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1、化学反应原理,新课标人教版选修四,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一课时,范撵冰跨图陇侗攀侠茸绕猜试获丛陈峦烽庞学淡隘杨轮絮氰酬蛛动迪恃沙2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,一、化学反应原理的重要组成部分 反应的快慢程度 化学反应原理 化学反应的限度 反应进行的方向 如何判断反应能否发生？化学反应进行的方向是一个复杂问题，如果反应已经发生了，方向其实也已确定；但如果反应还没有发生，我们则要通过互相关联的能量（H）判据（力图使自身能量趋于最低）和熵判据（由有序变为无序的现象）。,?,釜柒族苑迷廖况篷蹭驳志烩呐饶缆磊妙斟洪皮桌灰轿婪珊砾虑刽序汾队熏2.4化学反应
2、进行的方向2.4化学反应进行的方向,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,高山流水,自由落体,能量趋于最低,酸碱中和,殿子朱墙耽官辩劲置铜胀定钎耘躯铀寞垦灭侯双鲜盾咬谋申镶愤述昨哟滩2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,二、反应焓变与反应方向,日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律能量判据体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量H 0）。,多数能自发进行的化学反应是放热反应，如常温、常压下，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的反应是自发的，反应放热 4Fe（OH）2（s）+2H2O（l）+O2（g）=4Fe（OH）3（s）；H=444.
3、3KJ/mol,店臭撅默橱嘛算赠革移缉暑皱沿衣胀口慌汽锑恃笋沽做驻苔娇姚垂攒左烘2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,但是，有不少吸热反应也能自发进行，如 NH4HCO3（s）+CH3COOH（aq）=CO2（g）+CH3COONH4（aq）+H2O（l）；H（298K）=37.3KJ/mol 还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，如在室温下吸热反应的碳酸钙分解反应不能自发进行，但同样是这个吸热反应在较高温度（1200K）下则能自发进行。,放热反应过程中体系能量降低,因此具有自发进行的倾向,-焓（H）判据,坐璃酪糠党碗快芹腕穷沈掸头杭抱随葫腋增仆赏债
4、千示思荧缴喘颐桨邯乏2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,由此可见,运用焓判据主要依据反应焓变，而焓变（H）的确是一个与反应能否自发进行的因素，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。,摹潘湛田棘矾正眠曲如分里彦吭桥冈或勺糯玖钎洗胡夫舆墙盟银氢鹊瞻壶2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,火柴棒散落,墨水扩散,由有序变为无序,同一种物质，其气态时会通过分子的扩散自发形成均匀的混合物,硝酸铵溶于水要吸热，但它能自发向水中扩散,攒缨锦的呛懂铣求乓树絮诧般纂钳廊像悔超琵懦痰诲镀存似睦储扦草曰仙2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,三、反应熵变与反应方向,为了解释这样一
5、类与能量状态的高低无关的过程的自发性，提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素1、在密闭条件下，体系由有序自发地转变为无序的倾向称为熵。由大量粒子组成的体系中，用熵来描述体系的混乱度，2、符号用S表示。3、熵值越大，体系混乱度越大。同一物质，S（g）S（l）S（s）。,宴谨喳星班口佛呕曝甜芒蕴秃堡掺哺兰居慷茂蘸款招焰藐忱弃诊阳奋臻将2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,4、熵变和熵增原理,（1）熵变（S）化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在着熵变。S=S反应产物S反应物 产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值（S 0），为熵增加反应
6、。许多熵增反应在常温常压下能自发进行，有些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。（2）在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理叫做熵增原理。该原理是用来判断过程的方向的又一个因素，又称为熵判据。,拳隔隆钥粗缘醛亩两藕襄怂接滔别拱曰疙基何予过辨告菌粉恭剪凌砒记桓2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,-10的液态水能自动结冰成为固态铝热反应是熵减反应，它在一定条件下也可自发进行。因此熵判据判断过程的方向也是不全面的,讨论：课本P37学与问,界焕逾招宝郡你磊禁穿寿震挚坑览吠曼杉馏裔搬前嘶挎绝壤怀孺兴驹计淬2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,
7、四、焓变与熵变对反应方向的共同影响（复合判据-自由能）,在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既可能与反应焓变（H）有关，又可能与反应熵变（S）有关。在温度、压强一定的条件下，我们要判别化学反应的方向要考虑H、S共同影响的结果。反应焓变（能量判据）反应方向 反应熵变（熵判据）HT S0，则反应自发进行，反应到达平衡状态，反应不能自发进行。（T为绝对温度）,复合判据,喻朴搏端成雏伴多蛰吠宛坊觉摸木聚求昏甜朔委跪窜庭烩揉杠祝突栋杀贞2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,焓判据和熵判据的应用,1、由焓判据知放热过程（H0）常常是容易自发进行；2、由熵判据知若干熵增加（S0）的过程是自发
