課件-化學(xué)反應(yīng)方向5.ppt

化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,學(xué)習(xí)要求 1、理解能量判據(jù)、熵的概念 2、利用能量判據(jù)判斷反應(yīng)進(jìn)行的 方向 3、利用熵變判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ,鹽酸滴加到石灰石上,二氧化碳?xì)怏w通入氯化鈣溶液中,1、高山流水是一個(gè)自動進(jìn)行的自然過程。 高處水一定會流到低處嗎？流動的速率 如何?,2、低處水可以流至高處么？,3、在“低水高流”的過程中一旦外界停止做 功，該過程還能繼續(xù)進(jìn)行下去嗎？,可采取什么措施？,思考與交流,請盡可能多地列舉你熟知的自發(fā)過程。,自發(fā)過程：在一定條件下，不需要外力作 用就能自動進(jìn)行的過程；,非自發(fā)過程：在一定條件下，需持續(xù)借助人 為作用才能進(jìn)行的過程。,以“物體由高處自由下落”為代表，探究自發(fā)過程中有哪些變化趨勢。,（釋放熱量或?qū)ν庾龉Γ?1、能量趨于降低,共同特點(diǎn)：高能態(tài)低能態(tài)+能量,化學(xué)反應(yīng)中的自發(fā)過程,(1)鈉與水反應(yīng)： 2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g) H=368 kJ/mol,(2)鐵生銹： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=-824 kJ/mol,(3)氫氣和氧氣反應(yīng)： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) H=571.6kJ/mol,共同點(diǎn)放熱反應(yīng) H0,一、自發(fā)過程的能量判據(jù),能量判據(jù)：自發(fā)過程的體系取向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(這時(shí)體系會對外部做功或釋放熱量)，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律就是能量判據(jù)。,能量判據(jù)又稱焓判據(jù)，即H0的反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向，焓判據(jù)是判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)之一。,已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為： C(金剛石、s)+O2(g) CO2(g) H1395.41kJ/mol C(石墨、s)+O2(g) CO2(g) H2393.51kJ/mol 關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是 A.金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進(jìn)行的過程 B.石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進(jìn)行的過程 C.石墨比金剛石能量低 D.金剛石比石墨能量低,AC,練習(xí)1,知道了某過程有自發(fā)性之后，則 可判斷出過程的方向 可確定過程是否一定會發(fā)生 可預(yù)測過程發(fā)生完成的快慢 可判斷過程的熱效應(yīng),練習(xí)2,A,？,判斷下列過程中能量的變化情況：,1、冰液態(tài)水水蒸氣,2、氯化鈉晶體溶于水,N2O5分解： 2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol,碳銨的分解： (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol,自發(fā)進(jìn)行的吸熱反應(yīng),以“物體由高處自由下落”為代表，探究自發(fā)過程中有哪些變化趨勢。,2、混亂度趨于增加,1、能量趨于降低,分析剛才兩個(gè)自發(fā)過程中混亂度的變化情況：,1、冰液態(tài)水水蒸氣,2、氯化鈉晶體溶于水,混亂度： 表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)。 混亂度的增加意味著體系變得更加無序,混亂度與熵,熵： 熱力學(xué)上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù)，符號為S 體系的無序性越高，即混亂度越高，熵值就越大,在密閉條件下，體系有由有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向,熵增,同一物質(zhì)，在氣態(tài)時(shí)熵最大，液態(tài)時(shí)次之，固態(tài)時(shí)最小。,熵變S：化學(xué)反應(yīng)中要發(fā)生物質(zhì)的變化或物質(zhì)狀態(tài)的變化，因此存在著熵變。 S=S產(chǎn)物S反應(yīng)物,二、自發(fā)過程的熵判據(jù),熵判據(jù)：,在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做熵增原理，是判斷化學(xué)反應(yīng)方向的另一判據(jù)熵判據(jù)。,自發(fā)過程的變化趨勢,2、混亂度趨于增加,1、能量趨于降低,室溫時(shí)冰融化 10時(shí)水結(jié)冰,三、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向,2、物質(zhì)的混亂度趨于增加,1、物質(zhì)具有的能量趨于降低,H(焓變),S(熵變)0,放熱反應(yīng),自發(fā)進(jìn)行,不自發(fā)進(jìn)行,不能定性判斷,不能定性判斷,H0,H0,H0,H0,S0,S0,S0,S0,熵增原理,0,練習(xí)3,碳銨(NH4)2CO3在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對其說法中正確的是 A、碳銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣 體，使體系的熵增大。 B、碳銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量 C、碳銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(jù)能量判據(jù) 不能自發(fā)分解 D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。,A,練習(xí)4,下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)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,熵減,熵增,熵增,熵增,信息：體系自由能變化（ G ）綜合考慮了焓變和熵變對反應(yīng)體系的影響： G= H-TS（為熱力學(xué)溫度，均為正值）。在恒溫、恒壓下，用G判斷化學(xué)反應(yīng)在該狀況時(shí)自發(fā)進(jìn)行的方向顯得更為科學(xué)（當(dāng)G 0時(shí)可自發(fā)進(jìn)行）。,請閱讀所給信息，然后回答問題,自發(fā)進(jìn)行,不自發(fā)進(jìn)行,低溫時(shí),高溫時(shí),低溫時(shí),高溫時(shí),低溫不自發(fā),高溫自發(fā),低溫自發(fā),高溫不自發(fā),H,一、自發(fā)過程的變化趨勢,1、能量趨于降低,2、混亂度趨于增加,二、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向,2、物質(zhì)的混亂度趨于增加,1、物質(zhì)具有的能量趨于降低,H(焓變)0,S(熵變)0,放熱反應(yīng),熵增原理,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,注意：過程的自發(fā)性只用于判斷過程的方向，不能確定是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。,自發(fā)進(jìn)行,不自發(fā)進(jìn)行,不能定性判斷,不能定性判斷,H0,H0,H0,H0,S0,S0,S0,S0,鞏固練習(xí),發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的條件之一是生成氣體，試?yán)们懊嫠鶎W(xué)知識加以解釋。,已知2