化学反应进行的方向课件

1、学习要求学习要求1 1、理解能量判据、熵的概念、理解能量判据、熵的概念2 2、利用能量判据判断反应进行的、利用能量判据判断反应进行的方向方向3 3、利用熵变判断反应进行的方向、利用熵变判断反应进行的方向自发过程：自发过程：在一定条件在一定条件下，不需要外力作用就能下，不需要外力作用就能自动进行的过程；自动进行的过程；非自发过程：非自发过程：在一定条件在一定条件下，下，需持续借助人为作用需持续借助人为作用才能进行的过程。才能进行的过程。化学反应中的自发过程化学反应中的自发过程(1)钠与水反应：钠与水反应：2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g) H=368 kJ/mo

2、l(2)铁生锈：铁生锈：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=-824 kJ/mol(3)氢气和氧气反应：氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) H=571.6kJ/mol共同点共同点放热反应放热反应H0一、自发过程的能量判据一、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高能状态转变为低能状态( (这时体系这时体系会对外部做功或释放热量会对外部做功或释放热量) )，这一经，这一经验规律就是能量判据。验规律就是能量判据。能量判据又称能量判据又称焓判据焓判据，即即H H0 0的反应有自发进行的倾向的反

3、应有自发进行的倾向，焓判，焓判据是判断化学反应进行方向的判据是判断化学反应进行方向的判据之一。据之一。练习练习1已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：学方程式为： C(金刚石、金刚石、s)+O2(g) CO2(g) H1395.41kJ/mol C(石墨、石墨、s)+O2(g) CO2(g) H2393.51kJ/mol关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是是A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程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石墨转化成金刚石是自发进行的过程C.石墨比金

4、刚石能量低石墨比金刚石能量低D.金刚石比石墨能量低金刚石比石墨能量低A C知道了某过程有自发性之后，则知道了某过程有自发性之后，则A.可判断出过程的方向可判断出过程的方向B.可确定过程是否一定会发生可确定过程是否一定会发生C.可预测过程发生完成的快慢可预测过程发生完成的快慢D.可判断过程的热效应可判断过程的热效应A判断下列过程中能量的判断下列过程中能量的变化情况：变化情况：1、冰、冰液态水液态水水蒸气水蒸气2、氯化钠晶体溶于水、氯化钠晶体溶于水两种理想气体的混合可顺利自发进行两种理想气体的混合可顺利自发进行既不吸热也不放热的自发过程既不吸热也不放热的自发过程H2O2O2 H2讨讨与与流流交交论

5、论混乱度：混乱度：表示体系的不规则或无表示体系的不规则或无序状态。序状态。混乱度的增加意味混乱度的增加意味着体系变得更加无序着体系变得更加无序混乱度与熵混乱度与熵熵：熵：热力学上用来表示混乱度的热力学上用来表示混乱度的状态函数，符号为状态函数，符号为S体系的体系的无序性越高，即混乱度越高，熵无序性越高，即混乱度越高，熵值就越大值就越大同一物质，在气态时熵最大，同一物质，在气态时熵最大，液态时次之，固态时最小。液态时次之，固态时最小。熵变熵变反应过反应过程中气体物质的量程中气体物质的量增加增加的反应的反应固体的固体的溶解溶解过程、墨水过程、墨水扩散扩散过程和过程和气体气体扩散扩散过程。过程。N2

6、O5分解：分解： 2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol碳铵的分解：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自发进行的吸热反应信息信息：体系自由能变化（体系自由能变化（ G ）综合考虑了焓变）综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响：和熵变对反应体系的影响： G= H-T S（为为热力学温度，均为正值）。在恒温、恒压下，用热力学温度，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（当得更为科学（当 G 0焓焓(H

7、)判据判据熵熵(S)判据判据放热反应放热反应焓变焓变熵变熵变化学反应能否自发进行化学反应能否自发进行自发进行自发进行不自发进行不自发进行不能定性判断不能定性判断不能定性判断不能定性判断 H0 H0 H0 S0 S0 S0 S0熵增原理熵增原理01、科学家根据体系存在着力图、科学家根据体系存在着力图使使_和和_的自然现象，的自然现象，提出了相互关联的提出了相互关联的_和和_，为最终解决上述问，为最终解决上述问题提供了必要的理论根据。试题提供了必要的理论根据。试分别举一例分别举一例_，_。自身能量趋于自身能量趋于“最低最低”“有序有序”变为变为“无序无序”能量判据能量判据熵判据熵判据铁在潮湿空气中

8、生锈铁在潮湿空气中生锈硝酸铵溶于水硝酸铵溶于水2、以下自发反应可用能量判据来解释、以下自发反应可用能量判据来解释的是的是( )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/molD3：下列说法正确的是：下列说法正确的是( )A、凡是放热反应都是自发的，、凡是放热反应都是自发的， 由于吸热反应都是非自发性的。由于吸热反应都是非自发性的。B、自发反应一定是熵

9、增大，非自、自发反应一定是熵增大，非自 发反应一定是熵减小或不变发反应一定是熵减小或不变C、自发反应在恰当条件下才能、自发反应在恰当条件下才能 实现。实现。D、自发反应在任何条件下都能、自发反应在任何条件下都能 实现。实现。 C 4 4、自发进行的反应一定、自发进行的反应一定是是（ ）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。D DCompany Logo 5、某化学反应其、某化学反应其H= 122 kJmol-1，S= 231 Jmol-1K-1，则此反应在下列哪种情况下可自则此反应在下列哪种情况下可自发进行发进行 ( ) A在任何温度下都能自发进行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在任何温度下都不能自发进行行 C仅在高温下自发进行仅在高温下自发进行 D仅在低温下自发进行仅在低温下自发进行A A2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)H = -78.03 kJmol-1S = 494.4 Jmol-1K-1CO(g)=C(s,石墨石墨)+1/2O2(g)H = 1