专题2 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: 类型 △H △S △H—T△S 反应的自发性 1 - + 永远是— 任何温度都是 自发反应 任何温度下都是 非自发反应 高温是非自发反应 低温是自发反应 高温是自发反应 低温是非自发反应 2 + - 永远是+ 3 - - 高温+ 低温— 4
【注意点】：
+ + 高温—低温+ (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 D
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
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 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 3.下列说法正确的是 C
A.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。 点燃
电解
如：2 H2 + O2 === 2 H2O，2 H2 + O2 === 2 H2O（非可逆） ②．有气体参加的必须在密闭容器中
△
如：敞口容器：CaCO3 == CaO + CO2 ↑不可逆
△ 密闭容器：CaCO3 CaO + CO2 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 催化剂
高温 书P43 CO + H2O CO2 + H2
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？
②．随反应的进行，反应物和生成物的浓度如何变化？V正、V逆变化？ v mol 生成物 V正 V正=V逆
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。
V逆 达到平衡 反应物 t t 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
（NO2浓度约为0.010mol）。图中曲线表示二氧化氮分解反应在前20 s内的反应进程。
L①、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
的反应进程曲线。
0.030 0.020 0.010 浓度mol L0.030 0.020 0.010 10 20 30 40 50 60 时间/s
10 20 30 40 50 60 时间/s
浓度mol L
2．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）
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C
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