四节化学反应进行方向.ppt

,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,化学反应进行的快慢,化学反应的限度,第四节 化学反应进行的方向,学习要求 1、理解能量判据、熵的概念 2、利用能量判据判断反应进行的 方向 3、利用熵变判断反应进行的方向,水能自发地由高处往低处流,低处水要流至高处可采取什么措施？,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；,自发过程：在一定条件下，不需要借助外部力量就能自动进行的过程。,自发反应：在一定条件下，不需外界帮助,一经引发即能自动进行的反应，称为自发反应 。,一、自发过程和自发反应,如何判断一个反应过程能否自发进行呢？,寻找反应能否自发进行的判据,化学反应进行的方向,2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) H = 572kJmol-1 2Na(s) +2H2O(l) = 2NaOH(aq) + H2(g) H = 368 kJmol-1 4Fe (s) + 3O2 (g) = 2Fe2O3(s) H = 1648 kJmol-1 NaOH(aq) + HCl(aq) = NaCl(aq) + H2O(l) H = 57.3 kJmol-1,从能量角度分析它们为什么可以自发？,【思考与交流】,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,体系趋向于从高能状态转变为低能状态,【归纳与总结】,一、能量判据（焓判据）,【思考与交流】,自发反应一定要H O ？,H= 56.7kJ/mol H= 74.9kJ/mol,结论：H O有利于反应自发进行，自发反应不一定要H O，因此焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。,二、熵判据,熵（符号S）是用来描述体系的混乱度，单位： Jmol-1K-1 。体系混乱度越大，熵值越大；体系混乱度越小，熵值越小。,公式：S = k ln (k为常数）,火柴散落、墨水扩散过程混乱度如何变化？,混乱度越大越稳定，S 0 有利于反应自发进行。,从混乱度角度分析它们为什么可以自发？,【思考与交流】,即在密闭条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向，即熵增加（S0）有利于自发进行。,1、同一物质，S（g）S（l）S（s）。 2、常见的熵增过程 固体的溶解过程、和气体扩散过程。 产生气体的反应和气体的物质的量增加的反应。,【归纳与总结】,自发过程一定是熵增加的吗？,结论： S O有利于反应自发进行，自发反应不一定要S O,【思考与交流】,熵变是反应能否自发进行一个因素,但不是唯一因素。,-10的液态水就会自动结冰称为固态，这是熵减的过程，但是它是放热的。,要综合考虑体系的焓变和熵变。,CaCO3(s) = CaO (s) +CO2 (g)这个 反应能否自发进行？ 已知： H(298K)=178.2KJmol , S(298K)=169.6Jmol-1K-1,思考,化学反应的最终判据到底是什么呢？, G=HT S,三、复合判据（自由能变化）,当 G0时，反应自发进行,当 G0时，反应不自发进行,当 G=0时，反应以可逆反应进行,温度对反应自发性影响的情况,永远是,在任何温度都是自发反应,永远是+,在任何温度下都是非自发反应,在高温+ 在低温,在高温是非自发反应 在低温是自发反应,在高温 在低温+,在高温是自发反应 在低温是非自发反应,【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。 碳酸铵（NH4）2CO3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、自发进行的反应一定是（ ） A、吸热反应； B、放热反应； C、熵增加反应； D、熵增加或者放热反应。,C,D,5、250C和1.01105Pa时，反应 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；H=56.76kJ/mol， 自发进行的原因是（ ） A、是吸热反应； B、是放热反应； C、是熵减少的反应； D、熵增大效应大于能量效应。,D,6、下列说法不正确的是（ ） A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，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,D,8、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),7、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/mol C、(NH