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1、 个性化辅导讲义 杭州龙文教育科技有限公司 1 学生： 魏意恒 科目： 化学 第 3 阶段第 4 次课 教师： 王江稳 课 题 化学反应速率、化学反应的方向及限度 教学目标 1、掌握化学反应速率的概念及计算公式； 2、掌握化学反应平均速率与化学计量数的关系； 3、掌握影响化学反应速率的因素 4、学会建立化学平衡的概念，并理解可逆反应； 5、理解化学平衡常数，利用平衡常数计算反应物的转化率。 重点、难点 会判断反应自发进行，懂得化学平衡的特征、标志及其计算 教学内容 化学反应速率 一、化学反应速率 1、化学反应速率的概念 (1)定义：化学反应速率是衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。(2)表示方
2、法：单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大。(3)类别：平均速率(计算)和即时速率(影响因素讨论) 2、化学反应平均速率的计算公式 (1)化学反应平均速率 1221CCCttt 反反 2121CCCttt 生生 (2)化学反应即时速率 Ct ，当t0 ，则得化学反应的即时速率。 (3)化学反应速率的图像 二、化学反应平均速率与化学计量数的关系 设有：反应(所有物质均有可变浓度)在体积为 V的密闭容器中反应 t 时间： aAbBdDeE则有：_(A) :(B) :(D) :(E)n(A) :n(B) :n(D) :n(E)a : b : d : e 结论： 用不同反应物或生成物的浓度变化计
3、算所得化学反应速率之比，等于化学方程式中的化学计 量数之比。 注意：可逆反应达到平衡时，正逆反应的平均速率为零。 三、典型例题 【例 1】 已知合成氨反应为： N23H2 2NH3， 在一定温度下， 向 1 L 密闭容器中， 加入 2 mol N2和 5 mol H2，一定条件下使之反应，经过 2 min 后测得 NH3为 0.4 mol，求以 N2、H2、NH3表示的反应速率以及三者之比。 【例 2】已知 4NH35O2 = 4NO6H2O 若反应速率分别用 v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)mol/(Lmin)表示，则正确的是（ ） A2354ONHvv BOHOvv226
4、5 COHNHvv2332 DNOOvv254 【例 3】可逆反应 A（g）+ 4B（g） C（g）+ D（g） ，在四种不同情况下的反应速率如下， 个性化辅导讲义 杭州龙文教育科技有限公司 2 其中反应进行得最快的是（ ） A. vA=0.15mol/(Lmin) B. vB=0.6 mol/(Lmin) C. vC=0.4 mol/(Lmin) D.vD=0.01 mol/(Ls) 例 4某温度时，在 2 L 容器中 X、Y、Z 三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为_。反应开始至 2 min，Z 的平均反应速率为 。 四、基础练习 一、选择题 1下列关
5、于化学反应速率的说法中，正确的是（ ） A化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加 B化学反应速率为 0.8mol/（Ls）是指 1 秒钟时某物质的浓度为 0.8mol/L C根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 D对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显 2在下列四种溶液中，分别加入少量固体二氧化锰，能产生气体的是（ ） A3%H2O2溶液 B.1 mol / L NaOH 溶液 C. 1 mol / L KClO3溶液 D. 1 mol / L 盐酸 3 在密闭容器中进行可逆反应， A 与 B反应生成 C， 其反应速率
