高中化学：2.2.1 化学反应的方向和限度 课件 苏教版选修4 .ppt

化学反应的方向 水往低处流 冰雪融化 自然界中的自发过程体现了自然界变化的方向性 自发反应 在一定条件下 无需外界帮助就能自动进行的反应 问题1 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 请联系已学知识举例 1 在常温下盐酸能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水 而氯化钠和水却不能反应生成盐酸和氢氧化钠 2 铁器暴露在潮湿空气中会生锈 一 化学反应的方向 自发反应 这些过程都是自发的 其逆过程就是非自发的 课本p39页交流与讨论 二 判断化学反应方向的依据 课本p40页你知道吗 1 能量判据 体系趋向于从高能状态转变为低能状态 h 0 对于化学反应而言 绝大多数的放热反应能自发进行 且放出的热量越多 体系能量降低越多 反应越完全焓变 h 是决定反应能否自发进行的因素之一 但不是唯一因素 课本p40 实验现象 其他反应事实 硝酸铵的溶解过程是吸热过程却能自发进行 碳酸钙常温下不能自发进行 但高温下也能自发进行 小结 1 大多数能自发进行的化学反应是放热反应 3 有不少吸热过程也能自发进行 2 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 问题 为什么有些吸热反应或吸热过程也能自发进行呢 消石灰与氯化铵的反应有氨气生成 碳酸钙分解生成二氧化碳气体 可能有气体生成使体系的混乱度增大是反应能自发的原因之一 硝酸铵溶于水后 硝酸根离子和铵根离子由规则的排列转化为能在水中自由地运动 即由有序转变为无序 体系的混乱度增大 有序 混乱 2 熵判据 研究表明 除热效应外 决定反应能否自发进行的另一因素 体系的混乱度 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 熵变 反应前后体系的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 s 0说明反应的混乱度增大 反应的 s越大 越有利于反应自发进行 这个判据叫熵判据 课本p42页问题解决 正确判断一个化学反应是否能够自发进行 课本p42页交流与讨论 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 h即能量判据和熵变 s即熵判据 化学反应能否自发进行的判据 四 焓变与熵变对反应方向的共同影响 复合判据 h t s 0则反应自发进行 h t s 0反应到达平衡状态 h t s 反应不能自发进行 1 反应的自发性只能用于判断反应的方向 不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率 如钢制器件腐蚀 注意 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 如石灰石分解 常温下是非自发的 但在1273k时是自发的反应 典例剖析 例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 室温下水结成冰例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 a 练习与探究 1 下列说法正确的是 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 非自发反应一定是熵减少或不变 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 2 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 c d 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2