高一化学化学反应进行的方向学习课件

1、学习要求：1、焓的概念、熵的概念2、利用焓变判断反应进行的方向3、利用熵变判断反应进行的方向4、化学反应进行的方向1、生活中的自发过程(1)自然界中水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流；(2)生活中电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动，其反方向也不会自动进行；(3)生活中一般在室温下，冰块会融化；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧，这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。2、放热的自发反应(1)甲烷燃烧：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=-802.3 kJ/mol(2)铁生锈：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H

2、=-824 kJ/mol(3)氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H=-571.6 kJ/mol3、吸热的自发过程 (1)室温下冰块的融化；硝酸盐类的溶解等都是自发的吸热过程。(2)N2O5分解： 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)； H=+56.7kJ/mol(3) 碳铵的分解：(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); H=+74.9 kJ/mol4、既不吸热也不放热的自发过程两种理想气体的混合等一、自发过程和自发反应1、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。2、自发反应：在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到

3、显著程度，就称为自发反应。说明：(1)自然界中水由高处往低处流是自发过程，其逆过程就是非自发过程，甲烷与氧气混合遇火就燃烧是自发反应，其逆向是非自发反应。 (2)自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器 ，甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功，可将氢气燃烧反应设计成燃烧电池等。 (3)非自发过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处流向高处，通电可将水分解生成氢气和氧气。二、化学反应进行方向的判据1、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。2、熵判据：自发过程的本质取向于由有序转变为无序，

4、导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，是反应方向判断的熵判据。说明：(1)自发过程取向于最低能量状态的倾向(即能量判据)；自发过程取向于最大混乱度的倾向(即熵判据)(2)对于密闭体系，在恒压和不作其他功的条件下发生变化，吸收或放出的热量等于体系的焓的变化。(3)在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。(4)同一物质，在气态时熵最大，液态时次之，固态时最小。3、能量判据和熵判据的应用(1)由能量判据知：放热过程常常是容易进行的。(2)由熵判据知：若干熵增的过程是自发的。(3)很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，

5、所以应两个判据兼顾。由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据(吉布斯自由能变G)将更适合于所有的过程。(4)过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。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。(5)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。如水泵可以把水从低水位升至高水位；用高温可使石灰石分解。实现后者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。(6)反应的自发性也受外界条件的影响。如常温下石灰石分解生成生石灰和二氧化碳

6、是非自发性的，但在1273K时，这一反应就是自发的反应。例1：下列过程是非自发性的是( )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、室温下水结成冰例2：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。DA例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性的。B、自发反应一定是熵增大，非自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实现。D

7、、自发反应在任何条件下都能实现。 C 解析：放热反应常常是容易进行的过程，吸热反应有些也是自发的；自发反应的熵不一定增大 ，可能减少，也可能不变。过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体的条件。规律方法总结自发反应中的焓变和熵变的关系1、放热的自发过程可能是熵减小的过程，如铁生锈、氢气燃烧等；也可能是熵无明显变化或增加的过程，如甲烷燃烧、氢气和氯气化合等。2、吸热的自发过程是熵增加的过程，如冰的融化、硝酸铵溶于水等。3、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种理想气体的混合等。练习题：1、科学家根据体系存在着力图使_和_的自然现象，提出了相互关联的_和_，为最终解决上述问题提供

8、了必要的理论根据。试分别举一例_，_。自身能量趋于“最低”“有序”变为“无序”能量判据熵判据铁在潮湿空气中生锈硝酸铵溶于水2、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=+74.9 kJ/molD、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H=-571.6 kJ/molD3、有关化学反应的说法，正确的是( )A、自发反应都是放热反应B、自发反应都是熵增大的反应C、自发反应一定能实现D、非自发反应在一定条件下能实现D lpu3

9、5hln 了。说：“我也不知道，自己也没招惹过谁啊。”婠青抬头看着天空缓缓开口：“他们已经找到你了，过不了多久成群结队的暗部涌向这里，我不是他们的对手。所以你必须走了。”暮雨打了个冷颤，一脸无奈说：“我也想离开啊。”婠青看着她说：“看你那么蠢，我于心不忍，让我来拯救你吧。”婠青拉着暮雨来到瀑布边，水依然是倒流的，没有丝毫改变，只是比起刚才更汹涌，水流更大些。每个水柱，每幅水帘，冲击而上，如千万猛兽再向上奔跑。婠青周身青光大作，耀眼至极，亮不刺目，从地下缓缓升入半空之中，全身上下青衣舞动。“九天凡尘，以水引之”片刻间，天际乌云顿时翻涌不止，雷声轰轰，黑云边缘不断有电光闪动，在电光强烈照耀之下以如

10、白昼。气压沉闷，不禁给人无比压抑之感。瀑布的水开始像下雨一般一滴一滴漂浮在空中，似雨滴在空气中静止一般，暮雨想：牛顿在世会不会被气死呢。晶莹透明的水柱漂浮在空中珍珠大小，暮雨看见自己映在水滴上，顿觉神奇。一会狂风大作，所有的水滴汇聚成刚才的巨龟，往前面的树林飞去。一路之上，草木砖石，无不激震飞扬，只有当中道路，留下深深一道痕迹。婠青拉着暮雨，两人跟在巨龟后面进入山林。这片树林似乎有灵性一样，全都让开一条通道，但见树林全是叶子和枝干，根本没有见到树的身躯和根，无穷无尽，一层一层迎面而来暮雨口干舌燥，心中有些不安。婠青似是看出暮雨心中所想说：“这片树林其实是一棵树，不过却无穷无尽，除了我，没有妖能

11、进入树的根部，因为这棵树就是我。”桫椤树说完自豪地看着暮雨，似是想要从她的嘴里听到夸奖的话，可是暮雨什么也没有说，依旧紧皱着眉头，不安的样子。婠青带着暮雨在空中飞行，水汽不断地涌向她的脸，又温又湿，说不出来究竟是舒服，还是难受。不一会，终于见到了树干。暮雨不禁感叹：“外面那么多枝叶，可看这树干似乎与平常的树干并没有什么两样，如果非要找出不同，那就是这棵树更加粗壮。”这棵树的树干周身布满苔藓绿哒哒的，上面还有几只蚂蚁在爬行，这棵树五个成年男子应该能够合抱围住。婠青笑笑说：“可别这么早下结论啊。”巨龟竟在树干前消失不见了。暮雨的嘴巴微微张开，婠青和暮雨来到树干前只见一阵白光闪过，光刺的人睁不开眼睛，再次睁眼，却来