高中化学苏教版选修四 . 化学反应的方向和限度 精品课件(24张PPT)(共24张PPT)
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苏教版高中化学选修四课件2.2.3化学反应的方向和限度
=2.25
CO的转化率：
(CO)= c0 (CO) c(CO) 100% c0 (CO)
2.0
mol L1 0.8 mol 2.0 mol L1
L1
100%
60%
(2)设达到平衡的过程中实际转化(消耗)的CO的浓度为
xmol·L-1，根据化学方程式计算：
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) 起始浓度/mol·L-1：2300
c0 (CO)
1.43 2.0
mol L1 mol L1
100%
71.5%
(3)同理可解得当起始投料c0(CO)=2mol·L-1，
c0(H2O)=1mol·L-1时，α (CO)=39%。
答案：(1)2.2560%(2)71.5%(3)39%
知识点一：化学平衡常数 1.关于化学平衡常数的叙述正确的是() A.化学平衡常数与温度无关 B.两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常 数不变 C.化学平衡常数等于某时刻生成物浓度幂之积与反应 物浓度幂之积的比值 D.温度一定，对于给定的化学反应，正逆反应的平衡 常数互为倒数
【思路点拨】(1)根据平衡常数表达式书写化学反应方程 式。 (2)根据温度与K的关系，判断可逆反应的反应热。
【自主解答】选A。根据平衡常数 K c(CO) c(H2O)
c(CO2 ) c(H2 )
推知该反应的化学方程式为CO2(g)+H2(g)CO(g)+ H2O(g);升高温度,c(H2)减小，表明平衡向正反应方向移 动，因此，ΔH>0；使用催化剂，正、逆反应速率同等倍 数增大，平衡不移动；升高温度，正、逆反应速率均增 大。
苏教版高中化学选修四课件《化学反应的方向和限度》第1课时.pptx
栏目 导引
专题2 化学反应速率与化学平衡
想一想 3．反应：Zn＋H2SO4===H2↑＋ZnSO4是熵增 加的反应吗？从熵变、焓变的角度来分析，该 反应能否自发进行？ 提示：该反应有气体生成，是熵增加的反应。 熵增加的化学反应通常能自发进行，所以从熵 变的角度来分析该反应能自发进行；该反应是 放热反应，放热反应通常能自发进行，所以从 焓变的角度来分析该反应能自发进行。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
自主体验
1．冰融化为水的过程的焓变和熵变正确的是 () A．ΔH＞0，ΔS＜0 B．ΔH＜0，ΔS＞0 C．ΔH＞0，ΔS＞0D．ΔH＜0，ΔS＜0 解析：选C。冰融化是吸热过程所以ΔH＞0，物 质由固态变为液态是熵增加过程所以ΔS＞0。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
栏目 导引
专题2 化学反应速率与化学平衡
若ΔH＞0，正向反应通常__不__能___自发进行， 而逆向反应__能____自发进行。反应的__焓__变____ 是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
想一想 2．所有的自发反应都是放热反应的这种说法 对吗？说明理由。 提示：多数能自发进行的反应是放热反应， 有些吸热反应也能自发进行。如： 2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===BaCl2＋2NH3↑ ＋10H2O(ΔH＞0)。
温度下则能自发进行。如：
△
CaCO3(s)=====
CaO(s)＋CO2(g)
栏目 导引
专题2 化学反应速率与化学平衡
要点归纳
化学反应方向与焓变ΔH关系 1．自发过程总是能够对外界做功，消耗自身 能量，而自身能量降低。自发反应也是一个自 发过程。因而化学反应也自发地向能量低的方 向进行。化学反应中ΔH的变化也体现了体系 能量的变化，所以ΔH可作为自发反应是否发 生的一个判断依据，简称为“能量判据”。
专题2 化学反应速率与化学平衡
想一想 3．反应：Zn＋H2SO4===H2↑＋ZnSO4是熵增 加的反应吗？从熵变、焓变的角度来分析，该 反应能否自发进行？ 提示：该反应有气体生成，是熵增加的反应。 熵增加的化学反应通常能自发进行，所以从熵 变的角度来分析该反应能自发进行；该反应是 放热反应，放热反应通常能自发进行，所以从 焓变的角度来分析该反应能自发进行。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
自主体验
1．冰融化为水的过程的焓变和熵变正确的是 () A．ΔH＞0，ΔS＜0 B．ΔH＜0，ΔS＞0 C．ΔH＞0，ΔS＞0D．ΔH＜0，ΔS＜0 解析：选C。冰融化是吸热过程所以ΔH＞0，物 质由固态变为液态是熵增加过程所以ΔS＞0。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
