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1、第二单元 化学反应的方向和限度,学习目标1.了解自发反应.2.能根据反应的焓变、熵变判断化学反应的方向.3.初步建立化学平衡状态。,水总是自发地由高处往低处流,镁条燃烧；酸碱中和；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧，锌与CuSO4溶液会自动反应生成Cu和ZnSO4等，这些过程都是自发的.,一、化学反应的方向,1.自发过程:,在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程.,2.非自发过程：,在一定条件下，需要外界做功才能进行的过程。,3.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.,课本39页交流与讨论,放热反应通常比吸热反应更更容易自发进行，为什么？,自然界
2、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,你来说 根据你学过的知识来回答,因为放热反应反应后体系的总能量降低。,焓减小有利于反应自发，它是自发反应的一个内在推动力。,（一）能量判据（焓判据）,焓判据：自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态,研究表明：绝大多数放热反应能自发进行，且反应放出热量越多，体系能量降低的越多，反应就越完全。,焓减小有利于反应自发,问题探究是不是吸热过程就不能自发进行?给出个例子,化学过程或物理过程,交流讨论根据你已有的知识,给出几个能自发进行的放热反应(H0),NH4NO3(s)=NH4+(aq)+NO3-(aq)NH
3、4Cl(s)+Ca(OH)2(s)=2NH3(g)+CaCl2(s)+2H2O(l),氯化铵和消石灰的反应，硝酸铵的溶解是吸热反应，但能自发地进行。,继续探究,不难得出:上面这三个吸热过程能自发进行的原因都是:体系的混乱度增大。,熵：衡量一个体系混乱度的物理量 S 构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大，体系的混乱度越大，熵越大,熵变：反应前后体系熵的变化 S S0 体系的混乱度增大S0 体系的混乱度减小,大多数自发进行的反应趋向于使体系的混乱度增大的倾向,（二）熵判据,判断下列反应的S0还是0：A、NH4Cl=HCl+NH3B、2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(a
4、q)C、2NO2=N2O4D、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),S0,S0,S0,S0,一般地，混乱度（熵）:气态溶液液态固态气体分子数增多，则熵增大,S0有利于反应自发进行,综上所述,体系能量降低和混乱度增大都能促使反应自发进行,焓变和熵变共同制约着化学反应进行的方向。,焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发。,H0 S0一定自发,H0 S0一定不能自发,H0 S0 自发?,G=HT S,当 G0时，反应自发进行,当 G0时，反应不自发进行,用吉布斯自由能(G)判断反应自发进行的方向,H0 H0,S0,一定能自发进行,一定不能自发进行,与反应的温度有关,一般：H0
5、,S0时，较高温度下有利自发进行,分析归纳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,H0,S0,H0,S0,H0,S0,高温自发,一定自发,低温自发,影响因素：,焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发,根据下图填空:,(1)反应物是_;生成物是_。(2)该反应的化学方程式是_,AB,C,化学反应的限度,化学平衡研究的对象是可逆反应。,交流 研讨,下列说法是否正确：1、氢气在氧气中燃烧生成水，水在电解时生成氢气和氧气，2H2+O2=2H2O是可逆反应。2、氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体，两种气体又自发变成氯化铵，氯化铵的分解是可逆反应。,3、在一定条件下,1mol
6、二氧化硫与0.5mol氧气混合发生反应,得不到1mol三氧化硫。,可逆反应的特点？,1、可逆反应,定义：在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应称为可逆反应。,可逆反应的特点：,（1）正逆两个方向的反应在同时进行且条件相同（2）反应不能进行到底，有一定限度,得到的是反应物和生成物的混合物,开始时,V正最大,V逆=0,随着反应的进行,V正逐渐减小,V逆逐渐增大,c(反应物)逐渐减小,c(反应物)最大c(生成物)=0,c(生成物)逐渐增大,一段时间后,c(反应物)不变,c(生成物)不变,V逆不变,V正不变,V正V逆0,c(反应物),V正?V逆?,二、化学平衡状态,在一定条件下的可逆反应里，正反应
7、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的状态。,前提（适用范围）：可逆反应,内在本质：v(正)=v(逆)0,外在标志：反应混合物中各组分 的浓度保持不变,注意三点,思考：1某化学反应达到平衡时，反应物的浓度等于生成物的浓度，是否正确？2化学反应达到平衡时，反应停止了，所以各物质的百分含量保持不变，是否正确？,1、化学平衡状态的特征,(1)动：动态平衡（v(正)=v(逆)0）,(2)等：v(正)=v(逆),(3)定：反应混合物中各组分的浓度保持一定，各组分的含量保持不变。,(4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。,1.下列反应中，熵减小的是（）,A.(NH4)
8、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),D,随堂练习,2.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,C,4.可逆反应达到平衡时，下列说法正确的是：A.反应停止了B.正逆反应的速率均为零C.反应物和生成物的浓度相等D.反应物和生成
9、物的浓度保持不变,3.化学平衡主要研究下列哪一类反应的规律（）A.可逆反应 B任何反应C.部分反应 D气体反应,A,D,2.化学平衡状态的标志:,（1）等速标志：正=逆（本质特征）同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必须是不同方向的速率。,（2）恒浓标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变（外部表现）：,各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度均保持不变。各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。,1、在一定温度下，可逆反应：A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是()A.A生成的速率
10、与C分解的速率相等B.A、B、C的浓度不再变化C.单位时间生成n molA同时消耗3n molBD.A、B、C的分子数之比为1：3：2,巩固练习,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。,D,3、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。,C,9.某化学反应其H=122 kJmol-1，S=231 Jmol-1K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行()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,A,2、判断是否达到平衡状态的标志,(1)直接标志：正反应速率等于逆反应速率各组分的百分含量不随时间改变而改变(2)间接标志：各组分的浓度不随时间改变而改变各物质的物质的量不随时间改变而改变各气体的压强不随时间改变而改变气体的颜色不随时间改变而改变气体的密度或平均相对分子质量不随时间改变而改变,
