1、,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,第一课时 化学反应的方向,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,一、自然界变化的方向性与化学反应的方向性,1自然界变化的方向性 (1)自然界的变化具有方向性。 (2)实例 室温下，冰会融化成水，而水不能结成冰； 水总是从高处流向低处，而不会自动从低处流向高处。,2化学反应的方向性 (1)化学反应具有方向性，许多化学反应的正反应能 进行，而其逆反应 自动进行。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,(2)写出下列反应的化学方程式，并判断是否能自动进行：,ZnCuSO4=ZnSO4Cu,Cl22KBr=2KClBr2,CH2=C
2、H2Br2,CH2BrCH2Br,是,是,是,(3)自发反应：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能 的反应。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,特别提醒 (1)自发反应可被利用来完成有用功。例如： 甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功； 锌与CuSO4溶液反应可设计成原电池。 (2)非自发反应要想发生，则必须对它做功。例如： 通电将水分解成H2和O2； 植物在光照下，能将CO2和H2O转化成C6H12O6和O2。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,练习,1下列过程非自发进行的是 ( ) 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,解析：水由高处向低处流，天然气的
3、燃烧，铁在潮湿的空气中生锈均属自发过程；室温下，水结冰属非自发过程。 答案：D,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,2下列说法中正确的是 ( ) A能自发进行的反应一定能迅速发生反应 B非自发进行的反应一定不可能发生反应 C能自发进行的反应实际可能没有发生反应 D常温下，2H2O 2H2O2，即常温下水的分解反应是自发反应,解析：能自发进行的反应不一定迅速反应，如铁的生锈，A错误；非自发不含有“不可能”之意，如水的分解在常温常压下是非自发的，但在通直流电条件下，电解生成氢气和氧气，只不过消耗了其他功，B错误；水在常温常压下电解才发生分解，即环境对它做功才能使它发生，所以是非自发反应，D错误。
4、答案：C,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,二、化学反应方向的判断,1焓变与反应方向,特别提醒 有些吸热反应也能自发进行，如2N2O5(g) =4NO2(g)O2(g) H0，能自发进行。,放热,吸热,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,2熵变与反应方向 (1)熵：科学家用来量度体系 的物理量，用 表示。 (2)熵变：SS(生成物)S(反应物) (3)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 零。 (4)熵判据：体系有自发地向 的方向转变的倾向，熵变是影响反应自发进行的一个因素，但不是唯一因素。 (5)熵变对化学反应方向的影响。 的反应在一定条件下都可自发进行。 如2
5、H2O2(aq)=2H2O(l)O2(g)在常温下能自发进行。 有些 的反应也能自发进行。 如NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,3焓变、熵变与反应方向 (1)含义：体系能量 和混乱度 都有促使反应自发进行的倾向。 (2)反应方向的判断 反应自发性的判断必须综合考虑反应的 和 。在恒温、恒压时， H 0，S 0，则反应一定能自发进行； H 0，S 0，则反应一定不能自发进行； H 0，S 0或H 0，S 0，反应可能自发进行，也可能不自发进行，与反应的 有关。 以上规律称为复合判据。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,练习,1判断正误(正确的打“
6、”，错误的打“”)。 (1)体系有序性越高，熵值就越大 ( ) (2)自发过程将导致体系的熵增大 ( ) (3)吸热反应不可以自发进行 ( ) (4)同种物质气态时熵值最大 ( ) (5)过程自发性不仅能用于判断过程的方向，还能确定过程发生的速率 ( ),江苏教育出版社 高中化学| 选修4,2某反应2AB(g) C(g)3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，则该反应的正反应的H、S应为( ) AH0，S0 BH0，S0 CH0，S0 DH0，S0,解析：根据HTS0才能自发进行，2AB(g) C(g)3D(g)在高温时能自发进行，故H0，S0，故C正确。 答案：C,江苏教育
7、出版社 高中化学| 选修4,总结,化学反应进行方向的判断方法 HTS0反应能自发进行；HTS0反应达到平衡状态；HTS0反应不能自发进行。温度与反应方向关系：,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,小结,1在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应称之为自发反应。 2同种同量物质的熵值：S(g)S(l)S(s)。有气体生成的反应，固体溶于水的过程是熵增加的过程。 3大多数放热反应都能自发进行；大多数熵增的反应都能自发进行。 4焓减(H0)反应在所有温度下都能自发进行。焓增(H0)、熵减(S0)反应在任何温度下都不能自发进行；焓减、熵减反应在低温下自发进行；焓增、熵增反应在高温下能自发进行
