压强的变化会使固态或液态反应的化学平衡移动吗？应的化学平衡移动吗？结论：结论：无气体参加的反应无气体参加的反应，压强的改变压强的改变，不不能使化学平衡移动能使化学平衡移动强调：压强变化若没有浓度的变化，化学反
67、强调：压强变化若没有浓度的变化，化学反应速率应速率，化学平衡，化学平衡。不变不变不不移动移动讨论：在讨论：在N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g)密闭密闭反应体系中，充入反应体系中，充入He气体：气体：容积不变时，反应物质浓度容积不变时，反应物质浓度，反，反应速率应速率，化学平衡，化学平衡；气体压强不变时，容器的体积气体压强不变时，容器的体积_，各，各气体的浓度气体的浓度_， 反应速率反应速率，化，化学平衡向学平衡向 方向移动方向移动不变不变不变不变不移动不移动减小减小增大增大逆反应逆反应减小减小3、温度对化学平衡的影响、温度对化学平衡的影响讨论：讨论：温度的变化对化学反应速率如何影响？
68、温度的变化对化学反应速率如何影响？v正正和和 v逆逆怎样变化？怎样变化？结论：结论：温度升高温度升高， v正正和和 v逆逆同时同时增大增大；温度温度降低降低，v正正和和 v逆逆同时减小同时减小。问题：温度的变化如何改变不同反应的问题：温度的变化如何改变不同反应的v正正和和 v逆逆的倍数的倍数？【实验实验2-7】2NO2 N2O4 H0实验现象：温度升高，混合气体颜色加深，实验现象：温度升高，混合气体颜色加深，平衡向，平衡向 方向移方向移动；温度降低，混合气体颜色变浅，动；温度降低，混合气体颜色变浅，平衡向，平衡向 方向方向移动移动NO2浓度增大浓度增大逆反应逆反应NO2浓度减小浓度减小正反应正
69、反应结论：结论：升高温度化学平衡向升高温度化学平衡向移动，移动，吸热反应方向吸热反应方向降低温度化学平衡向降低温度化学平衡向移动，移动，放热反应方向放热反应方向4、化学平衡移动原理、化学平衡移动原理勒夏特列原理勒夏特列原理原理：原理：如果改变影响平衡的一个条件（浓如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强等），化学平衡就向度、温度、压强等），化学平衡就向减弱减弱这种改变的方向移动。这种改变的方向移动。此原理只适用于此原理只适用于已达平衡已达平衡的体系的体系平衡移动方向与条件改变方向相反。平衡移动方向与条件改变方向相反。ps：移动的结果移动的结果只能是减弱外界条件的该只能是减弱外界条件的该变量
70、，但不能抵消。变量，但不能抵消。讨论：反应讨论：反应N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g) H0 ，达到化学，达到化学平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空：平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空：若若N2的平衡浓度为的平衡浓度为a mol/L，其他条件不变时，充入其他条件不变时，充入N2使其浓度增大到使其浓度增大到b mol/L后后平衡向平衡向方向移动，方向移动，达到新平衡后，达到新平衡后， N2的浓度为的浓度为c mol/L，则，则a、b、c的大小的大小为为；若平衡体系的压强为若平衡体系的压强为P1 ，之后缩小反应体系体积使压之后缩小反应体系体积使压强增大到强增大到P2
71、，此时平衡向此时平衡向方向移动，达到新平方向移动，达到新平衡后衡后 体系的压强为体系的压强为P3 ，则，则P1 、 P2、 P3 的的大小为大小为；若平衡体系的温度为若平衡体系的温度为T1 ，之后将温度升高到之后将温度升高到 T2 ，此此时平衡向时平衡向方向移动，达到新平衡后方向移动，达到新平衡后 体系的温度体系的温度为为T3 ，则，则T1 、 T2、 T3 的大小为的大小为。正反应正反应 a c b正反应正反应P1 P3 P2逆反应逆反应T1 T3 T25、催化剂对化学平衡的影响、催化剂对化学平衡的影响讨论：催化剂怎样改变讨论：催化剂怎样改变v正正和和 v逆逆？小结：小结：同步、等倍数改变同
72、步、等倍数改变v正正和和 v逆逆结论：结论：催化剂不能使化学平衡发生移动；不催化剂不能使化学平衡发生移动；不能改变反应混合物的百分含量；但可以改变能改变反应混合物的百分含量；但可以改变达到平衡的时间。达到平衡的时间。vtv正正= v逆逆v正正= v逆逆 含量含量 tt1t21.已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是叙述正确的是 生成物的百分含量一定增加生成物的百分含量一定增加 生成物的产量生成物的产量一定增加一定增加 反应物的转化率一定增大反应物的转化率一定增大 反应反