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专题2 化学反应速率与化学平衡
若ΔH＞0，正向反应通常__不__能___自发进行， 而逆向反应__能____自发进行。反应的__焓__变____ 是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
想一想 2．所有的自发反应都是放热反应的这种说法 对吗？说明理由。 提示：多数能自发进行的反应是放热反应， 有些吸热反应也能自发进行。如： 2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===BaCl2＋2NH3↑ ＋10H2O(ΔH＞0)。
温度下则能自发进行。如：
△
CaCO3(s)=====
CaO(s)＋CO2(g)
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专题2 化学反应速率与化学平衡
要点归纳
化学反应方向与焓变ΔH关系 1．自发过程总是能够对外界做功，消耗自身 能量，而自身能量降低。自发反应也是一个自 发过程。因而化学反应也自发地向能量低的方 向进行。化学反应中ΔH的变化也体现了体系 能量的变化，所以ΔH可作为自发反应是否发 生的一个判断依据，简称为“能量判据”。
苏教版高中化学选修四课件2.2.1《化学反应的方向和限度》课件
2020/4/1
3.△H<0，△S<0该反应在较低温度下能自发进行
➢如：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
4.△H>0，△S>0该反应在较高温度下能自发进行
➢如：CaCO3(s)＝CaO(s)+CO2(g)
2020/4/1
说出下列反应中的焓变，熵变， 及自发性
• CO2(s)→CO2(g)
△H>0△S>0自发
2020/4/1
有序
混乱
2020/4/1
三、熵变与反应方向
• 研究表明，除热效应外，决定反应能否自发进行的另一
因素——体系的混乱度（熵S）
• 熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S表示。
对于同一物质：S（g）﹥S（l）﹥S（s）
• 熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用△S表示。
△S=S生成物总熵－S反应物总熵 反应的△S越大,越有利于反应自发进行
注意：(1)一定条件指：一定的温度和压强 外界帮助可以是如通电、光照等。
(2)自发反应在恰当条件下才能实现.
2020/4/1
2020/4/1
（P39交流与讨论） 下列反应是室温能否自发进行？如能， 写出相应的化学方程式
1.水分解生成氢气和氧气的反应 2.氯气与溴化钾溶液的反应 3.乙烯与溴单质的反应 4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应
2020/4/1
小结：
焓变和熵变对反应方向的共同影响 •能量判据：体系趋向于从高能状态转变为低 能状态（△H＜0）。 •熵判据：体系趋向于由有序状态转变为无 序状态，即混乱度增加（△S＞0）。且△S 越大，越有利于反应自发进行。
2020/4/1
注意
1．反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能 确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如 金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么 时候发生，多快才能完成，就不是能量判据和熵判 据能解决的问题了。 2．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。例如石墨经高温高压还是 可以变为金刚石的。
3.△H<0，△S<0该反应在较低温度下能自发进行
➢如：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
4.△H>0，△S>0该反应在较高温度下能自发进行
➢如：CaCO3(s)＝CaO(s)+CO2(g)
2020/4/1
说出下列反应中的焓变，熵变， 及自发性
• CO2(s)→CO2(g)
△H>0△S>0自发
2020/4/1
有序
混乱
2020/4/1
三、熵变与反应方向
• 研究表明，除热效应外，决定反应能否自发进行的另一
因素——体系的混乱度（熵S）
• 熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S表示。
对于同一物质：S（g）﹥S（l）﹥S（s）
• 熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用△S表示。
△S=S生成物总熵－S反应物总熵 反应的△S越大,越有利于反应自发进行
注意：(1)一定条件指：一定的温度和压强 外界帮助可以是如通电、光照等。
(2)自发反应在恰当条件下才能实现.