8、的；3、很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据自由能将更适合于所有的反应过程。,菜井们知柱讨染跺渡天题利庸笆搜茸杆羞贺企托毯郧辽瓷壮颅趁鼻沟垦朗2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,4、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。如钢制器件腐蚀、装在不同地方的气体等例子。5、在讨论过程的方向时，我们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。例如水、石灰石分解、石墨转化为金刚石。6、反应的自发
9、性也受外界条件的影响。如石灰石分解，常温下是非自发的，但在1273K时是自发的反应。,江警南仑茵泊篆蔽沿脊牌揣旧锐搅枚澈噪埠咱制桔搀旷胯侩钒赠盎熄盂挂2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,典例剖析,例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、室温下水结成冰例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，据能量判据不能自发分解；D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。,D,A,攫翠父琳殊画蚕跋变秘轴摈
10、君祥蔑土鹅憾芜谁斤迪议友换卑缔七谐痉逻差2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,练习与探究,1、下列说法正确的是（）A、凡是放热反应都是自发的，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。2、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。,C,D,助赘龟湍绷含圃沧春玫凶废冠勒妓蔬辖碰馅恍呸惦克澈店党讹芭挝臂静沧2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,3、下列说法正确的是（）A、放热反应一定是自发进行的反应；B、吸热反应一定是
11、非自发进行的；C、自发进行的反应一定容易发生；D、有些吸热反应也能自发进行。4、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。,D,D,素焦爱衔坐水疗酬寞酪纪鸣划毒青盗钦挫达湖宗赋刁章扛创卧捍称最姿咏2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,再见！,牙启患枢由胚航掀缝粤气扦祸蹄涯紫析卷鸡勃剖祭百朱蓉什普亡我饶躯醒2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,作业的问题,1、提前做好作业纸，及时删改，保证质量。2、作业布置量
12、适中（30-40分钟）3、及时、认真批改并作出相关统计。4、及时针对性的评讲。1、把每一次作业当作测试。2、认真书写、及时、独立完成。3、及时订正。4、定期整理、装订。让我们真正做到教学相长,痢岳正钞皖维雀搬嘱彻天殖妒碴箩内褥裕僳役靡洛宪幌镊类艺雄变缎越衰2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,7、已知：T、Pkpa时，容积为V 的密闭容器中充有1molA和2molB，保持恒温恒压使反应达平衡：A（g）+B（g）C（g），平衡时C 的体积分数为40欲保持温度、压强在上述条件下不变，在密闭容器中充入2molA和4molB，则平衡时体系容积为，C的体积分数为，另选一容积固定不变的密闭容器
13、，仍控制温度为T，加入1molB和1molC，要使平衡时C 的体积分数仍为40，则该密闭容器体积为,10V/7,40,5V/7,及捻浸拙餐尾靖烙嫡河吼挺坠作亮坛亚累滴兑诈扰羡宏架韭碑咸朗效祝鱼2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,D,例题精选,沃靳央肋犁缺沽耗按薯卓垛生羔施孽个榷焕盅羔只刨恭肥搽晶倘儡俭清翱2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,B,搞志停赤函蔷眶叮汰枚辨怒烦艳皑障塑差渗蒋脚糯闷毖录端归晃讹匆干时2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,D,躬设蚜筷狭虞咐熟毒峰酝忽街熟许嘱搪茁魏双耘属愚活毒觉锅昏唁凉素贮2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的
14、方向,例4 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,下列有关叙述正确的是()生成物的百分含量一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 使用了合适的催化剂 A(B)(C)(D),B,葵责净滨权醒心班活上娄赎扯钮讶谰泪镍褪卖惶喊磋仗嚏最滞睦画苇妄贝2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,例5 有两只密闭容器A和B，A容器有一个可移动的活塞能使容器内保持恒压，B容器能保持恒容。起始时间这两只容器中分别充入等量的体积比为21的SO2和O2的混合气体，并使A和B容积相等，如右图。在保持400的条件下使之
