好课件高中化学专题2第二单元化学反应的方向和限度课件苏教版选修4.ppt

1、水往低处流水往低处流冰冰雪雪融化融化自然界自然界中有许多自然而然发生中有许多自然而然发生的现象的现象(1)水往低处流；(2)气体向真空膨胀;(3)热量从高温物体传入低温物体;(4)浓度不等的溶液混合均匀；物质间的化学反应是否也能自然发生呢？物质间的化学反应是否也能自然发生呢？铁器在潮湿空气中生锈；铁器在潮湿空气中生锈；铁从硫酸铜溶液中置换出铜；铁从硫酸铜溶液中置换出铜；常温常压下氢氧混合气在高分散常温常压下氢氧混合气在高分散的钯的表面生成水等。的钯的表面生成水等。酸碱中和酸碱中和(有有势差势差存在存在)（有（有压力差压力差存在）存在）（有（有温差温差存在）存在）（存在着（存在着浓度差浓度差）一

2、、自发反应一、自发反应在一定的条件下无需外界在一定的条件下无需外界帮助就能自动进行的反应帮助就能自动进行的反应.（P42 P42 交流与讨论）交流与讨论）注意：注意：(1)一定条件指：一定的温度和压强一定条件指：一定的温度和压强外界帮助可以是如通电、光照等。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自发反应在恰当条件下才能实现.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不能不能能能不不能能能能Cl2+2KBr=Br2+2KClCH2 CH2+Br2 CH2BrCH2Br下列反应是温室能否自发进行？如能，写

3、下列反应是温室能否自发进行？如能，写出相应的化学方程式出相应的化学方程式 1.C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O（l）H=-2217.5 kJ/mol 2.2Na(s)+Cl2=2NaCl(s)H=-822 kJ/mol 3.4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)H=-1648.4kJ/mol 4.H2(g)+F2(g)=2HF(g)H=-546.6kJ/mol化学反应中的自发过程化学反应中的自发过程（P43 你知道吗？）你知道吗？）下列反应在一定条件下能够自下列反应在一定条件下能够自发进行，它们有哪些共同特征？发进行，它们有哪些共同特征？练习练习：判断自发与非自发

4、（：判断自发与非自发（室温下室温下）（1）打开活塞，分液漏斗中的水流进烧杯打开活塞，分液漏斗中的水流进烧杯（2）镁带燃烧镁带燃烧（3）氢气燃烧氢气燃烧（4）水分解成水分解成H H2 2和和O O2 2过程过程 自发自发自发自发自发自发非自发非自发化学反应中的自发过程化学反应中的自发过程共同特点：共同特点：H0，即体系趋向于从高，即体系趋向于从高能状态能状态转变为低能状态转变为低能状态对对于于化化学学反反应应，有有着着向向能能量量较较低低方方向向进进行行的的趋趋势势，也也就就是是通通过过放放热热实实现现的的，那那么么焓焓减减小小有有利利于于反反应应自自发发，它它是是自自发反应的一个内在推动力。发

5、反应的一个内在推动力。二、判断化学反应方向的依据二、判断化学反应方向的依据（一）、根据焓变（一）、根据焓变H（能量）判断（能量）判断 研究表明，对于化学反应，研究表明，对于化学反应，绝大多数H（放热（放热)都能自发进行。且放出热量都能自发进行。且放出热量越多，体系降低能量越多，反应越完全。越多，体系降低能量越多，反应越完全。反应的焓变是制约化学反应能否自发进反应的焓变是制约化学反应能否自发进反应的焓变是制约化学反应能否自发进反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一的决定因素。行的因素之一，但不是唯一的决定因素。行的因素之一，但不是唯一的决定因素。行的因素之一，但不是唯一的决定

6、因素。“放热反应可以自发进行，吸放热反应可以自发进行，吸热反应不能自发进行热反应不能自发进行”，你同，你同意这种观点吗？意这种观点吗？（P43 观察与思考？）观察与思考？）吸热过程的反应能否自发进行？吸热过程的反应能否自发进行？2NH2NH4 4Cl(s)+Ba(OH)Cl(s)+Ba(OH)2 2(s)=2NH(s)=2NH3 3(g)+BaCl(g)+BaCl2 2(s)+2H(s)+2H2 2o(l)o(l)如：硝酸铵溶于水如：硝酸铵溶于水NHNH4 4NONO3 3(s)=NH(s)=NH4 4+(aq)+NO(aq)+NO3 3-(aq)(aq)碳酸钙分解碳酸钙分解能量判据：能量判据