2020/4/1
2020/4/1
（P39交流与讨论） 下列反应是室温能否自发进行？如能， 写出相应的化学方程式
1.水分解生成氢气和氧气的反应 2.氯气与溴化钾溶液的反应 3.乙烯与溴单质的反应 4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应
2020/4/1
小结：
焓变和熵变对反应方向的共同影响 •能量判据：体系趋向于从高能状态转变为低 能状态（△H＜0）。 •熵判据：体系趋向于由有序状态转变为无 序状态，即混乱度增加（△S＞0）。且△S 越大，越有利于反应自发进行。
2020/4/1
注意
1．反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能 确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如 金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么 时候发生，多快才能完成，就不是能量判据和熵判 据能解决的问题了。 2．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。例如石墨经高温高压还是 可以变为金刚石的。
高中化学专题2第2单元第1节化学反应的方向课件苏教版选修4.ppt
【探究】下列自发过程熵变的特点
1、冰→ 液态水 → 水蒸气 2、氯化钠晶体溶于水
3、自发进行的吸热反应：
N2O5分解： 2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol
碳酸铵的分解： (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol
高 山 流 水
冰雪融化
花开花谢
镁条燃烧：Mg(s)+O2(g)=MgO(s) 酸碱中和：H++OH-=H2O 铁器暴露在潮湿空气中会生锈：
3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)
甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧：
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
观察下列几个自发进行的化学反应，找出它们的共同之处
NH4HCO3 (s)+CH3COOH(aq)=CO2 (g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) △H=37.30kJ/mol △S=184.0J/mol/K
二、反应方向的判据：△H-T△S
△H-T△S
< 0 反应自发进行 = 0 反应达平衡状态
> 0 反应不能自发进行
练习：
1.能用能量判据判断下列过程的方向的是 （A）
钠与水反应2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)△H=－368 kJ/mol (2)铁生锈：3Fe (s)+3/2O2 (g)=Fe2O3 (s) △H=－824 kJ/mol (3)氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) △H=－571.6kJ/mol
选修4-2.2化学反应的方向和限度PPT课件
2021
15
正反应速率=逆反应速率
反应仍在进行，但
是各种物质的浓度均
保持不变，达到动态
速 率
正反应 速率
相等
平衡，这就是重要
逆反应
概念—化学平衡状态
速率
时间
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二、化学平衡状态：
化学平衡状态：在一定条件下的可逆反应里， 正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物 中各组分的浓度保持不变
强 标志：反应混合物中各组分的 调
有不少吸热过程也能自发进行。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
2021
4
问题：为什么有些吸热反应或吸热过程也能自发进行？
2 N 4 C ( s ) H C l ( O ) 2 a ( s ) H 2 N 3 ( g ) H C 2 ( s ) a 2 H 2 O C ( l ) l
2021
5
有序
混乱
2021
6
2. 熵判据
熵：在密闭条件下，体系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。
实质：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用S 表示。 单位：J/mol·K 影响熵的因素：相同条件，不同物质S值不同
对于同一物质：S(g)﹥S(l)﹥S(s)
熵变：反应前后体系的熵的变化叫做反应的熵变△S。 △S = S生成物总熵 － S反应物总熵
2021
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三、达平衡标志：变量不变 建立平衡
①速率：v正=v逆≠0 (同种物质）
1、
看方向，看比例 （即任何一种物质的生成速率等于
直
其消耗速率）
不同种物质速率反向且比值等于系数比
接 ②各成分的百分含量保持不变
2.2化学反应的方向和限度第一课时化学反应的方向课件(苏教选修4)
解析：体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过 程为熵增过程，故C项错误。 答案：C
2．实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对