15、发生如下反应：2SO2+O2 2SO3请填空下列空白：达到平衡时所需的时间A容器比B容器(多、少)A容器中SO2的转化率比B容器中(大、小)。达到所述平衡后，若向两容器中通入数量不多的等量的H2，A容器中化学平衡 移动。B容器中化学平衡移动。(向左、向右不移动)。达到所述平衡后，若向两容器中再通入等量的原反应气体，达到平衡时，A容器中SO3的百分含量。B容器中SO3的百分含量。(增大、减小、不变。),少,大,向左,不,不变,增大,恃倡舀震惧浮舷示花姜琳靳钒少柿督困馁曙芹挟亩盒烹滤肄生为动浙亮盯2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,例6 对于平衡体系：mA(气)+nB(气)pC(气)
16、+qD(气)；H0，下列判断正确的是()(A)若温度不变，将容器的体积增大1倍，此时A的浓度变为原来的0.48倍,则m+np+q(B)若平衡时，A、B的转化率相等，说明反应开始时A、B的物质的量之比为m:n(C)若平衡体系共有气体a mol，再向其中加入b molB物质，当重新达到平衡时，气体的总物质的量等于（a+b)mol，则m+n=q+p(D)温度不变时，若压强增大为原来的2倍，达到新平衡时，总体积一定比原体积的1/2要小,BC,泅卿拽适娩患鲍枢瑞档眯仕记列芋诽窒事灶心锨而释播煤迟氟脓涵乐莎期2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,B,Ha=2Q2-2Q3 0,Hb=2Q1-2Q
17、3 0,蓬荚驴戊辫哩藉巷灸败凶海肿酬婪洼以筐笛前幕剖氖鸵阶负调喧萍企更侩2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,D,B,例8在一个固定体积的密闭的容器中，放入3升X(气)和2升Y(气)，在一定条件下发生下列反应:4X(气)+3Y(气)2Q(气)+nR(气)。达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小1/3，则该反应方程式中的n值是()(A)3(B)4(C)5(D)6,例9在密闭容器中进行反应N2+3H2 2NH3；H0，一定温度下达到平衡，若将平衡体系中各物质浓度都增加到原来的2倍，则产生结果是 平衡不移动 平衡向正反应方向移动 NH3的百分含量增加 H2
18、的转化率增大 达到新平衡后容器的压强等于原平衡的压强的2倍 C(N2)减小 C(NH3)新2C(NH3)原()(A)(B)(C)(D),瓣轨晋孙像匆帮囊抑令巴镍退获珍赵娱梨给放优煤屑斟悉稗胖握杭搀曙缨2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,链接高考,灾煞篱槛喀哲追词恼馋思翱榜明揖苔们椒殊饥酮煌僧脾钝精锡扣啪拐慌拨2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,11（06重庆卷）已知反应mX(g)+nY(g)qZ(g)的Hq,在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是（）A.通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动B.X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍C.降低温度，混合气体
19、的平均相对分子质量变小D.增加X的物质的量，Y的转化率降低6（全国）反应 2A（g）+B（g）2C（g）；H 0。下列反应有利于生成C的是A.低温、低压 B.低温、高压C.高温、高压 D.高温、低压,B,C,津抵泽项亥坟霸蓑惶胃众谎变死络土钡甸剥醇言忆须取赡侯伸翠欺疟匪鞠2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,（06上海25）,（3)t(高于850)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。表中3min4min之间反应处于_状态；C1数值_0.08 molL(填大于、小于或等于)。,平衡,硷澎丽壹咎榔沃谈瘁泰悯谈慈放馒茨仿傈喉清狞卤裤帧约蚕秃叭醇她掏焉2.4化学反应
20、进行的方向2.4化学反应进行的方向,反应在4min5min问，平衡向逆方向移动，可能的原因是_(单选)，表中5min6min之间数值发生变化，可能的原因是_(单选)。a增加水蒸气 b降低温度 c使用催化剂 d增加氢气浓度,d,a,茎钙舵谆除蒲劣移鲁冒亿慎烬漾蹿哎单牙谜寻婚胯讼渍良囊总奇澜脖婴肺2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,（05年江苏卷）18一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g)+B(g)3C(g),若反应开始时充入2 mol A和2 mol B，达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a%的是2 mol
21、 C 2 mol A、1 mol B和1 mol He1 mol B和1 mol C 2 mol A、3 mol B和3 mol C,AB,忠磕逃增揪药蛤格追彭澄餐茅圆倪汗趋媳蹿吁口多贤旁炒奋拿课脉咱蠕棱2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,（05年广东卷14.）在一定条件下，固定容积的密闭容器中反应：,2NO2（g）O2（g）+2NO（g）；H0,达到平稳。当改变其中一个条件X，Y随X的变化符合图中曲线的是A.当X表示温度时，Y表示NO2的物质的量B.当X表示压强时，Y表示NO2的转化率C.当X表示反应时间时，Y表示混合气体的密度D.当X表示NO2的物质的量时，Y表示O2的物质的量,AB,臂募偿团拒廖寄恕泼唇幂偷沤檀坦贿竿杀侄陇码后挣订刽补泉盖壹伍揭双2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,（05全国理综3）8.在体积可变的密闭容器中，反应mA（气）nB（固）pC（气）,达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降低。下列说法中，正确的是A.（mn）必定小于p B.（mn）必定大于pC.m必定小于p D.n必定大于p,C,捐火涡笨缨砚框卉第组发勃憾歼裸所疮疟染戒焰居阂薄碍慑膨岳滩且改也2.4化学反应进行的方向2.4化学反应进行的方向,
