化学反应方向和限度PPT课件(上课用)
N2O4 (g) △H<0
升高温度，平衡向吸热方向移动；
降低温度，平衡向放热方向移动。
注：升高温度同时加快正逆反应速率，但吸热 反应的速率增加的更多，故升温使可逆反应向 吸热反应方向移动。即温度对吸热反应的速率 影响更大。
-
温度对化学平衡的影响：
速 率
时
间
关
A
B
系
图
D C
课堂练习
3、可逆反应3A(g)
（4）、判断某时刻反应是否达平衡及反应方向
在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用 该时刻产物的浓度幂的之积与反应物浓度幂之积 的比即浓度商Q与K比较大小来判断。
对于可逆反应: mA(g)+nB (g)
pC(g)+qD(g)
QC
cp(C)cq(D) cm(A)cn(B)
Q< k, Q = k, Q > k，
2)同一化学反应，可以用不同的化学反应式来 表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数关 系式及相应的平衡常数。
例 N2 (g) + 3 H2 (g) K1 = 1.60 10 5
2NH3 (g)
1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g)
NH3 (g)
K2 = 3.87 10 2
K1 K2 ， K1 = K22
平衡常数的数学表达式 KC =
[C]p ·[D]q [A]m·[B]n
3.书写平衡常数关系式的规则
1)如果反应中有固体和纯液体参加，它们的浓度
不应写在平衡关系式中，因为它们的浓度是固定
不变的.
如:CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g) K=[CO2]
再如: 稀溶液中进行的有水参加的反应，水的
浓度也不必写在平衡关系式中，
⑺、条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑻、温度、压强一定时，混合气体的密度不再变化
⑼、百分组成 B2% = C2% = D2%
二、化学平衡移动
1、概念： 对一个可逆反应，达到化学平衡 状态以后，反应条件(如温度、压强、浓度等) 发生改变，平衡混合物里各组分的浓度也就随 着改变而达到新的平衡状态，这个过程叫做化 学平衡移动。
(A) 密闭、低温是存放氨水的必要条件 (B) 实验室用排饱和食盐水法收集氯气 (C) 硫酸工业生产中，使用过量空气以提高 SO2的利用率 (D) 在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化
3、转化率变化具体分析
（恒容）反应物只有一种：a A (g)
b B (g) + c C (g)
条件 增加A的量
特点 a＞b+c a=b+c a＜b+c
（2）、压强
其他条件不变，增大压强，平衡向气体体积 减小的方向移动；减小压强，平衡向气体体积增 大的方向移动。
注意
• ①通常所说的加压指缩小体积，减压指增大体积。 • ②对于某些物质，压强的变化可能改变其聚集状态 • ③压强对化学平衡的影响是通过浓度的改变而实现的。
压
强
对速 化率
-
学时
平间
衡关
的 影
系 图
响
aA(g)+bB(g)
A增大压强
C增大压强
cC(g)
B a+b＞c
D a+b＜c
减小压强 减小压强
压强对化学平衡的影响
例：对如下平衡 A(气) ＋ B (气)
2C (气) ＋ D (固)
V正
V正′= V逆′
V逆 0
t1 t2 t3
加压
V正
V逆 0
V正′= V逆′
t1 t2 t3
减压
课堂练习
1.恒温下, 反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平 衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到 新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L增
大到0.19mol/L, 下列判断正确的是: A
A. a＞b+c B. a＜b+c C. a＝b+c D. a＝b=c
(3)、温度
2NO2 (g)
混合气 体的平 均相对 分子质 量(M)
当 m + n≠ p + q 时，M一定 平衡
当 m + n = p + q 时，M一定
不一定 平衡
③判断化学平衡状态的方法⑷
项 目
注意化学反应的特点
C(s)+CO2(g) 2CO(g) (ρ一定)
密
度 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
(ρ)
(ρ一定)
学平衡的移动。
例：对如下平衡
A(气) ＋ B (气)
2C (气) ＋ D (固)
V正′= V逆′
V正
V逆 0
t1 t2
归纳总结
平衡移动原理（勒沙特列原理）：
如果改变影响平衡的条件（如浓度、 压强、或温度）等，平衡就向能减弱 这种改变的方向移动。
课堂练习
1、 下列事实中不能用平衡移动原理解释
的是（ D ）
通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判 断该可逆反应的正方向是放热反应.
