《化學(xué)反應(yīng)的方向》課件2

1、第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向我們生活中越來(lái)越多的汽車帶來(lái)的大氣污染，有人設(shè)想讓CO與NO反應(yīng)產(chǎn)生兩種無(wú)毒的氣體，其中一種是空氣的主要成分之一，寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式 2CO+2NO=2CO2+N2我們生活中越來(lái)越多的汽車帶來(lái)的大氣污染，有人設(shè)想讓CO與NO自然界中有許多自然而然發(fā)生的現(xiàn)象，那么是否所有的化學(xué)反應(yīng)都能夠自發(fā)進(jìn)行呢？自然界中有許多自然而然發(fā)生的現(xiàn)象，那么是否所有的化學(xué)反應(yīng)都能自發(fā)過(guò)程 在溫度和壓強(qiáng)一定的條件下，不借助光、電等外部力量就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。【探究】 探究以下自發(fā)過(guò)程中有哪些共同的變化趨勢(shì)

2、（1）自然界中水總是從高處往低處流；（2）電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動(dòng)；（3）水蒸氣冷凝成水 共同點(diǎn)：高能向低能轉(zhuǎn)化自發(fā)過(guò)程【探究】 共同點(diǎn)：高能向低能 觀察下列幾個(gè)自發(fā)反應(yīng)，找出它們的共同之處 （1）鈉與水反應(yīng) 2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+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)： H0 焓減小 放熱反應(yīng)一、焓變與反應(yīng)方向焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行 觀察下列幾個(gè)自發(fā)反應(yīng)，

3、找出它們的共同之處 （1）鈉與水結(jié)論:反應(yīng)焓變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān) 的一個(gè)因素,但不是唯一因素（4）NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq) CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l) H=+37.3 kJ/mol（5）碳酸鈣分解 CaCO3 (S) = CaO（s）+ CO2（g） H（298K）=+178.2kJ/mol H（1200K）=+176.5kJ/mol結(jié)論:反應(yīng)焓變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)（4）NH4HCO3(探討固體硝酸銨、氫氧化鈉、氯化鈉與蔗都能溶于水，它們?nèi)芙獾倪^(guò)程與焓變有關(guān)么？這些過(guò)程的共同特點(diǎn)是什么？是什么因素決定它們能自發(fā)進(jìn)行？探討固體硝酸銨、氫

4、氧化鈉、氯化鈉與蔗都能溶于水，它們?nèi)芙饣瘜W(xué)反應(yīng)的方向課件2 二 、熵與反應(yīng)方向 1、熵（S）:描述體系混亂度的物理量 單位：Jmol-1K-12、大小判據(jù)： （1）物質(zhì)的混亂度：體系混亂度越大，熵值越大； （2）同一條件：不同物質(zhì)的熵值不同； （3）物質(zhì)的存在狀態(tài)：S(g) S(l) S(s) 二 、熵與反應(yīng)方向2、大小判據(jù)：69.9Jmol-1K-147.9Jmol-1K-1188.7Jmol-1K-1三種狀態(tài)下水的熵 冰 水 水蒸氣69.9Jmol-1K-147.9Jmol-1K-1188. 3、反應(yīng)熵變 （1）符號(hào)：S ( 2 )表達(dá)式:S = S總和(生成物) S總和(反應(yīng)物) ( 3

5、 )正負(fù)判斷： 氣體體積增大的反應(yīng)，S0,熵增加反應(yīng) 氣體體積減小的反應(yīng)，S 0 )有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。從混亂度角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā)？【思考與交流】【歸納與總結(jié)】自發(fā)過(guò)程的體系趨向于由有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序，導(dǎo)致體系的熵增大，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做熵增原理，是反應(yīng)方向判斷的熵判據(jù)火柴散落、墨水?dāng)U散過(guò)程混亂度如何變化？ 熵增加(即S 自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) S=39.4Jmol-1K-1 【思考與交流】 熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行一個(gè)因素, 但也不是唯一因素。自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？2Al(s)+Fe2O3(s)化學(xué)反應(yīng)的最終判據(jù)到

6、底是什么呢？三、焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響 1.判據(jù)：H-TS H-TS 0 反應(yīng)正向不能自發(fā)化學(xué)反應(yīng)的最終判據(jù)到底是什么呢？三、焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共總結(jié)類型HSH-TS反應(yīng)的自發(fā)性1-+2+-3-4+一定為負(fù)任何溫度都自發(fā)一定為正任何溫度都非自發(fā)高溫為正 低溫為負(fù)低溫自發(fā)高溫非自發(fā)高溫為負(fù)低溫為正高溫自發(fā)低溫非自發(fā)總結(jié)類型HS反應(yīng)的自發(fā)性1-+2+-3-4+一定為負(fù)2、使用判據(jù)應(yīng)注意的問(wèn)題：（1）判斷反應(yīng)的自發(fā)性要結(jié)合H和S， 利用H-TS（2）條件是一定溫度、壓強(qiáng)下（3）反應(yīng)具有自發(fā)性，只能說(shuō)明這個(gè)反應(yīng)有進(jìn)行的趨勢(shì)，但這個(gè)反應(yīng)到底能不能發(fā)生，還要涉及反應(yīng)限度和反應(yīng)速率問(wèn)題。2、使用

7、判據(jù)應(yīng)注意的問(wèn)題：影響因素：化學(xué)反應(yīng)的方向 反應(yīng)焓變 反應(yīng)熵變共同影響吸熱放熱熵增熵減小結(jié)焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)影響因素：化學(xué)反應(yīng)的方向 反應(yīng)焓變 反應(yīng)熵變共同影響吸熱放規(guī)律方法總結(jié)自發(fā)反應(yīng)中的焓變和熵變的關(guān)系1、在溫度、壓力一定的條件下，放熱的熵增加的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行2、在溫度、壓力一定的條件下，吸熱的熵減少的反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行3、當(dāng)焓變和熵變的作用相反時(shí)，如果二者大小相差懸殊，可能某一因素占主導(dǎo)地位4、當(dāng)焓變和熵變的作用相反且二者相差不大，溫度可能對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用5、無(wú)熱效應(yīng)的自發(fā)過(guò)程是熵增加的過(guò)程，如兩種理想氣體的混合等。規(guī)律方法總結(jié)自發(fā)反應(yīng)中的焓變和熵變

8、的關(guān)系1、在溫度、壓力一定【課堂測(cè)試】1 下列過(guò)程是非自發(fā)的是（ ）A、水由高處向低處流； B、天然氣的燃燒；C、鐵在潮濕空氣中生銹； D、室溫下水結(jié)成冰。2 碳酸銨（NH4）2CO3在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對(duì)其說(shuō)法中正確的是（ ）A、其分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大；B、其分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量；C、其分解是吸熱反應(yīng)，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。DA【課堂測(cè)試】1 下列過(guò)程是非自發(fā)的是（ ）3、下列說(shuō)法正確的是（ ）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；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；C、自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)；D、自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。4、自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是（ ）A、吸熱反應(yīng)； B、放熱反應(yīng)；C、熵增加反應(yīng)； D、熵增加或者放熱反應(yīng)。CD3、下列說(shuō)法正確的是（ ）CD5、250C和1.01105Pa時(shí)，反應(yīng)2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）； H=56.76kJ/mol，自發(fā)進(jìn)行的原因是（ ）A、是吸熱反應(yīng)； B、是放熱反應(yīng)；C、是熵減少的反應(yīng)；D、熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)。DD6、下列說(shuō)法不正確的是（ ）A. 焓變是一個(gè)與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行