6、分别用 vA、 vB、 vCmol(Ls)表示， 且 vA、vB、vC之间有以下关系：vB=3vA，vC=2vA，3vC2vB，则此反应表示为： （ ） AA(气)B(气) C(气) B2A(气)2B(气) 3C(气) C3A(气)B(气) 2C(气) DA(气)3B(气) 2C(气) 4反应 A（气）+ 3B（气）= 2C（气）+ 2D（气） ，在四种不同条件下的反应速率如下，其中表示反应最快的是（ ） A、A= 0.15 mol / (Lmin) B、B= 0.6 mol / (Lmin) C、C= 0.2 mol / (Lmin) D、D= 0.01 mol / (Lmin) 5在密闭容
7、器中充入 N2和 H2，合成 NH3，到 2 秒末测得，(H2) =0.45 mol / (Ls)，则 2 秒末 NH3的浓度为（ ） A. 0.5 mol / L B. 0.45 mol / L C. 0.6 mol / L D. 0.55 mol / L 6 已知反应 A+3B=2C+D 在某段时间内以 A 的浓度变化表示的化学反应速率为 1mol/(Lmin)，则此段时间内以 C 的浓度变化表示的化学反应速率为（ ） A.0.5mol/(Lmin) B.1 mol/(Lmin) C.2 mol/(Lmin) D.3 mol/(Lmin) 7. 反应NH22323NH刚开始时，N2的浓度为
8、3molL/，H2的浓度5molL/，3m in后测得NH3浓度为0 6 ./molL，则此时间内，下列反应速率表示正确的是（ ） 个性化辅导讲义 杭州龙文教育科技有限公司 3 A. v NHmolL()./ (min)30 2 B. v NmolL()./ (min)21 0 C. v HmolL()./ (min)21 67 D. v HmolL()./ (min)20 3 8. 已知某反应的各物质浓度数据如下： aA gbB g()()2C g() 起始浓度（molL/） 3 0 . 1 0 . 0 2s末浓度（molL/） 18 . 0 6 . 0 8 . 据此可推算出上述方程式中各物
9、质的计量数之比是（ ） A. 9：3 ：4 B. 3：1 ：2 C. 2：1 ：3 D. 3：2 ：1 9. 将10 molA和5mol B放入 10L真空容器内，某温度下发生反应：3A gB g()() 2C g()，在最初的 0.2s内，消耗 A 的平均速率为0 06./ ()molLs，则在 0.2s时，容器中 C 的物质的量是（ ） A. 0 12.mol B. 0 08.mol C. 0 04.mol D. 08 . mol 10. 在NH22323NH的反应中，经过一段时间内，NH3的浓度增加了0 6 ./molL，在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0 45./()molLs，
10、则所经过的时间是（ ） A. 1s B. 2s C. 04 4.s D. 13 3.s 11. 一定温度下，向一个容积为 2L 的真空密闭容器中（事先装入催化剂）通入1molN2和32mol H，3m in后测得密闭容器内的压强是起始时的 0.9倍，在此时间内v H()2是（ ） A. 0 2 ./ (min)molL B. 0 6 ./ (min)molL C. 0 1 ./ (min)molL D. 0 3 ./ (min)molL 12反应 2A = B + 3C，在 20时进行，A= 5 mol / (L。s)，已知每升温 10，该反应速率增大到原来的 2 倍，则当其它条件不变而温度升
11、到 50时，反应速率B是 A.20 mol / (L。s) B.40 mol / (L。s) C.60 mol / (L。s) D.15 mol / (L。s) 13在温度不变，恒容的容器中进行反应 H2 2H ，若反应物的浓度由 0.1mol/L 降到0.06mol/L 需 20s，那么由 0.06mol/L 降到 0.036mol/L 所需的时间为 （ ） A.等于 10s B.等于 12s C.大于 12s D.小于 12s 14.在一定条件下，可逆反应 X(g)+3Y(g)Z(g)，反应终止时有 37.5的 Y 转化为气体 Z ，若 X 的转化率为 25，起始时充入容器中 X 与 Y
