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1. 自发过程 (1) 含义：在一定条件下，无需外界帮助就能自动进行的过程。 (2) 决定能否自发进行的因素 ①热效应：体系由能量 状态向能量 状态转化。

1. 自发过程 (1) 含义：在一定条件下，无需外界帮助就能自动进行的过程。 (2) 决定能否自发进行的因素 ①热效应：体系由能量 状态向能量 状态转化。 ②混乱度：体系趋向于混乱度 的倾向。 ( 熵：衡量一个体系混乱度的物理量 ). 较高. 较低. 大. 2 ．判断化学反应方向的依据 (1) 判断依据 在温度、压强一定的条件下. (2) 反应能否自发进行与温度的关系 当 ΔH 0 ， ΔS 0 时，反应一定自发进行。 当 ΔH 0 ， ΔS 0 时，反应一定不能自发进行。 当 ΔH 0 ， ΔS 0 时，低温下自发进行。

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1. 自发过程 (1) 含义：在一定条件下，无需外界帮助就能自动进行的过程。 (2) 决定能否自发进行的因素 ①热效应：体系由能量 状态向能量 状态转化。

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Presentation Transcript

  1. 1.自发过程 • (1)含义：在一定条件下，无需外界帮助就能自动进行的过程。 • (2)决定能否自发进行的因素 • ①热效应：体系由能量状态向能量状态转化。 • ②混乱度：体系趋向于混乱度的倾向。(熵：衡量一个体系混乱度的物理量) 较高 较低 大

  2. 2．判断化学反应方向的依据 • (1)判断依据 • 在温度、压强一定的条件下

  3. (2)反应能否自发进行与温度的关系 • 当ΔH0，ΔS0时，反应一定自发进行。 • 当ΔH0，ΔS0时，反应一定不能自发进行。 • 当ΔH0，ΔS0时，低温下自发进行。 • 当ΔH0，ΔS0时，高温下自发进行。 • 其图关系为 < > > < < < > >

  4. 1.可逆反应与不可逆反应 • (1)正反应：从的反应。 • 逆反应：从的反应。 • (2)可逆反应：在条件下，既能向进行又能向进行的反应，通常用“”表示。 • 不可逆反应：在一定条件下，几乎所有反应都有不同程度的可逆性，但有些反应的逆反应进行程度很小而忽略，把几乎完全进行的反应称为不可逆反应。例：Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓。 左向右 右向左 相同 正反应方向 逆反应方向

  5. (3)可逆反应的特点 • (1)同一条件；(2)同时进行；(3)反应物的转化率不能达到100%。 • 2．化学平衡状态 • (1)化学平衡的建立(“反”表示反应物，“生”表示生成物，“正”表示正反应，“逆”表示逆反应) • 以CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)为例，在一密闭容器中加入一定量的CO(g)和H2O(g)在一定条件下反应。

  6. ①反应开始时：c反，v正，c生0，v逆0。 • ②反应进行中：c反，v正，c生，v逆。 • ③达平衡状态时，v正v逆，此时c反与c生均。 • (2)定义：在一定条件下，当正逆两个方向的反应速率时，反应体系中所有参加反应的物质的量或浓度可以保持。这时的状态也就是在给定条件下，反应达到了“限度”，对于可逆反应体系来说，我们称之为化学平衡态。 最大 最大 ＝ ＝ 减小 减小 增大 增大 保持 ＝ 不变 相等 恒定

  7. (3)特征 • ①逆：可逆反应； • ②等：v正＝v逆； • ③动：，反应没停止； • ④定：反应混合物中，各组分的百分含量。 • ⑤变：改变影响平衡的外界条件，平衡会，然后达到新的平衡。 动态平衡 保持不变 发生移动

  8. 1.概念 • 在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物与反应物的比值是一个常数，用符号表示。 浓度计量数次方的乘积 浓度计量数 次方的乘积 K

  9. 3．平衡常数的应用和注意事项 • (1)K值越大，反应物的转化率，正反应进行的程度。 • (2)利用浓度商判断平衡移动方向。 • (3)平衡常数只与有关，与其他因素无关。 • (4) 的浓度通常看作常数“1”，不计入平衡常数表达式中。 • (5)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。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。 越大 越高 温度 固体和纯液体

  10. 1．平衡常数K的性质和意义 • ①平衡常数K与温度有关，与浓度和压强无关。 • ②由平衡常数K的大小，可推断反应进行的程度。K越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；K越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。一般来说，反应的平衡常数K≥105认为正反应进行得较完全；K在10－5左右则这个反应的正反应很难进行(逆反应较完全)。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)，从而计算出反应物的转化率。

  11. ④利用K判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。④利用K判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 • 2．化学平衡计算 • 解决此类题的基本思路是写出平衡式，列出相关量，确定关系，列出等式进行计算，这个方法叫做“三段思维法”。

  12. (2)基本步骤 • ①确定反应物或生成物的起始加入量； • ②确定反应过程的变化量； • ③确定平衡量。 • 注意：起始量、转化量、某时刻量中，只有不同物质的转化量之比等于化学计量数之比，不同物质的起始量或某时刻量之间无必然的联系，不能列比例计算。

  13. [例1](1)下列方法中可以证明2HI(g) H2(g)＋I2(g)已达平衡状态的是________(填序号)。 • ①单位时间内生成n molH2的同时生成n mol HI • ②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂 • ③百分组成w(HI)＝w(I2)时 • ④反应速率v(H2)＝v(I2)＝v(HI)/2时 • ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1时 • ⑥温度和体积一定，某一生成物浓度不再变化时

