《化学反应进行的方向》课件(课标).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,学习要求：1.掌握焓的概念、熵的概念2.利用焓判据判断反应进行的方向3.利用熵判据判断反应进行的方向4.利用复合判据判断反应进行的方向,未涂防锈漆的钢制器件会生锈、香水会扩散到空气中等，这些都是不用借助外力就可以自发进行的过程；用水泵把水从低水位升至高水位，高温高压可以使石墨转化为金刚石，这些是必须在外界对体系施加某种作用时才能实现的过程。化学反应中为什么有的能够自发进行，不需要借助外力，而有些反应或过程需要在特定条件下才能进行呢？这就是化学反应进行的方向的问题。,一：化学反应的方向,1.自发反应：,2.非自发反应：,在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应。,自发过程的特征：,有明确的方向性，具有对外做功的本领。要逆转必须借助外界做功。,在一定条件下，需要外界做功才能进行的反应。,说明：(1)自然界中水由高处往低处流是自发过程，其逆过程就是非自发过程，甲烷与氧气混合遇火就燃烧是自发反应，其逆向是非自发反应。(2)自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器，甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功，可将氢气燃烧反应设计成燃料电池等。(3)非自发过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处流向高处，通电可将水分解生成氢气和氧气。,1.能量判据：反应焓变与反应方向,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H0）。,4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)H0,二：判断化学反应方向的依据,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=802.3kJ/mol,2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)H=824kJ/mol,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=571.6kJ/mol,NH3+HCl=NH4ClH0,(2).有的吸热反应(H0)在一定条件下也能自发进行,焓变(H)是制约化学反应能否自发进行的因素之一但不是唯一因素。,1.熵：衡量一个体系混乱度的物理量称为熵。2.符号：用S表示。3.单位：Jmol1K1T(K)=273+t()4.熵值S越大，体系混乱度越大。同一物质，S（g）S（l）S（s）。,5.大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。,2.熵判据：反应熵变与反应方向,熵变(S):化学反应前后体系熵的变化。S=S产物S反应物,S0熵增反应能自发进行,产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应,S0,S0,S0？,4、吉布斯自由能判断反应自发进行的方向G=H-TS,NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)H0S0S0,判断这两个反应什么条件下自发进行,低温可行,高温可行,典例剖析,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,AC,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1.01105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)H=56.8kJ/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,5.下列说法正确的是()A、凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发性的B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变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,6.水在273K、101105Pa时可转化为固态，在373K时则又可转化为气态。若分别用S(g)、S(1)、S(s)表示水的气、液、固三种状态的熵值，则下列表达式中，正确的是()AS(g)S(1)S(s)CS(g)S(1)=S(s)DS(g)S(s)S(1),B,7.某化学反应其H=-122kJmol-1，S=231Jmol-1K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行()A在任何温度下都能自发进行B在任何温度下都不能自发进行C仅在高温下自发进行D仅在低温下自发进行,A,9煤中含有硫，燃烧时会产生有害的SO2，用生石灰可以消除SO2，减少污染，其反应为CaO(s)+SO2(s)=CaSO3(s)298K、1.01105Pa时，此反应的H=-402.0kJmol-1，S=345.7Jmol-1K-1，在室温下自发进行。则保持此反应自发进行的最高炉温是多少(焓变H及熵变S受温度的影响可忽略)?,G=HTSH/ST-402000J.mol-1/345.7J/mol.K=-1163K,3下列说法中，正确的是()A化学反应总