12、的物质的量比是（ ） A 1 ：3 B.2：3 C.3：1 D.1：2 15在一密闭容器中，用等物质的量的A 和B 发生如下反应： A （气）+2B（气） 2C（气）反应达到平衡时，若混合气体中A 和B 的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为( ) A.40% B.50% C.60% D.70% 个性化辅导讲义 杭州龙文教育科技有限公司 4 16将 4 molA 气体和 2 molB气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A（g）+ B（g） 2C（g） 。若经 2 s 后测得 C 的浓度为 0.6 mol / L，现有下列几种说法： 用物质 A 表示的反应的平
13、均速率为 0.3 mol / (Ls) 用物质 B表示的反应的平均速率为 0.6 mol / (Ls) 2 s 时物质 A 的转化率为 70% 2 s 时物质 B的浓度为 0.7 mol / L 其中正确的是（ ） A. B. C. D. 二、填空题 17在 2 L 密闭容器中发生 3A（g）+ B（g）2C（g）的反应。若最初加入的 A 和 B的物质的量都是 4 mol ，A 的平均反应速率是 0.12 mol / (L。s)，则 10 s 后，容器中 B 的物质的量是_mol。 18某反应在催化剂的的作用下按以下两步进行：第一步为 X+Y=Z；第二步为 Y+Z=M+N+X。此反应的总的化学
14、方程式是 ，反应的催化剂是 。 19. 可逆反应：aA gbB g( )( )cC gdD g( )( )，取a mol A和b mol B置于 VL 容器内。1分钟后，测得容器内 A的浓度为x molL/，这时 B的浓度为_molL/，C的浓度为_molL/。这段时间内反应的平均速率若以物质 A 的浓度变化来表示，应为_。 20在 25时，向 100 mL 含氯化氢 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的体积变化） ，反应开始至 2 min 末，收集到 1.12 L（标准状况）H2 ，在此之后，又经过 4 min 铁粉完全溶解。则： （1）在前 2 min
15、内，用 FeCl2 表示的平均反应速率是_。 （2）在后 4min 内，用 HCl 表示的平均反应速率是_。 （3）前 2 min 与后 4 min 相比，反应速率_较快。 三、计算题 21将c摩尔 HCl与d摩尔 O2混合加到有催化剂的容器中，发生反应：4HCl（气）O2（气）2H2O（气）2Cl2（气） ，当有e摩尔 H2O 生成时达到平衡。求此时 Cl2的质量分数和体积分数。 2-2 影响化学反应速率的因素 一、碰撞理论和反应的活化能 1、碰撞理论 (1)原理：气态或液态反应物的化学反应，是由微粒间的有效碰撞引起的。 (2)概念：有效碰撞能够引发化学反应的碰撞。活化分子能够发生有效碰撞的
16、分子，具有较高的能量。 2、活化能 只有发生碰撞的分子的能量等于或超过某一定的能量 Ec(称为临界能)时，才可能发生有效碰撞。能量大于或等于 Ec 的分子称为活化分子。 临界能 Ec 与破坏旧键所需能量有关。 个性化辅导讲义 杭州龙文教育科技有限公司 5 活化分子百分数活化分子占全体分子的物质的量分数。 活化分子浓度：mmC()=C()%活 化 分 子分 子活 化 分 子 活化能： 如图：Ea 表示分子的平均能量，Ec 是活化分子所具有的最低能量。能量大于或等于 Ec 的分子可能产生有效碰撞。活化分子具有的最低能量 Ec 与分子的平均能量 Ea 之差叫做反应的活化能。 二、影响化学反应速率的因
17、素 1、 【知识点拨】影响化学反应速率的因素： 影响因素 对化学反应速率的影响 说明或举例 主要 因素 反 应 物本 身 的性质 不同化学反应有不同的反应速率 把 Mg 粉和 Fe 粉分别投入等浓度的盐酸中，Mg与盐酸的反应较剧烈，产生 H2的速率较快 外 界 条 件 浓度 其他条件不变时，增大（减小）反应物（或生成物）的浓度， 反应速率加快 （减慢） 固体的浓度可认为是常数，因此反应速率的大小只与其接触面的大小有关，而与固体量的多少无关，改变固体的量不影响反应速率 压强 温度一定时，对于有气体参加的反应，增大（减小）压强，反应速率加快（减慢） 改变压强，实际上是改变气体的体积，使气体的浓度改
