最新【化學(xué)】2.4《化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向》課件(新人教版選修4)

1、 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢 化學(xué)反應(yīng)的限度 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡 ? 化學(xué)反應(yīng)原理的組成部分化學(xué)反應(yīng)原理的組成部分 自發(fā)反應(yīng)：在自發(fā)反應(yīng)：在下下需外界幫助就能需外界幫助就能 進(jìn)行的反應(yīng)，稱為自發(fā)反應(yīng)。進(jìn)行的反應(yīng)，稱為自發(fā)反應(yīng)。 自發(fā)過程：在自發(fā)過程：在下，下，借助外部力量就能借助外部力量就能 進(jìn)行的過程。進(jìn)行的過程。 清清識識知知單單 【化學(xué)】2.4化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向課 件(新人教版選修4) 這些生活中的現(xiàn)象將向何 方發(fā)展，我們非常清楚，因為它 們有明顯的自發(fā)性其中是否 蘊(yùn)藏了一定的科學(xué)原理？ 能量由高到低能量由高到低 下列反應(yīng)在一定條件下都能自發(fā)進(jìn)行，你知道這下列反應(yīng)在一定條

2、件下都能自發(fā)進(jìn)行，你知道這 些反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的主要原因嗎？些反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的主要原因嗎？ C C3 3H H8 8(g) + 5O(g) + 5O2 2(g) = 3CO(g) = 3CO2 2(g) + 4H(g) + 4H2 2O(l) O(l) H = -2217.5 kJH = -2217.5 kJmolmol-1 -1 2Na(s) + Cl2Na(s) + Cl2 2(g) = 2NaCl(s) (g) = 2NaCl(s) H = -822 kJH = -822 kJmolmol-1 -1 4Fe(s) + 3O4Fe(s) + 3O2 2(g) = Fe(g) = Fe2 2O

3、 O3 3(s)(s) H = -1648.4 kJH = -1648.4 kJmolmol-1 -1 H H2 2(g) + F(g) + F2 2(g) = 2HF(g)(g) = 2HF(g) H H = = -546.6 kJ -546.6 kJmolmol-1 -1 共同特點：共同特點：H O H O 即放熱反應(yīng)即放熱反應(yīng) 放熱反應(yīng)使體系能量降低，能量越低越放熱反應(yīng)使體系能量降低，能量越低越 穩(wěn)定，穩(wěn)定，H O H O 有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行 清清識識知知單單 反應(yīng)物的總能量反應(yīng)物的總能量高高 生成物的總能量生成物的總能量低低 放熱反應(yīng)放熱反應(yīng) H H0 0 高能狀態(tài)高

4、能狀態(tài)低能狀態(tài)低能狀態(tài) 思考：是不是所有自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)思考：是不是所有自發(fā)進(jìn)行的化學(xué) 反應(yīng)都是放熱的？反應(yīng)都是放熱的？ 思思與與題題問問考考 結(jié)論：結(jié)論：H OH O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行， 但自發(fā)反應(yīng)不一定要但自發(fā)反應(yīng)不一定要H OH 0 S 0 有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。 自發(fā)過程的體系趨向于由有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序，導(dǎo)致體自發(fā)過程的體系趨向于由有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序，導(dǎo)致體 系的熵增大，這一經(jīng)驗規(guī)律叫做系的熵增大，這一經(jīng)驗規(guī)律叫做，也就是，也就是 反應(yīng)方向判斷的反應(yīng)方向判斷的 1 1、同一物質(zhì)氣態(tài)時熵值、同一物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大最大，液態(tài)，液態(tài)較小較小，固態(tài)時，固態(tài)時最小最小

5、。 2 2、固體的、固體的溶解溶解過程、墨水過程、墨水?dāng)U散擴(kuò)散過程和氣體過程和氣體擴(kuò)散擴(kuò)散過程。過程。 3 3、反應(yīng)過程中氣體物質(zhì)的量、反應(yīng)過程中氣體物質(zhì)的量增加增加的反應(yīng)。的反應(yīng)。 清清識識知知單單 自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？ 2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l) 結(jié)論：結(jié)論：S OS O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行， 自發(fā)反應(yīng)不一定要自發(fā)反應(yīng)不一定要S OS O 熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的 一個因素一個因素, ,但不是唯一因素。但不是唯一因素。 思考交流：思考交流： 分析下列

