2018年高中化學第2章化學反應的方向、限度與速率2.1化學反應的方向課件8.pptx

1、尋找反應能否自發(fā)進行的判據(jù),化學反應的方向,自然界中水總是從高處往低處流； 熱由高溫物體傳向低溫物體； 鐵制容器暴露在潮濕空氣中會自發(fā)生銹； 室溫下冰塊會自發(fā)融化； 品紅滴入水中會自發(fā)擴散； 食鹽放入水中會自發(fā)溶解； 酸堿混合會自發(fā)中和； 火柴盒中的火柴棒散落出來會自發(fā)混亂等；,自發(fā)反應：在一定條件(溫度和壓強）下，不需外界持久幫助就能自動進行的反應。,自發(fā)過程：在溫度和壓強一定的條件下，不借助（光，電等)外部力量就能自動進行的過程。,一、自發(fā)過程和自發(fā)反應,如何判斷一個反應過程能否自發(fā)進行呢？,2Na(s) +2H2O(l) = 2NaOH(aq) + H2(g) H = 368 kJmol

2、-1 4Fe(OH)2(s) + O2 (g) +2H2O(l) = 4Fe(OH)3(s) H = 444.3 kJmol-1 NaOH(aq) + HCl(aq) = NaCl(aq) + H2O(l) H = 57.3 kJmol-1 H2(g) + F2(g) = 2HF(g) H = 546.6 kJmol-1 上述這些反應在一定的條件下都能自發(fā)進行，你知道這些反應能自發(fā)進行的主要原因嗎？,二、判斷化學反應方向的依據(jù),能量判據(jù)(焓判據(jù))：體系趨向于從高能狀態(tài)轉變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(H0)。放熱反應有自發(fā)進行的傾向。,共同特點：HO,放熱反應使體系能量降低，能量越低越穩(wěn)定，HO 有利于反應自發(fā)

3、進行。,思考：是不是所有自發(fā)進行的化學 反應都是放熱的呢？,(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s) + NH3(g) H0,不是,2NH4Cl(s) + Ba(OH)28 H2O(s) NH3(g) + BaCl2(aq) + 10H2O(l),結論：HO有利于反應自發(fā)進行， 但自發(fā)反應不一定都要HO,焓變只是判斷反應能否自發(fā)進行的一個因素,但不是唯一因素。,有序,混亂,火柴散落過程混亂度如何變化？,混亂度：體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)，混亂度越大越穩(wěn)定。,熵判據(jù)：在密閉條件下，體系有從有序自發(fā)地轉變?yōu)闊o序的傾向，即熵增（S0）有利于自發(fā)進行。,2、熵判據(jù),在化學上用熵(符號S)來量度這種混亂

4、(或無序)的程度。,增大,注： 1、同一物質氣態(tài)時熵值最大，液態(tài)較小，固態(tài)時最小。 2、產(chǎn)生氣體的反應和氣體的物質的量增加的反應，S0。,發(fā)生離子反應的條件之一是產(chǎn)生氣體，請你利用熵判椐進行解釋。,結論：SO有利于反應自發(fā)進行， 但自發(fā)反應不一定都要S0,熵變是反應能否自發(fā)進行的又一個因素,但不是唯一因素。,自發(fā)反應一定是熵增加的反應嗎？,不一定。,【思考與交流】,根據(jù)你已有的知識和經(jīng)驗,分析下列過程的焓變、熵變與反應方向 焓變 熵變 NH3(g)+ HCl(g)= NH4Cl(s) NH4Cl(s) = NH3(g)+ HCl(g),加熱,要正確判斷一個化學反應能否自發(fā)進行,必須綜合考慮反應

