第二章 化学反应的方向、限度和速率（复习课件）-高二化学同步精品课堂（沪科版2020选择性必修第一册）

第二章 化学反应的方向、限度和速率 授课人： 目录 CONTENTS 第一节 化学反应的方向 第二节 化学反应的限度 第三节 化学反应的速率 第四节 工业合成氨 第一节 Part One 化学反应的方向 自发反应：在给定条件下，能“自己”进行的化学反应 一、化学反应的方向 特征 ①具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不自发。 ②体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。 ③体系趋向于从有序体系转变为无序体系。 自发过程或反应具有方向性，即过程或反应的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程或反应的逆方向在该条件下肯定不能自发进行。 能够自发进行的过程或反应在常温下不一定能够发生，自发性只能用于判断过程或反应的方向，不能确定过程或反应是否一定会发生和发生的速率。 总结 一、化学反应的方向 一、化学反应的方向 1. 化学反应的方向与焓变 在恒压下，有些自发进行的化学反应是放热的（ΔH＜0）。 放热反应过程中体系能量降低。 焓变是判断反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。 定义：衡量一个体系混乱度的物理量，符号：S。 熵 一、化学反应的方向 2. 化学反应的方向与熵变 熵变：反应前后体系熵的变化，符号：ΔS。 ΔS=S(生成物)－S(反应物) 如果发生变化后体系的混乱度增大，那么该过程的ΔS＞0；反之，ΔS＜0。 二、焓变与熵变对反应方向的共同影响 体系能量减小和混乱度增加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。 在等温、等压条件的封闭体系中， ΔG=ΔH-TΔS T为热力学温度，为正值 ΔG=ΔH-TΔS ＜0 一定能自发进行 =0 达到平衡状态 ＞0 一定不能自发进行 二、焓变与熵变对反应方向的共同影响 规律总结 ΔH ΔS 反应的自发性 ＜0 ＞0 ΔG=ΔH－TΔS＜0，一定能自发进行 ＞0 ＜0 ΔG=ΔH－TΔS＞0，一定不能自发进行 ＜0 ＜0 在较低温度下能自发进行 ＞0 ＞0 在较高温度下能自发进行 二、焓变与熵变对反应方向的共同影响 第二节 Part two 化学反应的限度 一、化学平衡常数 定义：在一定温度下，可逆反应无论从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，也无论反应开始时反应物和生成物的浓度大小，当达到平衡时，生成物浓度幂的乘积除以反应物浓度幂的乘积的比值是个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。 化学平衡常数是表征反应限度的一个确定的数学关系、定量关系，是反应限度的最根本的表现。对判断化学平衡移动方向提供了科学的依据。 用途 化学平衡常数是定量描述化学反应限度的物理量。 K ＝ cp(C) • cq(D) cm(A) • cn(B) 对于一般的可逆反应 m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 在一定温度下达到化学平衡时，各物质平衡时的浓度满足的数学关系式为： 一、化学平衡常数 意义： 一、化学平衡常数 1 2 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. K值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大； K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率越低。 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. 一般地，K＞10-5时，认为该反应进行得较完全了。 当K<10－5时，该正反应进行的程度非常小。 注意：化学反应速率快，化学平衡常数不一定大。 一、化学平衡常数 化学平衡常数的影响因素 -内因：反应中物质的性质 -外因：对于同一可逆反应，化学平衡常数只与温度有关 若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数都会相应改变。 已知两反应的平衡常数分别为K1、K2 化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。 2、若两反应相减，则总反应的平衡常数K＝K1/K2。 1、若两反应相加，则总反应的平衡常数K＝K1·K2。 一、化学平衡常数 4、若两反应的反应物和生成物相同，反应1的系数是反应2 的n倍，则K1＝K2n。 3、若两反应互为逆反应，则K1•K2＝1。 一、化学平衡常数 判断反应的方向 1 浓度商：用任意状态的浓度幂之积的比值，用Q 表示 Q ＝ cp(C) • cq(D) cm(A) • cn(B) m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) Q＜K：可逆反应向正反应方向进行。 Q＞K：可逆反应向逆反应方向进行； Q＝K：可逆反应处于平衡状态； 应用 二、平衡转化率 α ＝