6、過程的焓變、熵變判斷反應(yīng)能否自發(fā)分析下列過程的焓變、熵變判斷反應(yīng)能否自發(fā) 焓變焓變 熵變熵變 能否自發(fā)能否自發(fā) NHNH3 3(g)+ HCl(g)= NH(g)+ HCl(g)= NH4 4Cl(s)Cl(s) 0 0 NHNH4 4Cl(s)Cl(s) = NH= NH3 3(g)+ HCl(g)(g)+ HCl(g) NHNH4 4Cl(s)Cl(s) = NH= NH3 3(g)+ HCl(g)(g)+ HCl(g) 反應(yīng)能否自發(fā)還與反應(yīng)能否自發(fā)還與有關(guān)有關(guān) 0 0 0 0 0 不一定不一定 不一定不一定 不一定不一定 G=G=H-TH-TS S 自由能變化自由能變化G G綜合考慮了焓

7、變和熵變及溫度綜合考慮了焓變和熵變及溫度 對體系的影響對體系的影響 當(dāng)當(dāng)G0G0G0時，反應(yīng)為非自發(fā)反應(yīng)時，反應(yīng)為非自發(fā)反應(yīng) 視視學(xué)學(xué)科科野野 綜合判據(jù)綜合判據(jù) H H S S 2KClO2KClO3 3(s)=2KCl(s)+3O(s)=2KCl(s)+3O2 2(g)(g) H = -78.03 kJmolH = -78.03 kJmol-1 -1 S = 494.4 JmolS = 494.4 Jmol-1 -1K K-1 -1 CO(g)=C(s,CO(g)=C(s,石墨石墨)+1/2O)+1/2O2 2(g)(g)H = 110.5 kJmolH = 110.5 kJmol-1 -1

8、 S = -89.36 JmolS = -89.36 Jmol-1 -1K K-1 -1 能能 不能不能 4Fe(OH)4Fe(OH)2 2(s)+2H(s)+2H2 2O(l)+OO(l)+O2 2(g)=4Fe(OH)(g)=4Fe(OH)3 3(s)(s) H = -444.3kJmolH = -444.3kJmol-1 -1 S = -280.1 JmolS = -280.1 Jmol-1 -1K K-1 -1 H (298K)= 178.2 kJmolH (298K)= 178.2 kJmol-1 -1 S (298K)= 169.6 JmolS (298K)= 169.6 Jmol

9、-1 -1K K-1 -1 CaCOCaCO3 3(s) = CaO(s)+CO(s) = CaO(s)+CO2 2(g)(g) 一定條件下能一定條件下能 一定條件下能一定條件下能 1 1反應(yīng)的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)的方向反應(yīng)的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)的方向，不能確，不能確 定反應(yīng)是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。例如涂定反應(yīng)是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。例如涂 有防銹漆和未涂防銹漆的鋼制器件，二者發(fā)生腐蝕有防銹漆和未涂防銹漆的鋼制器件，二者發(fā)生腐蝕 過程的自發(fā)性是相同的，但只有后者可以實現(xiàn)。過程的自發(fā)性是相同的，但只有后者可以實現(xiàn)。 【注意注意】 2 2在討論過程的方向時，在討論過程的方向時，

10、指的是沒有外界干擾時體指的是沒有外界干擾時體 系的性質(zhì)系的性質(zhì)。如果允許外界對體系施加某種作用，就。如果允許外界對體系施加某種作用，就 可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。例如水泵可以把水從低水位可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。例如水泵可以把水從低水位 升至高水位；高溫高壓下可以是石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，升至高水位；高溫高壓下可以是石墨轉(zhuǎn)化為金剛石， 實現(xiàn)的先決條件是要向體系中輸入能量，該過程的實現(xiàn)的先決條件是要向體系中輸入能量，該過程的 本質(zhì)仍然是非自發(fā)性的。本質(zhì)仍然是非自發(fā)性的。 影響因素：影響因素： 化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)的方向 反應(yīng)焓變反應(yīng)焓變 反應(yīng)熵變反應(yīng)熵變 共同影響共同影響 吸熱吸熱放熱放熱熵增熵增熵減熵減 焓減