此说法的理解的叙述中，正确的是 A．所有的放热反应都是自发进行的 B．所有的自发反应都是放热的 C．焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素 ( )
D．焓变是决定反应是否具有自发性的判据
一个因素，但不是惟一因素。
2．化学反应的方向与熵变的关系
(1)许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行： 例证：2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g) (2)有些熵增的反应在常温、常压下不能自发进行，但 在较高温度下可以自发进行。 例证：CaCO3(s) CaO(s)＋CO2(g)
(3)铝热反应是熵减小的反应，但在一定条件下也
可以自发进行。
例证：2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)
结论：因此，反应熵变是与反应能否自发进行有 关的又一个因素，但也不是惟一因素。
2．自发进行的反应一定是 A．吸热反应 C．熵增加反应 B．放热反应
(
)
D．熵增加或者放热反应
解析：自发进行的反应既可能是放热反应，也可
C．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH<0
D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH>0
解析：A项反应是一个ΔH<0，ΔS>0的反应，一定能自 发进行。B项反应是一个ΔH>0，ΔS<0的反应，一定不 能自发进行。C项反应是一个ΔH<0，ΔS<0的反应，低 温下可以自发进行。D项是一个ΔH>0，ΔS>0的反应， 高温下可以自发进行。
3C(s)===4Al(s)＋3CO2(g) ΔH＝＋2 171 kJ· mol－1，ΔS＝ ＋635.5 J· mol－1· K－1，则下列说法正确的是 A．由题给ΔH值可知，该反应是一个放热反应
苏教版高中化学选修化学反应原理 化学反应的方向和限度课件
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
放热反应过程中体系能量降低，具有自发进行 的倾向 放热 反应，即Δ H___0 ＜ ，一般能自发 焓变与反 若该反应为_____ ＞ ，一般 应自发性 进行；若该反应为_____ 吸热 反应，即Δ H___0 的关系 不能自发进行 有些吸热反应也能自发进行，所以焓变是与反 局限性 应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反 应能否自发进行的唯一因素 焓判据
①通电将水分解成H2和O2；
②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
(
)
B．天然气的燃烧 D．室温气中生锈
解析：水由高处向低处流，天然气的燃烧，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。
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： N2＋3H2 2NH3、 Cl2＋H2O HCl＋HClO、 催化剂 2SO2＋O2 2SO3。
△
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)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% (√ ) ( × ) (× ) ( × )
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，
苏教版高中化学选修四课件专题2第二单元化学反应的方向和限度
化学反应中的自发过程 共同特点：△H＜0，即体系趋向于从高 能状态转变为低能状态
练习：判断自发与非自发（室温下）
（1）打开活塞，分液漏斗中的水流进烧杯 自发
（2）镁带燃烧 自发 自发
（3）氢气燃烧
（4）水分解成H2和O2过程 非自发
二、判断化学反应方向的依据 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 ，那么焓减小有利于反应自发，它是 自发反应的一个内在推动力。
练习:
1.下列说法不正确的是
C
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反应是放热反应。 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
2.下列反应中，熵减小的是
应和逆反应。 例N2+3H22NH3
1、如果V正＞V逆，则反应向正反应方向进行。 2、如果V正＜V逆，则反应向逆反应方向进行。 3、如果V正=V逆，则反应达到平衡状态。 4、任何一个可逆反应都不会进行到底的，即反应物和 生成物共存。
例：在一定条件下，向一固定容积的容器中投入2molNO2 进行反应：2NO22NO+O2，一段时间后测得NO2、NO、 O2的物质的量可能是（） D
D
A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g) B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g) D.2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)
化学平衡状 态 一、化学平衡的研究对象
可逆反应： ，同时进行着两个方向的反应，即正反 在同等条件下
高中化学苏教版选修四化学反应的方向和限度化学平衡状态PPT课件
天山 海世界
蓄水:进水速率>出水速率(或=0); 平衡(水面保持不变):进水速率=出水速率; 放水:进水速率<出水速率
或只出水(进水速率=0)不进水.
