四节化学反应进行方向wzy市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

化学反应进行快慢化学反应进行快慢化学反应程度化学反应程度化学反应进行方向化学反应进行方向化学反应速率化学反应速率化学平衡化学平衡化学反应进行快慢化学反应进行快慢化学反应程度化学反应程度第1页第四节第四节 化学反应进行方向化学反应进行方向第2页学习要求学习要求1 1、了解能量判据、熵概念、了解能量判据、熵概念2 2、利用能量判据判断反应进行、利用能量判据判断反应进行方向方向3 3、利用熵变判断反应进行方向、利用熵变判断反应进行方向第3页水能自发地由高处往低处流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办法？低处水要流至高处可采取什么办法？第4页自然界中水总是从高处往低处流；自然界中水总是从高处往低处流；电流总是从电位高地方向电位低地方流动；电流总是从电位高地方向电位低地方流动；室温下冰块自动融化；室温下冰块自动融化；墨水扩散；墨水扩散；食盐溶解于水；食盐溶解于水；第5页自发过程：在自发过程：在一定条件一定条件下，下，不需要不需要借助外借助外部力量就能部力量就能自动自动进行过程。进行过程。自发反应：在自发反应：在一定条件一定条件下，下，不不需外界帮助需外界帮助,一经一经引发即能引发即能自动自动进行反应，称为自发反应进行反应，称为自发反应。一、自发过程和自发反应一、自发过程和自发反应怎样判断一个反应过程能否自发进行呢？怎样判断一个反应过程能否自发进行呢？第6页 化学反应进行方向化学反应进行方向第7页2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=572kJmol-1 2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)H=368 kJmol-14Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)H=1648 kJmol-1NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)H=57.3 kJmol-1从能量角度分析它们为何能够自发？从能量角度分析它们为何能够自发？【思索与交流】【思索与交流】放热反应使体系能量降低，能量越低越稳放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定，定，H O H O有利于反应自发进行有利于反应自发进行第8页体系趋向于从高能状态转变为低能状态体系趋向于从高能状态转变为低能状态【归纳与总结】【归纳与总结】一、能量判据（焓判据）一、能量判据（焓判据）【思索与交流】【思索与交流】自发反应一定要自发反应一定要H O H O？H=56.7kJ/mol H=74.9kJ/mol结论：结论：H OH O有利于反应自发进行，自发反应不一定有利于反应自发进行，自发反应不一定要要H OH 0 S 0 有利于有利于反应自发进行。反应自发进行。从混乱度角度分析它们为何能够自发？从混乱度角度分析它们为何能够自发？【思索与交流】【思索与交流】第11页即在密闭条件下，体系有从有序自发地转即在密闭条件下，体系有从有序自发地转变为无序倾向，变为无序倾向，即熵增加（即熵增加（S S0 0）有利有利于自发进行。于自发进行。1、同一物质，、同一物质，S（g）S（l）S（s）。）。2、常见熵增过程、常见熵增过程固体固体溶解溶解过程、和气体过程、和气体扩散扩散过程。过程。产生气体反应和气体物质量产生气体反应和气体物质量增加增加反应。反应。【归纳与总结】【归纳与总结】第12页自发过程一定是熵增加吗？自发过程一定是熵增加吗？结论：结论：S OS O有利于反应自发进行，自发反应不一定要有利于反应自发进行，自发反应不一定要S OS O【思索与交流】【思索与交流】熵变是反应能否自发进行一个原因熵变是反应能否自发进行一个原因,但不是唯一原因。但不是唯一原因。-10-10液态水就会自动结冰称为固态，这是熵减液态水就会自动结冰称为固态，这是熵减过程，不过它是放热。过程，不过它是放热。要综合考虑体系焓变和熵变。要综合考虑体系焓变和熵变。第13页CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)这个这个反应能否自发进行？反应能否自发进行？