【化学】24《化学反应进行的方向》课件(新人教版选修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,【思考与交流】,以上两个过程有什么共同点？,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。,非自发过程：在一定条件下，需持续借助外部力量才能进行的过程。,非自发反应：在一定条件下需持续借助外力才能进行的反应，称为非自发反应。,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=-2217.5kJmol-12Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)H=-822kJmol-14Fe(s)+3O2(g)=Fe2O3(s)H=-1648.4kJmol-1H2(g)+F2(g)=2HF(g)H=-546.6kJmol-1,共同特点：HO即放热反应,放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定，HO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,H0,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H0）。,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：H0的过程有自发进行的倾向,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,3.熵判据,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。熵增反应易自发,自发反应一定是熵增加的反应吗？,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),结论：SO有利于反应自发进行，自发反应不一定要SO,熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素。,G=H-TS,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G0时，反应为非自发反应,当G=0时，反应处于平衡状态,H,S,2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g),H=-78.03kJmol-1,S=494.4Jmol-1K-1,CO(g)=C(s,石墨)+1/2O2(g),H=110.5kJmol-1,S=-89.36Jmol-1K-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=-444.3kJmol-1,S=-280.1Jmol-1K-1,H(298K)=178.2kJmol-1,S(298K)=169.6Jmol-1K-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,【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。,D,2、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。3、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,4、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,5、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,D,6、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.2CO(g)2C(s)O2(g),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,3某化学反应的H122kJmol-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【解析】从焓变考虑，该反应是放热反应，可自发进行；从熵变考虑，该反应是熵增反应，也可以自发进行。综合考虑，该反应在任何温度下，都能自发进行。【答案】A。,4已知反应CaCO3(s)CaO(s)CO2(g）；H+178.2kJmol-1S+169.6Jmol-1K-1。该反应在常温下能否自发进行？如果不能，请你通过计算讨论该反应能自发进行的条件。【解析】