《化学反应进行的方向》详解课件.ppt

,新课标人教版选修四第二章第四节化学反应进行的方向,学习目标:1、焓的概念、熵的概念2、利用焓变判断反应进行的方向3、利用熵变判断反应进行的方向4、利用自由能判断反应进行的方向,化学反液的方向1.自发过程在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程自发过程的特征:有明确的方向性,具有做功的本领。要逆转必须借助外界做功。2非自发过程:在一定条件下,需要外界做功才能进行的过程。3.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,1、生活中的自发过程自然界中水总是从高处往低处流;墨水扩散,食盐溶解于水生活中一般在室温下,冰块会融化;铁器暴露在潮湿空气中会生锈;甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧,这些过程都是自发的,其逆过程就是非自发的。生活中电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动,其反方向也不会自动进行;如何判断一个过程,一个反应能否自发进行?,说明:(1)自然界中水由高处往低处流是自发过程,其逆过程就是非自发过程,甲烷与氧气混合遇火就燃烧是自发反应,其逆向是非自发反应。(2)自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器,甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功,可将氢气燃烧反应设计成燃烧电池等。(3)非自发过程要想发生,则必须对它做功,如利用水泵可将水从低处流向高处,通电可将水分解生成氢气和氧气。,(4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;用高温可使石灰石分解。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。(5)反应的自发性也受外界条件的影响。如常温下石灰石分解生成生石灰和二氧化碳是非自发性的,但在1273K时,这一反应就是自发的反应,判断化学反方向的据思考:高山流水为什么是自发过程?对于化学反应,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H0)因此:反应的焓变是制约化学反应是否自发进行的因素之,能量判据反应焓变与反应方向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H0)。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,反应放热4Fe(oH)2(s)+2H2O()+O2(g)=4Fe(oH)3S);H=-4443 KJ/mol,2、放热的自发反应(1)甲烷燃烧:CH4g)+2O2(g)=CO2g)+2H2O(g)H=8023kJ/mo(2)铁生锈:3Fes)+3/2O2(g)=Fe2O3(S)H=824kJmo(3)氢气和氧气反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O();H=-5716 kJ/mol(4)Fe(OH)2:4Fe(OH)2+O2(g)+2H2o()=4Fe(OH)3H0(5NH3+HCl=NHClH0,放热反应过程中体系能量降低,因此具有自发进行的倾向,-焓(H)判据但是,有不少吸热反应也能自发进行,AA:NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(D;H(298K)=+373 KJ/mol还有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行,但在较高温度下则能自发进行,如在室温下吸热反应的碳酸钙分解反应不能自发进行,但同样是这个吸热反应在较高温度(1200K)下则能自发进行。,