8、。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,第二课时 化学平衡状态,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,一、可逆反应,1可逆反应 在相同条件下，既可以向 方向进行，又可以向_方向进行的反应。,2不可逆反应 有些反应因逆反应进行程度太小而可忽略，正反应几乎完全进行到底，一般认为这些反应不可逆。例如，H2的燃烧、酸碱中和等。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,3可逆反应的特点 (1)“三性”,(2)实例 下列反应都是可逆反应： N23H2 2NH3、 Cl2H2O HClHClO、 2SO2O2 2SO3。,催化剂 ,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。 (
9、1)可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应 ( ) (2)CO2与水的反应是不可逆反应 ( ) (3)NH3和HCl生成NH4Cl与NH4Cl分解生成NH3和HCl互为可逆反应 ( ) (4)可逆反应中反应物的转化率能达到100% ( ),练习,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,2下列各组两个反应互为可逆反应的是 ( ) H2Cl2 2HCl与2HCl H2Cl2 H2SO4(浓)2HBr=2H2OBr2SO2 与Br2SO22H2O=2HBrH2SO4 2NO2=N2O4与N2O4=2NO2 2SO2O2 2SO3与2SO3 2SO2O2 A B C D,催化剂 加热,催化
10、剂 加热,解析：可逆反应必须是在相同条件下同时向正、逆两个方向都能进行的反应。、为可逆反应。 答案：C,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,二、化学平衡状态,1化学平衡状态的建立 (1)建立过程(以N23H2 2NH3为例),减小,不变,增大,不变,减小,增大,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,(2)浓度时间图像和速率时间图像分别为,2化学平衡状态的概念 可逆反应在一定条件下进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率 ，反应物和生成物的 不再发生变化，反应达到化学平衡状态。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,3五大特征,特别提醒 (1)可逆反应达到平衡状态后，反应并没有停止，而是反应在该条件
11、下进行的最大限度。 (2)可逆反应达到平衡后，各组分的浓度保持不变，并不是各组分的浓度相等。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,练习,1在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：A(g)3B(g) 2C(g)，能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是 ( ) A体系的压强不再发生变化 B3v正(B)2v逆(C) C混合气体密度不再变化 D消耗1 mol A的同时生成2 mol C,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,解析：A项，在一定温度下的某容积可变的密闭容器中发生反应时，压强始终不变，体系的压强不再发生变化，不能表示已经达到了化学平衡状态，错误；B项，v正(B)
12、v逆(C)32，故2v正(B)3v逆(C)，表示正逆反应速率相等，错误；C项，该反应是一个气体体积变化的反应，而质量不变，故混合气体密度不再变化，能够表示已经达到了化学平衡状态，正确；D项，消耗1 mol A的同时，任何时间都生成2 mol C，不能表示已经达到了化学平衡状态，错误。 答案：C,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,2在一定温度下，反应A2(g)B2(g) 2AB(g)达到平衡状态的标志是_。 A单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol AB B容器内的总压强不随时间变化 C单位时间内生成2n mol AB的同时生成n mol B2 D单位时间内生成n mol A2的同
13、时生成n mol B2 E容器内A2、B2、AB的物质的量之比是112时的状态 F容器中c(A2)c(B2)c(AB)时的状态,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,解析：A项，根据化学方程式中的化学计量数之比，可知生成n mol AB必消耗 n/2 mol A2，即单位时间内生成n/2 mol A2的同时生成n mol AB，反应未达到平衡状态；B项，由于此反应是反应前后气体分子数不变的反应，达到平衡或未达到平衡时压强都不随时间变化，因此不能用压强不变来说明反应是否达到平衡状态；C项，单位时间内生成2n mol AB时，消耗了n mol A2和n mol B2，说明反应处于平衡状态；D项，只知
14、道单位时间生成n mol A2和n mol B2，却不知道同时消耗多少A2和多少B2，不能确定反应是否达到平衡；E项、F项，由于达到化学平衡状态时，反应混合物中各物质的浓度保持不变，并不是相等，其物质的量之比不一定等于其化学方程式中各物质的化学计量数之比，所以E、F两项均不符合题意。答案：C,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,总结,判断可逆反应达到平衡状态的方法 1.从化学反应速率的角度判断(即v正v逆0) 有两层含义：对于同一物质，该物质的生成速率等于其消耗速率；对于不同的物质，速率之比等于化学方程式中物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,2.