7、：体系趋向于从高能状态转变为低能体系趋向于从高能状态转变为低能状态（状态（H 0）。）。对于化学反应而言，对于化学反应而言，绝大多数的放热反应能自绝大多数的放热反应能自发进行发进行，且放出的热量越多，体系能量降低越，且放出的热量越多，体系能量降低越多，反应越完全多，反应越完全焓变（焓变（H）是决定反应能否自发进行的因素是决定反应能否自发进行的因素之一之一，但但不是唯一因素。不是唯一因素。（1）多数能自发进行的化学反应是放热反应）多数能自发进行的化学反应是放热反应（2）有不少吸热过程也能自发进行）有不少吸热过程也能自发进行（3）有一些吸热反应在室温条件下不能自发进）有一些吸热反应在室温条件下不能

8、自发进 行，但在较高温度下则能自发进行行，但在较高温度下则能自发进行说明：说明：思考：上面的几个反应是吸热反应、那为什么还可思考：上面的几个反应是吸热反应、那为什么还可以自发的进行呢？以自发的进行呢？有序有序混乱（二）、熵变与反应方向（二）、熵变与反应方向#A#%B%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%始态始态终态终态初态有较高的初态有较高的“有序性有序性”；混合；混合后有序性就降低了，也就是说混合过后有序性就降低了，也就是说混合过程中气体存在状态的程中气体存在状态的“混乱度混乱度”增加增加了。了。1、在、在密闭条件密闭条件下，体系由下，体系由有序有序自发地

9、转自发地转变为变为无序无序的倾向。的倾向。由大量粒子组成的体系中，用由大量粒子组成的体系中，用熵熵来描述体来描述体系的系的混乱度混乱度。2、符号用、符号用S表示。单位：表示。单位：Jmol-1K-13、熵值越大，体系混乱度越大。、熵值越大，体系混乱度越大。同一物质，同一物质，S（g）S（l）S（s）。相同条件与状态下，熵与物质的量成正比相同条件与状态下，熵与物质的量成正比相同条件与状态下，熵与物质的量成正比相同条件与状态下，熵与物质的量成正比 水的三态的熵水的三态的熵S（s）S（l）S（g）1.H2O(s)H2O(l)H2O(g)2.CaCO3=CaO(s)+CO2(g)3.NaOH(s)=N

10、a+(aq)+OH-(aq)4.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)思考：判断下列过程的熵变是大于零还是思考：判断下列过程的熵变是大于零还是小于零？小于零？S0S0S0S 0 S0 自发自发H 0，S0 自发自发H 0 自发自发H 0，S0 H 0 S 0 H 0 S 0 H 0 S0自发自发非自发非自发不一定不一定不一定不一定从从小小到到大大是是自自然然，从从大大到到小小不不正正常常；都都大大都都小小说说不不定定，从从焓焓开开始始熵熵结结束束。总结：焓变和熵变对反应方向的共同影响总结：焓变和熵变对反应方向的共同影响1.H 0 该反应一定能自发进行；该反应一定能自发进行；如：如：Mg(s)

11、+2HCl(aq)=MgCl2(aq)+H2(g)2.H 0，S0 该反应一定不能自发进行；该反应一定不能自发进行；如：如：CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l)=CaCO3(s)+2HCl(l)3.H 0，S0，S0 该反应在较高温度下能自发进行该反应在较高温度下能自发进行 如：如：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)判断依据：判断依据：G=HT S 0 反应能自发进行反应能自发进行化学反应的方向及其判断依据化学反应的方向及其判断依据H一定一定不能不能自发进行自发进行一定一定能能自发进行自发进行高温高温下能自发进行下能自发进行低温低温下能自发进行下能自发进行S例：例：CaCO3(

12、s)CaO(s)+CO2(g)例：例：CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l)=CaCO3(s)+2HCl(l)例：例：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)例：例：Mg(s)+2HCl(aq)=MgCl2(aq)+H2(g)6、吉布斯自由能、吉布斯自由能判断反应自发进行的方向判断反应自发进行的方向 NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)H 0 S 0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)H 0 S0判断这两个反判断这两个反应什么条件下应什么条件下自发进行自发进行G 0,自发进行自发进行G0，可逆反应可逆反应G 0，非自发进行非自发进行低温可行低温可行高温可行高温可行G=H

