湖南省长郡中学高中化学 第二章 第四节 化学反应进行的方向课件 新人教版选修4.ppt

第二章第四节化学反应进行的方向 化学反应进行的快慢 化学反应的限度 化学反应进行的方向 化学反应进行的快慢 化学反应的限度 化学反应进行的方向 化学反应速率 化学反应进行的快慢 化学反应的限度 化学反应进行的方向 化学反应速率 化学平衡 化学反应进行的快慢 化学反应的限度 化学反应进行的方向 化学反应速率 化学平衡 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 铁器暴露在潮湿空气中会生锈 生活中的自发过程 自发过程 在一定条件下不需要外力作用就可以自动进行的自发过程 自发过程 在一定条件下不需要外力作用就可以自动进行的自发过程 共同特点 体系趋向于从高能状态转变为低能状态 1 酸碱中和 naoh aq hcl aq nacl aq h2o l h 57 3kj mol 2 铁生锈 3fe s 3 2o2 g fe2o3 s h 824kj mol 3 生石灰遇水 cao s h2o l ca oh 2 aq h 571 6kj mol 1 酸碱中和 naoh aq hcl aq nacl aq h2o l h 57 3kj mol 2 铁生锈 3fe s 3 2o2 g fe2o3 s h 824kj mol 3 生石灰遇水 cao s h2o l ca oh 2 aq h 571 6kj mol 化学反应中的自发反应 1 酸碱中和 naoh aq hcl aq nacl aq h2o l h 57 3kj mol 2 铁生锈 3fe s 3 2o2 g fe2o3 s h 824kj mol 3 生石灰遇水 cao s h2o l ca oh 2 aq h 571 6kj mol 共同点 化学反应中的自发反应 1 酸碱中和 naoh aq hcl aq nacl aq h2o l h 57 3kj mol 2 铁生锈 3fe s 3 2o2 g fe2o3 s h 824kj mol 3 生石灰遇水 cao s h2o l ca oh 2 aq h 571 6kj mol 共同点 放热反应 化学反应中的自发反应 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显著程度 就称为自发反应 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显著程度 就称为自发反应 特征 具有方向性 即反应在某个方向在一定条件下是自发的 其逆方向的反应在该条件下肯定不自发 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 焓判据 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 这一经验规律就是焓判据 是判断化学反应进行方向的判据之一 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 1 多数能自发进行的化学反应是放热反应 例如 4fe oh 2 s 2h2o l o2 g 4fe oh 3 s h 298k 444 3kj mol 2 有不少吸热反应也能自发进行 例如 nh4hco3 s ch3cooh aq co2 g ch3coonh4 aq h2o l h 298k 37 30kj mol 3 有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行 但在较高温度下则能自发进行 例如 caco3 s cao s co2 g h 298k 178 2kj mol 1 多数能自发进行的化学反应是放热反应 例如 4fe oh 2 s 2h2o l o2 g 4fe oh 3 s h 298k 444 3kj mol 2 有不少吸热反应也能自发进行 例如 nh4hco3 s ch3cooh aq co2 g ch3coonh4 aq h2o l h 298k 37 30kj mol 3 有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行 但在较高温度下则能自发进行 例如 caco3 s cao s co2 g h 298k 178 2kj mol 只根据焓变来判断反应的方向是不全面的 练习1 已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为 c 金刚石 s o2 g co2 g h1 395 41kj mol c 石墨 s o2 g co2 g h2 393 51kj mol关于金刚石与石墨的转化 下列说法正确的是 a 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c 石墨比金刚石能量低d 金刚石比石墨能量低 练习1 已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为 c 金刚石 s o2 g co2 g h1 395 41kj mol c 石墨 s o2 g co2 g h2 393 51kj mol关于金刚石与石墨的转化 下列说法正确的是 a 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c 石墨比金刚石能量低d 金刚石比石墨能量低 ac 熵 热力学上用来表示混乱度的状态函数 s 单位 j mol 1 k 1 熵值最小 熵值最大 熵值最小 熵值最大 熵值最小 结论 同一物质的熵值 气态 液态 固态 熵 热力学上用来表示混乱度的状态函数 s 单位 j mol 1 k 1 熵增原理 在与外界隔离的体系中 自发过程将导致体系的熵增大 这一经验规律叫做熵增原理 s 0 熵 热力学上用来表示混乱度的状态函数 s 单位 j mol 1 k 1 熵增原理 在与外界隔离的体系中 自发过程将导致体系的熵增大 这一经验规律叫做熵增原理 s 0 熵判据 用熵变 s 来判断化学反应方向时就称为熵判据 熵 