73、应物浓度一定降低物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反正反应速率一定大于逆反应速率应速率 使用了合适的催化剂使用了合适的催化剂 A、 B、 C、 D、 B2.恒温下恒温下, 反应反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平达到平衡后衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时新平衡时, X的物质的量浓度由的物质的量浓度由0.1mol/L增增大到大到0.19mol/L, 下列判断正确的是下列判断正确的是: A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c A3、容积固定的密闭容器中存在已达平衡的、容积固定的密闭容器中存在已达平衡的可逆反应可逆反
74、应2A（g） 2B+C(H0)，若，若随着温度升高，气体平均相对分子质量减小，随着温度升高，气体平均相对分子质量减小，则下列判断正确的是（则下列判断正确的是（ ）A、B和和C可能都是液体可能都是液体B、B和和C肯定都是气体肯定都是气体C、B和和C可能都是固体可能都是固体D、若、若C为固体，则为固体，则B一定是气体一定是气体D第三节 化学平衡第课时等效平衡与化学平衡常数 起点各物质的投入量不同，但起点各物质的投入量不同，但 终点（达到终点（达到平衡后）平衡后）D的体积分数都是一样的。的体积分数都是一样的。 要达到要达到相同的平衡，相同的平衡，起始时各物起始时各物质的量之间质的量之间要满足什么要满
75、足什么关系？关系？一、等效平衡一、等效平衡1、定义：、定义： 化学平衡的建立与反应途径无关，可化学平衡的建立与反应途径无关，可逆反应逆反应在相同状况在相同状况下，下，不论从正反应开始不论从正反应开始还是从逆反应开始，或者正逆反应同时进还是从逆反应开始，或者正逆反应同时进行，行，只要初始时有关物质的只要初始时有关物质的量量“相当相当”，它们即可以达到相同平衡状态，称为它们即可以达到相同平衡状态，称为“等等效平衡效平衡”。此时，等效平衡中各物质的百此时，等效平衡中各物质的百分含量相等。分含量相等。2、等效平衡的分类、等效平衡的分类恒温、恒容时恒温、恒容时，只要反应物和生成物的量，只要反应物和生成物
76、的量相当（反应物换算成生成物或生成物换算成相当（反应物换算成生成物或生成物换算成反应物后反应物后与原起始量相同与原起始量相同）则为等效平衡）则为等效平衡例例1、在、在一定温度一定温度下，将下，将2mol N2和和6mol H2充入充入固定容积固定容积的密闭容器中，发生的密闭容器中，发生 N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，达到化学平衡后，若保持温度不变，令达到化学平衡后，若保持温度不变，令a、b、c分别为分别为N2、H2、NH3的的物质的量，重新建立平衡，混合物质的量，重新建立平衡，混合物中个物质的量仍和上述平衡相同，填空物中个物质的量仍和上述平衡相同，填空 若若a=0，b=0，则，则c=
77、 若若a=1， c =2，则，则 b = 若若a、 b 、 c取值必须满足的一般条件为（用两个式子取值必须满足的一般条件为（用两个式子表示，一个只含表示，一个只含a和和c，一个只含一个只含b和和c 、 4 3a+c/2 = 2b+3c/2 = 6极值转换法极值转换法 例例2、在一个固定容积的密闭容器中，加入在一个固定容积的密闭容器中，加入2molA和和1molB，发生发生 2A(g)B (g) 3C(g) +D(g) ，达到化学平衡时，达到化学平衡时，C的浓度为的浓度为w mol/L。若保持温度容积不变若保持温度容积不变，改变起始，改变起始物质的用量，达到平衡后，物质的用量，达到平衡后，C的浓
78、度仍为的浓度仍为 w mol/L的是：的是：A.4molA+2molB B.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molDH2(g) + I2(g)2HI(g) 1mol H2 1molI2开始开始H2 a%I2 b%HI c%平衡状态平衡状态在在恒温恒容恒温恒容时下列能与下图达到等效平衡的是（时下列能与下图达到等效平衡的是（ ）A. 2 mol HI B. 2 mol H2+2 mol I2C. 1 mol H2+1 mol I2+2 mol HI D. 0.5 mol H2+0.5 mol I2+1 mol HI
79、（1、 1 、 0）（2 、 2、 0）（2 、 2 、0）（1 、 1 、0）ABCD极限转化极限转化2、等效平衡的分类、等效平衡的分类恒温、恒容时恒温、恒容时，只要反应物和生成物的量相当，只要反应物和生成物的量相当（反应物换算成生成物或生成物换算成反应物后（反应物换算成生成物或生成物换算成反应物后与原起始量相同与原起始量相同）则为等效平衡）则为等效平衡恒温、恒容时，恒温、恒容时，反应前后气体体积不变（等计反应前后气体体积不变（等计量系数）的可逆反应，只要量系数）的可逆反应，只要反应物（或生成物）反应物（或生成物）的物质的量比例与起始状态相等的物质的量比例与起始状态相等，则二平衡等效。，则二
