化学平衡常数2-人教课标版

第二章第三节主讲：周晓练化学平衡常数第二章第三节主讲：周晓练化学平衡常数1练习.一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2+O2已知C(SO2)始=0.4mol/L，C(O2)始=1mol/L，经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19，试判断，当SO2转化率为50％时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，向哪个方向进行？2SO3练习.一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2+O2已2练习.一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2+O2已知C(SO2)始=0.4mol/L，C(O2)始=1mol/L，经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19，试判断，当SO2转化率为50％时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，向哪个方向进行？正2SO3练习.一定温度下的密闭容器中存在如下反应：2SO2+O2已3小结：小结：4小结：(1)平衡是有条件的、动态的。小结：(1)平衡是有条件的、动态的。5小结：(1)平衡是有条件的、动态的。(2)K不随起始浓度大小而变化。小结：(1)平衡是有条件的、动态的。(2)K不随起始浓度6小结：(1)平衡是有条件的、动态的。(2)K不随起始浓度大小而变化。(3)K与温度有关。小结：(1)平衡是有条件的、动态的。(2)K不随起始浓度7小结：(1)平衡是有条件的、动态的。(2)K不随起始浓度大小而变化。(3)K与温度有关。(4)K与方程式写法有关。小结：(1)平衡是有条件的、动态的。(2)K不随起始浓度8(5)K值大小标志反应能达到的最大限度,K值越大，反应物的转化率越大，反应越完全。小结：(1)平衡是有条件的、动态的。(2)K不随起始浓度大小而变化。(3)K与温度有关。(4)K与方程式写法有关。(5)K值大小标志反应能达到的最大限度,小结：(1)平衡9点击高考点击高考10点击高考C点击高考C11化学平衡常数ppt2-人教课标版12BCBC13高温高温14高温36216小于减小高温36216小于减小15ABP/MPa0.500.100.800.85αABP/MPa0.500.100.800.85α16ABP/MPa0.500.100.800.85α800L/mol=ABP/MPa0.500.100.800.85α800L/m17第四节化学反应进行的方向第四节化学反应进行的方向18自然界发生的许多变化都自发地超向能量低的状态，因此100多年前，许多化学家认为自发进行的反应都是放热反应，即△H<0的反应。事实上，常温常压下的确有不少放热反应是自发的。自然界发生的许多变化都自发地超向19一、自发过程和自发反应一、自发过程和自发反应201.自发过程：在一定条件下不需要外力作用就能自动进行的过程。一、自发过程和自发反应1.自发过程：在一定条件下不需要外一、自发过程和自发反应211.自发过程：在一定条件下不需要外力作用就能自动进行的过程。自发过程的特征：具有对外做功的本领。一、自发过程和自发反应1.自发过程：在一定条件下不需要外自发过程的特征：具有对外22一、自发过程和自发反应1.自发过程：在一定条件下不需要外力作用就能自动进行的过程。自发过程的特征：具有对外做功的本领。2.自发反应：在一定的条件下，一个反应可以自发地进行，就称为自发反应。一、自发过程和自发反应1.自发过程：在一定条件下不需要外自23生活中的自发现象：(1)自然界中水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流；生活中的自发现象：24生活中的自发现象：(1)自然界中水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流；(2)生活中电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动，其反方向也不会自动进行；生活中的自发现象：(2)生活中电流总是从电位高的地方向电位25生活中的自发现象：(1)自然界中水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流；(2)生活中电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动，其反方向也不会自动进行；(3)生活中一般在室温下，冰块会融化；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，这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。生活中的自发现象：(2)生活中电流总是从电位高的地方向电位(26说明：(1)自然界中水由高处往低处流是自发过程，其逆过程就是非自发过程，甲烷与氧气混合遇火就燃烧是自发反应，其逆向是非自发反应。

说明：(1)自然界中水由高处往低处流是自27说明：(1)自然界中水由高处往低处流是自发过程，其逆过程就是非自发过程，甲烷与氧气混合遇火就燃烧是自发反应，其逆向是非自发反应。

(2)自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器，甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功，可将氢气燃烧反应设计成燃烧电池等。