18、变，从而使反应速率改变； 改变压强，不影响液体或固体之间的反应速率 温度 升高（或降低）反应温度，反应速率加快（或减慢） 通常每升高 10，反应速率增大到原来的 24 倍 催化剂 加快化学反应速率 催化剂参加化学反应，但反应前后物质的质量、组成保持不变， 如向 H2O2溶液中加入少量 MnO2，产生 O2的速率加快 光照、反应 物 颗粒 的 大小等 光照或将块状固体粉碎等能使反应速率加快 AgBr、HClO、HNO3 等见光分解速率加快；大理石粉与盐酸反应比大理石块更剧烈 2、总结质量作用定律 对于一步完成的可逆反应：aAbBdDeE(所有物质均有可变浓度) a bkA B正正 d ekDE逆
19、逆 讲解：kk正逆和叫做化学反应速率常数，亦即浓度均为 11mol L时的反应速率。 浓度和压强对化学反应速率的影响体现在 a bAB和 d eDE上； 升温则kk正逆和均增大，降温则kk正逆和均减小，吸热反应受到的影响更显著； 催化剂可以显著改变kk正逆和的大小。 三、典型例题 【例 1】反应 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在可变容积的密闭容器中进行，下列的改变，对化学反应速率的影响如何？ A、增加碳的量 _ 个性化辅导讲义 杭州龙文教育科技有限公司 6 B、容器的体积缩小一半 _ C、 保持体积不变， 充入 N2， 使体系的压强增大一倍 _ D、保持压强不变充入 N2 _
20、【例 2】设 C+CO2 2CO(正反应吸热)，反应速率为 v1；N2+3H2 2NH3（正反应放热） ，反应速率为 v2。对于上述反应，当温度升高时，v1和 v2的变化情况为（ ） A.同时增大 B.同时减小 C.v1增加，v2减小 D.v1减小，v2增大 【例 3】下列关于催化剂的说法，正确的是（ ） A.催化剂能使不起反应的物质发生反应 B.催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变 C.催化剂能改变化学反应速率 D.任何化学反应，都需要催化剂 E.电解水时，往水中加少量 NaOH，可使电解速率明显加快，所以 NaOH 是这个反应的催化剂 【例 4】把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器里，产生
21、 H2的速率可由右图表示。在下列因素中： 盐酸的浓度；镁条的表面积；溶液的温度；Cl-的浓度。影响反应速率的因素是（ ） 。 A. B. C. D. 【例 5】已知氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应时，生成-1 价的氯和+6 价的硫的化合物，反应速率 v 和反应时间 t 的关系如图所示。 已知这个反应的反应速率随溶液中氢离子浓度增大而加快，试解释： （1）反应开始后，反应速率加快的原因是_。 （2）反应后期，反应速率下降的原因是_。 四、基础练习 一、选择题 1为了更好的解决能源问题，人们一方面研究如何提高燃料的燃烧效率，另一方面寻找能源，以下做法不能提高燃料效率的是（ ） A煤的汽化与液化
22、B液体燃料呈雾状喷出 C通入大大过量的空气 D将煤粉粉碎 2把下列4种X的溶液分别加入4个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时X和盐酸缓和地进行反应。其中反应速率最大的是（ ） A20mL 3mol/L的X溶液 B.20mL 2mol/L的X溶液 C10ml 4mol/L的X溶液 D.10mL 2mol/L的X溶液 3当其它条件不变时，下列化学反应的反应速率与压强变化基本无关的是（ ） A2NaOHH2SO4=Na2SO42H2O B2SO2(气)O2(气) 2SO3(气) CCaCO3(固) CaO(固)+CO2(气) DH2(气)I2(气) 2HI(气) 4.