80、平衡等效。恒温、恒压时，恒温、恒压时，改变起始加入量，只要改变起始加入量，只要按化学按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的量之计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的量之比与原状态相同比与原状态相同，则二平衡等效。，则二平衡等效。规律总结：等效平衡中分四种情况，以A(g)+nB(g) C(g)+qD(g)为例m+np+qm+n=p+q等温等容等温等压极值等量极值等量极值等比极值等比极值等比极值等比极值等比极值等比例例3、温度压强不变时，将温度压强不变时，将1molN2和和4molH2充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中，充入一个装有催化剂容积可变的密闭容器中，发生发生N2(g)3H2(g
81、) 2NH3(g)，达到达到化学平衡后生成化学平衡后生成a mol的的NH3，在相同温度和在相同温度和压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变，压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变，填表：填表： 已知已知 编号编号起始物质的量（起始物质的量（mol）平衡时平衡时NH3的量的量 molN2H2NH3140a1.56010.5a m n(n4m)1.5a00.52(n-4m)(n-3m)a1.在一定温度下，把在一定温度下，把1 mol CO和和2 mol H2O通入一个密闭容器中，发生如下反应：通入一个密闭容器中，发生如下反应：CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)，一一定时间后达到
82、平衡，此时，定时间后达到平衡，此时，CO的含量为的含量为p%，若维持温度不变，改变起始加入物若维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，平衡时质的物质的量，平衡时CO的含量仍为的含量仍为p%的是（）的是（）A.1molCO 、2molH B. 0.2molCO 、0.2molH 、 0.8molCO 、 1.8molH2OC.1molCO、1molH2OD.1molCO 、1molH 、1molH2OBD2. （98全国）体积相同的甲、乙两个容器全国）体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充有等物质的量的中，分别都充有等物质的量的SO2和和O2，在相同温度下发生反应：在相同温度下发生反应：2SO2
83、+O2 2SO3，并达到平衡。在这过程中，甲容，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中若甲容器中SO2的转化率为的转化率为p%，则乙容，则乙容器中器中SO2的转化率的转化率( )A、等于、等于p% B、大于、大于p% C、小于、小于p% D、无法判断、无法判断B3.某温度下，在一容积可变的容器中，反某温度下，在一容积可变的容器中，反应应2A(g)B(g) 2C(g)达到平衡时，达到平衡时，A、B和和C的物质的量分别为的物质的量分别为4mol、2mol和和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合。保持温度和压强不变，对平衡混
84、合物中三者的物质的量做如下调整，可使平物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是衡右移的是( )A均减半均减半 B均加倍均加倍 C均增加均增加1mol D均减少均减少1molC4.将将2mol SO2气体和气体和2mol SO3气体混合于气体混合于固定体积的密闭容器中，在一定条件下发固定体积的密闭容器中，在一定条件下发生反应生反应: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)。达到平衡时达到平衡时SO3为为n mol。在相同温度下，。在相同温度下，分别按下列配比在相同密闭容器中放入起分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质，平衡时始物质，平衡时SO3等于等于n mol的是的是( )A
85、.1.6molSO2+0.3molO2+0.4molSO3 B.4molSO2+1molO2C.2molSO2+1molO2+2molSO3 D.3molSO2+1molO2+1molSO3B5、某温度下，向某密闭容器中加入、某温度下，向某密闭容器中加入1molN2和和3molH2,使之反应合成使之反应合成NH3，平衡平衡后测得后测得NH3的体积分数为的体积分数为m。若。若T不变，只不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后改变起始加入量，使之反应平衡后NH3的的体积分数仍为体积分数仍为m，若，若N2、H2、NH3的加入的加入量用量用X、Y、Z表示应满足：表示应满足：（2）恒定）恒定T、P： 1若
86、若X=0、Y=0，则则Z 。 2若若X=0.75,则则Y ，Z 。 3X、Y、Z应满足的一般条件是应满足的一般条件是 。0=2.25mol0Y=3X，Z06、恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应：生如下发应：A（气）（气）B（气）（气） C（气）（气）（1）若开始时放入）若开始时放入1molA和和1molB，到达平衡，到达平衡后，生成后，生成a molC，这时，这时A的物质的量为的物质的量为 （2）若开始时放入）若开始时放入3molA和和3molB，到达平衡，到达平衡后，生成后，生成C物质的量为物质的量为 mol。（3）若开始时放入）若开始时放
