人教版选修四 2.4 化学反应进行的方向 课件（23张）1.ppt

第四节化学反应进行的方向 自然界中水总是从高处往低处流 正电荷是从电势高的地方向电势低的地方流动 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 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 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 如何判断一个过程 一个反应能否自发进行 下列反应在一定条件下都能自发进行 你知道这些自发进行反应的共同特点吗 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 1 从能量角度分析它们为什么可以自发 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 能量判据 焓判据 自发过程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 与 题 问 考 化学反应进行方向的判据 一 能量判据 焓判据 思考 是不是所有自发进行的化学反应都是放热的 结论 h 0有利于反应自发进行 但自发反应不一定要 h 0 2n2o5 g 4no2 g o2 g h 56 7kj mol nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g h 74 9kj mol 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 有序 混乱 火柴散落有趋向于最大混乱度的倾向 二 熵判据 1 熵的含义 熵是衡量体系混乱度大小的物理量 即熵是用来描述体系的混乱度的 符号用s表示 单位 j mol 1 k 1 体系混乱度越大 熵值越大 体系混乱度越小 熵值越小 1 同一条件下 不同物质的熵值不同2 同一物质气态时熵值最大 液态较小 固态时最小 3 产生气体的反应 熵值增大 4 反应过程中气体物质的量增加的反应 熵值增大 熵值大小判断 2 熵判据 自发过程的体系趋向于由有序转变为无序 导致体系的熵增大 这一经验规律叫做熵增原理 也就是反应方向判断的熵判据 nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g 2n2o5 g 4no g o2 g 体系熵增加 2nh4cl s ba oh 2 s bacl2 s 2nh3 g 2h2o l 自发反应 冰 有序 水蒸气 无序 自发过程 体系熵增加 反应的熵变与反应方向的关系 1 多数熵增的反应在常温下自发进行 s 0 2 有些熵增的反应在常温下不能进行 但在高温下则能自发进行 s 0 3 有些熵减的反应在一定条件下也能自发进行 s 0 3 熵变 s s 生成物 s 反应物 2h2 g o2 g 2h2o l 结论 s 0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又一个因素 但不是惟一因素 化学反应的最终判据到底是什么呢 g h t s 三 复合判据 自由能变化 当 g 0时 反应自发进行 当 g 0时 反应不自发进行 当 g 0时 平衡状态 一个化学反应能否自发进行 既与反应焓变有关 又与反应熵变有关 恒温 恒压下 反应方向的判据是体系自由能变化 g h s caco3 s cao s co2 g h 178 2kj mol 1 s 169 6j mol 1 k 1室温下反应不能自发进行 但在高温的条件下 则 h t s 0反应自发进行 2no g 2co g n2 g 2co2 g h 113 0kj mol 1 s 143 5j mol 1 k 1室温下反应能自发进行 但该反应速率极慢 需要使用催化剂来加速反应 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 1 由能量判据知 放热过程常常是容易进行的 2 由熵判据知 若干熵增的过程是自发的 3 由能量判据 以焓变为基础 和熵判据组合成的复合判据 吉布斯自由能变 g 将更适合于所有的过程 4 同时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 1 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 c d 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 课堂达标测试 3 下列说法不正确的是 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 c 4 2