15、利用“变量”与“不变量”判断 (1)确定反应中的“变量”，即随反应的进行而变化的量，当变量不再变化时，表明反应已达平衡状态。而当“不变量”不变时，不能判断反应是否处于平衡状态。 (2)常见的变量有：气体的颜色；对于气体体积有变化的反应来说，恒压反应时的体积、恒容反应时的压强；对于反应体系中全部为气体，且气体物质的量有变化的反应来说，混合气体的平均相对分子质量；对于反应体系中不全部为气体的反应来说，恒容时混合气体的密度等。应当注意，在利用、n(总)、p(总)判断时要注意反应特点和容器的体积变化问题。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,小结,1可逆反应“两特点”： (1)正、逆两个反应是同一条件
16、下同时进行的。 (2)可逆反应中反应物、生成物共存，反应物转化率小于100%。 2化学平衡“五特征”：逆、等、定、动、变。 3平衡状态判断“两依据”： (1)根本依据：v(正)v(逆)。 (2)直接依据：各组分的浓度保持不变。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,第三课时 化学平衡常数,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,一、化学平衡常数,1化学平衡常数 (1)含义 在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到化学平衡后，生成物物质的量浓度幂之积与反应物物质的量浓度幂之积的比值是一个常数，称作该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。,(2)表达式 对反应aA(g)bB(g) cC
17、(g)dD(g)在一定温度下达到平衡时，K 。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,(3)意义,(4)影响因素 K只与 有关，与反应物或生成物的浓度无关，只要温度一定，则平衡常数一定。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,2平衡转化率 (1)概念：某一反应物的转化率等于该物质在反应中 与该物质 的比值。 (2)表达式： 。 (3)意义：表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的 。,特别提醒 代入平衡常数表达式进行计算的是物质的平衡浓度而不是初始浓度和变化浓度。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,总结,对化学平衡常数的理解 (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
18、应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入表达式。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变；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。 如N23H2 2NH3 Ka则有 2NH3 N23H2 K1/a N2H2 NH3 Ka,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,练习,1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。 (1)在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物浓度用平衡浓度 ( ) (2)对于一个可逆反应，平衡正向移动时，平衡常数一定增大 ( ) (3)升高温度，K值增大，则正反应为放热反
19、应 ( ) (4)平衡常数的大小只与温度有关，而与浓度、压强、催化剂等无关 ( ) (5)从平衡常数的大小可以推断一个反应的进行程度 ( ),江苏教育出版社 高中化学| 选修4,2某温度下，反应2A(g)B(g) 2C(g)的平衡常数K150，在同一温度下，反应2C(g) 2A(g)B(g)的平衡常数K2为( ) A2 500 B50 C0.02 D0.002,解析：对反应2A(g)B(g) 2C(g)的平衡常数K1 ，而同一温度 下，反应2C(g) 2A(g)B(g)的平衡常数 。 答案：C,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,二、化学平衡常数的应用,1判断反应进行的程度,2判断反应的热效应
20、,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,3判断可逆反应的方向 对于可逆反应aAbB cCdD，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：浓度商 ， 则,4计算反应物的转化率 依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,练习,1某温度下，反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)的平衡常数为K，下列说法正确的是 ( ) AK越大，达到平衡时，反应进行的程度越小 BK越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 CK随反应物浓度改变而改变 DK随温度改变而改变,解析：K越大，表示反应向右进行的程度越大，反应
21、物的转化率越高，A、B错误，对于一个固定的化学反应，K只受温度的影响，C错误，D正确。 答案：D,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,2现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2O2 2SO3(g)，知c始(SO2)0.4 molL1，c始(O2)1 molL1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K19，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？ (2)达平衡状态时，SO2的转化率应为多少？,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,解析：(1) 2SO2O2 2SO3 开始/molL1 0.4 1 0 转化/molL1 0.2 0.1 0.2
22、转化后/molL1 0.2 0.9 0.2 此时： ，当SO2转化率为50%时，反应未达平衡状态，反应向正反应方向进行。 (2)设达平衡时，SO2转化的物质的量浓度为x molL1，则O2转化 x/2 molL1，生成SO3为x molL1。所以K 19，x0.32，所 以SO2的转化率为 100%80%。 答案：(1)否 正反应方向 (2)80%,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,总结,“始、变、平”三部曲解题模式 写出化学反应方程式(配平)。 根据题意，依次列出各反应物和生成物的物质的量浓度(或物质的量)的起始量、变化量、平衡量，未知量可以设未知数表示。 变化量起始量平衡量 根据变化量之比等于对应物质的化学计量数之比，列关系式，计算出未知量。 把平衡量(物质的量浓度)代入化学平衡常数公式求解。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,提醒,1在一定温度下，当一个可逆反应aAbB cCdD达到化学平衡时，其化学平衡常数的表达式为 。 2化学平衡常数K只受温度的影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 3K值越大，正向反应进行的程度越大，反应进行的越完全，反应物的转化率越高。 4升高温度，若K值增大，则正反应为吸热反应，反之为放热反应；降低温度，若K值增大，则正反应为放热反应，反之为吸热反应。 5平衡转化率 。,