高中化学反应的方向及判断依据课件选修4.ppt

第二单元化学反应的方向和限度 专题2化学反应速率与化学平衡 化学反应的方向及判断依据 自然界中水总是从高处往低处流 是自动进行的自发变化过程 具有一定的方向性 1 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 化学反应的方向 自然界中有许多现象是可以自发进行的 请结合自己的生活经验举例说明 1 电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动2 室温下冰块自动融化3 墨水扩散4 食盐溶解于水5 火柴棒散落这些过程都是自发的 其逆过程就是非自发的 化学反应中镁条燃烧 酸碱中和 铁器暴露在潮湿空气中生锈 甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧 锌与cuso4溶液反应生成cu和znso4等 这些过程都是自发的 其逆过程就是非自发的 与自然界中的许多变化一样 化学反应也具有方向性 2 自发反应 在一定的条件下无需外界帮助就能自动进行的反应 一 化学反应的方向 1 水分解生成氢气和氧气的反应2 氯气与溴化钾溶液的反应3 乙烯与溴单质的反应4 氮气和氧气生成一氧化氮的反应 不能 能 不能 能 cl2 2kbr br2 2kcl 书p39交流与讨论 学以致用 如何判断一个过程 一个反应能否自发进行 思考 请观察p40 你知道吗 思考这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点 共同特点 h 0 放热反应 即体系趋向于从高能状态转变为低能状态 稳定 二 判断化学反应方向的依据 1 根据焓变 h 能量 判断 研究表明 对于化学反应 h 放热 有利于反应自发进行 且放出热量越多 体系降低能量越多 反应越完全 反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一 放热反应可以自发进行 吸热反应不能自发进行 你同意这种观点吗 问题解决 下列反应是吸热反应还是放热反应 能否自发进行 nh4no3 s nh4 aq no3 aq 2nh4cl s ba oh 2 8h2o s 2nh3 g bacl2 s 10h2o l 反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一 但不是唯一的因素 是什么因素促使吸热反应也能自发进行呢 混乱度 自发过程取向于最大混乱度的倾向 熵 entropy 描述体系混乱度的物理量 符号 s单位 j mol 1 k 1 构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大 体系的混乱度越大 熵值越大 对于同一物质 s g s l s s 水的三态的熵 s s s l s g nh4no3 s nh4 aq no3 aq 2nh4cl s ba oh 2 8h2o s 2nh3 g bacl2 s 10h2o l 这些反应的混乱度 熵 如何变化 2 判断化学反应方向的依据二 熵判据 大多数自发进行的反应趋向于使体系的混乱度增大的倾向 结论 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 化学反应的 越大 越有利于反应自发进行 问题解决 判断下列过程的熵变大于零还是小于零1 h2o s h2o l h2o g 2 caco3 s cao s co2 g 3 naoh s na aq oh aq 4 n2 g 3h2 g 2nh3 g s 0 s 0 s 0 s 0 s 0有利于反应自发进行 但自发反应不一定是 s 0的反应 结论 综上所述 体系能量减小和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向 要正确判断一个化学反应是否能自发进行 必须综合考虑反应的焓变和熵变 3 综合判断 h s综合考虑 h 0 s 0 一定自发 h 0 s 0 一定非自发 低温可行 高温可行 nh3 g hcl g nh4cl s caco3 s cao s co2 g 研究表明 在温度 压强一定的条件下 看书p42交流与讨论 学以致用 a 相同条件下 自发变化的逆过程是非自发过程 b 自发变化或非自发变化是在给定条件下而言的 若条件改变 自发过程可 非自发过程 而非自发过程可 自发过程 4 相互关系 练习 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 下列反应中 熵减小的是 d 2co g 2c s o2 g b 2n2o5 g 4no2 g o2 g a nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g c mgco3 s mgo s co2 g d 练习 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 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 250c和1 01 105pa时 反应2n2o5 g 4no2 g o2 g h 56 76kj 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