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9 鲁科版选修4(1).ppt

第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应的方向 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 利用复合判据判断反应进行的方向 有序 混乱 自然界中水总是从高处往低处流 电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动 室温下冰块自动融化 墨水扩散 食盐溶解于水 火柴棒散落等 大家还能举出一些自发过程的例子吗 自发反应 在一定条件下不需外界帮助就能自动进行的反应 称为自发反应 自发过程 在一定条件下 不借助外部力量就能自动进行的过程 一 自发过程与自发反应 特点 1 单向不可逆 2 体系趋向从高能状态转变为低能状态 3 体系有从有序自发转变为无序的倾向 即混乱程度增大 下列反应在一定条件下都能自发进行 你知道这些反应能自发进行的主要原因吗 c3h8 g 5o2 g 3co2 g 4h2o l h 2217 5kj mol 12na s cl2 g 2nacl s h 822kj mol 14fe s 3o2 g fe2o3 s h 1648 4kj mol 1h2 g f2 g 2hf g h 546 6kj mol 1 共同特点 h o即放热反应 1 能量判据 焓判据 反应物的总能量高 生成物的总能量低 放热反应 h 0 二 化学反应进行方向的判据 2020 1 21 焓判据 放热反应过程中 体系能量降低 h 0 具有自发反应的倾向 思 与 题 问 考 练习1 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 9kj mold 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mol d 思考 是不是所有自发进行的化学反应都是放热的 思 与 题 问 考 焓判据 放热反应过程中 体系能量降低 h 0 具有自发反应的倾向 2nh4cl s ba oh 2 8h2o s nh3 g bacl2 s 10h2o l 2n2o5 g 4no2 g o2 g nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g 焓判据不全面 h o 克劳修斯 德国 熵 s 2 熵判据 熵 衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵 用符号s表示 单位 对于同一物质 s g s l s s 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 熵判据 大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向 s 0 1 同一物质气态时熵值最大 液态较小 固态时最小 2 反应过程中气体物质的量增加的反应 3 生成气体的反应 导致混乱度增加的一些因素 d 练习2 下列反应中 熵减小的是 a nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g b 2n2o5 g 4no2 g o2 g c mgco3 s mgo s co2 g d 2co g 2c s o2 g 熵拉动 在金属钾的制备中为什么金属钠能还原金属钾 na l kcl l nacl l k g 沸点k na 高温 熵判据不全面 自发反应一定是熵增加的反应吗 2h2 g o2 g 2h2o l 美国物理化学家吉布斯 自由能 g g h t s 3 复合判据 自由能变化 g 自由能变化 g综合考虑了焓变和熵变对体系的影响 当 g 0时 反应为自发反应 当 g 0时 反应为非自发反应当 g 0时 反应达到平衡 h s 练习3 某化学反应其 h 122kj mol 1 s 231j mol 1 k 1 则此反应在下列哪种情况下可自发进行 a 在任何温度下都能自发进行 b 在任何温度下都不能自发进行 c 仅在高温下自发进行 d 仅在低温下自发进行 a 2no g 2co g n2 g 2co2 g 在298k 100kpa的条件下 h 113kj mol 1 s 145 3j mol 1 k 1该反应能否用来消除汽车尾气 理由是什么 2 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 例如水泵可以把水从低水位升至高水位 高温高压下可以是石墨转化为金刚石 实现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 影响因素 焓减小有利于反应自发 熵增大有利于反应自发 温度 熵与环境 熵增就是污染 熵与生命 衰老