高三年级化学学案(40)
化学平衡常数 化学反应进行的方向
第9 周 时间:2011年10月 日 主编:任凯 审核:
学习目标:1、.理解平衡常数并掌握化学平衡常数计算。
2、了解自发过程和自发反应的概念及其起因
3、了解焓变和熵变的概念并利用焓变和熵变判断反应的方向
4、了解自由能变化△G的概念并利用其判断反应的方向
重点难点:1、平衡常数2、利用焓变和熵变判断反应的方向
学习过程:目标一:化学平衡常数的概念及表达式
【导读】阅读P28~P29相关的内容,回答下列问题。
1.化学平衡常数的定义:
2.对于一般的可逆反应,mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g) 当在一定的温度下达平衡时,化学平衡常数的表达式K =
3 化学平衡常数的意义:化学平衡常数表示可逆反应进行的程度,K值越大说明正反应进行的程度 ,反应物的转化率 。
4关于化学平衡常数的几点说明:
(1)反应平衡混合物中的固体、纯液体其浓度可看作1代入公式。
(2)K值的大小决定于反应物的结构和性质,外界因素只有温度影响其大小,与反应物、生成物浓度无关。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数,如方程式中各物质的化学计量数等倍扩大、缩小或反应方向改变,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。
【导练】1:写出反应Fe2O3(s)+ 3CO(g) == 2Fe (s)+ 3CO2(g) —Q平衡常数表达式:
K= ;升高温度平衡常数K (填“增大”、“减小”或“不变”)
[导练]2:在一定温度下将3molCO2和2molH2混合于的密闭容器中,发生如下反应:
CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)
(1)该反应的化学平衡常数的表达式:
(2)已知在700℃时,该反应的平衡常数K1=0。6,则该温度下反应CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g)的平衡常数K2= ;反应1/2CO2(g) +1/2H2(g) 1/2CO(g) +1/2H2O(g)的平衡常数K3= ;
(3)已知在1000℃时,该反应的平衡常数K4=1。0,则该反应为 (填“吸热”或“放热”)。
目标二:了解自发过程和自发反应的概念及其起因
[导读]阅读教材P34相关内容说明什么是自发过程、自发反应及其特征
[导读]3、下列过程是非自发的是( )
A、水由高处向低处流 B、煤炭的燃烧
C、铁在潮湿空气生锈 D、室温下水结成冰
目标三:了解焓变和熵变的概念并利用焓变和熵变判断反应方向
[导读]阅读教材P35相关内容填空:
1.焓判据(能量判据):放热反应过程中体系能量 ,因此具有 进行的倾向,科学家提出用 来判断反应进行的方向,这就是焓判据。
2.熵判据:在密闭条件下,体系有由______自发地转变为 的倾向。因为与有序体系相比,__________________ “更加稳定”,科学家用 (符号为_______)来量度这种_______ _的程度。在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即 (符号为
)大于零。这个原理叫做 。在用来判断 时,就称为熵判据。对于同一物质,气态时 最大,液态时次之,固态时最小。
[导思]1:反应的熵变与反应的方向有何关系?
[导练]4:碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气,对其说法正确的是
A. 碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大 ( )
B. 碳酸铵分解是因为外界给予了能量
C. 碳酸铵分解是吸热反应,根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
4、化学反应进行的方向
事实告诉我们,过程的自发性只能用于 ,不能 和过程 。由 和 组合而成的复合判据,将更适合于所有的过程。只根据一个方向来判断反应进行的方向是不全面的。
目标四:了解自由能变化△G的概念并利用其判断反应的方向
[导读] 阅读教材P36“科学视野”填空:
(1)体系自由能变化综合考虑了焓变与熵变对体系的影响,其符号为 ,单位为 ,表达式为: 。
(2)在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向
的方向进行,直至达到平衡状态。即: 时,反应能自发进行。
时,反应达到平衡状态。 时,反应不能自发进行。
[导思]请讨论分析反应的热效应、熵变与反应自发进行的关系
[导练]5、反应CH3OH(l) + NH3(g) === CH3NH2(g) + H2O(g)在某温度自发进行,若反应的|△H| == 17KJ/mol,|△H -T△S | ==17KJ/mol,则下列正确的是( )
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