高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 2.1 化学反应的方向课件5 鲁科版选修4(1).ppt

化学反应的方向 高山流水 冰雪融化 花开花谢 自发过程与自发反应 自发过程 自然界中水总是从高处往地处流 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 自发反应 镁条燃烧 mg s o2 g mgo s 酸碱中和 h oh h2o铁器暴露在潮湿空气中会生锈 3fe s 3 2o2 g fe2o3 s 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 自发反应 在一定温度 压强下 不借助 光 电能等 外部力量即能进行 或具有发生的可能性的反应称为自发反应 自发反应是从属于自发过程的 是属于自发过程的一部分 那么我们该如何判断一个过程 一个反应能否自发进行呢 一个过程或者一个反应要自发的进行是否要符合什么条件呢 讨论 分析已经讲过的自发过程的能量变化 举出一些放热的化学反应 判断自发性为什么这些放热反应是自发过程呢 一 焓判据 能量判据 注意 1 焓判据只能用于判断过程的方向 能否实现要看具体条件 2 焓判据只判断一定条件化学反应能否自发进行 与化学反应速率无关 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 焓变小于0 这一经验规律就是焓判据 是判断化学反应进行方向的判据之一 交流研讨 19世纪 化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热 放热反应可以自发进行 而吸热反应则不能自发进行 你同意这种观点吗 请举例说明 举例 墨水滴入水中 气体的扩散 固体的溶解 二 熵 s 1 描述体系混乱度的物理量2 符号 s单位 j mol 1 k 1 3 大小判据 1 物质的混乱度 体系混乱度越大 熵值越大 2 同一条件 不同物质的熵值不同 3 物质的存在状态 s g s l s s 4 反应熵变 反应产物的总熵与反应物总熵之差 1 符号 s 2 表达式 s s 生成物 s 反应物 3 正负判断 气体体积增大的反应 s 0 熵增加反应 气体体积减小的反应 s 0 熵减小反应 练习 判断下列反应熵变大小 1 n2 3h2 2nh32 2c o2 2co3 caco3 cao co2 1 冰 液态水 水蒸气2 氯化钠晶体溶于水3 自发进行的吸热反应 n2o5分解 2n2o5 g 4no2 g o2 g h 56 7kj mol碳酸铵的分解 nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g h 74 9kj mol 共同点 熵 s 增加 探究 下列自发过程熵变的特点 注意 1 熵变只是反应能否自发进行的一种因素 2 熵变 s 只决定于体系的始态和终态 与变化的途径无关 3 熵判据只判断一定条件化学反应能否自发进行 与化学反应速率无关 总结 自发过程的两大变化趋势 1 能量趋于减小 焓减 2 混乱度趋于增大 熵增 三 熵判据 在与外界隔离的体系中 自发过程的体系趋向于由有序转变为无序 将导致体系的熵增大 这一经验规律叫做熵增原理 是在用来判断化学反应方向时就称为熵判据 四 焓变与熵变对反应方向的共同影响1 判据 h t s2 判据与反应的自发性 0反应不能自发进行3 适用判据应注意的问题 1 判断反应的自发性要结合 h和 s 利用 h t s 2 条件是一定温度 压强下 3 反应具有自发性 只能说明这个反应有进行的趋势 但这个反应到底能不能反应 那还要看反应进行的限度和反应进行的速率 定性分析 定量分析 高温时空气中的n2和o2会反应生成no而污染大气 n2 g o2 g 2no g 式通过计算说明在1200 的条件下 此反应能否正向自发进行 已知 h 180 50kj mol s 247 7j mol k 课堂练习 1 能用能量判据判断下列过程的方向的是 a 水总是自发的由高处往低处流b 放热反应容易自发进行 吸热反应不能自发进行c 有序排列的火柴散落时成为无序排列d 多次洗牌后 扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大2 已知石墨 金刚石燃烧的热化学方程式分别为 c 石墨 s o2 g co2 g h 393 5kj molc 金刚石 s o2 g co2 g h 395 4kj mol关于金刚石和石墨的相互转化 下列说法正确的是 a 石墨转化为金刚石是自发进行的过程b 金刚石转化为石墨是自发进行的过程c 石墨比金刚石能量低d 金刚石比石墨能量低 a bc 3 下列过程属于熵增加的是 a 固体的溶解过程b 气体扩散过程c 水蒸气变为液态水d co g 2h2 g ch3oh g 4 下列说法中 正确的是 a 自发反应一定是熵增大 非自发反应一定是熵减小或不变b 自发反应在恰当条件下才能实现c 自发反应在任何条件下均能实现d 同一物质的固 液 气三种状态的熵值相同5 下列反应中在高温下不能自发