化学反应进行的方向及化学平衡计算.doc

化学反应进行的方向及化学平衡计算一、课标要求：1能初步利用焓变和熵变说明化学反应的方向。2认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。二、教学过程：（思考与交流）如何判断反应能否发生？（一）、反应焓变与反应方向1、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）。（1）多数能自发进行的化学反应是放热反应，如常温、常压下，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的反应是自发的（2）少数吸热反应也能自发进行：NH4HCO3（s）+CH3COOH（aq）=CO2（g）+CH3COONH4（aq）+H2O（l）； H（298K）=37.3KJ/mol（二）、反应熵变与反应方向1、熵概念：描述体系混乱度的物理量2、熵符号：S3、熵单位：Jmol-1K-14、熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理也叫做熵增原理。在用来判断过程的方向时，就称为熵判据。5、同一物质的熵与其聚集状态有关：S（g）S（l）S（s）6、熵变（S）：S=反应物总熵生成物总熵（三）、焓变与熵变对反应方向的共同影响（复合判据-自由能） HT S0，则反应自发进行， 反应到达平衡状态， 反应不能自发进行。（T为绝对温度）（四）焓判据和熵判据的应用：反应热混乱度自发性举例放热放热吸热吸热增大减小增大减小任何温度都自发较低温度时候能自发较高温度时候能自发任何温度都不能自发H2O2（）H2O（）（）N2 + 3H2 2NH3CaCO3CaOCO2【例1】下列过程是非自发的是（ ）A、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【例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A、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。【例3】某工业生产中发生反应：2A(g)+B(g) 2M(g)，H0。下列有关该工业生产的说法正确中的是 （ ）A、工业上在合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成B、若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B，以提高A和B的转化率C、工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高D、工业生产中常采用催化剂，因为使用催化剂可提高M的日产量三、化学平衡的相关计算：1、计算步骤：建立模式、确定关系、依据题意、列出方程。例如以下反应：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，令A、B起始物质的量分别为amol、bmol，达到平衡后，A的物质的量变化为mxmol。mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)起始量（mol）：变化量（mol）：平衡量（mol）：2、计算类型1）、转化率的计算：2）、各组分的体积分数或物质的量分数的计算：3）、气体平均相对分子质量（或平均摩尔质量）的计算：3、计算方法（三步曲）：一般三步曲与差量法，常用关系与定律（阿氏定律及推论）【例4】在3L的密闭容器中，1mol N2和3mol H2在一定条件下反应，2s后反应达到平衡，测得平衡混合气为3.4mol。下列计算结果正确的是 （ ） A、混合气体物质的量之比为n(N2)n(H2)n(NH3