原创1：2.4 化学反应进行的方向.ppt

1、青春土建,立志精英,淘出优秀的你,组织建设,化学 必修 4,化学反应进行的方向,留意生活,情景设计,Cu和AgNO3反应,红墨水扩散,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 = -2217.5 kJmol-1 2Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s) H = -822 kJmol-14Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s) H = -1648.4 kJmol-1 H2(g) + F2(g) = 2HF(g) H = -546.6 kJmol-1,共同特点：H

2、0 即放热反应,交流讨论,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,总结感悟,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） 能量判据（焓判据）,结论：H 0有利于反应自发进行，但自发反应不一定要H 0,2NH4Cl(s)+Ba(OH)28 H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) (NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g),焓变只是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。,H 0,交流讨论,是不是

3、所有自发进行的化学反应都是放热的？,有 序,混 乱,2、熵判据,（1）熵：用来度量体系混乱程度的物理量。 （2）符号：S 单位：Jmol-1K-1 （3）体系混乱度越大，熵值越大。,总结感悟,S(水) ：69.9J mol-1K-1,S(冰) ：47.9J mol-1K-1,S(水蒸气)：188.7J mol-1K-1,同一物质：S(g) S(l) S(s),固体的溶解、气体的扩散过程等都是混乱度增加的过程。,交流讨论,气体及其物质的量的增多是体系熵值变化的主要决定因素,（4）熵变和熵增原理,在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理叫做熵增原理。,熵变（S）：产生新物质或物质

4、状态有变化就存在着熵变。 S=S产物S反应物,该原理是用来判断过程方向的一个因素，又称为熵判据。,总结感悟,分析下列过程的焓变、熵变与反应方向 焓变 熵变 能否自发 NH3(g)+ HCl(g)= NH4Cl(s) NH4Cl(s) = NH3(g)+ HCl(g) NH4Cl(s) = NH3(g)+ HCl(g),加热,反应能否自发还与温度有关,交流讨论,0 0 能,0 0 不能,0 0 能,放热,熵增,吸热,熵增,S=+169.6Jmol-1K-1,（2）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g ),H=+178.2kJmol-1,H= - 57.3kJmol-1,自发,高温自发，低温

5、不自发,（1）H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l),S=+80.7Jmol-1K-1,分析下列过程的焓变、熵变与反应方向,交流讨论,G=H-TS,3、复合判据,G0,G0,H 0 S 0 非自发,G=0,H 0 S 0 自发 H 0 S 0 低温可行 H 0 S 0 高温可行,可逆反应到达平衡状态,总结感悟,2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g),H = -78.03 kJmol-1 S = +494.4 Jmol-1K-1,CO(g)=C(s，石墨)+1/2O2(g),H =+110.5 kJmol-1 S = -89.36 Jmol-1K-1,判断下列反应能否自发进行,4

6、Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s),H = -444.3kJmol-1 S = -280.1 Jmol-1K-1,交流讨论,1、反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。,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。,总结感悟,1、下列反应中，在高温下不能自发进行的是（） A、(NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) B、2N2O5(g)4NO2(g)O2(g) C、MgCO3(s)MgO(s)CO2(g) D、CO(g)C(s)1/

7、2O2,D,当堂巩固,2、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,当堂巩固,3、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，据能量判据能自发分解 D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解,A,当堂巩固,4、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/mol C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6 kJ/mol,D,当堂巩