23、 下列说法中正确的是（ ） A. 0 1 ./molL HCl和0 124./molL H SO与2molLN aOH/溶液反应速率相同 B. 大理石块与大理石粉分别同0 1 ./molL盐酸反应速率相同 C. MgAl、在相同条件下分别与0 1 ./molL盐酸反应，其反应速率相同 个性化辅导讲义 杭州龙文教育科技有限公司 7 D. 0 1 ./molL HCl和0 13./molL HNO与相同形状和大小的大理石反应，速率相同 5. 将盐酸滴到碳酸钠粉末上，能使反应的最初速率加快的是（ ） A. 盐酸浓度不变，使用量增大 1 倍 B. 盐酸浓度增加 1 倍，用量减至12 C. 增大碳酸钠粉
24、末的用量 D. 使反应在较高温度下进行 6在带有活塞的密闭容器中发生反应： Fe2O33H2=2Fe3H2O，采取下列措施不能改变反应速率的是（ ） A增加 Fe2O3的量 B保持容器体积不变，增加 H2输入量 C充入 N2，保持容器内压强不变 D充入 N2，保持容器内体积不变 70.1mol/LNa2S2O3溶液与 0.1mol/LH2SO4溶液各 5mL 和 10mL 水混合，反应速率为 v1mol/（Ls） ；0.2mol/L Na2S2O3溶液与 0.2mol/LH2SO4溶液各 5mL 和 20mL 水混合，反应速率为 v2mol/（Ls） ；则 v1和 v2的关系是 （ ） A.大
25、于 B.小于 C.等于 D.不能确定 8100mL 6 mol / L H2SO4跟过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的 （ ） A碳酸钠（固体） B.水 C.硫酸钾溶液 D.硫酸铵（固体） 9升高温度能加快化学反应速率的主要原因是（ ） A.增加分子碰撞机会 B.增加分子的能量 C.增加了反应所需的能量 D.增加反应物中活化分子的百分数 10硫酸工业中燃烧硫铁矿生产 SO2时，为提高生成 SO2的速率，下列措施可行的是（ ） A.把块状矿石粉碎成粉末 B.降低温度 C.增大 O2压强，向炉内喷吹 O2 D.使用催化剂 Fe2O3
26、 11在 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)（正反应为放热反应）反应中，改变下列条件，不能使 v正增大的是（ ） A.升高温度 B.使用催化剂 C.降低温度 D.增大容器体积 12. 反应C sH O g()()2COgHg22( )( )在一可变容积的密闭容器中进行， 下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（ ） A. 增加 C 的量 B. 将容器的体积缩小一半 C. 保持体积不变，充入N2使体系压强增大 D. 压强不变充入N2使容器体积增大 13等质量的两份锌粉 a 和 b，分别加入过量的稀硫酸中，a 中同时加入少量 CuSO4，下列图中表示其产生 H2总体积(V)与时间
27、(t)的关系正确的是( ) 14在一定条件下，NO 能跟 H2发生如下反应：2NO+2H2=N2+2H2O。经研究，上述反应是按以下三步反应依次进行的总反应（括号中是该条件下反应的相对速率） ： （）2NO+H2=N2O+H2O（慢） ；（）2N2O=2N2+O2（快） ； （）2H2+O2=2H2O（更快） 。以上总反应的速率主要取决于三步反应中的（ ）A. （） B. （） C. （） D. （）和（） 15在恒温恒容的容器中进行反应 N2O4(g) 2NO2(g)；H0，若反应物浓度由 0.1mol/L 降到0.06mol/L 需 20s，那么，反应物浓度由 0.06mol/L 降到 0
28、.024mol/L，需反应的时间为 个性化辅导讲义 杭州龙文教育科技有限公司 8 A等于 18s B等于 12s C大于 18s D小于 18s 16亚氯酸盐（NaClO2）可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO2=4ClO2 +H+Cl-+2H2O 分解时，刚加入硫酸时反应缓慢，随后突然反应释放出 ClO2，这是因为（ ） A.酸使亚氯酸的氧化性增强 B.溶液中的 H+起催化作用 C.溶液中的 Cl-起催化作用 D.逸出的 ClO2使反应的生成物浓度降低 17氯酸钾和亚硫酸氢钾能发生氧化还原反应：ClO3-+3HSO3-=3SO42-+Cl
29、-+3H+，已知该反应的速率随溶液酸性的增强而加快。 右图为用 ClO3-在单位时间内的物质的量浓度的变化来表示该反应速率的速率时间图像。下列说法不正确的是（ ） A.反应开始时速率增大可能是 c(H+)增大引起的 B.纵坐标为 v(H+)的速率时间曲线与图中曲线能完全重合 C.后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小 D.图中阴影部分 “面积” 为 t1至 t2时间内的 ClO3-的物质的量浓度的减小值 二、填空题 18. 把除去氧化膜的镁条投入到盛有稀盐酸的 （氢气） 试管中，产生氢气的速率变化情况如右图所示 图中 t1t2速率变化的主要原因是 _，t2t3速率变化的主要原因 是 。 1