87、入x molA，2molB和和1molC，到达平衡后，到达平衡后，A和和C的物质的量分别是的物质的量分别是ymol和和3a mol，则，则x mol，y mol。 3a（1a）mol23-3a7、在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭、在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入容器中充入3LA和和2LB，发生如下反应：，发生如下反应： 3A（气）（气）+2B（气）（气） xC（气）（气）+yD(气）气）达到平衡时，达到平衡时，C的体积分数为的体积分数为m%。若维持温度。若维持温度压强不变，将压强不变，将0.6LA 、0.4LB、4LC、0.8LD作作为起始物质充入密闭容器中为起始物质充入
88、密闭容器中,达到平衡时达到平衡时C的体的体积分数仍为积分数仍为m%,则则X,Y的值分别为（的值分别为（ ） A x=3 y=1 B x=4 y=1 C x=5 y =1 D x=10 y=2 C D化学平衡常数平衡常数的推导平衡常数的推导序序号号起始时浓度（起始时浓度（mol/Lmol/L）457.6457.6平衡时浓度（平衡时浓度（mol/Lmol/L）457.6457.6平衡时平衡时c (Hc (H2 2) )c(Ic(I2 2) )c (HI)c (HI)c (Hc (H2 2) )c(Ic(I2 2) )c (HI)c (HI)1 11.1971.1971010-2-26.944 6.
89、944 1010-3-30 05.617 5.617 1010-3-35.936 5.936 1010-4-41.270 1.270 1010-2-22 21.2281.2281010-2-26.964 6.964 1010-3-30 03.841 3.841 1010-3-31.524 1.524 1010-3-31.687 1.687 1010-2-23 30 00 01.5201.5201010-2-21.696 1.696 1010-3-31.696 1.696 1010-3-31.181 1.181 1010-2-24 40 00 01.2871.2871010-2-21.433 1
90、.433 1010-3-31.433 1.433 1010-3-31.000 1.000 1010-2-248.3848.3848.6148.6148.4848.48根据表中的数据计算出平衡时根据表中的数据计算出平衡时 的值，并的值，并分析其中规律。分析其中规律。48.7148.71结论结论： 在在一定温度下一定温度下，可逆反应无论从正反，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，又不论反应应开始，还是从逆反应开始，又不论反应物起始浓度的大小，物起始浓度的大小，最后都能达到化学平最后都能达到化学平衡，衡，这时这时生成物的浓度幂之积与反应物的生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比值是一个常
91、数。浓度幂之积的比值是一个常数。一、化学平衡常数一、化学平衡常数（K K）1 1、定义、定义 一定温度下一定温度下，对于已达平衡的反应体系中，生成物，对于已达平衡的反应体系中，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值比值是一个常数是个是一个常数是个常数，这个常数常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数。叫做该反应的化学平衡常数。2 2、平衡常数的数学表达式及其单位、平衡常数的数学表达式及其单位K=K=K K的单位：的单位：1、如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡关系式中，因为它们的浓度是固定不变的，化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。
92、二、书写平衡常数关系式的规则二、书写平衡常数关系式的规则2、同一化学反应，可以用不同的化学反应式来表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。K1K2，K1=K22二、书写平衡常数关系式的规则二、书写平衡常数关系式的规则 1 1、平衡常数的数值大小可以、平衡常数的数值大小可以判断反应进行的判断反应进行的程度程度，估计反应的可能性。因为平衡状态是反，估计反应的可能性。因为平衡状态是反应进行的最大限度。应进行的最大限度。 三、平衡常数的意义三、平衡常数的意义K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化
