内蒙古赤峰元宝山区二中高二化学《化学反应进行的方向》课件.ppt

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 第四节化学反应进行的方向 一 化学反应的方向 1 自发反应 2 非自发反应 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 在一定条件下 需要外界做功才能进行的反应 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烧电池等 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 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 4fe oh 2 s 2h2o l o2 g 4fe oh 3 s h 0 二 判断化学反应方向的依据 ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o g h 802 3kj mol 2fe s 3 2o2 g fe2o3 s h 824kj mol 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kj mol nh3 hcl nh4cl h 0 1 大多数放热反应 h 0 都能自发进行 室温下硝酸铵的溶解 nh4no3 s nh4 aq no3 aq h 0 2nh4cl s ba oh 2 8h2o s 2nh3 g bacl2 s 10h2o l h 0 2 有的吸热反应 h 0 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 1 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 2 熵判据 反应熵变与反应方向 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 s 0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 s 0熵减反应难自发进行 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 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 h t s g0的反应不能自发进行 h0能自发进行 h 0 s0 s 0 4 吉布斯自由能判断反应自发进行的方向 g h t s nh3 g hcl g nh4cl s h 0 s0 s 0 判断这两个反应什么条件下自发进行 低温可行 高温可行 典例剖析 1 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 d ac 3 下列说法正确的是 a 放热反应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 有些吸热反应也能自发进行 4 250c和1 01 105pa时 反应2n2o5 g 4no2 g o2 g h 56 8kj mol自发进行的原因是 a 是吸热反应 b 是放热反应 c 是熵减少的反应 d 熵增大效应大于能量效应 d d 5 下列说法正确的是 a 凡是放热反应都是自发的 吸热反应都是非自发性的b 自发反应一定是熵增大 非自发反应一定是熵减小或不变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 6 水在273k 1 01 105pa时可转化为固态 在373k时则又可转化为气态 若分别用s g s 1 s s 表示水的气 液 固三种状态的熵值 则下列表达式中 正确的是 a s g s 1 s s c s g s 1 s s d s g s s s 1 b 7 某化学反应其 h 1