苏教版-化学反应的方向.ppt

专题2化学反应速率与化学平衡 一 化学反应的方向 第二单元化学反应的方向和限度 1 了解反应的自发性与反应过程中能量变化及熵值变化的关系2 能用焓变和熵变说明化学反应的方向 学习目标 焓变和熵变与化学反应方向的关系 重难点 水往低处流 冰融化 自然而然发生的现象 风吹叶落 置久均匀 自然而然发生的现象 自然界中有许多自然而然发生的现象 物质间的化学反应是否也能自然发生呢 铁器在潮湿空气中生锈 铁从硫酸铜溶液中置换出铜 酸碱中和 钠与水的反应 其逆过程就是非自发的 交流与讨论 下列反应在室温下能否自发进行 若能 请写出方程式 1 水分解生成H2和O2过程 2 氯气与溴化钾溶液的反应 3 乙烯与溴单质的四氯化碳溶液的反应 4 氮气和氧气生成一氧化氮的反应 5 甲烷和氧气的混合气体遇火就燃烧 自发 自发 非自发 非自发 自发 一 化学反应的方向 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 1 自发反应 可以是通电 光照等 注意 1 一定条件 如加热 高压 下目的 引发反应 2 自发反应在恰当条件下才能实现 特征 有方向性 且不能自动恢复原状 若要恢复必须借助外力 1 C3H8 g 5O2 g 3CO2 g 4H2O l H 2217 5kJ mol2 2Na s Cl2 2NaCl s H 822kJ mol3 4Fe s 3O2 g 2Fe2O3 s H 1648 4kJ mol4 H2 g F2 g 2HF g H 546 6kJ mol 下列反应在一定条件下能够自发进行 它们有哪些共同特征 P43你知道吗 它们能够自发进行的原因 化学反应中的自发过程 共同特点 H 0 即体系趋向于从高能状态转变为低能状态 物理变化 水由高处向低处流 冰融化 特点 体系趋向于从高能状态转变为低能状态 能量越低越稳定 H 焓变 是制约化学反应能否自发进行的因素之一 判断化学反应方向的依据 1 绝大多数的放热反应 H 0 能自发进行 3 吸热过程也能自发进行 2 放出的热量越多 体系能量降低越多 反应越完全 放热反应和吸热反应自发原因 1 焓变 H与反应方向 如 铵盐与碱反应 反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一 但不是唯一的决定因素 还有一个因素是 体系的混乱度 大多数自发反应有趋向于体系的混乱度增大的趋势 有序 混乱 有序 混乱 A B 始态 终态 初态有较高的 有序性 混合后有序性就降低了 也就是说混合过程中气体存在状态的 混乱度 增加了 熵 S 熵 衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵 用符号S表示 对于同一物质 S g S l S s 在一个有大量微粒构成的体系中 微粒之间无规则排列的程度越大 体系的S越大 2 熵判据 判断化学反应方向的依据 熵变 反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变 用 S表示 S S生成物总熵 S反应物总熵 注意 反应的 S越大 越有利于反应自发进行 S s S l S g 水的三态的熵 P45问题解决 1 H2O s H2O l H2O g 2 2NaHCO3 s CaO s CO2 g H2O g 3 NaOH s Na aq OH aq 4 N2 g 3H2 g 2NH3 g 判断下列过程的熵变是大于零还是小于零 S 0 S 0 S 0 S 0 结论 S 0有利于反应自发进行 但自发反应不一定是 S 0的反应 体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向 所以要正确判断一个反应是否能自发进行 必须综合考虑反应的焓变和熵变判据 判断化学反应方向的依据 3 必须综合考虑反应的焓变 H 和熵变 S H0 H 0 S0 S 0 该反应一定能自发进行 该反应一定不能自发进行 该反应在较低温度下能自发进行 该反应在较高温度下能自发进行 如 Mg s 2HCl aq MgCl2 aq H2 g 如 CO2 g H2O l CaCl2 l CaCO3 s 2HCl l 如 NH3 g HCl g NH4Cl s 如 CaCO3 s CaO s CO2 g 恒温恒压时判断反应是否能够自发进行 练习 1 下列说法不正确的是A 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素 多数的能自发进行的反应是放热反应 B 在同一条件下不同物质有不同的熵值 其体系的混乱程度越大 熵值越大 C 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热D 一个反应能否自发进行 与焓变和熵变的共同影响有关 C 2 碳酸铵 NH4 2CO3 在室温下就能自发