93、率也越大。表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。一般，当一般，当K105时，该反应进行得基本完全。时，该反应进行得基本完全。2、判断可逆反应是否达到平衡及反应向何方向进行已知在某温度下，已知在某温度下， ，K=7.3210-3 某时刻的浓度值（某时刻的浓度值（mol/L） tC（N2）C（H2）C（NH3）移动方向t1266t24121逆反应方向逆反应方向正反应方向正反应方向2、判断可逆反应是否达到平衡及反应向何方向进行 对于可逆反应，在一定温度下的任意时刻，反应物对于可逆反应，在一定温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度之间有如下关系：的浓度和生成物的浓度之间有如下关系： Qc：
94、对应反应的对应反应的浓度商浓度商、Qc K：、Qc = K：、Qc K：反应向正反应方向进行反应向正反应方向进行反应处于平衡状态反应处于平衡状态反应向逆反应方向进行反应向逆反应方向进行3、利用K值可以判断反应的热效应、若升高温度，值增大，则正反应为吸热反应、若升高温度，值增大，则正反应为吸热反应、若升高温度，值减小，则正反应为放热反应、若升高温度，值减小，则正反应为放热反应例例1、在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：、在一定体积的密闭容器中，进行如下反应： 其平衡常数其平衡常数K和温度和温度t的关系如下：的关系如下：k的表达式为：的表达式为：该反应为该反应为_反应（填反应（填“吸热吸热”或或
95、“放热放热”）若若C(CO2)C (H2) =C (CO) C (H2O)，此时温度为，此时温度为_t/70080083010001200k0.60.91.01.72.6吸热吸热830化学平衡常数的计算例2、合成氨的反应 在某温度下各物质的平衡浓度是；C(N2)=3molL-1，C(H2)=9molL-1， C( NH3) =4molL-1 。求该反应的平衡常数；N2、H2的初始浓度。解：求平衡常数KKc=C( NH3) 2/(C(N2) C(H2)3)=16/(393)=7.3210-3求N2、H2的初始浓度。 平衡浓度：3molL-19molL-14molL-1初始浓度：(3+2)(9+6
96、)0即初始浓度为：5molL-115molL-10答:K=7.3210-3, N2、H2的初始浓度分别为5molL-1、15molL-1。五、平衡转化率五、平衡转化率 平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比。如： 此反应在773K时平衡常数K=9，如反应开始时C(H2O)=C(CO)=0.020molL-1 ，求CO的转化率。 初始浓度：0.02 0.02 00 平衡浓度：0.02-x 0.02-x x xK=x/(0.02-x)2=9x/(0.02-x)=3x=0.015molL-1转化率=(0.015/0.020)100=75练习练习1、在某温度下，、在某温度下
97、， 可逆反应的平衡常数为可逆反应的平衡常数为K，下列说法正确的是（，下列说法正确的是（ ）A、K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大越大，达到平衡时，反应进行的程度越大B、K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大越小，达到平衡时，反应物的转化率越大C、K随反应物浓度改变而改变随反应物浓度改变而改变D、K随温度改变而改变随温度改变而改变AD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化学反应进行的快慢化学反应进行的快慢化学反应的限度化学反应的限度化学反应进行的方向化学反应进行的方向化学反应速率化学反应速率化学平衡化学平衡 ? ?一、自发过程和自发反应一、自发过程和自发反应1 1、自发过程
98、：、自发过程：在一定条件下不需要外力在一定条件下不需要外力作用就能自动进行的过程。作用就能自动进行的过程。自发过程的特征：自发过程的特征：有明确的方向性，要逆转有明确的方向性，要逆转必须借助外界做功；具有做功的本领。必须借助外界做功；具有做功的本领。2 2、自发反应：、自发反应：在给定的一组条件下，一在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，就个反应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应。称为自发反应。1 1、生活中的自发过程、生活中的自发过程(1)(1)自然界中水由高处往低处流，而不会自动从低自然界中水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流；处往高处流；(2)(2)生活中电流