高中化学苏教版选修四化学反应的方 向和限 度化学 平衡状 态PPT课 件
游泳池中的水是活水,水循环的简单过程.
3.化学平衡状态的特征 高中化学苏教版选修四化学反应的方向和限度化学平衡状态PPT课件
2. 正反应速率(V正) 和逆反应速率(V逆)随时间如何变化呢？
提示：在定温定容条件下,影响化学反应速率的重要因素是反应物 的浓度。
所以，影响正反应速率(V正)的是二氧化氮的浓度[c(NO2)]； 影响逆反应速率(V逆) 的是四氧化二氮的浓度[c(N2O4)].
高中化学苏教版选修四化学反应的方 向和限 度化学 平衡状 态PPT课 件
（2）Pb+PbO2+2H2SO4
放电 充电
2PbSO4+2H2O
是不是可逆反应？
提示：两个反应发生的条件不同，不是可逆反应。
4.我们学过的化学反应中哪些是可逆反应？
学生活动：做“学案”上的 [交流与讨论1]
N2+3H2高温催、化高剂压 2NH3
2SO2+O2
催化剂
△
2SO3
CO2+H2O
H2CO3
课程名称 年级
课本及版本 专题、单元
化学平衡状态 高二年级
《化学反应原理》苏教版 专题2 化学反应速率与化学平衡 第二单元 化学反应的方向和限度
《化学反应原理》 专题2 化学反应速率与化学平衡 第二单元 化学反应的方向和限度
化学平衡状态
1．了解可逆反应的特点。 2．认识可逆反应有一定的限度，在一定条件下能够达到化学平衡状态。 3．掌握化学平衡状态的特征和判断方法。
苏教版高中化学选修四2.2《化学反应的方向和限度》课件 (共33张PPT)
Ⅱ.间接标志：{任何情况均适用}
• （1）同一种物质：该物质的生成速率等于它的 分解速率。
ひ生成（B）=ひ分解（B）
• （2）同一种物质：该物质的断键速率等于它的
成键速率。ひ断键（B）=ひ成键（B）
• （3）各组成的物质的量n（或物质的量分数）不 随时间的改变而改变。
• （4）各组成的质量m（或质量分数）不变。 • (5)各气体的体积V（或体积分数）不变。 • (6)各反应物的转化率或各产物的产率保持不变。
• 研究表明，焓变（△H）是决定反应能否自发进 行的因素之一，但不是唯一因素。除热效应外， 决定反应能否自发进行的另一因素——体系的混 乱度（熵S） • (1)熵： （K-41) • 衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，符号S • 注意： • A.熵增原理:体系混乱度(微粒间无规则排列程度) 越大，则熵S越大 • k41页图2-16 • B.对于同一物质： • S（g）﹥S（l）﹥S（s）
（3）吸热过程也能自发进行
如：硝酸铵溶于水（K-41)
2 NH4Cl ( s) Ca(OH )2(s) 2NH3(g) CaCl 2H2O(l) 2(s)
CaCO 3 (s)高温CaO(s) CO 2 (g)
放热反应和吸热反应自发原因？
K-41页图2-15
有序
混乱
2、熵变(△S)与反应方向
第二单元
化学反应的方向和限度
水往低处流
生活中到自发过程
T2 > T1
P2 > P1
h2 > h1
墨滴
Q
气体
液体
扩散
这些生活中的现象将向何方发展(方向性)，
我们非常清楚，因为它们有明显的自发性。
高中化学苏教版选修四 2.2.2 化学反应的方向和限度 化学平衡常数(共21张PPT)
mA(g)+nB(g)
cp(C) · cq(D)
pC(g)+qD(g) K = cm(A) · cn(B)
注意:1. 表达式中的各物质浓度是指平衡状
态时的浓度；
2. 固体、纯液体（如稀溶液中的水）不 写入表达式中；
3.平衡常数的表达式与方程式的书写方 式有关。
4
例1、写出下列反应的平衡常数表达式：
（填“吸热”或“放热”）。
7
三：化学平衡常数的应用
1. 判断化学反应的程度 K值 正反应进 平衡时生 平衡时生 反应物 行程度 成物浓度 成物浓度 转化率
越大 越大 越大 越小 越大 越小 越小 越小 越大 越小
8
三：化学平衡常数的应用
2. 判断化学反应的热效应 若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为 吸热 反应
化学平衡常数只与温度有关；
3.化学平衡常数的应用
（1）判断化学反应的热效应