热力学上用来表示混乱度的状态函数 s 单位 j mol 1 k 1 熵增原理 在与外界隔离的体系中 自发过程将导致体系的熵增大 这一经验规律叫做熵增原理 s 0 熵判据 用熵变 s 来判断化学反应方向时就称为熵判据 s s生成物 s反应物 练习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 根据焓判据不能自发分解d 碳酸盐都不稳定 都能自发分解 练习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 根据焓判据不能自发分解d 碳酸盐都不稳定 都能自发分解 ac 练习3 下列反应中 在高温下不能自发进行的是 d co g c s 1 2o2 g b 2n2o5 g 4no2 g o2 g a nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g c mgco3 s mgo s co2 g 练习3 下列反应中 在高温下不能自发进行的是 d co g c s 1 2o2 g b 2n2o5 g 4no2 g o2 g a nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g c mgco3 s mgo s co2 g 熵增 练习3 下列反应中 在高温下不能自发进行的是 d co g c s 1 2o2 g b 2n2o5 g 4no2 g o2 g a nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g c mgco3 s mgo s co2 g 熵增 熵增 练习3 下列反应中 在高温下不能自发进行的是 d co g c s 1 2o2 g b 2n2o5 g 4no2 g o2 g a nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g c mgco3 s mgo s co2 g 熵增 熵增 熵增 练习3 下列反应中 在高温下不能自发进行的是 d co g c s 1 2o2 g b 2n2o5 g 4no2 g o2 g a nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g c mgco3 s mgo s co2 g 熵减 熵增 熵增 熵增 练习3 下列反应中 在高温下不能自发进行的是 d co g c s 1 2o2 g b 2n2o5 g 4no2 g o2 g a nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g c mgco3 s mgo s co2 g d 熵减 熵增 熵增 熵增 复合判据 吉布斯自由能变 复合判据 吉布斯自由能变 g h t s 0反应可以自发进行 练习4 知道了某过程有自发性之后 则可判断出过程的方向可确定过程是否一定会发生可预测过程发生完成的快慢可判断过程的热效应 练习4 知道了某过程有自发性之后 则可判断出过程的方向可确定过程是否一定会发生可预测过程发生完成的快慢可判断过程的热效应 a 小结 化学反应进行方向的判据 小结 化学反应进行方向的判据 1 焓判据 小结 化学反应进行方向的判据 1 焓判据 能量降低的方向 就是反应容易进行的方向 h 0 小结 化学反应进行方向的判据 1 焓判据 2 熵判据 能量降低的方向 就是反应容易进行的方向 h 0 小结 化学反应进行方向的判据 1 焓判据 2 熵判据 能量降低的方向 就是反应容易进行的方向 h 0 熵增的方向 就是反应容易进行的方向 s 0 小结 化学反应进行方向的判据 1 焓判据 2 熵判据 3 复合判据 能量降低的方向 就是反应容易进行的方向 h 0 熵增的方向 就是反应容易进行的方向 s 0 小结 化学反应进行方向的判据 1 焓判据 2 熵判据 3 复合判据 能量降低的方向 就是反应容易进行的方向 h 0 熵增的方向 就是反应容易进行的方向 s 0 吉布斯自由能减小的方向 就是反应容易进行的方向 g 0 小结 课堂训练 1 下列说法正确的是 a 放热反应不一定是自发进行的反应b 吸热反应一定是非自发进行的c 自发进行的反应一定容易发生d 反应速率快的一定是自发进行的 课堂训练 1 下列说法正确的是 a 放热反应不一定是自发进行的反应b 吸热反应一定是非自发进行的c 自发进行的反应一定容易发生d 反应速率快的一定是自发进行的 a 2 下列说法中正确的是 a 凡是放热反应都是自发的 凡是吸热反应都是非自发的b 自发反应一定是熵增大的反应 非自发反应一定是熵减小或不变的反应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 2 下列说法中正确的是 a 凡是放热反应都是自发的 凡是吸热反应都是非自发的b 自发反应一定是熵增大的反应 非自发反应一定是熵减小或不变的反应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 3 下列对熵的理解不正确的是 a 同种物质气态时熵值最大 固态时熵值最小b 体系越有序 熵值越小 越混乱 熵值越大c 与外界隔离的体系 自发过程将导致体系的熵减小d 25 1 01 105pa时 2n2o5 g 4no2 g o2 g 是熵增的反应 3 下列对熵的理解不正确的是 a 同种物质气态时熵值最大 固态时熵值最小b 体系越有序 熵值越小 越混乱 熵值越大c 与外界隔离的体系 自发过程将导致体系的熵减小d 25 1 01 105pa时 2n2o5 g 4no2 g o2 g 是熵增的反应 c 4 下列关于判断过程的方向的说法正确的是 a 所有自发进行的化学反应都是放热反应b 高温高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应c 由能量判据和熵判据组合而成的复合判据 将更适合于所有的过程d 同一物质的固 液 气三种状态的熵值相同 4 下列关于判断过程的方向的说法正确的是 a 所有自发进行的化学反应都是放热反应b 高温高压下