已知：已知：H(298K)=178.2KJmol ,S(298K)=169.6Jmol-1K-1第14页 G=HT S三、三、复合复合判据（自由能改变）判据（自由能改变）当当 G0 G0 G0时，反应不自发进行时，反应不自发进行当当 G=0 G=0时，反应以可逆反应进行时，反应以可逆反应进行第15页温度对反应自发性影响情况温度对反应自发性影响情况 类类型型HSHTS反应自发性反应自发性1+2+34+永远是永远是在任何温度都是自发在任何温度都是自发反应反应永远是永远是+在任何温度下都在任何温度下都是非自发反应是非自发反应在高温在高温+在低温在低温在高温是非自发反应在高温是非自发反应在低温是自发反应在低温是自发反应在高温在高温在低温在低温+在高温是自发反应在高温是自发反应在低温是非自发反应在低温是非自发反应第16页【课堂达标测试课堂达标测试】1 1 以下过程是非自发是以下过程是非自发是（）A A、水由高处向低处流；、水由高处向低处流；B B、天然气燃烧；、天然气燃烧；C C、铁在潮湿空气中生锈；、铁在潮湿空气中生锈；D D、室温下水结成冰。、室温下水结成冰。2 2碳酸铵（碳酸铵（NHNH4 4）2 2COCO3 3在室温下就能自发地分解产生在室温下就能自发地分解产生 氨气，对其说法中正确是氨气，对其说法中正确是（）A A、其分解是因为生成了易挥发气体，使体系熵增大、其分解是因为生成了易挥发气体，使体系熵增大B B、其分解是因为外界给予了能量；、其分解是因为外界给予了能量；C C、其分解是吸热反应，据能量判据不能自发分解；、其分解是吸热反应，据能量判据不能自发分解；D D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。DA第17页3 3、以下说法正确是、以下说法正确是（）A A、凡是放热反应都是自发，因为吸热反应都是非自、凡是放热反应都是自发，因为吸热反应都是非自发；发；B B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵降、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵降低或不变；低或不变；C C、自发反应在恰当条件下才能实现；、自发反应在恰当条件下才能实现；D D、自发反应在任何条件下都能实现。、自发反应在任何条件下都能实现。4 4、自发进行反应一定是、自发进行反应一定是（）A A、吸热反应；、吸热反应；B B、放热反应；、放热反应；C C、熵增加反应；、熵增加反应；D D、熵增加或者放热反应。、熵增加或者放热反应。CD第18页5 5、25250 0C C和和1.01101.01105 5PaPa时，反应时，反应 2N 2N2 2O O5 5（g g）=4NO=4NO2 2（g g）+O+O2 2（g g）；）；H=H=56.76kJ/mol56.76kJ/mol，自发进行原因是自发进行原因是（）A A、是吸热反应；、是吸热反应；B B、是放热反应；、是放热反应；C C、是熵降低反应；、是熵降低反应；D D、熵增大效应大于能量效应。、熵增大效应大于能量效应。D第19页6 6、以下说法不正确是（、以下说法不正确是（）A.A.焓变是一个与反应能否自发进行相关原因，多数能焓变是一个与反应能否自发进行相关原因，多数能自发进行反应都是放热反应。自发进行反应都是放热反应。B.B.在同一条件下不一样物质有不一样熵值，其体系混在同一条件下不一样物质有不一样熵值，其体系混乱程度越大，熵值越大。乱程度越大，熵值越大。C.C.一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热D.D.一个反应能否自发进行，与焓变和熵变共同影响相一个反应能否自发进行，与焓变和熵变共同影响相关关C第20页D8、以下反应中，熵减小是、以下反应中，熵减小是（）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 7、以下自发反应可用能量判据来解释是、以下自发反应可用能量判据来解释是()()A A、硝酸铵自发地溶于水、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/molD第21页影响原因：影响原因：化学反应方向化学反应方向 反应焓变反应焓变 反应熵变反应熵变共同影响共同影响吸热吸热放热放热熵增熵增熵减熵减小结：小结：焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发第22页