【化学】2.4《化学反应进行的方向》课件.ppt

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1、第二章 化学反应速率和化学平衡,第四节 化学反应进行的方向,化学反应进行的快慢,化学反应的限度,化学反应进行的方向,化学反应速率,化学平衡,?,化学反应原理的组成部分,自发反应：在一定条件下不需外界帮助就能自动 进行的反应，称为自发反应。,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。,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；火柴棒散落等。,这些生活中的现象将向何方发展，我们非常清楚，因为它们有明显的自发性其中是否蕴藏了一定的科学原理？,能量由高到低,下列反应在一定条件下都能自发进行，你知道这些反应能自发

2、进行的主要原因吗？C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H=-2217.5 kJmol-12Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)H=-822 kJmol-14Fe(s)+3O2(g)=Fe2O3(s)H=-1648.4 kJmol-1H2(g)+F2(g)=2HF(g)H=-546.6 kJmol-1,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、能量判据（焓判据）,反应物的总能量高,生成物的总能量低,放热反应,H0,日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律能量判据（焓判据）体系趋向于从高能状态转变为低能

3、状态（这时体系会对外做功或者释放热量即H 0）。,思考：是不是所有自发进行的化学 反应都是放热的？,思,与,题,问,考,结论：H O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要H O,2NH4Cl(s)+Ba(OH)28 H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l),2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g),(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g),焓变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。,H O,有序,混乱,火柴散落过程混乱度如何变化？,从混乱度角度分析它们为什么可以自发？,2、熵判据,1、同一物质气态时熵值

4、最大，液态较小，固态时最小。2、固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。3、反应过程中气体物质的量增加的反应。,导致混乱度增加的一些因素,自发反应一定是熵增加的反应吗？,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),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。,思考交流：分析下列过程的焓变、熵变判断反应能否自发 焓变 熵变 能否自发NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)0 NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g),反应能否自发还与温度有关,0,0,0,0,0,不一定,不一定,不一

5、定,G=H-TS,自由能变化G,自由能变化G综合考虑了焓变和熵变及温度对体系的影响,当G0时，反应为自发反应,当G0时，反应为非自发反应,综合判据,H,S,2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g),H=-78.03 kJmol-1,S=494.4 Jmol-1K-1,CO(g)=C(s,石墨)+1/2O2(g),H=110.5 kJmol-1,S=-89.36 Jmol-1K-1,判断下列反应能否自发进行,能,不能,4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s),H=-444.3kJmol-1,S=-280.1 Jmol-1K-1,H(298K)=178.2

6、 kJmol-1,S(298K)=169.6 Jmol-1K-1,CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g),一定条件下能,一定条件下能,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。例如水泵可以把水从低水位升至高水位；高温高压下可以是石墨转化为金刚石，实现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。,影响因素：,焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发,温度,【课堂达标测试】,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。2、碳酸铵（NH4）2

7、CO3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。,D,A,3、下列说法正确的是（）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、一定能自发进行的反应是（）A、吸热反应；B、放热反应；C、熵增加反应；D、熵增加且放热的反应。,C,D,5、下列说法不正确的是（）A.焓变是一个与反应能否自发进

8、行有关的因素，多数的能自发进行的反应都是放热反应。B.在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。C.一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热D.一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关,C,6、以下自发反应可用能量判据来解释的是()A、硝酸铵自发地溶于水B、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)；H=+56.7kJ/molC、(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);H=+74.9 kJ/molD、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=-571.6 kJ/mol,D,D,7、下列反应中，熵减小的是（）,A.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),B.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),C.MgCO3(s)MgO(s)CO2(g),D.2CO(g)2C(s)O2(g),8、某化学反应其H=-122 kJmol-1，S=231 Jmol-1K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行()A在任何温度下都能自发进行 B在任何温度下都不能自发进行 C仅在高温下自发进行 D仅在低温下自发进行,A,