（2）判断化学平衡移动的方向
（3）计算反应物的转化率
4.化学平衡常数的意义
20
谢谢
各位的指导
①列式计算乙烯水合
制乙醇反应在图中A
点的平衡常数
Kp=_0_._0__7_M_P_a_-_1___
（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。
课堂小结
1.化学平衡常数的表达式
cp(C) · cq(D)
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)K = cm(A) · cn(B)
2.影响化学平衡常数的外界因素
三：化学平衡常数的应用
3. 判断化学平衡移动的方向
c p(C)·cq(D)
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g) Qc= cm(A)·c n(B)
高中化学苏教版选修四化学反应的方向和限度化学平衡状态课件PPT
一定温度下，在体积不变的密闭容器中，发生
N2+3H2高温催、化高剂压 2NH3 ，说明这个可逆反应已经达到平
衡状态的标志有（ ⑴⑵理⑶想⑷气体状⑺态方⑼程
⑺ V正(N2)=V逆(N2) ;
PV=nRT
⑽ ⑿ n(NH）3)%=n—(nN—总H—3)
⑻ ⑼ ⑽
VN正H(3N的2)物=质V逆的(N量H分3)数与不再2V随正时(N间2)而=变V正ρ化((N气H体3))=;m—(— 气V体—)
容器内气体的压强不再随时间而变化的状态 ;
— M
=—m—总
⑾ 容器内气体的密度不再随时间而变化的状态；
n总
⑿ 容器内气体的平均摩尔质量不再随时间而变化的状态；
⒀ c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2 ;
（ 【名 示校 范课 教 堂 学） 课高 件 中】化高学中 苏化教学版苏 选教修版四选 化修学四反化 应学的反方应 向的和方限向 度和化限学度 平化衡学状平 态衡状PP态T--优全秀文课课件件【（标推准荐版）本 】
①反应刚开始时， C(NO2)
，V正
；
②反应过程中， C(N2O4)= ， V逆= ；
C(NO2) C(N2O4)
，V正
；
， V逆
；
v V正
V逆=V正
③反应到t1时刻时， V正 C(NO2)、C(N2O4)
V逆 。
V逆
0
t1
t
（名校课 堂）高 中化学 苏教版 选修四 化学反 应的方 向和限 度化学 平衡状 态PPT- 优秀课 件【标 准版本 】
为CO2 ，尾气中肯定存在CO气体。
3. 可逆反应一开始进行，无论进行到什么程度，反应
物和生成物同时存在于反应容器中。
化学专题2第二单元第3课时化学反应的方向和限度课件1(苏教版选修4)
常数和N2、H2的初时浓度。
解：N2+3H2
2NH3
Kc =c—2 [N—H—3]— =
42 ——
=
7.32×10-3
c[N2]c3 [H2] 3×93
c(N2) ＝c[N2]+1/2c[NH3]
由平衡定律 求平衡常数
＝3+2＝5 mol·L-1
c(H2) ＝c[H2]+3/2c[NH3] 据物料平衡
aA +bB cC + dD
Kc =c—c [C—]c—d —[D] ca [A]cb [B]
Kp = P—E—e P—Dd— PAa PBb
Kp称压力
平衡常数
Kc和Kp的关系 可以推导如下:
令c+d-a-b = n
Kp =
piV=niRT pi=ciRT Kc(RT) n
Kp =[nC—R—T]—c [—nD—RT—]d 想一想：在 [nART]a [nBRT]b 什么条件下
H2O(g)+ CO(g)
K3
<3> = <1> + <2>
c(H2O) c(CO) K3=
c(H2) c (CO2)
c(H2O)
c(CO) c(O2)
=
·
c(H2)c(O2) c (CO2) =K1K2
同理： <1> = <3> - <2> K1 = K3 / K2
推论:
反应<1>×m = 反应<2> K1m = K2
一个化学反应是否达到平衡状态， 它的标志就是各物质的浓度将不 随时间改变，而且产物浓度系数 次方的乘积与反应物浓度系数次 方的乘积之比是一个常数。
解：N2+3H2
2NH3
Kc =c—2 [N—H—3]— =
42 ——
=
