化学反应速率与化学平衡第二单元化学反应的方向和限度第一课时化学反应的方向判断化学反应方向的依据【引入】：自然界中有许多现象是可以自发进行的，请结合自己的生活经验举例说明.自然界中水总是从高处往低处流电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动室温下冰块自动融化墨水扩散食盐溶解于水火柴棒散落化学反应中镁条燃烧、酸碱中和、铁器暴露在潮湿空气中生锈、甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧、锌与CuSO4溶液反应生成Cu和ZnSO4等，这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的.一、化学反应的方向.1.自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程.2.自发反应：在一定的条件下无需外界帮助就能自动进行的反应.【过渡】：如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？二、判断化学反应方向的依据.【交流与讨论】：酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点？△H < O即放热反应放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定，△H < O有利于反应自发进行.1.焓判据(能量判据).体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量～△H ﹤0）【设问】：自发反应一定要△H < O ？NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)△H= ＋37.30kJ/mol【结论】：△H < O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H < O.焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素.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，科学家们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.2.熵判据.(1).熵：体系混乱度的量度，即熵是用来描述体系的混乱度.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.(2).熵变：反应前后体系熵的变化.同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值（△S ＞0），为熵增加反应.【设问】：火柴散落、墨水扩散过程混乱度如何变化？从混乱度变化角度分析它们为什么可以自发？自发过程的体系趋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，也就是反应方向判断的熵判据.(3).熵判据:混乱度越大越稳定，△S > 0 有利于反应自发进行【设问】：CaCO3(s) == CaO (s) +CO2 (g)这个反应能否自发进行？已知：△H(298K)=+178.2KJ•mol ,△S(298K)=169.6J•mol-1•K-1【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,但不是唯一因素.3.复合判据（自由能变化）.△G=△H—T △S当△G<0时，反应自发进行当△G>0时，反应不自发进行当△G=0时，平衡状态温度对反应自发性的情况:【注意点】：(1).反应的自发性只能用于判断反应发生的方向，不能确定反应是否一定会发生和反应发生的速率.如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现.(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.如水泵可以把水从低水位升至高水位；高温高压石墨转化为金刚石的例子，实现后者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.完成P42表2－5.【课堂练习】：1.下列过程是非自发的是DA.水由高处向低处流B.天然气的燃烧C.铁在潮湿空气中生锈D.室温下水结成冰2.碳酸铵〔（NH4）2CO3〕在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是AA.其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大B.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解D.碳酸盐都不稳定，都能自发分解3.下列说法正确的是CA.凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的B.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变C.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 4.自发进行的反应一定是 D A.吸热反应 B.放热反应C.熵增加反应D.熵增加或者放热反应第二课时 化学平衡状态 化学平衡常数一、化学平衡的建立1．可逆反应：在相同条件下同时能向正反应方向和逆反应方向进行的反应。
注：①．相同条件下的反应。
如：2 H 2 + O 2 === 2 H 2O ，2 H 2 + O 2 === 2 H 2O （非可逆） ②．有气体参加的必须在密闭容器中如：敞口容器：CaCO 3 == CaO + CO 2 ↑不可逆密闭容器：CaCO 3 CaO + CO 2 可逆③．同时具有正反应速率、逆反应速率。