(2)平衡常数K值的大小，可推断反应进行的程度。 K 值越大，表示反应进行的最大程度越大，
反应物的转化率越大。
(3)反应的平衡常数与反应可能进行的程度。 一般来说，反应的平衡常数K≥105，认为正反应 进行得基本完全；K ≤10-5则认为这个反应的正 反应很难进行(逆反应较完全）。
△S > 0 有利于反应 自发进行，但自发 反应不一定△S > 0
①△H < 0
△S>0 任何温度都是
自发反应
③△H > 0 △S>0
低温是非自发反应 高温是自发反应
②△H < 0 △S<0
低温是自发反应 高温是非自发反应
④△H > 0 △S<0
任何温度都是 非自发反应
二、化学平衡
1.可逆反应 （1）可逆反应：在相同条件下，既能向正反应方向又 能向逆反应方向进行的反应，用“ ”表示。
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
在单位时间内消耗了m molA
的同时生成了m molA
正 逆
在单位时间内消耗了n molB
反
的同时消耗了p molC
应
在单位时间内生成了n molB的
速 率
同时消耗了q molD(均指ひ逆)
关
ひ(A) ׃ひ(B) ׃ひ(C) ׃ひ(D)
系
q ׃p ׃n == ׃m
三、化学平衡状态的概念与特征
1、定义： 化学平衡状态，就是在一定条件下
可逆反应里，当正反应 速率与逆反应速率相等 时，反应混合物中各组成成分的百分含量保持 不变的状态。
强 条件：一定条件（温度、浓度与压强） 调 对象：可逆反应 四 本质：正反应速率=逆反应速率 点 现象：各组分百分含量(或质量)、浓度
H2(g)+I2(g) 2HI(g) (ρ一定)
是否平衡
一定 平衡
不一定 平衡
不一定 平衡
课堂练习
1已、经下达列到方平法衡中状可态以的证是明_⑴A__(、_s)__+⑸_2_、B__2(⑹_g_)_、__⑺_2_C、_2_(g⑻_)_+_.D2(g)
⑴、单位时间内生成了2molC的同时也生成了1molA ⑵、一个B — B键的断裂的同时有一个C — C键的生成 ⑶、反应速率ひ(B2)=ひ(C2)=1/2ひ(D2) ⑷、C(B2):C(C2):C(D2) = 2:2:1 ⑸、温度、体积一定时，[B2]、[C2]、[D2]浓度不再变化 ⑹、温度、体积一定时，容器内的压强不再变化
ひ正不一定等于ひ逆
是否平衡
平衡
平衡
不一定 平衡 不一定 平衡
③判断化学平衡状态的方法⑶
项目 mA(g) + nB(g)
是否 pC(g) +qD(g) 平衡
压强
当 m + n≠ p + q 时，总压强一定 (其它条件一定)
平衡
当 m + n = p + q 时，总压强一定 不一定
(其它条件一定)
平衡
（2）可逆反应的特征： ①在同一条件下同时向两个方向进行；
②可逆是绝对的，不可逆是相对的；
③可逆反应不能进行到底，不能实现完全转化；
④反应物、生成物同时共存。
（3）常见可逆反应
H2＋I2 △ 2HI
高温高压
高温高压
N2＋3H2 催化剂 2NH3 2SO2＋O2 催化剂 2SO3
I2、Cl2、Br2、CO2、SO2、NH3与H2O反应、水解
速率-时间关系图：
增 V（molL-1S-1）
大
V,正
反
应 V正 物 浓
V正= V逆
V’逆
平衡状态Ⅰ
度 V逆
0
t1
t2
t3
V”正 = V”逆 平衡状态Ⅱ
t（s）
-
速
率
时 间
A
增大反应物
关
系
图
：
C
减少反应物
B
减少生成物
正向
D增大生成物 逆向
注意
（1）浓度改变是指气体浓度、溶液浓度的变化，不溶性 固体量的改变不影响平衡的移动。 （2）对于溶液中进行的离子反应，改变不参加反应的离 子浓度，化学平衡一般不移动；例如： （Fe3C）l3+恒3温KS恒C容N 情况下，F向e(密SC闭N容)3+器3K中C通l，入增稀加有c气(K体+)（或或c 与(C反l-)应，无不关会的影气响体化）学，平因衡为。各组分浓度不变，故不影响。 （4）恒温恒压情况下，向密闭容器中通入稀有气体,会使 平衡向气体体积增大的方向移动。 （5）生产中，常通过增大成本低的原料的浓度使平衡向 正反应方向移动，以提高另一种原料的转化率。
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第四五讲化学反应的方向和限度优秀课件
还有一些吸热反应在室温 条件下不能自发进行，但在较 高温度下则能自发进行，如在 室温下吸热反应的碳酸钙分解 反应不能自发进行，但同样是 这个吸热反应在较高温度 （1200K）下则能自发进行。
硝酸铵溶于水要吸热，但它能 自发向水中扩散
火柴棒散落 墨水扩散
由有序转变为无序
为了解释这样一类与能量状 态的高低无关的过程的自发性， 提出了在自然界还存在着另一种 能够推动体系变化的因素→熵
1、反应方向与条件有关，不能随意将常温、 常压下的结论用于其他温度、压强下。
2 、∆H—T∆S这个判据只能用于一定温度，
压强条件下的反应