30、9在密闭容器里，通入 x mol H2和 y mol I2()，改变下列条件，反应速率将如何改变?(填“增大” “减小”或“不变”) (1)升高温度 ；(2)加入催化剂 ； (3)充入更多的 H2 ；(4)扩大容器的体积 ； (5)容器容积不变，通入氖气 。 20反应 3Fe（S ）+4H2O=Fe3O4（s ）+4H2（g ） ，在一可变的容积的密闭容器中进行，试回答： 增加 Fe 的量，其正反应速率的变化是 （填增大、不变、减小，以下相同） 将容器的体积缩小一半，其正反应速率 ，逆反应速率 。 保持体积不变，充入 N2使体系压强增大，其正反应速率 ，逆反应速率 。 保持压强不变，充入 N2
31、使容器的体积增大，其正反应速率 ，逆反应速率 。 21某化学反应 2ABD 在四种不同条件下进行，B、D 起始浓度为 0。反应物 A 的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表： 根据上述数据，完成下列填空： （1）在实验 1，反应在 10 至 20 分钟时间内平均速率为 mol/(Lmin)。 （2）在实验 2，A 的初始浓度 c2 mol/L，反应经 20 分钟就达到平衡，可推测实验 2 中还隐含的条件是 。 （3）设实验 3 的反应速率为 v3，实验 1 的反应速率为 v1，则 v3 v1（填、） ，且 c3 1.0mol/L（填、） t1 t2 t3 t 高温 个性化辅导
32、讲义 杭州龙文教育科技有限公司 9 （4）比较实验 4 和实验 1，可推测该反应是 反应（选填吸热、放热） 。理由是 。 22某高温下，金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时，在金属表面生成氧化薄膜的实验数据记录如下： 反应时间 t/h 1 4 9 16 25 MgO 层厚 Y/nm NiO 层厚 Y/nm 0.05a b 0.2a 2b 0.45a 3b 0.80a 4b 1.25a 5b a 和 b 均为与温度有关的常数。 请回答下列问题： （1）金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生长速率来表示，其理由是_ _ 。 （2）金属氧化膜的膜厚 Y 跟时间 t 所呈现的关系是（填“直线” 、
33、“抛物线” 、 “对数”或“双曲线”等类型） ：MgO 氧化膜的膜厚 Y 属_型；NiO 氧化膜的膜厚 Y属_型。 （3）Mg 与 Ni 比较，哪一种金属具有更良好的耐氧化腐蚀性？答：_ ，其理由是_。 化学反应的方向及限度 一、可逆反应与不可逆反应 1、可逆反应 （1）定义：在同一条件下，同时向正、反两个方向进行的化学反应称为可逆反应。 （2）表示方法：在可逆反应的化学方程式中，用来表示。 （3）可逆反应的特征：a、正反应与逆反应发生条件相同。 b、各反应物与生成物同时存在，正反应和逆反应同时存在、同时进行且是两个完全相反的不同的化学反应。 c、能量转化类型相反，若正反应放热，则逆反应就吸热
34、。4.可逆反应是不能进行彻底的反应 2、不可逆反应 在一定条件下，几乎只能向一定方向进行的反应，如 NaOH + HCl =NaNO3 + H2O 二、化学反应的方向 1、 自发过程和自发反应 （1）自发过程：在一定条件下不借助外部力量就能自动进行的过程。如：生活中的自发过程。 a、自然界中的水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流。 b、物理学中研究的电流总是从高电位向低电位流动。 c、日常生活中，气温一升高，冰雪自动融化。 （2）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称为自发反应。 如：Zn +CuSO4 =ZnSO4 + Cu 会自发进行。 2、 反应的焓变与反应方向
35、自发过程的体系总是趋向于从高能量状态到低能量状态，这是体系会对外部做功或释放能量，表现为焓变H0 结论：H O 有利于反应自发进行，自发反应不一定要H O 有利于反应自发进行，自发反应不一定要S O 熵变是反应能否自发进行一个因素,但不是惟一因素。 三、复合判据（自由能变化） G=HT S 当 G0 时，反应不自发进行 当 G=0 时，平衡状态 温度对反自发性的情况 (1)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，所以应两个判据兼顾。由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据(吉布斯自由能变G)将更适合于所有的过程。 (2)过程的自发性只能用于判断过程
