苏教版高中化学选择性必修1专题2 第二单元 化学反应的方向与限度 知识点课件(共28张PPT)

(课件网) 专题2 化学反应速率与化学平衡 第二单元 化学反应的方向与限度 化学反应自发进行的判据 1.焓判据 焓判据 放热反应的过程中体系能量降低，放热反应具有自发进行的倾向 自发反应 与焓变的 关系 大多数放热反应是可以自发进行的，如H2燃烧、Zn与CuSO4溶液的反应 结论 只根据焓变判断反应进行的方向是不全面的 2.熵判据 (1)熵(符号为S)：用来衡量体系混乱(或无序)程度的物理量。 (2)熵判据 熵判据 自发过程的体系趋向于由有序转变为无序(熵增，ΔS＞0) 自发反应与熵变的关系 有些熵减的反应也可以自发进行，如乙烯聚合为聚乙烯等 结论 只根据熵变来判断反应进行的方向也是不全面的 (1)反应方向的焓判据是指放热过程中体系能量降低，ΔH＜0的反应具有自发进行的倾向。 (2)反应方向的熵判据是指在密闭条件下，体系有自发地向混乱度增加(ΔS＞0)的方向转变的倾向。 化学反应自发进行的复合判据 1.复合判据的适用条件：等温等压 2.自由能 (1)符号为G，单位为kJ·mol－1。 (2)自由能的变化综合反映了体系的焓变和熵变对自发过程的影响：ΔG＝ΔH－TΔS。 3.化学反应总是向着自由能减小的方向进行，直到体系达到平衡 当ΔG＜0时，反应能自发进行； 当ΔG＝0时，反应处于平衡状态； 当ΔG＞0时，反应不能自发进行。 焓变 熵变 反应的自发性 ΔH＜0 ΔS＞0 所有温度下都能自发进行 ΔH＜0 ΔS＜0 低温下能自发进行 ΔH＞0 ΔS＞0 高温下能自发进行 ΔH＞0 ΔS＜0 所有温度下都不能自发进行 反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应一定会发生，反应能否发生，还要看具体的条件。 化学平衡状态 1.化学平衡状态的建立 在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应如下：N2＋3H2 2NH3。如图1所示，N2与H2发生反应，随着反应的进行，体系中NH3的浓度逐渐增大，而N2和H2的浓度逐渐减小。t1时刻开始，它们的浓度均不再改变，反应达到平衡状态。如图2所示，NH3发生分解反应，随着反应的进行，体系中N2和H2的浓度逐渐增大，而NH3的浓度逐渐减小。t2时刻开始，它们的浓度均不再改变，反应达到平衡状态。 图1 图2 高温、高压 催化剂 2.化学平衡状态的概念 一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 3.化学平衡状态的特征 (1)逆：研究对象为可逆反应。 (2)等：正、逆反应速率相等，即v(正)＝v(逆)。 (3)动：化学平衡是动态平衡，达平衡时，正、逆反应仍在进行，即v(正)＝ v(逆)≠0。 (4)定：平衡体系中，各组分的浓度保持不变。 (5)变：条件改变，化学平衡状态可能发生改变。 计算平衡常数时代入的必须是各物质的平衡浓度(对于反应前后气体总体积不变的反应，也可以用各物质平衡时的物质的量)。平衡常数不需要写单位。 2.化学平衡常数的意义 (1)平衡常数的大小反映了一定条件下可逆反应进行的程度。 (2)K值越大，表示反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大；反之，K值越小，表示反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。 (3)一般来说，当K＞105时，该反应就进行得基本完全了。 3.化学平衡常数的影响因素 通常情况下，K只受温度影响。 化学平衡常数的变化与反应物或生成物的浓度无关。 判断化学反应方向的依据 1.判据 2.温度对化学反应方向的影响 当焓变和熵变的作用相反且相差不大时，温度有可能对反应的方向起决定性的作用，温度与反应方向的关系如图所示： 该反应的ΔH＜0，ΔS＞0，则根据ΔG＝ΔH－TΔS可知，任何温度下都能满足ΔH－TΔS＜0，反应可自发进行，A不符合题意；该反应的ΔH＞ ... ...