13、-TS 温度对反应自发性的情况温度对反应自发性的情况 类类型型HSHTS反应的自发性反应的自发性1+2+34+永远是永远是在任何温度都是自发反在任何温度都是自发反应应永远是永远是+在任何温度下都是非自发在任何温度下都是非自发反应反应在高温在高温+在低温在低温在低温是自发反应在低温是自发反应在高温是非自发反应在高温是非自发反应在高温在高温在低温在低温+在低温是非自发反应在低温是非自发反应在高温是自发反应在高温是自发反应化学反应的方向及其判断依据化学反应的方向及其判断依据 小小 结：结：影响因素：影响因素：化学反应的方向化学反应的方向 反应焓变反应焓变 反应熵变反应熵变共同影响共同影响吸热吸热放热

14、放热熵增熵增熵减熵减焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发能量判据能量判据熵判据熵判据规律方法总结规律方法总结自发反应中的焓变和熵变的关系自发反应中的焓变和熵变的关系1、在温度、压力一定的条件下，放热的熵增加的反应、在温度、压力一定的条件下，放热的熵增加的反应一定能自发进行一定能自发进行2、在温度、压力一定的条件下，吸热的熵减少的反应、在温度、压力一定的条件下，吸热的熵减少的反应一定不能自发进行一定不能自发进行3、当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬、当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，可能某一因素占主导地位殊，可能某一因素占主

15、导地位4、当焓变和熵变的作用相反且二者相差不大，温度可、当焓变和熵变的作用相反且二者相差不大，温度可能对反应的方向起决定性作用能对反应的方向起决定性作用5、无热效应的自发过程是熵增加的过程，、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种理想如两种理想气体的混合等。气体的混合等。1 1反应的自发性只能用于判断反应的方向反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确，不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如金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候发生，多快才能

16、完成，就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。能解决的问题了。注意注意2在讨论过程的方向时，在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时指的是没有外界干扰时体系的性质体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，。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。可以变为金刚石的。练习练习:1.下列说法不正确的是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，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。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

17、，其体系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。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一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热吸热D.一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关影响有关C2.下列反应中，熵减小的是下列反应中，熵减小的是D.2CO(g)2C(s)O2(g)B.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)D3.下列过程是非自发的是下列过程是非自发的是（）A、水由高处向低处流；

18、水由高处向低处流；B、天然气的燃烧；天然气的燃烧；C、铁在潮湿空气中生锈；铁在潮湿空气中生锈；D、室温下水结成冰。室温下水结成冰。4.碳酸铵碳酸铵（NH4）2CO3在室温下就能自在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是发地分解产生氨气，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，使体系其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大；的熵增大；B、其分解是因为外界给予了能量；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其分解是吸热反应，据能量判据不能自发分解；解；D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。碳酸盐都不稳定，都能自发分解。DA5.下列说法正确

19、的是下列说法正确的是（）A、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的；发的；B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变；或不变；C、自发反应在恰当条件下才能实现；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。自发反应在任何条件下都能实现。6.自发进行的反应一定是自发进行的反应一定是（）A、吸热反应；吸热反应；B、放热反应；放热反应；C、熵增加反应；熵增加反应；D、熵增加或放热反应。熵增加或放热反应。CD7.250C和和1.01105Pa时，反应时，反应2N2O5（g）=

20、4NO2（g）+O2（g）；）；H=56.76kJ/mol，自发进行的原因是自发进行的原因是（）A、是吸热反应；是吸热反应；B、是放热反应；是放热反应；C、是熵减少的反应；是熵减少的反应；D、熵增大效应大于能量效应。熵增大效应大于能量效应。D可逆反应：可逆反应：可逆反应：可逆反应：1、如果、如果V正正V逆逆，则反应向正反应方向进行。，则反应向正反应方向进行。2、如果、如果V正正V逆逆，则反应向逆反应方向进行。，则反应向逆反应方向进行。3、如果、如果V正正=V逆逆，则反应达到平衡状态。，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、任何一个可逆反应都不会进行到底的，即反应