5、的焓變H和熵變S。,S0,H0,H 0,S0,反應是否自發(fā)還可能與溫度有關,2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g),H = +78.03 kJmol-1,S = 494.4 Jmol-1K-1,反應是否自發(fā)確實還與溫度有關,CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g),H (298K) = +178.2 kJmol-1,S (298K) = 169.6 Jmol-1K-1,在恒溫、恒壓下，綜合考慮判斷化學反應自發(fā)性的判據(jù)：自由能(G)與焓變、熵變的關系：,3.復合判據(jù)：,1反應的自發(fā)性只能用于判斷反應的方向，不能確定反應是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。例如涂有防銹漆和未涂防銹漆的

6、鋼制器件，其發(fā)生腐蝕過程的自發(fā)性是相同的，但只有后者可以實現(xiàn)。,2在討論過程的方向時，指的是沒有外界干擾時體系的性質。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結果。實現(xiàn)的先決條件是要向體系中輸入能量，該過程的本質仍然是非自發(fā)性的。,注意：,化學反應的方向的判據(jù),、能量判據(jù)(焓判據(jù)）：,是判斷化學反應進行方向的判據(jù)之一。,2、熵判據(jù)：,能量最低原理。,熵增原理。,是判斷化學反應進行方向的另一判據(jù)。,3、復合判據(jù)：,能量判據(jù)結合熵判據(jù),小結：,【課堂達標測試】,1、下列過程是非自發(fā)的是（ ） A.水由高處向低處流； B.天然氣的燃燒； C.鐵在潮濕空氣中生銹； D.室溫下水結成冰。 2、碳

7、酸銨(NH4)2CO3在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對其說法中正確的是：（ ） A.其分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體，使體系的熵增大； B.其分解是因為外界給予了能量； C.其分解是吸熱反應，據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解； D.碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。,D,A,3、下列說法正確的是（ ） A.凡是放熱反應都是自發(fā)的，由于吸熱反應都是非自發(fā)的； B.自發(fā)反應一定是熵增大，非自發(fā)反應一定是 熵減少或不變； C.自發(fā)反應在恰當條件下才能實現(xiàn)； D.自發(fā)反應在任何條件下都能實現(xiàn)。,C,C,4、吸熱反應一定是 ( ) A.非自發(fā)的化學反應 B.釋放能量 C.貯存能量 D.反應需要加熱,5、在25和1.0

8、1105Pa時， 反應2N2O5 (g) = 4NO2(g) +O2(g) H +56.76kJ/mol 自發(fā)進行的原因是（ ） A.是吸熱反應； B.是放熱反應； C.是熵減少的反應； D.熵增大效應大于能量效應。,D,6、下列說法不正確的是（ ） A.焓變是一個與反應能否自發(fā)進行有關的因素，多數(shù)的能自發(fā)進行的反應都是放熱反應。 B.在同一條件下不同物質有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大。 C.一個反應能否自發(fā)進行取決于該反應放熱還是吸熱 D.一個反應能否自發(fā)進行，與焓變和熵變的共同影響有關,C,7、以下自發(fā)反應可用能量判據(jù)來解釋的是( ) A.硝酸銨自發(fā)地溶于水 B.2N2O5(

9、g)=4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol C. (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=571.6 kJ/mol,D,8、下列反應中，熵減小的是（ ）,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),D,9、某化學反應其H 122 kJmol-1， S = 231 Jmol-1K-1，則此反應在

10、下列哪種情況下可自發(fā)進行 ( ) A.在任何溫度下都能自發(fā)進行 B.在任何溫度下都不能自發(fā)進行 C.僅在高溫下自發(fā)進行 D.僅在低溫下自發(fā)進行,A,10、下列說法正確的是() A在常溫下，放熱反應一般能自發(fā)進行，吸熱反應都不能自發(fā)進行 BNH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g)H185.57 kJ/mol，能自發(fā)進行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉變的傾向 C因為焓變和熵變都與反應的自發(fā)性有關，因此焓變或熵變均可以單獨作為反應自發(fā)性的判據(jù) D在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學反應進行的方向,B,11.下列反應中，一定不能自發(fā)進行的是() A2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g) H78.03 kJ/molS1110 J/(molK) BCO(g)=C(石墨)O2(g) H110.5 kJ/mol