7.32×10-3
c[N2]c3 [H2] 3×93
c(N2) ＝c[N2]+1/2c[NH3]
由平衡定律 求平衡常数
＝3+2＝5 mol·L-1
c(H2) ＝c[H2]+3/2c[NH3] 据物料平衡
aA +bB cC + dD
Kc =c—c [C—]c—d —[D] ca [A]cb [B]
Kp = P—E—e P—Dd— PAa PBb
Kp称压力
平衡常数
Kc和Kp的关系 可以推导如下:
令c+d-a-b = n
Kp =
piV=niRT pi=ciRT Kc(RT) n
Kp =[nC—R—T]—c [—nD—RT—]d 想一想：在 [nART]a [nBRT]b 什么条件下
H2O(g)+ CO(g)
K3
<3> = <1> + <2>
c(H2O) c(CO) K3=
c(H2) c (CO2)
c(H2O)
c(CO) c(O2)
=
·
c(H2)c(O2) c (CO2) =K1K2
同理： <1> = <3> - <2> K1 = K3 / K2
推论:
反应<1>×m = 反应<2> K1m = K2
一个化学反应是否达到平衡状态， 它的标志就是各物质的浓度将不 随时间改变，而且产物浓度系数 次方的乘积与反应物浓度系数次 方的乘积之比是一个常数。
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非自发 自发 自发 非自发
化学反应的方向
P43——你知道吗？
以上自发反应的共同点——放热反应 △H＜
0自然界中的许多自发过程，无论是物理
过程还是化学过程，都有由能量较高状
态向能量较低状态转化的倾向。
高能态→低能态
（物质能量越低越稳定）
化学反应的方向
对于化学反应而言，放热反应就是一个由高 能态向低能态变化的过程，因此，绝大多数放 热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多， 体系能量降低得越多，反应越完全。
4、某反应其△H=-122kJ/mol， △S=-2D31J.mol-1.K-1，
则此反应在下列哪些情况下可自发进行（ ）
A、在任何温度下都能自发进行
B、在任何温度下都不能自发进行
C、仅在高温下自发进行
D、仅在低温下自发进行
the end
所以△H＜0 的反应有自发进行的倾向，焓变 是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
化学反应的方向 二 判断化学反应方向的依据
1 焓变判断依据： 自发反应有趋向于使体系的能量降低的倾向。 即H＜0 的反应有自发进行的倾向。 且ΔH数值越大，越有利于反应的自发进行。
交流与讨论
“只有放热反应才可以自发进行，吸热反应 不能自发进行”，你同意这种观点吗？
A、NH4Cl=HCl+NH3
ΔS>0
B、2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq) ΔS>0
C、2NO2=N2O4
ΔS<0
D、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔS<0
小结：
综上所述,体系能量降低和混乱度增加都有促 使反应自发进行的倾向,即焓变和熵变共同制 约着化学反应进行的方向。
检测练习:
1 下列反应中，熵变小于0的是
D
A. (NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)
B. 2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) C. MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g) D. 2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)
检测练习:
2判断下列反应的ΔS>0还是<0：
判断下列过程中能量的变化情况：
1、冰融化成水 2、NH4Cl（s）+Ba(OH)2.8H2O(s) 3、硝酸氨溶==于2N水H3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)
