(3)达到平衡状态的所需时间是2min,A物质的平均反应速率为 _______。
17. 在25℃时,向100mL含氯化氢14.6g的盐酸溶液里,放入5.6g铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变
化),反应开始到2min末收集到H2 1.12L(标准状况),在此后,又经过4min,铁粉完全溶解。则: (1)在前2min内用FeCl2 表示的平均反应速率是多少? (2)在后4min内用HCl表示的 平均反应速率是多少? (3)前2min与后4min相比,反应速率哪个较快?为什么?
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学反应的方向和限度---化学反应的方向
【学习目标】
1.能初步根据反应的焓变、熵变判断化学反应的方向。认识可逆反应的限度,建立化学平衡的观点。 2.知道化学平衡常数
3.形成实事求是的科学态度,掌握凑够宏观到微观、现象到本质的科学研究方法。 学习重点、难点:焓减和熵增与化学反应方向的关系 【基础知识梳理】 一 自发反应
在一定 和 下,无需外界帮助就能自动进行的反应,我们称之为自发反应。 ①一定温度T和压强P的目的: ②外界帮助指: 、 等
【交流与讨论】判断下列反应是否自发。如能自动进行,请写出相应的化学方程式。 1.水分解生成氢气和氧气的反应 2.氯气与溴化钾溶液的反应 3.乙烯与溴单质的反应 4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应 二 判断化学反应方向的依据 1 热效应(△H)
?H 0 的反应有自发进行的倾向。且ΔH越 ,越有利于反应的自发进行。 判断下列过程中能量的变化情况. 这些物质的状态有没有改变呢?如何改变?
36
1、CaCO3(s) == CaO (s) + CO2(g) 2、NH4Cl(s)+Ba(OH)2.8H2O(s) ==2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) 3、硝酸氨溶于水 NH4NO3(s) == NH4(aq) + NO3(aq) 2. 熵变(S):
熵:衡量一个体系混乱度的物理量,符号:
熵变:反应前后体系熵的变化。符号: △S= - ΔS>0 :体系的混乱度 ; ΔS<0 :体系的混乱度 自发反应有趋向于使体系的混乱度 的倾向。 且ΔS越 ,越有利于反应的自发进行。
【问题解决】根据你已有的知识经验,判断下列过程的熵变大于零还是小于零。 ①H2O(s)→H2O(l)→H2O(g) ΔS 0 ②2NaHCO3(S)== Na2CO3(S)+CO2(g)↑+H2O(l) ΔS 0 ③ NaOH(s)==Na(aq)+OH(aq) ΔS 0 ④N2(g)+3H2(g) 有关体系熵值的规律:
1、同一物质,S(g) S(l) S(s); 2、分子数越多或分子种类越多则熵值越 ;
3、固体溶解过程、墨水扩散过程、气体扩散过程,熵变均为正值,即△S 0,为熵增过程; 【练习1】1 下列反应中,熵变小于0的是 ……………………………………( ) A. (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) B. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) C. MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) D. 2CO(g)=2C(s)+O2(g) 【练习2】判断下列反应的ΔS>0还是ΔS<0:
A、NH4Cl=HCl+NH3 ΔS 0 B、2Fe(aq)+Cu(s)=2Fe(aq)+Cu(aq) ΔS 0 C、2NO2=N2O4 ΔS 0 D、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔS 0 【练习3】 焓变 熵变 化学反应能否自发进行 3+
2+
2+
+
-+
-
2NH3(g) ΔS 0
?H<0
?S>0 37
?H>0 ?H<0 ?H>0 ?S<0 ?S<0 ?S>0 化学反应进行的方向同步测试 一、选择题:
1.下列说法中,正确的是 ( )
A.化学反应总是伴随着能量变化的 B.能够自发进行的反应不一定都是放热反应 C.只有放热反应才能够自发进行 D.能够自发进行的反应就一定能够发生并完成 2.下列物质中,熵值(S)最大的是 ( )
A.金刚石 B.Cl2(l) C.I2(g) D.Cu(s)
3.水在273 K、1.01×105Pa时可转化为固态,在373 K时则又可转化为气态。若分别用S(g)、S(1)、S(s)表示水的气、液、固三种状态的熵值,则下列表达式中,正确的是 ( )