说明：(1)自然界中水由高处往低处流是自28说明：(1)自然界中水由高处往低处流是自发过程，其逆过程就是非自发过程，甲烷与氧气混合遇火就燃烧是自发反应，其逆向是非自发反应。

(2)自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器，甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功，可将氢气燃烧反应设计成燃烧电池等。

(3)非自发过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处流向高处，通电可将水分解生成氢气和氧气。说明：(1)自然界中水由高处往低处流是自29放热的自发反应放热的自发反应30放热的自发反应(1)甲烷燃烧：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.3kJ/mol放热的自发反应(1)甲烷燃烧：CH4(g)+2O2(g)=C31放热的自发反应(1)甲烷燃烧：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.3kJ/mol(2)铁生锈：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)△H=-824kJ/mol放热的自发反应(1)甲烷燃烧：CH4(g)+2O2(g)=C32放热的自发反应(1)甲烷燃烧：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.3kJ/mol(2)铁生锈：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)△H=-824kJ/mol(3)氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol放热的自发反应(1)甲烷燃烧：CH4(g)+2O2(g)=C33二、化学反应进行方向的判据二、化学反应进行方向的判据34二、化学反应进行方向的判据1.能量判据：

自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量)，这一经验规律就是能量判据。二、化学反应进行方向的判据1.能量判据：35能量判据（焓判据）△H＜0能量判据（焓判据）△H＜036能量判据（焓判据）反应物的总能量高△H＜0能量判据（焓判据）反应物的总能量高△H＜037能量判据（焓判据）反应物的总能量高△H＜0能量判据（焓判据）反应物的总能量高△H＜038能量判据（焓判据）反应物的总能量高生成物的总能量低△H＜0能量判据（焓判据）反应物的总能量高生成物的总能量低△H＜039能量判据（焓判据）反应物的总能量高生成物的总能量低放热反应△H＜0能量判据（焓判据）反应物的总能量高生成物的总能量低放热反应△40有些吸热过程能够自发进行，甚至趋于完全。例：有些吸热过程能够自发进行，甚至趋于完全。41有些吸热过程能够自发进行，甚至趋于完全。例：

(1)室温下冰块的融化；硝酸盐类的溶解等都是自发的吸热过程。有些吸热过程能够自发进行，甚至趋于完全。(1)室温下冰块的42有些吸热过程能够自发进行，甚至趋于完全。例：

(1)室温下冰块的融化；硝酸盐类的溶解等都是自发的吸热过程。(2)N2O5分解：2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ/mol有些吸热过程能够自发进行，甚至趋于完全。(1)室温下冰块的43有些吸热过程能够自发进行，甚至趋于完全。例：

(1)室温下冰块的融化；硝酸盐类的溶解等都是自发的吸热过程。(2)N2O5分解：2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ/mol(3)碳铵的分解：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol有些吸热过程能够自发进行，甚至趋于完全。(1)室温下冰块的44结论：△H<O有利于反应自发进行，

结论：△H<O有利于反应自发进行，45结论：△H<O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H<O结论：△H<O有利于反应自发进行，46结论：△H<O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H<O结论：△H<O有利于反应自发进行，47结论：△H<O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H<O反应热（焓变）只是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。决定自发性还另有因素。结论：△H<O有利于反应自发进行，反应热（焓变）只是反应482.熵判据：二、化学反应进行方向的判据2.熵判据：二、化学反应进行方向的判据492.熵判据：熵是体系混乱度或者无序性的量度。高度无序的体系有较高的熵值。反之，低熵值总是和井然有序的体系相联系。二、化学反应进行方向的判据2.熵判据：熵是体系混乱度或者无序性的量度。高度二、化学反502.熵判据：自发过程的本质取向于由有序转变为无序，导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，是反应方向判断的熵判据。熵是体系混乱度或者无序性的量度。高度无序的体系有较高的熵值。反之，低熵值总是和井然有序的体系相联系。二、化学反应进行方向的判据2.熵判据：熵是体系混乱度或者无序性的量度。高度二、化学反51说明：(1)自发过程取向于最低能量状态的倾向(即能量判据)；自发过程取向于最大混乱度的倾向(即熵判据)。说明：(1)自发过程取向于最低能量状态的倾向52(2)在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。熵越大，排列越无序说明：(1)自发过程取向于最低能量状态的倾向(即能量判据)；自发过程取向于最大混乱度的倾向(即熵判据)。(2)在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为说明：(1)自发53(2)在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。熵越大，排列越无序(3)同一物质，Sg

