高中化学反应进行的方向（课件）选修4.ppt

第二章化学反应速率和化学平衡 第四节化学反应进行的方向 化学反应进行的快慢 化学反应的限度 化学反应进行的方向 化学反应速率 化学平衡 化学反应原理的组成部分 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 companylogo 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 这些生活中的现象将向何方发展 我们非常清楚 因为它们有明显的自发性 其中是否蕴藏了一定的科学原理 能量由高到低 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 放热反应使体系能量降低 能量越低越稳定 h o有利于反应自发进行 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 日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律 能量判据 焓判据 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即 h 0 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 结论 h o有利于反应自发进行 但自发反应不一定要 h o 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 焓变只是反应能否自发进行的一个因素 但不是惟一因素 只根据焓变来判断反应方向是不全面的 h o 有序 混乱 火柴散落过程混乱度如何变化 从混乱度角度分析它们为什么可以自发 2 熵判据 1 同一物质气态时熵值最大 液态较小 固态时最小 2 固体的溶解过程 墨水扩散过程和气体扩散过程 3 反应过程中气体物质的量增加的反应 导致混乱度增加的一些因素 companylogo 自发反应一定是熵增加的反应吗 2h2 g o2 g 2h2o l 结论 s o有利于反应自发进行 自发反应不一定要 s o 熵变是反应能否自发进行的一个因素 但不是惟一因素 思考交流 根据你已有的知识和经验 分析下列过程的焓变 熵变与反应方向焓变熵变能否自发 nh3 g hcl g nh4cl s 0 nh4cl s nh3 g hcl g nh4cl s nh3 g hcl g 加热 反应能否自发还与温度有关 要正确判断一个化学反应能否自发进行 必须综合考虑反应的焓变 h和熵变 s g h t s 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 h s 2kclo3 s 2kcl s 3o2 g h 78 03kj mol 1 s 494 4j mol 1 k 1 co g c s 石墨 1 2o2 g h 110 5kj mol 1 s 89 36j mol 1 k 1 判断下列反应能否自发进行 4fe oh 2 s 2h2o l o2 g 4fe oh 3 s h 444 3kj mol 1 s 280 1j mol 1 k 1 h 298k 178 2kj mol 1 s 298k 169 6j mol 1 k 1 caco3 s cao s co2 g 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 companylogo 课堂达标测试 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 a 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 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 c d companylogo 5 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都是放热反应 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 companylogo 6 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 companylogo d 7 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