21、物和生成物共存。生成物共存。化学平衡状化学平衡状态态一、化学平衡的研究对象一、化学平衡的研究对象 在同等条件下在同等条件下，同时进行着两个方向的反，同时进行着两个方向的反应，即正反应和逆反应。应，即正反应和逆反应。例例N2+3H2 2NH3例：在一定条件下，向一固定容积的容器中投入例：在一定条件下，向一固定容积的容器中投入2molNO2进行反应：进行反应：2NO2 2NO+O2，一段时间后测得一段时间后测得NO2、NO、O2的物质的量可能是（的物质的量可能是（）A、2molNO、0.75molO2 B、1molNO2、1.2molNOC、2molNO D、0.7molO2D思考：思考：（1）开

22、始阶段有什么特征？）开始阶段有什么特征？（2）瞬间过后有什么特征？）瞬间过后有什么特征？（3）一定时间段后有什么特征？）一定时间段后有什么特征？c(SO2)、c(O2)大，大，c(SO3)=0，v(正正)0，v(逆逆)=0c(SO2)、c(O2)逐渐变小，逐渐变小，c(SO3)逐渐增大逐渐增大,v(正正)减小，减小，v(逆逆)增大，增大，v(正正)v(逆逆)c(SO2)、c(O2)、c(SO3)均均浓度不再变化，浓度不再变化，v(正正)=v(逆逆)0一、化学平衡的建立一、化学平衡的建立 在一固定容积的密闭容器里，加在一固定容积的密闭容器里，加1molSO2和和1molO2，发生反应发生反应2S

23、O2+O2 2SO3 化学平衡状态，就是指在化学平衡状态，就是指在一定条件下一定条件下的的可逆反可逆反应应里，里，正反应速率和逆反应速率相等正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物，反应混合物中各组分的中各组分的浓度保持不变浓度保持不变的状态。的状态。注注意意三三点点前提（适用范围）前提（适用范围）：可逆反应可逆反应内在本质内在本质：v(正正)=v(逆逆)0外在标志：反应混合物中各组分外在标志：反应混合物中各组分 的浓度保持不变的浓度保持不变二、化学平衡状态的定义二、化学平衡状态的定义三、化学平衡状态的特征三、化学平衡状态的特征动动动态平衡：动态平衡：V(V(正正)0)0；V(V(逆逆)0)0等

24、等定定变变V(V(正正)V(V(逆逆)0)0c(Bc(B)或或n(Bn(B)或或(B)(B)一定一定条件改变条件改变平衡改变平衡改变逆逆化学平衡的研究对象是可逆反应化学平衡的研究对象是可逆反应（等、定）（等、定）四、化学平衡状态的标志四、化学平衡状态的标志(1)(1)正正 =逆逆 （本质特征本质特征）同一种物质：该物质的生成速率等于它同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。的消耗速率。不同的物质：速率之比等于方程式中各不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必须是物质的计量数之比，但必须是不同方向不同方向的速的速率。率。(2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变反应混合物中

25、各组成成分的含量保持不变（外部表现外部表现）：）：各组成成分的质量、物质的量、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。若反应前后的物质都是气体气体，且总体积总体积 不等，则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒容）、平均分子量、混合气体的密度（恒温、恒压）均保持不变。反应物的转化率、产物的产率保持不变。【例例2】下列说法中可以充分说明反应下列说法中可以充分说明反应:P(气气)+Q(气气)R(气气)+S(气气),在恒温在恒温下已达平衡状态的是（下已达平衡状态的是（）A.反应容器内压强不随时间变化反应容器内压强不随时间变化B.P和和S的生成速率相等的生成速

26、率相等C.反应容器内反应容器内P、Q、R、S四者共存四者共存 D.反应容器内总物质的量不随时间而变化反应容器内总物质的量不随时间而变化B【例例3】下列说法可以证明反应下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是已达平衡状态的是()A.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键形成键形成B.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键断裂键断裂C.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键断裂键断裂D.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键形成键形成ACAC【例例4】在一定温度下的恒容容器中在一定温度下的恒容容器中,当下列当下列物理量不再

27、发生变化时物理量不再发生变化时,表明反应表明反应:A(固固)+3B(气气)2C(气气)+D(气气)已达平衡状态的已达平衡状态的是是 ()A.混合气体的压强混合气体的压强 B.混合气体的密度混合气体的密度C.B的物质的量浓度的物质的量浓度 D.气体的总物质的量气体的总物质的量BCBC【例例5】在一定温度下在一定温度下,下列叙述不是可逆反应下列叙述不是可逆反应A(气气)+3B(气气)2C(气气)+2D(固固)达到平衡的标志的是达到平衡的标志的是 ()C的生成的生成 速率与速率与C的分解速率相等的分解速率相等 单位时间内生成单位时间内生成amolA,同时生成同时生成3amolB A、B、C的浓度不再