3、 ∆H—T∆S这个判据指出的是在温度、压 强一定的条件下反应自动发生的趋势，即反 应发生的可能性，它并不能说明在该条件下 可能自发进行的反应能否实际发生。
【思考与交流】 判断这两个反应什么条件下自发进行
第四五讲化学反应 的方向和限度
【学习目标】 1、理解焓变与反应方向的关系。 2、了解“熵”和“熵变”的概念，
知道化学反应中存在熵变。 3、理解熵变与反应方向的关系。 4、能综合运用焓变与熵变，判断
化学反应进行的方向。
化学反应的方向
研 究 化 化学反应进行 学 的快慢问题 反 应 化学反应进行
的程度问题
二、熵判据
1、熵定义：体系混乱度的量度， 即熵是用来描述体系的混乱度的 物理量。 符号：S 单位： J•mol-1•K-1 体系混乱度越大，熵值越大； 体系混乱度越小，熵值越小。
❖影响物质熵值大小的因素： 体系混乱度越大，熵值越大。
(1)物质的聚集状态： 同种物质S(g)> S(l)> S(s)
(3)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) △H=－571.6kJ/mol
化学反应的方向和限度 ppt课件
如：
N2O4(g)
2NO2(g)
K(373 K)＝cc2((NN2OO24))＝0.36
1 2N2O4(g)
NO2(g)
K′(373 K)＝c1c/2((NNO2O2)4)＝ 0.36＝0.60
2NO2(g) N2O4(g) K″(373 K)＝cc(2N(N2OO42))＝0.136≈2.8
因此书写平衡常数表达式及数值，要与化
第八章 化学反应速率和化学平衡
第 2 讲 化学反应的方向和限度 基础盘点
一、化学反应进行的方向 1．自发过程 (1)含义：在一定条件下，不需要借助外力 作用就能自动进行的过程。 (2)特点： ① 体 系 趋 向 于 从 ______ 状 态 转 变 为 __低_能__量__状态(体系对外部_做__功_或_放__出_热量)。 ②在密闭条件下，体系有从____转变为无__序_的 倾向性(无序体系更加稳定)。
气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再
改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改
变的状态
A．①④⑥⑦
B．②③⑤⑦
C．①③④⑤
D．全部
⑤体积固定、气体质量反应前后守恒，密 度始终不变。⑥反应前后 Δn≠0，压强不变意 味着各物质的含量不再变化。⑦由于气体的质 量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说 明气体中各物质的量不变，该反应 Δn≠0，能 说明反应达到平衡。
(3)复合判据——自由能变化 ①符号：Δ__G__，单位：k_J_/_m__o_l ②公式：ΔG＝Δ_H__－__T_Δ_S__ ③应用 恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据，不
仅与焓变和熵变有关，还与温度有关，可推出下列关 系式：
a．当 ΔH＜0，ΔS＞0 时，ΔG＜__0，反应一定自发 进行。
化学反应的方向和限度(化学平衡常数).ppt
2NH3 N2+ 3H2 NH3
高温
c( N 2 ) c 3 ( H 2 ) K2 c 2 ( NH3 )
c( NH 3 ) K3 1/ 2 c ( N 2 ) c3 / 2 ( H 2 )
c 4 ( H 2O ) K 4 c ( H2 )
Fe3O4(s) + 4H2(g) Cr2O72- + H2O
平衡常数为K，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如
则：
K′＜ K ， K′＞K ，
c p ( C ) cq ( D ) K' m c ( A ) cn ( B )
K′＝ K ， v正＝ v逆，反应处于平衡状态
v正＞ v逆，反应向正方向进行 v正＜ v逆，反应向逆方向进行
小
结
2.使用平衡常数应注意的问题
讨论、小结：
我们可以通过测出某一时刻体系中各物质的 浓度，然后假设反应已经达到平衡，计算出平衡 常数，与给定的平衡常数比较。如果相等，则假 设成立，也就是说反应已达到平衡；如果不相等， 则没有达到平衡。
平衡转化率
除了化学平衡常数外，还有没有其他方法 能用来表示化学反应进行的限度呢？ 可逆反应在一定条件下达到平衡时， 某一反应物的平衡转化率为：
c( N 2 ) c 3 ( H 2 ) K2 c 2 ( NH3 )
c( NH 3 ) K3 1/ 2 c ( N 2 ) c3 / 2 ( H 2 )
K1 = 1/K2 = K32
化学平衡常数
2.使用平衡常数应注意的问题
（6）利用K 值可判断某状态是否处于平衡状态
如某温度下，可逆反应mA(g) + nB(g) 下： pC(g) + qD(g)
化学反应的方向和限度完整版课件
是什么因素促使吸 热反应也能自发进 行呢？
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
