课件-化学反应方向5.ppt

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,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ,盐酸滴加到石灰石上,二氧化碳气体通入氯化钙溶液中,1、高山流水是一个自动进行的自然过程。 高处水一定会流到低处吗？流动的速率 如何?,2、低处水可以流至高处么？,3、在“低水高流”的过程中一旦外界停止做 功，该过程还能继续进行下去吗？,可采取什么措施？,思考与交流,请尽可能多地列举你熟知的自发过程。,自发过程：在一定条件下，不需要外力作 用就能自动进行的过程；,非自发过程：在一定条件下，需持续借助人 为作用才能进行的过程。,以“物体由高处自由下落”为代表，探究自发过程中有哪些变化趋势。,（释放热量或对外做功）,1、能量趋于降低,共同特点：高能态低能态+能量,化学反应中的自发过程,(1)钠与水反应： 2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g) H=368 kJ/mol,(2)铁生锈： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=-824 kJ/mol,(3)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) H=571.6kJ/mol,共同点放热反应 H0,一、自发过程的能量判据,能量判据：自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量)，这一经验规律就是能量判据。,能量判据又称焓判据，即H0的反应有自发进行的倾向，焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。,已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为： C(金刚石、s)+O2(g) CO2(g) H1395.41kJ/mol C(石墨、s)+O2(g) CO2(g) H2393.51kJ/mol 关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是 A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程 B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程 C.石墨比金刚石能量低 D.金刚石比石墨能量低,AC,练习1,知道了某过程有自发性之后，则 可判断出过程的方向 可确定过程是否一定会发生 可预测过程发生完成的快慢 可判断过程的热效应,练习2,A,？,判断下列过程中能量的变化情况：,1、冰液态水水蒸气,2、氯化钠晶体溶于水,N2O5分解： 2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol,碳铵的分解： (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol,自发进行的吸热反应,以“物体由高处自由下落”为代表，探究自发过程中有哪些变化趋势。,2、混乱度趋于增加,1、能量趋于降低,分析刚才两个自发过程中混乱度的变化情况：,1、冰液态水水蒸气,2、氯化钠晶体溶于水,混乱度： 表示体系的不规则或无序状态。 混乱度的增加意味着体系变得更加无序,混乱度与熵,熵： 热力学上用来表示混乱度的状态函数，符号为S 体系的无序性越高，即混乱度越高，熵值就越大,在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无序的倾向,熵增,同一物质，在气态时熵最大，液态时次之，固态时最小。,熵变S：化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在着熵变。 S=S产物S反应物,二、自发过程的熵判据,熵判据：,在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，是判断化学反应方向的另一判据熵判据。,自发过程的变化趋势,2、混乱度趋于增加,1、能量趋于降低,室温时冰融化 10时水结冰,三、化学反应自发进行的方向,2、物质的混乱度趋于增加,1、物质具有的能量趋于降低,H(焓变),S(熵变)0,放热反应,自发进行,不自发进行,不能定性判断,不能定性判断,H0,H0,H0,H0,S0,S0,S0,S0,熵增原理,0,练习3,碳铵(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、碳铵分解是因为生成了易挥发的气 体，使体系的熵增大。 B、碳铵分解是因为外界给予了能量 C、碳铵分解是吸热反应，根据能量判据 不能自发分解 D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。,A,练习4,下列反应中，在高温下不能自发进行的是,D. CO(g)C(s)1/2O2,B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(s),D,熵减,熵增,熵增,熵增,信息：体系自由能变化（ G ）综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响： G= H-TS（为热力学温度，均为正值）。在恒温、恒压下，用G判断化学反应在该状况时自发进行的方向显得更为科学（当G 0时可自发进行）。,请阅读所给信息，然后回答问题,自发进行,不自发进行,低温时,高温时,低温时,高温时,低温不自发,高温自发,低温自发,高温不自发,H,一、自发过程的变化趋势,1、能量趋于降低,2、混乱度趋于增加,二、化学反应自发进行的方向,2、物质的混乱度趋于增加,1、物质具有的能量趋于降低,H(焓变)0,S(熵变)0,放热反应,熵增原理,化学反应进行的方向,注意：过程的自发性只用于判断过程的方向，不能确定是否一定会发生和过程发生的速率。,自发进行,不自发进行,不能定性判断,不能定性判断,H0,H0,H0,H0,S0,S0,S0,S0,巩固练习,发生复分解反应的条件之一是生成气体，试利用前面所学知识加以解释。,已知2