＞Sl

＞Ss。说明：(1)自发过程取向于最低能量状态的倾向(即能量判据)；自发过程取向于最大混乱度的倾向(即熵判据)。(2)在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为(3)同一物质，54(2)在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。熵越大，排列越无序(3)同一物质，Sg

＞Sl

＞Ss。说明：(1)自发过程取向于最低能量状态的倾向(即能量判据)；自发过程取向于最大混乱度的倾向(即熵判据)。同一物质气态的熵值总是大于其液态的熵值，而液态的熵值又大于固态的，因为微粒的运动自由程度是气态大于液态，液态大于固态。(2)在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为(3)同一物质，55(4)结构相似的同一类型的物质，相对分子质量越大，S越大。(4)结构相似的同一类型的物质，相对分子质量56(4)结构相似的同一类型的物质，相对分子质量越大，S越大。同类物质相对分子质量越大，熵值也越大，因为原子数、电子数越多，微观状态数目也越多，熵值就越大。(4)结构相似的同一类型的物质，相对分子质量同类物质相对分子57(4)结构相似的同一类型的物质，相对分子质量越大，S越大。(5)相对分子质量相同的不同物质，结构越复杂，S越大。同类物质相对分子质量越大，熵值也越大，因为原子数、电子数越多，微观状态数目也越多，熵值就越大。(4)结构相似的同一类型的物质，相对分子质量(5)相对分子质58(4)结构相似的同一类型的物质，相对分子质量越大，S越大。(5)相对分子质量相同的不同物质，结构越复杂，S越大。同类物质相对分子质量越大，熵值也越大，因为原子数、电子数越多，微观状态数目也越多，熵值就越大。在自然界里存在着熵增的普遍规律，即反应有自发倾向于混乱度增加的趋势。(4)结构相似的同一类型的物质，相对分子质量(5)相对分子质591.反应过程中气体物质的量增加的反应。2.固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。导致混乱度增加的一些因素 1.反应过程中气体物质的量增加的反应。导致混乱度增加的一些60自发反应一定是熵增加的反应吗？

自发反应一定是熵增加的反应吗？61自发反应一定是熵增加的反应吗？2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

自发反应一定是熵增加的反应吗？2H2(g)+O2(g)=2H62自发反应一定是熵增加的反应吗？2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)结论：△S>O有利于反应自发进行，自发反应不一定要△S>O

自发反应一定是熵增加的反应吗？2H2(g)+O2(g)=2H63自发反应一定是熵增加的反应吗？2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)结论：△S>O有利于反应自发进行，自发反应不一定要△S>O

自发反应一定是熵增加的反应吗？2H2(g)+O2(g)=2H64自发反应一定是熵增加的反应吗？2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)结论：△S>O有利于反应自发进行，自发反应不一定要△S>O熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素。

自发反应一定是熵增加的反应吗？2H2(g)+O2(g)=2H65①物质具有的能量趋于降低小结：化学反应进行方向的判据①物质具有的能量趋于降低小结：化学反应进行方向的判据66①物质具有的能量趋于降低焓(H)判据小结：化学反应进行方向的判据①物质具有的能量趋于降低焓(H)判据小结：化学反应进行方向的67①物质具有的能量趋于降低

H<0焓(H)判据放热反应小结：化学反应进行方向的判据①物质具有的能量趋于降低H<0焓(H)判据放热反应小结68②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低

H<0焓(H)判据放热反应小结：化学反应进行方向的判据②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低H<0焓69②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低

H<0焓(H)判据熵(S)判据放热反应小结：化学反应进行方向的判据②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低H<0焓70②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低

H<0

S>0焓(H)判据熵(S)判据放热反应小结：化学反应进行方向的判据②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低H<071②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低