11、小有利于反應(yīng)自發(fā)，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā) 結(jié)結(jié)總總識識知知 溫度溫度 1 1、下列過程是非自發(fā)的是、下列過程是非自發(fā)的是（ ） A A、水由高處向低處流；水由高處向低處流； B B、天然氣的燃燒；天然氣的燃燒； C C、鐵在潮濕空氣中生銹；鐵在潮濕空氣中生銹； D D、室溫下水結(jié)成冰。室溫下水結(jié)成冰。 2 2、碳酸銨（、碳酸銨（NHNH4 4）2 2COCO3 3在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨 氣，對其說法中正確的是氣，對其說法中正確的是（ ） A A、其分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體，使體系的熵增大；其分解是因為生成了易揮發(fā)的氣

12、體，使體系的熵增大； B B、其分解是因為外界給予了能量；其分解是因為外界給予了能量； C C、其分解是吸熱反應(yīng)，據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解；其分解是吸熱反應(yīng)，據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解； D D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。 D D A A 3 3、下列說法正確的是、下列說法正確的是（ ） A A、凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，由于吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的；凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，由于吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的； B B、自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減少或不變；自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減少或不變； C C、自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實現(xiàn)；自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下

13、才能實現(xiàn)； D D、自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實現(xiàn)。自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實現(xiàn)。 4 4、一定能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是、一定能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是（ ） A A、吸熱反應(yīng)；吸熱反應(yīng)； B B、放熱反應(yīng)；放熱反應(yīng)； C C、熵增加反應(yīng)；熵增加反應(yīng)； D D、熵增加且放熱的反應(yīng)。熵增加且放熱的反應(yīng)。 C C D D 5 5、下列說法不正確的是（、下列說法不正確的是（ ） A. A. 焓變是一個與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，焓變是一個與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素， 多數(shù)的能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。多數(shù)的能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。 B. B. 在同一條件下不同物質(zhì)有不同的熵值，其體系在同一條件下不同物質(zhì)

14、有不同的熵值，其體系 的混亂程度越大，熵值越大。的混亂程度越大，熵值越大。 C. C. 一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反應(yīng)放熱還是一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反應(yīng)放熱還是 吸熱吸熱 D. D. 一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與焓變和熵變的共同一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與焓變和熵變的共同 影響有關(guān)影響有關(guān) C C 6 6、以下自發(fā)反應(yīng)可用能量判據(jù)來解釋的是、以下自發(fā)反應(yīng)可用能量判據(jù)來解釋的是 ( )( ) A A、硝酸銨自發(fā)地溶于水硝酸銨自發(fā)地溶于水 B B、2N2N2 2O O5 5(g)=4NO(g)=4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g)；H=+56.7kJ/molH=+56.7kJ/mol

15、 C C、(NH(NH4 4 ) )2 2COCO3 3(s)=NH(s)=NH4 4HCOHCO3 3(s)+NH(s)+NH3 3(g); (g); H=+74.9 H=+74.9 kJ/molkJ/mol D D、2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l); O(l); H=-571.6 kJ/molH=-571.6 kJ/mol D D D D7 7、下列反應(yīng)中，熵減小的是（、下列反應(yīng)中，熵減小的是（ ） A. (NHA. (NH4 4 ) )2 2COCO3 3(s)(s)NHNH4 4HCOHCO3 3(s)+NH(s)+NH3 3(g)(g) B. 2NB. 2N2 2O O5 5(g)(g)4NO4NO2 2(g)(g)O O2 2(g)(g) C. MgCOC. MgCO3 3(s)(s)MgO(s)MgO(s)COCO2 2(g)(g) D. 2CO(g)D. 2CO(g)2C(s)2C(s)O O2 2