28、变化的浓度不再变化A、B、C的分压强不再变化的分压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的物质的量不再变化混合气体的物质的量不再变化单位时间内消耗单位时间内消耗amolA,同时生成同时生成 3amolBA、B、C、D的分子数之比为的分子数之比为1:3:2:2 A.B.C.D.B B 在一定温度下在一定温度下,可逆反应可逆反应 A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是（达到平衡的标志是（）A.C的生成速率与的生成速率与C分解的速率相等分解的速率相等 B.单位时间生成单位时间生成nmolA,同时生成同时生成3nmolBC.单位时间生成单位时间生成B的速率的速率,与

29、生成与生成C的速率相等的速率相等 D.单位时间生成单位时间生成nmolA,同时生成同时生成2nmolCA D练习练习 下列说法中可以充分说明反应下列说法中可以充分说明反应:P(气气)+Q(气气)R(气气)+S(气气),在恒温下已达平在恒温下已达平衡状态的是（）衡状态的是（）(A)P、Q、R、S的浓度不再变化的浓度不再变化 (B)P、Q、R、S的分子数比为的分子数比为1:1:1:1 (C)反应容器内反应容器内P、Q、R、S共存共存 (D)反应容器内总物质的量不随时间而变化反应容器内总物质的量不随时间而变化练习练习A 在一定温度下的恒容容器中在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再当下列物理量不

30、再发生变化时发生变化时,表明反应表明反应:A(固固)+3B(气气)2C(气气)+D(气气)已达平衡状态的已达平衡状态的是（其中只有是（其中只有B气体有颜色）气体有颜色）()A.混合气体的压强混合气体的压强 B.混合气体的密度混合气体的密度C.气体的平均分子量气体的平均分子量 D.气体的颜色气体的颜色BCD练习练习A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)?ACD 在一定温度下，可逆反应在一定温度下，可逆反应A2(气气)+B2(气气)2AB(气气)达到平衡的标志是达到平衡的标志是 A、A2、B2、AB的浓度不再变化的浓度不再变化 B、容器中的压强不再随时间变化容器中的压强不再随时间变化 C、单位时

31、间内生成、单位时间内生成n mol的的A2同时生成同时生成2n mol的的AB D、A2、B2、AB的浓度之比为的浓度之比为1:1:2 E、单位时间内消耗单位时间内消耗nmolA2同时消耗同时消耗nmolB2 F、单位时间内消耗单位时间内消耗nmol A2同时生成了同时生成了nmolB2 G、单位时间打断单位时间打断nmol AA共价键同时打断共价键同时打断2nmol AB共价键。共价键。ACFG练习练习 对于可逆反应：对于可逆反应：N2+3H2 2NH3，在一定温在一定温度下，定容的容器中，达到平衡的标志是度下，定容的容器中，达到平衡的标志是A、容器内的压强不再发生变化容器内的压强不再发生变

32、化B、单位时间内，消耗多少单位时间内，消耗多少H2，同时生成多少，同时生成多少H2C、氢气、氮气、氨气的量不再发生变化氢气、氮气、氨气的量不再发生变化D、反应停止，反应停止，H2、N2、NH3的量不再发生变化的量不再发生变化E、混合气体的平均分子量不再发生变化混合气体的平均分子量不再发生变化F、容器内混合气体的密度不再发生变化、容器内混合气体的密度不再发生变化G、定压条件下容器内混合气体的密度不再发生、定压条件下容器内混合气体的密度不再发生变化变化(ABCEG)练习练习练习练习可逆反应可逆反应2NO2 2NOO2在密闭容器中反应，达到平衡在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（状态的标志是（）

33、单位时间内生成单位时间内生成nmol O2 的同时生成的同时生成2 nmol NO2 单位时间内生成单位时间内生成nmol O2 的同时生成的同时生成2 nmol NO用用NO2、NO、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为的比为2 2 1的状态的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A B C D A化学平衡的相关计算化学平衡的相关计算基本模式基本模式“三段式三段式”转化：转化：mx nx px q