NH4NO3(s) ─→ NH4+(aq) + NO3-(aq)
请观察：这些物质的规则性、微粒间无规则排 列程度有没有改变呢？如何改变？
2、自发进行的反应一定是（ D）
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
34N、O252(℃g)和+1O.20(1g×) 1△0H5=Pa5时6.7，6反kJ应/m2Nol2，O自5(g发D)＝进行的原因
是（ ）
A、是吸热反应
B、是放热反应
C、是熵减小的反应 D、熵增大效应大于能量效应
第二单元 化学反应的方向和限度
水往低处流
室温下冰的融化
自然界中自然而然发生的这种过程，体现了自然界变化 的一些规律
一、自发反应:在一定温度和压强下，无 需外界帮助就能自动进行的反应，我们 称之为自发反应。
①一定温度和压强的目的：引发反应； ②外界帮助指:通电、光照等；
交流与讨论
1.电解饱和食盐水 2.氯气与溴化钾溶液的反应 3.乙烯与溴单质的反应 4.植物的光合作用
燃烧不完全所产生的一氧化碳，它们是 现代化城市的重要大气污染物，为了减 轻汽车尾气造成的大气污染,有人提出通 过 2NO(g) + 2CO(g) === N2(g) + 2CO2(g) 来 处理汽车尾气。 已知室温（298K、101KPa）下： △H = - 113.0 KJ·mol-1 △S = -143.5 J·mol-1·K-1
△H-T△S = - 69.68 KJ·mol-1 < 0, 因此，室温下反应能自发进行。
但该反应速率极慢。
思考：如何加快反应速率？
一种汽车尾 气催化净化 器。
1、实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。
对此说法的理解的叙述中，正确的是（ C）
A、所有的放热反应都是自发进行的 B、所有的自发反应都是放热的 C、焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素 D、焓变是决定反应是否具有自发性的判据
＞ 0 ，一定不能自发进行
△G = △H－T△S
焓变
H＜0 H＞0 H＜0 H＞0
熵变
S＞0 S＜0 S＜0 S＞0
化学反应能否自发 进行 一定自发
一定非自发 低温自发 高温自发
NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s) CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
低温可行 高温可行
汽车尾气的主要污染物是一氧化氮以及
除热效应外，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（微粒间无规则排列 程度）。大多数自发过程有趋向于体系混乱度增 大的倾向.
熵：衡量一个体系混乱度的物理量，符号：S 体系混乱度越大，熵值越大，即S值越大。
熵变：反应前后体系熵的变化。符号：ΔS △S=S（产物）－S（反应物）
ΔS>0 ：体系的混乱度增大； ΔS<0 ：体系的混乱度减小；
二 判断化学反应方向的依据 2 熵变判断依据： 即S>0 的反应有自发进行的倾向. 且ΔS越大，越有利于反应的自发进行。
问题解决
根据你已有的知识经验，判断下列过程的 熵变大于零还是小于零。
①H2O(s)→H2O(l)→H2O(g) ②NaOH（s）==Na+(aq)+OH-(aq)
ΔS>0 ΔS>0
③CaCO3(s) == CaO(s) + CO2(g)
④N2(g)+3H2（g）
2NH3(g)
ΔS>0 ΔS<0
有关体系熵值的规律：
1、同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）； 2、分子数越多或分子种类越多则熵值越大； 3、固体溶解过程、墨水扩散过程、气体扩散 过程，熵变均为正值，即△S＞0，为熵增过程；
要正确判断一个化学反应能否自发进行,必须 综合考虑反应的焓变△H和熵变△S。
体系吉布斯自由能变化（ △G ）综合考虑了焓变和
熵变对反应体系的影响： △G = H-TS（Ｔ为热力
学温度，均为正值）。在恒温、恒压下，用△GH－T△S
＜ 0 ，一定能自发进行 ＝ 0 ，达到平衡状态