化學反應中能量變化

1、關于化學反應中能量的變化第1頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四自然界中水總是從高處往低處流；電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動；室溫下冰塊自動融化；墨水擴散；食鹽溶解于水；火柴棒散落等。第2頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四鎂條燃燒；酸堿中和；鐵器暴露在潮濕空氣中會生銹；甲烷和氧氣的混合氣體遇明火就燃燒，鋅與CuSO4溶液會自動反應生成Cu和ZnSO4等，這些過程都是自發(fā)的，其逆過程就是非自發(fā)的。第3頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四1、自發(fā)過程：在一定條件下，不借助外部力量就能自動進行的過程2、自發(fā)反應：在給定的一組條件

2、下，一個反應可以自發(fā)地進行到顯著程度，就稱為自發(fā)反應。【歸納小結】如何判斷一個過程，一個反應能否自發(fā)進行？第4頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四尋找反應能否自發(fā)進行的判據第四節(jié) 化學反應進行的方向第5頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四酸堿中和、鎂條燃燒等這些一定條件下能自發(fā)發(fā)生的反應有何共同特點？【思考與交流】共同特點： H O即放熱反應放熱反應使體系能量降低，能量越低越穩(wěn)定， H O有利于反應自發(fā)進行從能量角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā)？一般情況下， H O即放熱反應易發(fā)生自發(fā)反應。第6頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四體系趨向于

3、從高能狀態(tài)轉變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（這時體系會對外做功或者釋放熱量H 0）?！練w納與總結】一、能量判據（焓判據）第7頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) H= 37.30kJ/mol自發(fā)反應一定要H O ？結論：H O有利于反應自發(fā)進行，自發(fā)反應不一定要H 0 有利于反應自發(fā)進行。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】自發(fā)過程的體系趨向于由有序轉變?yōu)闊o序，導致體系的熵增大，這一經驗規(guī)律叫做熵增原理，也就是反應方向判斷的熵判據第11頁，共25頁，2022年，5月

4、20日，13點0分，星期四自發(fā)反應一定是熵增加的反應嗎？2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) S=39.35Jmol-1K-1 結論：S O有利于反應自發(fā)進行， 自發(fā)反應不一定要S O【思考與交流】 熵變是反應能否自發(fā)進行一個 因素, 但不是惟一因素。第12頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四CaCO3(s) = CaO (s) +CO2 (g)這個反應能否自發(fā)進行？已知： H(298K)=178.2KJmol , S(298K)=169.6Jmol-1K-1思考第13頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四化學反應的最終判據到底是

5、什么呢？ G=HT S三、復合判據（自由能變化）當 G0時，反應不自發(fā)進行當 G=0時，平衡狀態(tài)自主學習：P38科學視野第14頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四溫度對反自發(fā)性的情況 類型HSHTS反應的自發(fā)性1+2+34+永遠是在任何溫度都是自發(fā)反應永遠是+在任何溫度下都是非自發(fā)反應在高溫+ 在低溫在低溫是自發(fā)反應在高溫是非自發(fā)反應在高溫在低溫+在低溫是非自發(fā)反應在高溫是自發(fā)反應第15頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四需要注意：(1)很多情況下，簡單地只用其中一個判據判斷同一個反應，可能會出現(xiàn)相反的判斷結果，所以應兩個判據兼顧。由能量判據(以焓變?yōu)榛?/p>

6、礎)和熵判據組合成的復合判據(吉布斯自由能變G)將更適合于所有的過程。(2)過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發(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，其發(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)；又如裝在不同地方的氣體等例子。第16頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四(3)在討論過程的方向時，指的是沒有外界干擾時體系的性質。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結果。如：水泵可以把水從低水位升至高水位；用高溫可使石灰石分解；高溫高壓石墨轉化為金剛石的例子，實現(xiàn)后者的先決條件是要向體系中輸入能量，該過程的本質仍然是

7、非自發(fā)性的。第17頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四【課堂達標測試】1 下列過程是非自發(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、室溫下水結成冰。2 碳酸銨（NH4）2CO3在室溫下就能自發(fā)地分解產生氨氣，對其說法中正確的是（ ）A、其分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體，使體系的熵增大；B、其分解是因為外界給予了能量；C、其分解是吸熱反應，據能量判據不能自發(fā)分解；D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。DA第18頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四3、下列說法正確的是（ ）A、凡是放熱反應都是自發(fā)的，由于吸熱反應都是非自發(fā)的

8、；B、自發(fā)反應一定是熵增大，非自發(fā)反應一定是熵減少或不變；C、自發(fā)反應在恰當條件下才能實現(xiàn)；D、自發(fā)反應在任何條件下都能實現(xiàn)。4、自發(fā)進行的反應一定是（ ）A、吸熱反應； B、放熱反應；C、熵增加反應；D、熵增加或者放熱反應。CD第19頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四5、250C和1.01105Pa時，反應2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）； H=56.76kJ/mol，自發(fā)進行的原因是（ ）A、是吸熱反應； B、是放熱反應；C、是熵減少的反應；D、熵增大效應大于能量效應。D第20頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四6、下列說法不正確的是（

9、 ）A. 焓變是一個與反應能否自發(fā)進行有關的因素，多數(shù)的能自發(fā)進行的反應都是放熱反應。B. 在同一條件下不同物質有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大。C. 一個反應能否自發(fā)進行取決于該反應放熱還是吸熱D. 一個反應能否自發(fā)進行，與焓變和熵變的共同影響有關C第21頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四D8、下列反應中，熵減小的是（ ）A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)D. 2CO(g)2C(s)O2(g)7、以下自發(fā)反應可用能量判據來解釋的是( )

10、A、硝酸銨自發(fā)地溶于水B、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)； H=+56.7kJ/molC、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); H=+74.9 kJ/molD、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H=-571.6 kJ/molD第22頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四影響因素：化學反應的方向 反應焓變 反應熵變共同影響吸熱放熱熵增熵減小結：焓減小有利于反應自發(fā)，熵增大有利于反應自發(fā)第23頁，共25頁，2022年，5月20日，13點0分，星期四規(guī)律方法總結自發(fā)反應中的焓變和熵變的關系1、在溫度、壓力一定的條件下，放熱的熵增加的反應一定能自發(fā)進行2、在溫度、壓力一定的條件下，吸熱的熵減少的反應一定不能自發(fā)進行3、當焓變和熵變的作用相反時，如果二者大小