人教版选修4 第2章第4节 化学反应进行的方向 课件（18张）.ppt

第四节化学反应进行的方向 1 初步了解焓变 熵变与化学反应进行的方向的关系 2 应用焓变和熵变解释日常生产生活中的现象 1 自然界中水总是从高处往低处流 2 墨水扩散 食盐溶解于水 生活中的自发过程 3 生活中 一般在室温下 冰块会融化 铁器暴露在潮湿的空气中会生锈 甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧 这些过程都是自发的 其逆过程就是非自发的 在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程 自发过程的特征 在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应 有明确的方向性 具有做功的本领 要逆转必须借助外界做功 1 自发过程 2 自发反应 一 自发过程的能量判据 能量判据 自发过程的体系倾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 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 1 甲烷燃烧 ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o g h 802 3kj mol 2 铁生锈 2fe 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 放热的自发反应 二 自发过程的熵判据 1 混乱度和熵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 科学家常用熵来度量这种混乱 或有序 的程度 注意同一物质 在气态时熵最大 液态时次之 固态时最小 2 熵判据 在与外界隔离的体系中 自发过程将导致体系的熵增大 这一经验规律叫做熵增原理 是判断化学反应方向的另一判据 熵判据 有序排列的火柴变为无序的排列 下列过程吸热 为什么可以自发进行 1 室温下冰块的融化 硝酸盐类的溶解等都是自发的吸热过程 2 n2o5分解 2n2o5 g 4no2 g o2 g h 56 7kj mol 3 碳酸铵的分解 nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g h 74 9kj mol 上述过程都是熵增过程 故可以自发进行 焓判据和熵判据的应用 1 由焓判据知 放热过程 h 0 常常是容易自发进行的 2 由熵判据知 熵增加 s 0 的过程是自发进行的 3 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 所以我们应兼顾两个判据 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 1 体系自由能变化 符号 g 单位为kj mol g h t s 2 反应进行方向的判断方法 恒温 恒压 g h t s 0 即 h 0 s 0 反应能自发进行 g h t s 0反应达到平衡状态 g h t s 0 即 h 0 s 0 反应不能自发进行 三 焓变与熵变对反应方向的共同影响 当 h 0 s 0 或 h 0 s 0时 反应是否自发进行与温度有关 一般低温时以焓变影响为主 高温时 以熵变影响为主 而温度影响的大小要依据 h s的具体数值而定 nh3 g hcl g nh4cl s h 0 s 0caco3 s cao s co2 g h 0 s 0 低温可行 高温可行 判断这两个反应什么条件下能自发进行 1 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 2 过程的自发性只能用于判断过程的方向 不能确定过程是否一定发生和过程发生的速率 注意 化学反应进行的方向 一 能量判据二 熵判据三 复合判据 放热过程 h 0 常常是容易自发进行的 熵增过程 s 0 常常是容易自发进行的 g h t s g 0反应能自发进行 g 0反应达到平衡状态 g 0反应不能自发进行 1 下列说法中 正确的是 a 化学反应总是伴随着能量的变化b 能够自发进行的反应不一定都是放热反应c 只有放热反应才能够自发进行d 能够自发进行的反应就一定能够发生并完成 ab 2 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3 25 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 d 4 碳酸铵 nh4 2co3 在室温下就能自发地分解产生氨气