H<0

S>0焓(H)判据熵(S)判据放热反应熵增原理小结：化学反应进行方向的判据②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低H<072②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低

H<0

S>0焓(H)判据熵(S)判据放热反应熵增原理焓变熵变化学反应能否自发进行

H<0

S>0

H>0

S<0

H<0

S<0

H>0

S>0小结：化学反应进行方向的判据②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低H<073②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低

H<0

S>0焓(H)判据熵(S)判据放热反应熵增原理焓变熵变化学反应能否自发进行

H<0

S>0自发进行

H>0

S<0

H<0

S<0

H>0

S>0小结：化学反应进行方向的判据②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低H<074②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低

H<0

S>0焓(H)判据熵(S)判据放热反应熵增原理焓变熵变化学反应能否自发进行

H<0

S>0自发进行

H>0

S<0一定不能不自发进行

H<0

S<0

H>0

S>0小结：化学反应进行方向的判据②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低H<075②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低

H<0

S>0焓(H)判据熵(S)判据放热反应熵增原理焓变熵变化学反应能否自发进行

H<0

S>0自发进行

H>0

S<0一定不能不自发进行

H<0

S<0一定条件下反应

H>0

S>0小结：化学反应进行方向的判据②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低H<076②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低

H<0

S>0焓(H)判据熵(S)判据放热反应熵增原理焓变熵变化学反应能否自发进行

H<0

S>0自发进行

H>0

S<0一定不能不自发进行

H<0

S<0一定条件下反应

H>0

S>0一定条件下反应小结：化学反应进行方向的判据②物质的混乱度趋于增加①物质具有的能量趋于降低H<077说明：简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据兼顾。由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据进行判断更为合理：△H-T△S说明：简单地只用其中一个判据781．反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，二者发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现。【注意】1．反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定【注意】791．反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，二者发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现。【注意】2．在讨论过程的方向时，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。例如水泵可以把水从低水位升至高水位；高温高压下可以是石墨转化为金刚石，用高温可使石灰石分解，实现的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。1．反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定【注意】2．80化学平衡常数ppt2-人教课标版81DD82DADA83化学平衡常数ppt2-人教课标版84

C

C85

C

ACA86化学平衡常数ppt2-人教课标版87DD886.下列反应中，在高温下不能自发进行的是D.CO(g)＝C(s)＋1/2O2B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)6.下列反应中，在高温下不能自发进行的是D.CO(g)＝C896.下列反应中，在高温下不能自发进行的是D.CO(g)＝C(s)＋1/2O2B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)熵增6.下列反应中，在高温下不能自发进行的是D.CO(g)＝C906.下列反应中，在高温下不能自发进行的是D.CO(g)＝C(s)＋1/2O2B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)熵增熵增6.下列反应中，在高温下不能自发进行的是D.CO(g)＝C916.下列反应中，在高温下不能自发进行的是D.CO(g)＝C(s)＋1/2O2B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)熵增熵增熵增6.下列反应中，在高温下不能自发进行的是D.CO(g)＝C926.下列反应中，在高温下不能自发进行的是D.CO(g)＝C(s)＋1/2O2B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)熵减熵增熵增熵增6.下列反应中，在高温下不能自发进行的是D.CO(g)＝C936.下列反应中，在高温下不能自发进行的是D.CO(g)＝C(s)＋1/2O2B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)D熵减熵增熵增熵增6.下列反应中，在高温下不能自发进行的是D.CO(g)＝C947.已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：①C(金刚石、s)+O2(g)＝CO2(g)△H1＝－395.41kJ/mol②C(石墨、s)+O2(g)＝CO2(g)△H2＝－393.51kJ/mol关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程

C.石墨比金刚石能量低D.金刚石比石墨能量低7.已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学957.已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：①C(金刚石、s)+O2(g)＝CO2(g)△H1＝－395.41kJ/mol②C(石墨、s)+O2(g)＝CO2(g)△H2＝－393.51kJ/mol关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程

C.石墨比金刚石能量低D.金刚石比石墨能量低AC7.已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学AC96读一本好书，就是和许多高尚的人谈