202X年高中化学第2章化学反应的方向、限度与速率2.1化学反应的方向课件16鲁科版选修4

1、第一节 化学反响的方向学习要求1、理解能量判据、熵的概念2、利用能量判据判断反响进展的方向3、利用熵变判断反响进展的方向化学反响进展的快慢化学反响的限度化学反响进展的方向化学反响速率化学平衡能量判据和熵判据生活中的自发过程(1)自然界中水由高处往低处流，而不会自动从自然界中水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流；低处往高处流；(2) 铁器暴露在潮湿空气中会生锈；这些过程都铁器暴露在潮湿空气中会生锈；这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。是自发的，其逆过程就是非自发的。 这些生活中的现象将向何方开展，我们这些生活中的现象将向何方开展，我们非常清楚，因为它们有明显的自发性非常清楚，因为它们

2、有明显的自发性其其中是否蕴藏了一定的科学原理？中是否蕴藏了一定的科学原理？化学反响中的自发过程(1)甲烷燃烧：甲烷燃烧：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=802.3 kJ/mol(2)铁生锈：铁生锈：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=-824 kJ/mol(3)氢气和氧气反响：氢气和氧气反响：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H=571.6 kJ/mol共同点共同点放热反响放热反响E反反 E生生一、自发过程与能量判据1 1、自发过程：在一定条件下不需要外力作、自发过程：在一定条件下不需要外力作用就能自动进展的过程。用就能自动进展的过程。

3、共同特点：体系趋向于从高能状态转变共同特点：体系趋向于从高能状态转变为低能状态为低能状态2 2、能量判据：自发过程的体系取向于从高、能量判据：自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态能状态转变为低能状态( (这时体系会对外部这时体系会对外部做功或释放热量做功或释放热量) )，这一经历规律就是能量，这一经历规律就是能量判据，是判断化学反响进展方向的判据之一。判据，是判断化学反响进展方向的判据之一。练习1金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为： C(金刚石、s)+O2(g)=CO2(g) H1 C(石墨、s)+O2(g)=CO2(g) H2关于金刚石与石墨的转化，以下说法正确的选项是A.

4、金刚石转化成石墨是自发进展的过程B.石墨转化成金刚石是自发进展的过程C.石墨比金刚石能量低D.金刚石比石墨能量低AC练习2知道了某过程有自发性之后，那么可判断出过程的方向可确定过程是否一定会发生可预测过程发生完成的快慢可判断过程的热效应A 有些过程也是自发的，这当中有的与物质的能量上下无关，有的虽与能量上下有关，但用能量判据却无法解释清楚，例如：两种理想气体的混合可顺利自发进展，无须借助外力两种理想气体的混合可顺利自发进展，无须借助外力N2O5分解：分解： 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)； 碳铵的分解：碳铵的分解：(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);

5、H=+74.9 kJ/mol自发进展的吸热反响自发进展的吸热反响二、熵与熵判据1在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。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，这一经历规律叫做熵增原理，是判断化学反响方向的另一判据熵判据。3同一物质，在气态时熵最大，液态时次之，固态时最小。三、能量判据和熵判据的应用能量判据中，自发过程取向于最低能量状态的倾向能量判据中，自发过程取向于最低能量状态的倾向 熵判据中，自发过程取向于最大混乱度的倾向熵判据中，自发过程取向于最大混乱度的倾向 很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个很多情况下，简单地只用

6、其中一个判据判断同一个反响，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据兼反响，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据兼顾。由能量判据顾。由能量判据(以焓变为根底以焓变为根底)和熵判据组合成的复合和熵判据组合成的复合判据将更适合于所有的过程。判据将更适合于所有的过程。练习练习3碳铵碳铵(NH4)2CO3(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气，在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的选项是对其说法中正确的选项是A A、碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的、碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大。熵增大。B B、碳铵分解是因为外界给予了能量、碳铵分解是因为外界给予了

7、能量C C、碳铵分解是吸热反响，根据能量判据不能自发分、碳铵分解是吸热反响，根据能量判据不能自发分解解D D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。A练习练习4以下反响中，在高温下不能自发进展的是以下反响中，在高温下不能自发进展的是D. CO(g)C(s)1/2O2B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(s)D熵减熵增熵增熵增1过程的自发性只能用于判断过程的方向，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会发生和过程发生的不能确定过程是否一定会

8、发生和过程发生的速率。例如金刚石有向石墨转化的倾向，但速率。例如金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么时候发生，多快才能完成，是能否发生，什么时候发生，多快才能完成，就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。注意2在讨论过程的方向时，指的是没有外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。系施加某种作用，就可能出现相反的结果。例如石墨经高温高压还是可以变为金刚石例如石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。的。小结一、化学反响进展方向的判据1能量判据2熵判据二、理解熵的含义和熵的变化1、放热的自发过程可能是熵减小的过程，如铁生、放热的自发过程可能是熵减小的过程，如铁生锈、氢气燃烧等；也可能是熵无明显变化或增加锈、氢气燃烧等；也可能是熵无明显变化或增加的过程，如金刚石和石墨的互变熵不变；活泼金的过程，如金刚石和石墨的互变熵不变；活泼金属与酸的置换反响熵增等属