是唯一的因素。
混乱度
自发过程有趋向于最大混乱度的倾向。
熵(entropy):描述体系混乱度的物理量， 符号：S 单位：J·mol-1·K-1 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，熵值越大。 对于同一物质：S（g）﹥S（l）﹥S（s）
(2)CaCO3(s)====CaO(s)+CO2(g) △S＞0
(3)NaOH（s）====Na+(aq)+OH-(aq) △S＞0
(4)N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △S＜0
⊿S＞0有利于反应自发进行，但自发反应不一定 是⊿S＞0的反应。
3.综合判断 （△H、△S综合考虑） 研究表明：在温度、压强一定的条件下
我们都知道水是从高处流向低处，
汇聚到湖泊、海洋等这种位置低、
稳定的地方。
高
山
【思考】（1）水能自发的从高
流
处流向低处吗？
水
（2）如何判断一个化学反应是
否能自发进行？
1.了解物质变化过程的自发性。 2.通过“有序”和“无序”的对比，了解熵和熵 变的概念。 3.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响， 能用焓变和熵变解释化学反应的方向。（重点）
2.根据熵判据判断： 大多数自发进行的反应有趋向于使体系的混乱
度增大的倾向。
反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变。用△S表示
△S = S总（生成物）－S总（反应物）
△S ＞０
混乱度增大
△S ＜０
混乱度减小
化学反应的△S越大，越有利于反应自发进行。
问题解决:
化学反应的方向和限度 完整版课件
2.在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的
量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的
是( D )
A．反应的化学方程式为：2M
N
物
B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
质 的
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率 量
D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
时间
3.（双选）一定条件下，反应N2+3H2
5.在某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+ qD(g)的平衡常数为K，下列说法中正确的是( B ) A．K值越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 B．K值越大，达到平衡时，生成物的含量越大 C．反应物的转化率越大，达到平衡时，K值越大 D．温度越高，达到平衡时，K值越大
你在生命的春天播下创造的种子，必将迎 来金色生命的秋天。
=
c(NH 3 ) c1/2 (N 2 ) c3/2 (H 2 )
K1 = 1/K2 = K32
(6)利用K值可判断某状态是否处于平衡状态
如某温度下，可逆反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
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： 则：
Q
cp (C) cq (D) cm(A) cn (B)
(3)化学平衡状态的标志
（1） 平衡常数的定义
①直接标志 ②间接标志 ③特殊标志
（2）化学平衡常数的表达式 （3）化学平衡常数的意义
（4）使用化学平衡常数应注意的问题
1.在某密闭容器中进行的可逆反应：
N2（g）+ 3H2（g） 2NH3（g），已知起始时 N2、H2、NH3的物质的量浓度分别为0.1 mol∙L-1、 0.3 mol∙L-1、0.2 mol∙L-1，当反应达到平衡时， 可能存在的数据( A ) A.N2为0.15 mol∙L-1 B.NH3为0.4 mol∙L-1 C.N2为0.2 mol∙L-1，H2为0.6 mol∙L-1 D.N2、H2均为0.18 mol∙L-1
《化学反应的方向和限度》课件