99、总是从电位高的地方向电位低的地生活中电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动，其反方向也不会自动进行；方流动，其反方向也不会自动进行；(3)(3)生活中一般在室温下，冰块会融化；铁器暴露生活中一般在室温下，冰块会融化；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧，这些过程都是自发的，其逆过程就是非火就燃烧，这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。自发的。2、放热的自发反应、放热的自发反应(1)甲烷燃烧：甲烷燃烧：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=-802.3 kJ/mol(2)铁生锈：铁生锈：3Fe(s)
100、+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=-824 kJ/mol(3)氢气和氧气反应：氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6 kJ/mol3 3、吸热的自发过程、吸热的自发过程 (1)(1)室温下冰块的融化；硝酸盐类的溶解等都是自室温下冰块的融化；硝酸盐类的溶解等都是自发的吸热过程。发的吸热过程。(2)N(2)N2 2O O5 5分解：分解： 2N2N2 2O O5 5(g)=4NO(g)=4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g) (g) H=+56.7 kJ/molH=+56.7 kJ/mol(3) (3) 碳铵的分解：碳铵的分解：(NH(NH4 4
101、) )2 2COCO3 3(s)=NH(s)=NH4 4HCOHCO3 3(s)+NH(s)+NH3 3(g) (g) H=+74.9 kJ/molH=+74.9 kJ/mol4 4、既不吸热也不放热的自发过程、既不吸热也不放热的自发过程两种理想气体的混合等两种理想气体的混合等说明说明：(1)(1)自然界中水由高处往低处流是自发过程，其逆自然界中水由高处往低处流是自发过程，其逆过程就是非自发过程，甲烷与氧气混合遇火就燃烧是自发过程就是非自发过程，甲烷与氧气混合遇火就燃烧是自发反应，其逆向是非自发反应。反应，其逆向是非自发反应。 (2)(2)自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如自发过程和自
102、发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器向下流动的水可推动机器 ，甲烷燃烧可在内燃机中被利，甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功，可将氢气燃烧反应设计成燃烧电池等。用来做功，可将氢气燃烧反应设计成燃烧电池等。 (3)(3)非自发过程要想发生，则必须对它做功，如利用非自发过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处流向高处，通电可将水分解生成氢气和水泵可将水从低处流向高处，通电可将水分解生成氢气和氧气。氧气。二、化学反应进行方向的判据二、化学反应进行方向的判据1 1、能量判据：、能量判据：自发过程的体系取向于从高能自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态状态转变为低能状态(
103、(这时体系会对外部做功这时体系会对外部做功或释放热量或释放热量) )，这一经验规律就是能量判据。，这一经验规律就是能量判据。2 2、熵判据：、熵判据：自发过程的本质取向于由有序转自发过程的本质取向于由有序转变为无序，导致体系的熵增大，这一经验规变为无序，导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，是反应方向判断的熵判据。律叫做熵增原理，是反应方向判断的熵判据。(2)(2)在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。 熵越大，排列越无序熵越大，排列越无序(3)(3)同一物质，同一物
104、质，S Sg g S Sl l S Ss s。说明：说明：(1)(1)自发过程取向于最低能量状态的倾向自发过程取向于最低能量状态的倾向( (即即能量判据能量判据) )；自发过程取向于最大混乱度的倾向；自发过程取向于最大混乱度的倾向( (即即熵判据熵判据) )。(4)(4)结构相似的同一类型的物质，结构相似的同一类型的物质，M M越大，越大，S S越大。越大。(5)(5)相对分子质量相同的不同物质，结构越大，相对分子质量相同的不同物质，结构越大， S S越大。越大。物质的混乱度趋于增加物质的混乱度趋于增加物质具有的能量趋于降低物质具有的能量趋于降低 H H( (焓变焓变) ) S S( (熵变熵
105、变)0)0焓焓( (H H) )判据判据熵熵( (S S) )判据判据放热反应放热反应焓变焓变熵变熵变化学反应能否自发进行化学反应能否自发进行自发进行自发进行不自发进行不自发进行不能定性判断不能定性判断不能定性判断不能定性判断 H H00 H H000 H H00 S S00 S S00 S S00 S S00熵增原理熵增原理003 3、能量判据和熵判据的应用、能量判据和熵判据的应用判断反应进行的方向判断反应进行的方向很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应两个所以应两个判据兼
