化学反应进行的方向课件.ppt

1、化学反应进行的方向,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应进行的方向 3、利用熵变判断反应进行的方向,水总是自发地由高处往低处流,自发过程：在一定条件下，不需要外力作用就能自动进行的过程；,非自发过程：在一定条件下，需持续借助人为作用才能进行的过程。,化学反应中的自发过程,(1)钠与水反应： 2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g) H=368 kJ/mol,(2)铁生锈： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=-824 kJ/mol,(3)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) H=571.6kJ/mo

2、l,共同点放热反应H0,一、自发过程的能量判据,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(这时体系会对外部做功或释放热量)，这一经验规律就是能量判据。,能量判据又称焓判据，即H0的反应有自发进行的倾向，焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。,练习1,已知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) H1395.41kJ/mol C(石墨、s)+O2(g) CO2(g) H2393.51kJ/mol 关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是 A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程 B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程C.石墨比金刚石能量

3、低 D.金刚石比石墨能量低,A C,知道了某过程有自发性之后，则 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,判断下列过程中能量的变化情况：,1、冰液态水水蒸气,2、氯化钠晶体溶于水,两种理想气体的混合可顺利自发进行,既不吸热也不放热的自发过程,H2,O2,O2 H2,有序,混乱,混乱度：表示体系的不规则或无序状态。混乱度的增加意味着体系变得更加无序,混乱度与熵,熵：热力学上用来表示混乱度的状态函数，符号为S体系的无序性越高，即混乱度越高，熵值就越大,同一物质，在气态时熵最大，液态时次之，固态时最小。,熵变S：化学反应中要发生物质的变化或物质

4、状态的变化，因此存在着熵变。 S=S产物S反应物 反应过程中气体物质的量增加的反应,固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。,N2O5分解： 2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol,碳铵的分解： (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol,自发进行的吸热反应,信息：体系自由能变化（ G ）综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响： G= H-TS（为热力学温度，均为正值）。在恒温、恒压下，用G判断化学反应在该状况时自发进行的方向显得更为科学（当G 0时可自发进行）。,自发进行,不自发进行,低温时,高温时,低温时,

5、高温时,低温不自发,高温自发,低温自发,高温不自发,H,下列反应中，在高温下不能自发进行的是,D. CO(g)C(s)1/2O2,B. 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,碳铵(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、碳铵分解是因为生成了易挥发的气 体，使体系的熵增大。 B、碳铵分解是因为外界给予了能量 C、碳铵分解是吸热反应，根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。,A,三、化学反应自发进行的

6、方向,2、物质的混乱度趋于增加,1、物质具有的能量趋于降低,H(焓变),S(熵变)0,放热反应,自发进行,不自发进行,不能定性判断,不能定性判断,H0,H0,H0,H0,S0,S0,S0,S0,熵增原理,0,1、科学家根据体系存在着力图使_ 和_的自然现象，提出了相互关联的_和_，为最终解决上述问题提供了必要的理论根据。试分别举一例_，_。,自身能量趋于“最低”,“有序”变为“无序”,能量判据,熵判据,铁在潮湿空气中生锈,硝酸铵溶于水,2、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 (NH

7、4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H=-571.6 kJ/mol,D,3：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,4、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。,D,Company Logo,5、某化学反应其H= 122 kJmol-1，S= 231 Jmol-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,2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g),H = -78.03 kJmol-1,S = 494.4 J