化学反应的方向和限度
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化学反应的方向和限度规律和知识点总结:1.可逆反应和不可逆反应:(1)可逆反应:在同一条件下,同时向正、逆反应方向进行的化学反应。
(2)判断一个反应是不是可逆反应就看是不是在同一条件下向正、逆反应方向同时进行。
2.化学反应的方向:(1)自发反应:在一定条件下,无需外界帮助就能自动进行的反应成为自发反应。
无需外界帮助≠在一定条件下才能进行或者不能进行完全的反应,例如:酒精的燃烧需要点燃,铁粉和硫粉的反应需要加热,植物的光合作用需要光照等等的反应,都是自发反应。
因为在所需的条件下,反应一旦发生便能自发进行下去。
因而,自发反应与反应条件没有必然联系。
(2)能量判据:∆H < 0多数能自发进行的化学反应是放热的。
并且反应放出的热量越多,体系能量降低得也越多,反应约完全。
规律:①一般来说,如果一个过程是自发的,则其逆过程往往是非自发的。
②自发反应和非自发反应是可能相互转化的,某一条件下的自发反应可能在另一条件下是非自发反应。
例如2NO + O2= 2NO2,在常温下是自发反应,在高温下,其逆反应是自发反应。
③吸热的自发过程或者自发反应:a. 室温下冰块融化b. 硝酸铵的溶解c. N2O5和(NH4)2CO3的分解(3)熵增加判据:∆S > 0常见的熵增加反应:(1)产生气体的反应:例如双氧水的分解(2)高温下能够自发进行的反应:例如碳酸钙高温下分解(4)化学反应方向的判据:在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向∆H - T∆S < 0的方向进行。
3.化学平衡状态:(1)研究对象:可逆反应(2)概念:在一定条件下的可逆反应中,正反应速率和逆反应速率相等,反应物各组分浓度保持不变的状态。
(3)化学平衡需要注意的几点:①前提是“一定条件下的可逆反应”②实质是“正反应速率和逆反应速率相等”③标志是“反应混合物中各组分浓度保持不变”(4)化学平衡状态的特征:①逆:可逆反应②等:v正= v逆 > 0③动:动态平衡④定:各组分浓度保持不变⑤变:外界条件改变时,化学平衡被破坏,并在新条件下建立新的化学平衡。
《化学反应的方向和限度》知识清单一、化学反应的方向1、自发过程和自发反应自发过程是在一定条件下,不需要外力作用就能自动进行的过程。
而自发反应则是在给定的条件下,能够自发进行到显著程度的化学反应。
例如,水总是自发地从高处流向低处,这就是一个自发过程。
而铁在潮湿的空气中生锈则是一个自发反应。
2、焓变与反应方向在化学反应中,焓变(ΔH)是一个重要的热力学参数。
一般来说,放热反应(ΔH < 0)常常有利于反应的自发进行。
但这并不是绝对的判断依据。
例如,氢气和氧气反应生成水是放热反应,在常温常压下可以自发进行。
然而,氯化铵固体加热分解为氨气和氯化氢气体是吸热反应(ΔH > 0),但在一定条件下也能自发进行。
3、熵变与反应方向熵(S)是用来描述体系混乱度的热力学函数。
熵变(ΔS)则是反应前后体系熵的变化。
对于大多数自发反应,体系的熵通常是增加的(ΔS > 0),因为混乱度增大有利于反应的自发进行。
比如,固体溶解在水中,体系的混乱度增大,熵增加。
但也有一些熵减(ΔS < 0)的反应可以自发进行,这时候焓变往往起到了更关键的作用。
4、综合判断反应方向判断化学反应的方向需要综合考虑焓变(ΔH)和熵变(ΔS)。
根据吉布斯自由能(ΔG)的公式:ΔG =ΔH TΔS。
当ΔG < 0 时,反应能自发进行;当ΔG = 0 时,反应达到平衡状态;当ΔG > 0 时,反应不能自发进行。
其中,T 表示热力学温度。
二、化学反应的限度1、化学平衡状态当一个可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这时的状态称为化学平衡状态。
化学平衡状态具有以下特征:(1)动态平衡:正逆反应仍在进行,只是速率相等。
(2)浓度不变:各物质的浓度不再随时间改变。
(3)条件一定:平衡状态的建立与条件有关,条件改变,平衡可能发生移动。
2、平衡常数对于一个特定的可逆反应,在一定温度下,无论起始浓度如何,达到平衡时各物质浓度之间存在一个固定的比例关系,这个比例关系可以用平衡常数(K)来表示。
第1节化学反应的方向和限度化学反应进行的方向1.自发过程(1)含义:在一定条件下,不需要借助光、电等外力作用就能自动进行的过程。
(2)特点①体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态(体系对外部做功或释放能量);②在密闭条件下,体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。
2.熵、熵变(1)熵是描述体系混乱程度的物理量,符号为S。
(2)影响熵大小的因素①相同条件下,物质不同熵不同。
②同一物质:S(g)>S(l)>S(s)。
(3)熵变=生成物的总熵-反应物的总熵。
3.化学反应方向的判据(1)焓判据:放热过程中体系能量降低,ΔH<0,具有自发进行的倾向,但有些吸热反应也可以自发进行,故只用焓变判断反应方向不全面。
(2)熵判据:体系的混乱度增加,即熵增,ΔS>0,反应有自发进行的倾向,但有些熵减的过程也可能自发进行,故只用熵变来判断反应方向也不全面。
(3)复合判据ΔH -T ΔS ⎩⎨⎧<0,反应能自发进行=0,反应达到平衡状态>0,反应不能自发进行1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”(1)能够自发进行的反应不一定都是放热反应。
( )(2)只有放热反应才能够自发进行。
( )(3)能够自发进行的反应就一定能够发生并完成。
( )(4)若一个反应的ΔH >0,ΔS <0,该反应一定不能自发进行。
( )(5)反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响。
( )(6)放热过程有自发进行的倾向性,但并不一定能自发进行,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。
( )(7)C 3H 6(g)+NH 3(g)+32O 2(g)===C 3H 3N(g)+3H 2O(g) ΔH =-515 kJ·mol -1和C 3H 6(g)+O 2(g)===C 3H 4O(g)+H 2O(g) ΔH =-353 kJ·mol -1两个反应在热力学上趋势均很大。