106、顾。由能量判据判据兼顾。由能量判据( (以焓变为基础以焓变为基础) )和熵判据组和熵判据组合成的复合判据合成的复合判据( (吉布斯自由能变吉布斯自由能变G)G)将更适合于将更适合于所有的过程。所有的过程。信息：信息：体系体系吉布斯自由能变化吉布斯自由能变化（ G G ）综合考）综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响：虑了焓变和熵变对反应体系的影响： G= G= H-H-T T S S（为热力学温度，均为正值）。在为热力学温度，均为正值）。在恒温、恒温、恒压恒压下，用下，用 G G判断化学反应在该状况时自发进行判断化学反应在该状况时自发进行的方向显得更为科学（的方向显得更为科学（当当 G G 0
107、0时可自发进行时可自发进行）。）。请阅读所给信息，然后回答问题请阅读所给信息，然后回答问题反应在该状况下能反应在该状况下能否自发进行否自发进行自发进行自发进行不自发进行不自发进行低温时低温时, ,高温时高温时低温时低温时, ,高温时高温时低温不自发低温不自发, ,高温自发高温自发低温自发低温自发, ,高温不自发高温不自发 H H 在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体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。如水泵可以把水从低水位升可能出现相反的结果。如水泵可以把水从低水位升至高水位
108、；用高温可使石灰石分解。实现后者的先至高水位；用高温可使石灰石分解。实现后者的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。是非自发性的。过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。如涂有定过程是否一定会发生和过程发生的速率。如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现。的自发性是相同的，但只有后者可以实现。例例1 1：下列过程是非自发性的是：下列过程是非自发性的是( )(
109、)A A、水由高处向低处流水由高处向低处流 B B、天然气的燃烧天然气的燃烧C C、铁在潮湿空气中生锈铁在潮湿空气中生锈 D D、室温下水结成冰室温下水结成冰例例2 2：碳铵：碳铵(NH(NH4 4) )2 2COCO3 3 在室温下就能自发地分解产生氨气，在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是对其说法中正确的是 ( )( )A A、碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大。大。B B、碳铵分解是因为外界给予了能量碳铵分解是因为外界给予了能量C C、碳铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解碳铵分解是吸热反应，根据能量判据不能
110、自发分解D D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。碳酸盐都不稳定，都能自发分解。DA例例3 3：下列说法正确的是：下列说法正确的是( )( )A A、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发性的。非自发性的。B B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变减小或不变C C、自发反应在恰当条件下才能实现。自发反应在恰当条件下才能实现。D D、自发反应在任何条件下都能实现。自发反应在任何条件下都能实现。 C 例例4 4：知道了某过程有自发性之后，则：知道了某过程有自发性之后，则( )( )A.A.可判断出过
111、程的方向可判断出过程的方向B.B.可确定过程是否一定会发生可确定过程是否一定会发生C.C.可预测过程发生完成的快慢可预测过程发生完成的快慢D.D.可判断过程的热效应可判断过程的热效应A例题5：已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为： C(金刚石、s)+O2(g) CO2(g) H1395.41kJ/mol C(石墨、s)+O2(g) CO2(g) H2393.51kJ/mol关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程C.石墨比金刚石能量低D.金刚石比石墨能量低A C例题例题6 6：下列反应中，在高温下不能自发进行的是：下列反应中，在高温下不能自发进行的是D. D. CO(gCO(g) )C(sC(s) )1/2O1/2O2 2B. 2NB. 2N2 2O O5 5(g)(g)4NO4NO2 2(g)(g)O O2 2(g)(g)A. (NHA. (NH4 4 ) )2 2COCO3 3(s)(s)NHNH4 4HCOHCO3 3(s)+NH(s)+NH3 3(g)(g)C. MgCOC. MgCO3 3(s)(s)MgO(s)MgO(s)COCO2 2(s)(s)D D熵减熵减熵增熵增熵增熵增熵增熵增