36、的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。 例如:涂有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；又如装在不同地方的气体等例子。 (3)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；用高温可使石灰石分解；高温高压石墨转化为金刚石的例子，实现后者的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。 类型 H S HTS 反应的自发性 1 + 永远是 在任何温度都是自发反应 2 + 永远是+ 在任何温度下都是非自发反应 3 在高温+ 在低温-
37、 在低温是自发反应 在高温是非自发反应 4 + + 在高温 在低温+ 在低温是非自发反应 在高温是自发反应 个性化辅导讲义 杭州龙文教育科技有限公司 11 针对性练习： 1、下列过程是非自发的是（ ） A、水由高处向低处流； B、天然气的燃烧；C、铁在潮湿空气中生锈； D、室温下水结成冰。 2、碳酸铵 （NH4）2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是（ ） A、其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大； B、其分解是因为外界给予了能量； C、其分解是吸热反应，据能量判据碳酸铵不能自发分解； D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。 3、下列说法正确的是（ ） A、凡是放热反
38、应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的； B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变； C、自发反应在恰当条件下才能实现；D、自发反应在任何条件下都能实现。 4、自发进行的反应一定是（ ） A、吸热反应； B、放热反应；C、熵增加反应；D、熵增加或者放热反应。 5、250C 和 1.01105Pa 时，反应 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g） ； H=56.76kJ/mol，自发进行的原因是（ ） A、是吸热反应；B、是放热反应；C、是熵减少的反应；D、熵增大效应大于能量效应。 6、下列说法不正确的是（ ） A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的
39、反应都是放热反应。 B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。 C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热 D. 一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关 7、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)； H=+56.7kJ/mol C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H=-571.6 kJ/mol 8、下列反应中，熵减小的是（ ） A. (NH4 )2CO3(s)N
40、H4HCO3(s)+NH3(g) B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g) C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g) D. 2CO(g)2C(s)O2(g) 9.下列反应中，在高温下不能自发进行的是（ ） A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g) C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(s) D. CO(g)C(s)1/2O2(g) 总结：自发反应中的焓变和熵变的关系 1、在温度、压力一定的条件下，放热的熵增加的反应一定能自发进行 2、在温度、压力一定的条件下，吸热的熵减少的反应一定不能自发进行 3、当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，可能某一因素占主导地位 4、当焓变和熵变的作用相反且二者相差不大，温度可能对反应的方向起决定性作用 5、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种理想气体的混合等。