53、希望是厄运的忠实的姐妹。 54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。 55、领导的速度决定团队的效率。 56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。 57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。 58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。 59、不要说你不会做！你是个人你就会做！ 60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。 61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。 62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。 63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。 64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。 65、再冷的石头，坐上三年也会暖。 66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？ 67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！ 68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。 69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。 70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 71、胜利，是属于最坚韧的人。 72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。 73、只要路是对的，就不怕路远。 74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。 24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。 25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。 26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。 27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。 28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。 29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。 30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。 31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。 32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。 33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。 34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。 35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。
[课件]第3章 化学反应的方向与限度PPT
例： (1) Ag(s)，AgCl(s)，Cu(s)，C6H6(l)，C6H6(g)
S(Cu, s) < S(Ag, s) < S(AgCl, s) < S(C6H6, l) < S(C6H6, g) (2) K(s), Na(s), Br2(l), Br2(g), KCl(s)
S(Br2, g) > S(Br2, l) > S(KCl, s) > S(K, s) > S(Na, s)
热力学第二定律——熵增加原理
热力学第二定律的统计表达——在隔离系统中发生的自发 反应必伴随着熵的增加，或隔离系统的熵总是趋向于极大 值。这就是自发过程的热力学准则，也称为熵增加原理。
即：孤立系统的熵永不减少。 大 学 化 学 课 件
方向：有序到无序；限度：熵趋向于极大值。 隔离系统的熵判据：
S(隔离) > 0， 自发过程；
={(39.75+213.74)-92.959}J.mol-1.K-1 =160.59J.mol-1 .K-1
分析： rHm >0, 吸热反应，能量升高—不利于反应进行 rSm >0，系统混乱度增大—有利于反应正向进行
B
怎样判断？
二、吉布斯函数
吉布斯函数（或称Gibbs自由能)：
G H TS
大 学 化 学 课 件
∆G < 0 自发过程，反应正向自发进行
∆G = 0 平衡状态
∆G > 0 非自发过程，反应逆向自发进行
熵判据和吉布斯函数判据的比较
熵 判 据
系统 过程 隔离系统 任何过程 熵值增大， ΔS > 0
吉布斯函数判据
封闭系统 恒温、恒压、不做非体积功 吉布斯函数值减小， ΔG < 0