第22讲化学反应的方向、限度目标要求1.了解可逆反应的含义,知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。2.知道化学反应是有方向的,知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。3.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量,知道化学平衡常数的含义。4.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。1.自发过程(1)含义:在一定条件下,不借助外力就可以自动进行的过程。(2)特点:①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系给外部做功或者放出热量)。②在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。2.熵、熵变:(1)概念:衡量体系混乱度的物理量,其符号为S。(2)特点:混乱度越大,体系越无序,体系的熵值就越大。(3)影响因素①相同条件下,物质不同,熵不同。②同一物质:S(g)>S(l)>S(s)。(4)正负判断依据①物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程,ΔS>0,是熵增加的过程。②气体体积增大的反应,熵变通常都是ΔS>0,是熵增加的反应。③气体体积减小的反应,熵变通常都是ΔS<0,是熵减小的反应。3.化学反应方向的判据ΔH-TΔS(1)凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的(×)(2)Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行(√)(3)某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应(√)(4)放热过程有自发进行的倾向性,但不一定能自发进行,吸热过程没有自发进行的倾向性,但在一定条件下也可自发进行(√)(5)2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0(×)(6)所有的氧化还原反应都可以设计成原电池(×)(7)ΔH<0,ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行(×)(8)NH4HCO3(g)===NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=185.57kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向(√)(9)一定温度下,反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0(√)(10)反应NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0(√)焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响ΔHΔSΔH-TΔS反应情况-+永远是负值在任何温度下均自发进行+-永远是正值在任何温度下均非自发进行++低温为正,高温为负低温时非自发,高温时自发--低温为负,高温为正低温时自发,高温时非自发1.可逆反应(1)定义在同一条件下,既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。(2)特点①二同:a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行。②一小:反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。(3)表示在方程式中用“”表示。理解应用向含有2molSO2的容器中通入过量O2发生2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0),充分反应后生成SO3的物质的量______(填“<”“>”或“=”,下同)2mol,SO2的物质的量______0mol,转化率______100%,反应放出的热量________QkJ。答案<><<2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变,达到一种表面静止的状态。(2)建立(3)平衡特点3.判断化学平衡状态的两种方法(1)动态标志:v正=v逆≠0①同种物质:同一物质的生成速率等于消耗速率。②不同物质:必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA+bBcC+dD,=时,反应达到平衡状态。(2)静态标志:各种“量”不变①各物质的质量、物质的量或浓度不变。②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。总之,若物理量由变量变成了不变量,则表明该可逆反应达到平衡状态;若物理量为“不变量”,则不能作为平衡标志。理解应用1.在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强;②混合气体的密度;③混合气体的总物质的量;④混合气体的平均相对分子质量;⑤混合气体的颜色;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比;⑦某种气体的百分含量(1)能说明2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是________(填序号,下同)。(2)能说明I2(g)+H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是________。(3)能说明2NO2...