34、x 平衡：平衡：a-mx b-nx px qx 基本关系基本关系生成物：平衡浓度起始浓度转化浓度生成物：平衡浓度起始浓度转化浓度 反应物：平衡浓度起始浓度转化浓度反应物：平衡浓度起始浓度转化浓度 例：例：m A +n B p C +q D 起始：起始：a b 0 0练习练习一定条件下，在一定条件下，在2SO2+O22SO3的化学平衡体系中，各的化学平衡体系中，各物质的浓度分别是物质的浓度分别是2.0mol/L、0.8mol/L、2.4mol/L，则，则氧气在反应起始时的浓度可能是氧气在反应起始时的浓度可能是 （A）0.82mol/L (B)02mol/L (C)00.8mol/L (D)无法确

35、定无法确定B 将固体将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应反应 NH4I(s)NH3(g)+HI(g)2HI(g)H2(g)+I2(g)当反应达到平衡时，当反应达到平衡时，c(H2)=0.5mol/L，c(HI)=4mol/L，则，则NH3的浓度为（的浓度为（）A.3.5mol/L B.4mol/L C.4.5mol/L D.5mol/L D例题例题连续平衡连续平衡例题例题极端假设法极端假设法 在一定条件下，可逆反应在一定条件下，可逆反应 A2(g)+B2(g)2C(g)达平衡时，各物质的平衡浓达平衡时，各物质的平衡浓度分别为度分别为c(A2)=

36、0.5mol/L，c(B2)=0.1mol/L，c(C)=1.6mol/L。若用。若用a、b、c分别表示分别表示A2、B2、C的起始浓的起始浓度，则：度，则：（1）a、b应满足的关系应满足的关系（2）a、b的取值范围的取值范围 a=b+0.40.4mol/La1.3mol/L0mol/Lb0.9mol/L 1 mol X气体跟气体跟a molY气体在体积可变的密闭容气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：器中发生如下反应：X(g)a Y(g)b Z(g)，反应达到平衡后，测得反应达到平衡后，测得X的转化率为的转化率为50%。而且，。而且，在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应在同温同压下

37、还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度后混合气体密度3/4，试求，试求a、b的关系。的关系。例题例题2b-a=1化学平衡的相关计算化学平衡的相关计算 几点定律几点定律a、如果保持、如果保持P、T不变：不变：则气体的体积比等于物质的量之比，即则气体的体积比等于物质的量之比，即则气体的密度比等于摩尔质量之比，即则气体的密度比等于摩尔质量之比，即b、如果保持、如果保持V、T不变：不变：则气体的压强比等于气体物质的量之比，即则气体的压强比等于气体物质的量之比，即 在一定温度和压强下，将平均分子相对质量在一定温度和压强下，将平均分子相对质量为为8.5的的N2和和H2的混合气体，充入密闭容器中的混

38、合气体，充入密闭容器中反应，达到平衡后，混合气体的平均分子量反应，达到平衡后，混合气体的平均分子量为为10.0，则，则N2的转化率为的转化率为_。练习练习30%在一定温度下在一定温度下,容积为容积为20L的容器中充入的容器中充入2molSO2和和1molO2发生反应：发生反应：2SO2+O2 2SO3，达到平衡时，达到平衡时，容器内气体压强为开始时的容器内气体压强为开始时的70%。试求：。试求：SO2的转化率的转化率 平衡时的平衡时的O2浓度浓度SO3的体积分数的体积分数混合气体的平均相对分子量混合气体的平均相对分子量平衡时混合气体的密度平衡时混合气体的密度例题例题常规计算常规计算90%0.0

39、05mol/L85.7%76.28g/L在一定条件下发生反应：在一定条件下发生反应：3A（g）+2B（g）xC（g）+2D（g），在），在 2L 的密的密闭容器中，把闭容器中，把 4molA 和和 2molB 混合，混合，2min后达到平衡时后达到平衡时生成生成 1.6molC,又测得反应速率又测得反应速率 v(D)=0.2mol(Lmin)-1，下列说法正确的是下列说法正确的是()A.B 的转化率是的转化率是20%B.x=4C.A 的平衡浓度是的平衡浓度是 1.4molL-1 D.平衡时气体压强是原来的平衡时气体压强是原来的 0.94倍倍练习练习B C 1体积体积SO2和和3体积体积空气空气