A.S(g) 6、下列关于化学反应的自发性叙述中正确的是 ( ) A.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的 B.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的 C.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的 D熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的 7、1mol液体在其沸点条件下蒸发为气体,在此过程中下列关系式一定取负值的是 ( ) A、△H B、△S C、△H—△S D、△H—T△S 8、已知反应CO(g)=C(s)+O2(g)的△H为正值,△S为负值。设、△H和△S不随温度改变,下列说法中正确的是 ( ) A、低温下能自发进行 B、高温下能自发进行 C、低温下不能自发进行,高温下能自发进行 D、任何温度下都不能自发进行 9、反应CH3OH(l)+NH3(g)→CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度时才能自发向右进行,若该反应的 △H=17KJ/mol,|△H—T△S|=17 KJ/mol,则下列关系中正确的是 ( ) 38 A、△H>0,△H—T△S<0 B、△H<0,△H—T△S>0 C、△H>0,△H—T△S>0 D、△H<0,△H—T△S<0 10、下列组合中在任何温度下反应均能自发进行的是 ( ) A、△H>0,△S>0 B、△H<0,△S<0 C、△H>0,△S<0 D、△H<0,△S>0 二、简答题: 11、在25℃、1.01×105 Pa条件下,反应2N2O5(g)== 4NO2(g)+O2(g) ?H== +56.7 kJ· mol-1能够自发进行。从能量上分析,生成物的总能量比反应物的总能量 ,从反应前后的熵值看,反应后的熵值 (填“增加”、“减小”或“不变”)。 12、在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的 增大,这个原理也叫做 原理。在用来判断过程的方向时,就称为 判据。不难理解,即使是同一物质,应该存在着 时的熵值最大, 时次之, 时最小的这样一种普遍规律。 13、煤中含有硫,燃烧时会产生有害的SO2,用生石灰可以消除SO2,减少污染,其反应为CaO(s)+SO2(s) == CaSO3(s) 298 K、1.01×1.01×105Pa时,此反应的△H== —402.0 kJ·mol-1,?S== —345.7 J·mol-1·K-1,在室温下自发进行。则保持此反应自发进行的最高炉温是多少(焓变△H及熵变?S受温度的影响可忽略)? 答案:1、AB2、C3、B4、AC5、B6、A7、D8、DC9、A10、D11、增加 增加 12、熵、熵增、熵、气态、液、固 13、1162.9℃ 39 第二章 化学反应速率与化学平衡 第三节 化学平衡---化学平衡常数 【学习目标】:1、化学平衡常数的概念 2、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断 3、运用化学平衡常数进行计算,转化率的计算 【学习过程】:[引言]当一个可逆反应达到化学平衡状态时,反应物和生成物的浓度之间有怎样的定量关系,请完成44页[问题解决],你能得出什么结论? 一 化学平衡常数 1 定义: 对某一可逆反应,在 下,无论反应物的起始浓度如何,反应达到 后,反应物与生成物浓度系数次方的比是一个常数,称为 ,用 表示 2 K的表达式: 对于下列可逆反应:aA + bB 阅读45页表2-7,你能得出什么结论? 3、平衡常数的意义: (1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的 (也叫 )。 K值越大,表示反应进行得 ,反应物转化率 ; K值越小,表示反应进行得 ,反应物转化率 。 (2)判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行: 对于可逆反应:mA(g)+ nB(g) p q cC + dD,则有K= 其中c为各组分的 pC(g)+ qD(g),在一定的温度下的任意时刻,反应物的浓度和生成物 m n 的浓度有如下关系:Qc=C(C)·C(D)/C(A)·C(B),叫该反应的浓度商。 Qc<K ,反应向 进行 Qc=K ,反应处于平衡状态 Qc>K ,反应向 进行 (3)利用K可判断反应的热效应 若升高温度,K值增大,则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 若升高温度,K值减小,则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 阅读45页表2-8、2-9,你能得出哪些结论? 二、使用平衡常数应注意的几个问题: 1、化学平衡常数只与 有关,与反应物或生成物的浓度无关。 2、在平衡常数表达式中:水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写 C(s)+H2O(g) Fe(s)+CO(g) CO(g)+H2(g),K= Fe(s)+CO2(g),K= ) 40 百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读,免费范文网,提供经典小说综合文库选修4化学全套导学案(带答案)(8)在线全文阅读。S(1)>S(s) C.S(g)>S(1)= S(s) D.S(g)>S(s)>S(1) 4.已知反应2H2 (g) + O2 (g) == 2H2O (1) ?H == —285.8 kJ·mol-1,下列结论中,正确的是 A.E(反应物)>E(生成物) B.E(反应物)
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