2018年高中化学 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.ppt

联想质疑汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃烧所产生的一氧化碳，它们是现代城市中的大气污染物，为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g），你能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？,化学反应的方向,学习目标,1.通过分析焓变与熵变对反应的共同影响，能总结出这两个因素的影响不是孤立的而是相互关联的。2.能通过关系式H-TS由给定的S数据定量判断反应的方向3.通过分析关系式H-TS，能够根据反应焓变的吸热或放热、反应熵变的熵增或熵减来定性判断焓变和反应熵变对反应方向的影响。,1.高山流水是一个自动进行的自然过程。高处水一定会流到低处吗？,2.低处水可以流至高处么？,3.在“低水高流”的过程中一旦外界停止做功，该过程还能继续进行下去吗？,可采取什么措施？,思考与交流,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；,非自发过程：在温度和压强一定条件下，需持续借助外部力量才能进行的过程。,【讨论】请列举你熟知的自发过程。,自然界中水总是自发地从高处往低处流；电流从电势高的地方向电势低的地方流；热由高温物体导向低温物体等；,（1）体系趋于从高能状态转变为向低能状态（能量越低越稳定），体系对外部做功或释放热量,自发过程的两大变化趋势：,火柴棒散落等。,（2）密闭体系趋于从有序趋于无序（无序体系更稳定），即混乱度趋于增大,墨水、气体扩散；食盐溶解于水等；,【探究】以“物体由高处自由下落”为代表，探究自发过程中有哪些变化趋势。,自发过程,共同点：2.体系混乱度趋于增大。,熵（S）：1.描述体系混乱度的物理量2.符号：S单位：Jmol-1K-1,克劳修斯（德国）,S,熵,3.特点（1）熵值越大，体系混乱度越大。,共同点：2.体系混乱度趋于增大，即熵增加。,标准状况下：1mol不同物质的熵S(Jmol-1K-1),（2）同一条件：不同物质的熵值不同,69.9Jmol-1K-1,47.9Jmol-1K-1,188.7Jmol-1K-1,同一物质：S(g)S(l)S(s),三种状态下水的熵,冰水水蒸气,4.反应熵变(1)符号：S(2)表达式:S=S总和(生成物)S总和(反应物)(3)正负判断：气体体积增大的反应：S0,熵增加反应气体体积减小的反应：S0,熵减小反应,自发过程：在一定温度、压强条件下，不借助(光、电能等）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。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？,自发过程的两大变化趋势：（1）体系能量降低，对外部做功或释放热量（2）体系混乱度增大，即熵增加,那么自发反应呢？,【探究】以“物体由高处自由下落”为代表，探究自发过程中有哪些变化趋势。,自发过程,观察下列几个自发进行的化学反应，找出它们的共同之处:(1)钠与水反应2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)H=368kJ/mol(2)铁生锈：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)H=824kJ/mol(3)氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=571.6kJ/mol,共同点：H0，放热反应，反应物的总能量生成物的总能量。,共同点：1.体系能量降低，对外部做功或释放热量,自发反应,吸热,能,吸热,不自发,自发,结论：H02.2CO(g)=2C(s,石墨)+O2(g)H0S0S0,汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮和一氧化碳，为了减轻大气污染，化学家提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO（g）+2CO（g)=N2（g）+2CO2（g）这一方案可行吗？你需要哪些数据？,298K、100kPa下，该反应的H=-746.8KJmol-1，S=-197.5Jmol-1K-1,追根寻源,2NO（g）+2CO（g)=N2（g）+2CO2（g）298K、100kPa下，该反应的H=-746.8KJmol-1，S=-197.5Jmol-1K-1,计算得：H-TS=-746.8KJmol-1-298K(-197.510-3KJmol-1K-1)=-687.9KJmol-10，S0,C,达标检测,2.(无锡高二检测)下列反应在任意温度下一定能自发进行的是(),D,达标检测3.已知反应CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）H=178.2KJmol-1S=169.6Jmol-1K-1计算说明此反应在室温下能否自发进行？若不能需要在何温度下才能自发进行？4.P403,1.下列说法完全正确的是（）A.放热反应均是自发反应B.S为正值的反应均是自发反应C.物质的量增加的反应，S为正值D.如果H和S均为正值，当温度升高时，反应可能自发进行2.下列反应中，S最大的是（）A.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)C.N2(g)+3H2