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8 鲁科版选修4(1).ppt

寻找反应能否自发进行的判据 化学反应的方向 自然界中水总是从高处往低处流 热由高温物体传向低温物体 铁制容器暴露在潮湿空气中会自发生锈 室温下冰块会自发融化 品红滴入水中会自发扩散 食盐放入水中会自发溶解 酸碱混合会自发中和 火柴盒中的火柴棒散落出来会自发混乱等 自发反应 在一定条件 温度和压强 下 不需外界持久帮助就能自动进行的反应 自发过程 在温度和压强一定的条件下 不借助 光 电等 外部力量就能自动进行的过程 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 2na s 2h2o l 2naoh aq h2 g h 368kj mol 14fe oh 2 s o2 g 2h2o l 4fe oh 3 s h 444 3kj mol 1naoh aq hcl aq nacl aq h2o l h 57 3kj mol 1h2 g f2 g 2hf g h 546 6kj mol 1上述这些反应在一定的条件下都能自发进行 你知道这些反应能自发进行的主要原因吗 二 判断化学反应方向的依据 能量判据 焓判据 体系趋向于从高能状态转变为低能状态 h 0 放热反应有自发进行的倾向 共同特点 h o 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 思考 是不是所有自发进行的化学反应都是放热的呢 nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g h 0 不是 2nh4cl s ba oh 2 8h2o s nh3 g bacl2 aq 10h2o l 结论 h o有利于反应自发进行 但自发反应不一定都要 h o 焓变只是判断反应能否自发进行的一个因素 但不是唯一因素 有序 混乱 火柴散落过程混乱度如何变化 混乱度 体系的不规则或无序状态 混乱度越大越稳定 熵判据 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 s 0 有利于自发进行 2 熵判据 在化学上用熵 符号s 来量度这种混乱 或无序 的程度 增大 注 1 同一物质气态时熵值最大 液态较小 固态时最小 2 产生气体的反应和气体的物质的量增加的反应 s 0 发生离子反应的条件之一是产生气体 请你利用熵判椐进行解释 结论 s o有利于反应自发进行 但自发反应不一定都要 s 0 熵变是反应能否自发进行的又一个因素 但不是唯一因素 自发反应一定是熵增加的反应吗 不一定 思考与交流 根据你已有的知识和经验 分析下列过程的焓变 熵变与反应方向焓变熵变 nh3 g hcl g nh4cl s nh4cl s nh3 g hcl g 加热 要正确判断一个化学反应能否自发进行 必须综合考虑反应的焓变 h和熵变 s s 0 h 0 h 0 s 0 反应是否自发还可能与温度有关 2kclo3 s 2kcl s 3o2 g h 78 03kj mol 1 s 494 4j mol 1 k 1 反应是否自发确实还与温度有关 caco3 s cao s co2 g h 298k 178 2kj mol 1 s 298k 169 6j mol 1 k 1 在恒温 恒压下 综合考虑判断化学反应自发性的判据 自由能 g 与焓变 熵变的关系 3 复合判据 1 反应的自发性只能用于判断反应的方向 不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率 例如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件 其发生腐蚀过程的自发性是相同的 但只有后者可以实现 2 在讨论过程的方向时 指的是没有外界干扰时体系的性质 如果允许外界对体系施加某种作用 就可能出现相反的结果 实现的先决条件是要向体系中输入能量 该过程的本质仍然是非自发性的 注意 化学反应的方向的判据 能量判据 焓判据 是判断化学反应进行方向的判据之一 2 熵判据 能量最低原理 熵增原理 是判断化学反应进行方向的另一判据 3 复合判据 能量判据结合熵判据 小结 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 2 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 c c 4 吸热反应一定是 a 非自发的化学反应b 释放能量c 贮存能量d 反应需要加热 5 在25 和1 01 105pa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 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 molc nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g h 74 9kj mold 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mol 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 d 9 某化学反应其 h 122kj mol 1 s 231j mol 1 k 1 则此反应在下列哪种情况下可自发进行 a 在任何温度下都能自发进行b 在任何温度下都不能自发进行c 仅在高温下自发进行d 仅在低温下自发进行 a 10 下列说法正确的是 a 在常温下 放热反应一般能自发进行 吸热反应都不能自发进行b nh4hco3 s nh3 g h2o g co2 g h 185 57kj mol 能自发进行 原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向c 因为焓变和熵变都与反应的自发性有关 因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据d 在其他外界条件不变的情况下 使用催化剂 可以改变化学反应进行的方向 b 11 下列反应中 一定不能自发进行的是 a 2kclo3 s 2kcl s 3o2 g h 78 03kj mol s 1110j mol k b co g c 石墨 o2 g h 110 5kj mol s 89 36j mo