化学反应进行的方向课件.ppt

化学反应进行的方向 学习要求1 理解能量判据 熵的概念2 利用能量判据判断反应进行的方向3 利用熵变判断反应进行的方向 水总是自发地由高处往低处流 自发过程 在一定条件下 不需要外力作用就能自动进行的过程 非自发过程 在一定条件下 需持续借助人为作用才能进行的过程 化学反应中的自发过程 1 钠与水反应 2Na s 2H2O l 2NaOH 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 放热反应 H 0 一 自发过程的能量判据 能量判据 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 这一经验规律就是能量判据 能量判据又称焓判据 即 H 0的反应有自发进行的倾向 焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一 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 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 判断下列过程中能量的变化情况 1 冰 液态水 水蒸气 2 氯化钠晶体溶于水 两种理想气体的混合可顺利自发进行 既不吸热也不放热的自发过程 H2 O2 O2H2 有序 混乱 混乱度 表示体系的不规则或无序状态 混乱度的增加意味着体系变得更加无序 混乱度与熵 熵 热力学上用来表示混乱度的状态函数 符号为S 体系的无序性越高 即混乱度越高 熵值就越大 同一物质 在气态时熵最大 液态时次之 固态时最小 熵变 S 化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化 因此存在着熵变 S S产物 S反应物反应过程中气体物质的量增加的反应 固体的溶解过程 墨水扩散过程和气体扩散过程 N2O5分解 2N2O5 g 4NO2 g O2 g H 56 7kJ mol 碳铵的分解 NH4 2CO3 s NH4HCO3 s NH3 g H 74 9kJ mol 自发进行的吸热反应 信息 体系自由能变化 G 综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响 G H T S 为热力学温度 均为正值 在恒温 恒压下 用 G判断化学反应在该状况时自发进行的方向显得更为科学 当 G 0时可自发进行 自发进行 不自发进行 低温时 高温时 低温时 高温时 低温不自发 高温自发 低温自发 高温不自发 H 下列反应中 在高温下不能自发进行的是 D CO g C s 1 2O2 B 2N2O5 g 4NO2 g O2 g A NH4 2CO3 s NH4HCO3 s NH3 g C MgCO3 s MgO s CO2 s D 熵减 熵增 熵增 熵增 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 根据能量判据不能自发分解D 碳酸盐都不稳定 都能自发分解 A 三 化学反应自发进行的方向 2 物质的混乱度趋于增加 1 物质具有的能量趋于降低 H 焓变 S 熵变 0 放热反应 自发进行 不自发进行 不能定性判断 不能定性判断 H 0 H 0 H 0 H 0 S 0 S 0 S 0 S 0 熵增原理 0 1 科学家根据体系存在着力图使 和 的自然现象 提出了相互关联的 和 为最终解决上述问题提供了必要的理论根据 试分别举一例 自身能量趋于 最低 有序 变为 无序 能量判据 熵判据 铁在潮湿空气中生锈 硝酸铵溶于水 2 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 3 下列说法正确的是 A 凡是放热反应都是自发的 由于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 4 自发进行的反应一定是 A 吸热反应 B 放热反应 C 熵增加反应 D 熵增加或者放热反应 D CompanyLogo 5 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 2KClO3 s 2KCl s 3O2 g H 78 03kJ mol 1 S 494 4J