40、混合后在混合后在450以以上通过上通过V2O5催化剂发生反应。若同温同压下测催化剂发生反应。若同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为得反应前后混合气体的密度比为0.9：1，则，则SO2的转化率为的转化率为 例例 题题A.90 B.80C.45 D.10B差量法差量法 在密闭容器中进行如下反应：在密闭容器中进行如下反应：X2（气）气）+Y2（气）气）2Z2（气），气），已知已知X2、Y2、Z2的起始浓度的起始浓度0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L在一定条件下达到达平衡后在一定条件下达到达平衡后,各物质的浓度可能为各物质的浓度可能为 A、Z2为为0.3 mol/L B、Y2为为

41、0.35mol/L C、X2为为0.2mol/L D、Z2为为0.4mol/LA B练习练习转化率转化率化学平衡的相关计算化学平衡的相关计算气体的平均分子量气体的平均分子量练习练习2H3F3(g)3H2F2(g),H2F2(g)2HF(g)平衡时，平均分子量为平衡时，平均分子量为 42，则，则H3F3在平衡体系中的在平衡体系中的体积分数为体积分数为 ()A.大于大于10 B.等于等于10 B.C.小于小于10 D.无法确无法确定定A K化学平衡常数化学平衡常数实验测得，同一反应（如：实验测得，同一反应（如：aA+bB cC+dD）在）在某温某温度下达到的化学平衡状态度下达到的化学平衡状态，平衡

42、体系中各物质的浓度满，平衡体系中各物质的浓度满足下面关系：足下面关系：其中其中c为各组分的平衡浓度为各组分的平衡浓度，温度一定，温度一定，K为定值。为定值。（P44 问题解决）问题解决）一、表达式一、表达式结论结论：生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方：生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比为一常数的乘积之比为一常数K值的大小，表示在一定温度下，反应达到平衡时该值的大小，表示在一定温度下，反应达到平衡时该反应进行的程度（反应的限度）。反应进行的程度（反应的限度）。（1）K值越大，反应程度增大，转化率越高；反之则值越大，反应程度增大，转化率越高；反之则转化率越低。转化

43、率越低。（2）K值与浓度无关，随温度变化而变化值与浓度无关，随温度变化而变化二、意义二、意义化学平衡常数化学平衡常数三、使用平衡常数应注意的问题三、使用平衡常数应注意的问题化学平衡常数化学平衡常数（1）必须指明温度，反应必须达到平衡状态）必须指明温度，反应必须达到平衡状态（2）平衡常数表示反应进行的程度，不表示反）平衡常数表示反应进行的程度，不表示反 应的快慢，即速率大，应的快慢，即速率大，K值不一定大值不一定大（3）在进行）在进行K值的计算时，固体不作考虑，表达值的计算时，固体不作考虑，表达 式中不需表达式中不需表达Fe3O4(s)+4H2(g)高温高温3Fe(s)+4H2O(g)如：如：一

44、定温度下一定温度下三、使用平衡常数应注意的问题三、使用平衡常数应注意的问题（4）在进行）在进行K值的计算时，稀溶液中的值的计算时，稀溶液中的H2O的浓的浓 度可不表达度可不表达Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+如：如：一定温度下一定温度下（5）平衡常数的表达式与方程式的书写有关）平衡常数的表达式与方程式的书写有关N2+3H2 2NH32NH3 N2+3H21/2N2+3/2H2 NH3K1=1/K2=K32三、使用平衡常数应注意的问题三、使用平衡常数应注意的问题某温度下某温度下（6）利用）利用K值可判断某状态是否处于平衡状态值可判断某状态是否处于平衡状态三、使用平衡常数应注意的问题

45、三、使用平衡常数应注意的问题如某温度下，可逆反应如某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡常数为平衡常数为K，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下：，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下：KK，V正正V逆，反应向正方向进行逆，反应向正方向进行KK，V正正V逆，反应处于平衡状态逆，反应处于平衡状态KK，V正正V逆，反应向逆方向进行逆，反应向逆方向进行则：则：现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2+O2 2SO3知知C(SO2)始始=0.4mol/L，C(O2)始始=1mol/L经测定该反经测定该反应在该温度下的平衡常数应在该温度下的平衡常数K19，试判断，试判断，（1）当）当SO2转化率为转化率为50时，该反应是否达到平衡时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，哪个方向进行？状态，若未达到，哪个方向进行？（2）达平衡状态时，）达平衡状态时，SO2的转化率应为多少？的转化率应为多少？例题例题