  14. ⑦温度和体积一定，容器内压强不再变化时 • ⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化时 • ⑨温度和体积一定，混合气体的颜色不再变化时 • ⑩温度和压强一定，混合气体的密度不再变化时 • (2)在上述⑥～⑩的说法中能证明2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的是____________。

  15. [解析]由第(1)题反应的特征可知：此反应在反应前后气体体积不发生变化，即在反应的任何一个阶段，容器内压强都不发生改变。气体的总质量不变、总的物质的量不变，因此混合气体的密度、平均相对分子质量均不发生改变，这些不能作为平衡状态的标志。由第(2)题反应的特征可知：反应前后气体体积发生改变，因此其平均相对分子质量、混合气体密度都发生改变，当反应处于平衡状态时，这些都不再改变，此时c(NO2)恒定，颜色不再变化，这些均可以作为该反应达到化学平衡状态的标志。[解析]由第(1)题反应的特征可知：此反应在反应前后气体体积不发生变化，即在反应的任何一个阶段，容器内压强都不发生改变。气体的总质量不变、总的物质的量不变，因此混合气体的密度、平均相对分子质量均不发生改变，这些不能作为平衡状态的标志。由第(2)题反应的特征可知：反应前后气体体积发生改变，因此其平均相对分子质量、混合气体密度都发生改变，当反应处于平衡状态时，这些都不再改变，此时c(NO2)恒定，颜色不再变化，这些均可以作为该反应达到化学平衡状态的标志。 • [答案](1)②⑥⑨(2)⑥⑦⑧⑨⑩

  16. [方法点拨]化学平衡状态的判断依据 • (1)绝对标志 • ①v正＝v逆≠0

  17. (2)相对标志

  18. 一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X(g)＋2Y(g)2Z(g)一定达到化学平衡状态的是 ()一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X(g)＋2Y(g)2Z(g)一定达到化学平衡状态的是 () • ①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2 • ②X、Y、Z的浓度不再发生变化 • ③容器中的压强不再发生变化 • ④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol Y • A．①②　　　　　 B．①④ • C．②③　　　　 D．③④

  19. [解析]该反应是有气体参加和生成的非等体积反应，该反应达到平衡的标志是正反应速率和逆反应速率相等，平衡体系中各物质的浓度不再随时间变化而变化，既然各物质浓度不变，单位体积内的气体的物质的量也就不再变化，因而压强也不再发生变化，据此，②③正确。[解析]该反应是有气体参加和生成的非等体积反应，该反应达到平衡的标志是正反应速率和逆反应速率相等，平衡体系中各物质的浓度不再随时间变化而变化，既然各物质浓度不变，单位体积内的气体的物质的量也就不再变化，因而压强也不再发生变化，据此，②③正确。 • [答案]C

  20. [答案]C

  21. 下列判断不正确的是 • () • A．平衡时，乙中CO2的转化率大于60% • B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60% • C．平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol/L • D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢

  22. 平衡时，甲中c(CO2)是0.040 mol/L，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.080 mol/L，故C错误；在其他条件相同的情况下，浓度越大，反应速率越大，所以反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢，故D正确。 • [答案]C

  23. [答案]B

  24. [答案]B

  25. [例3]已知可逆反应：M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g)，ΔH>0，请回答下列问题： • (1)在某温度下，反应物的起始浓分别为：c(M)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为__________。 • (2)若反应温度升高，M的转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”)；

  26. (3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)＝4 mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1；达到平衡后，c(P)＝2 mol·L－1，a＝__________； • (4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)＝c(N)＝b mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为__________。

  27. [答案](1)25%(2)增大　(3)6(4)41%

  28. [答案]C

  29. 在557℃密闭容器中进行反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，若CO起始浓度为2 mol·L－1，水蒸气的起始浓度为3 mol·L－1，达到平衡后，测得CO2浓度为1.2 mol·L－1。求反应的平衡常数及CO(g)和H2O(g)的平衡转化率。

  30. [解析]设平衡时CO(g)、H2O(g)和H2(g)的浓度分别为a、b、c。[解析]设平衡时CO(g)、H2O(g)和H2(g)的浓度分别为a、b、c。 • CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) • 起始浓度(mol·L－1)：2300 • 平衡浓度(mol·L－1)：ab1.2c • 转化浓度(mol·L－1)：2－a3－b1.2c • 根据反应化学方程式的化学计量数得出： • 2 mol·L－1－a＝3 mol·L－1－b＝c＝1.2 mol·L－1 • 所以得出：a＝0.8 mol·L－1；b＝1.8 mol·L－1；

  31. [答案]平衡常数为1；CO(g)的平衡转化率为60%；H2O(g)的平衡转化率为40%。[答案]平衡常数为1；CO(g)的平衡转化率为60%；H2O(g)的平衡转化率为40%。

  32. 1．下列说法完全正确的是 • () • A．放热反应均是自发进行 • B．ΔS为正值的反应均是自发进行的反应 • C．物质的量增加的反应，ΔS为正值 • D．如果ΔH和ΔS为正值，当温度升高时，反应可能自发进行 • [解析]反应能否自发进行取决于ΔH－TΔS的大小，若ΔH－TΔS<0，则能自发进行。 • [答案]D

  33. 2．一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行反应A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)，当下列物理量不发生变化时，能说明该反应已达到平衡状态的是 • () • ①混合气体的密度　②容器内气体的压强　③混合气体总物质的量　④B物质的量浓度 • A．①④　　　　 B．②③ • C．②③④　　　　 D．只有④

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