化学反应进行的方向课标.pptxVIP

化学反应进行的方向课标第1页/共18页第2页/共18页学习要求：1.掌握焓的概念、熵的概念2.利用焓判据判断反应进行的方向3.利用熵判据判断反应进行的方向4.利用复合判据判断反应进行的方向第3页/共18页未涂防锈漆的钢制器件会生锈、香水会扩散到空气中等，这些都是不用借助外力就可以自发进行的过程；用水泵把水从低水位升至高水位，高温高压可以使石墨转化为金刚石，这些是必须在外界对体系施加某种作用时才能实现的过程。化学反应中为什么有的能够自发进行，不需要借助外力，而有些反应或过程需要在特定条件下才能进行呢？这就是化学反应进行的方向的问题。 第4页/共18页一：化学反应的方向1.自发反应：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应。自发过程的特征：有明确的方向性，具有对外做功的本领。要逆转必须借助外界做功。2.非自发反应 ：在一定条件下，需要外界做功才能进行的反应。第5页/共18页说明： (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料电池等。 (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。第6页/共18页二：判断化学反应方向的依据1.能量判据：反应焓变与反应方向体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量～△H ﹤0）。① CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=－802.3 kJ/mol②2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=－824 kJ/mol③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6 kJ/mol④NH3 + HCl = NH4Cl △H 0⑤4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)△H0(1).大多数放热反应(△H0)都能自发进行。第7页/共18页高温②CaCO3(s)===CaO(s)+O2↑(g) △H0 ①室温下硝酸铵的溶解： NH4NO3(s)=NH4＋＋(aq)＋NO3－(aq) △H0③2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) △H0(2).有的吸热反应(△H0)在一定条件下也能自发进行焓变(△H)是制约化学反应能否自发进行的因素之一但不是唯一因素。第8页/共18页2.熵判据：反应熵变与反应方向1.熵：衡量一个体系混乱度的物理量称为熵。2.符号：用S表示。3.单位：J·mol－1·K－1T(K)=273+t(℃)4.熵值S越大，体系混乱度越大。 同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）。5.大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。熵变(△S):化学反应前后体系熵的变化。 △S=S产物－S反应物△S0熵增反应能自发进行产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应△S0熵减反应难自发进行第9页/共18页 －10℃的液态水能自动结冰成为固态、H2在O2中燃烧为熵减反应，它在一定条件下也可自发进行。因此熵判据判断过程的方向也是不全面的。 很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据－自由能将更适合于所有的反应过程。第10页/共18页?G=?H—T?S ?G 0 的反应能自发进行 ?G =0的反应达到平衡状态 ?G0的反应不能自发进行 ?H0, ?S0 能自发进行 ?H0, ?S0不能自发进行 ?H0, ?S0？ ?H0, ?S0？3.复合判据:焓变与熵变对反应方向的共同影响∶（——自由能变化△Ｇ）第11页/共18页4、吉布斯自由能判断反应自发进行的方向 △G= △H -T△S 判断这两个反应什么条件下自发进行NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s) △H＜0△S 0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H 0△S0低温可行高温可行第12页/共18页典例剖析∶D1. 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。AC第13页/共18页D3.下列说法正确的是∶（ ）A、放热反应一定是自发