2．化学平衡引言：初中溶解平衡 书P 43 CO + H 2O CO 2 + H 2分析：①．反应刚开始时，反应物和生成物的浓度如何变化？V 正、V 逆变化？点燃 电解△催化剂高温△③．当V 正 = V 逆时，反应物的浓度和生成物的浓度是否再变化？1．定义：化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
注：化学平衡的特征：动、等、定、变A ．反应平衡时，V 正 = V 逆≠0，是动态平衡。
V 正 = V 逆是指同一个特定的物质的正、反速率。
B ．反应混合物中，各物质的浓度不再改变，百分含量保持不变。
但平衡时，各物质的浓度不一定相等。
C ．外界条件变化时，原有平衡被破坏，出现新的平衡。
提问：1．某化学反应达到平衡时反应物的浓度等于生成物的浓度，是否正确？2．化学反应达到平衡时，反应停止了，所以各物质的百分含量保持不变。
这句话 对吗？例1：二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。
该反应进行到35 s 时，达到平衡（NO 2浓度约为0.010L mol ）。
图中曲线表示二氧化氮分解反应在前20 s 内的反应进程。
①、若反应延续至60 s ，请在图中用实线接着画出20 s ～60 s 的反应进程曲线。
②、若在反应开始时加入催化剂（其他条件都不变），请在图上用虚线画出加入催化剂后的反应时间/s2．化学平衡的判断直接标志：A．V正= V逆B．各组分的m、n不变。
C．通过含量：各组分的质量分数、物质的量分数、（恒温、衡压下）气体的体积分数不变。
D．通过浓度：各组分的浓度不变。
间接标志：A．通过总量：前提：气体反应Δ≠0时。
体系的n（总）、p（总）、v（总）不变。
B．通过复合量：－M、ρ不变。
C．其他：如平衡体系颜色不变（实际是有色物浓度不变）例：1．在一定温度下，可逆反应4A(气)＋5B(气) 4C(气)＋6D(气)达到平衡的标志是（D ）A．单位时间内消耗n mol的A，同时生成n mol的CB．单位时间内消耗4n mol的A，同时生成5n mol的BC．A、B、C、D的分子数之比为4∶5∶4∶6D．容器的总压强不随时间而变化2．在一定温度下，可逆反应A2（g）+ B2（g）2AB（g）达到平衡的标志是（C ）A．容器的总压强不随时间而变化。
B．单位时间内有n mol A2生成同时就有n mol B2生成。
C．单位时间内有n mol A2生成同时就有2n mol AB生成。
D．单位时间内有n mol B2发生反应同时就有n mol AB分解。
3．下列哪种说法可以证明反应N2 + 3 H2 2 NH3已达平衡状态（AD ）A．一个N N健断裂的同时，有三个H H健形成。
B．一个N N健断裂的同时，有三个H H健断裂。
C．一个N N健断裂的同时，有六个N H健形成。
D．一个N N健断裂的同时，有三个H H健断裂。
4．H2 (气)+ I2 (气) 2HI(气)已经达到平衡状态的标志是（③④⑦⑨）①c(H2)＝c(I2) ＝c(HI)②c(H2)∶c(I2) ∶c(HI)＝1∶1∶2③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变④单位时间内生成n molH2的同时生成2n mol HI⑤单位时间内生成n molH2的同时生成n mol I21v(HI)⑥反应速率v(H2)=v(I2)=2⑦一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂⑧温度和体积一定时，容器内压强不再变化⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化(11) 条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化5．常温下，将A molNO置于一体积可变的密闭容器中，保持压强恒定，发生反应2NO2(气) N2O4(气)，达到平衡后，测得混合气体对氢气的相对密度为28.75，求NO2的转化率。
解析：巧解，差量法设原有NO21mol2NO2＝N2O4△n2 mol 1 mol x 1 mol －molgg 225.2846⨯x ＝0.4 mol ∴40％二、化学平衡常数 数据分析：书P 44表2－6定义：对反应m A + n B p C + q D平衡常数K =nmq p B c A c D c C c )()()()(••注：1．任一可逆反应K 仅与温度有关，与浓度无关。
即温度不变则K 定值。
2．K 意义：表示反应的程度，K 越大,反应进行的程度越大。
即原料转化率越大。
3．K 与反应的起始方向无关，通过反应常数K ′与平衡常数的比较，可判定反应 方向。
反应状态K ′＝K 平衡状态 K ′> K 向逆反应方向进行 K ′< K 向正反应方向进行4．反应中有固体和纯液体的，其浓度不随反应而变化，因此其浓度不计算在表达式中。
如：CaCO 3（s ） CaO （s ） + CO 2（g ） K = c (CO 2 ) CO 2（g ）+ H 2（g ） CO （g ）+ H 2O （l ） K = )()()(22H c CO c CO c5．稀溶液中反应物有水参加，水的浓度也不计算在内。
如：Cr 2O72－ + H 2O 2 CrO 42－ + 2 H ＋K =)()()(2722224-+-O Cr c H c CrO c6．对同一个化学反应，不同的化学方程式对应不同的平衡常数关系及平衡常数。
如：N 2O 4（g ） 2 NO 2（g ） K = )()(4222O N c NO c21N 2O 4（g ） NO 2（g ） K = 21422)()(O N c NO c 7．对于气体反应，可以用平衡时物质的量浓度表示，也可以用平衡时气体的分压表示。
N 2O 4（g ） 2 NO 2（g ） K = )()(4222O N p NO p例：1．在某温度下，可逆反应m A + n B p C + q D 的平衡常数为K ，下列说法正确 的是（ AD ） A ．K 越大，达到平衡时，反应进行的程度越大。