化學(xué)反應(yīng)進行的方向課件課標(biāo)

第二章化學(xué)反響速率和化學(xué)平衡第四節(jié)化學(xué)反響進行的方向1學(xué)習(xí)要求：1.掌握焓的概念、熵的概念2.利用焓判據(jù)判斷反響進行的方向3.利用熵判據(jù)判斷反響進行的方向4.利用復(fù)合判據(jù)判斷反響進行的方向2未涂防銹漆的鋼制器件會生銹、香水會擴散到空氣中等，這些都是不用借助外力就可以自發(fā)進行的過程；用水泵把水從低水位升至高水位，高溫高壓可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，這些是必須在外界對體系施加某種作用時才能實現(xiàn)的過程。化學(xué)反響中為什么有的能夠自發(fā)進行，不需要借助外力，而有些反響或過程需要在特定條件下才能進行呢？這就是化學(xué)反響進行的方向的問題。3一：化學(xué)反響的方向1.自發(fā)反響：2.非自發(fā)反響：在一定溫度和壓強下，無需外界幫助就能自動進行的反響。自發(fā)過程的特征：有明確的方向性，具有對外做功的本領(lǐng)。要逆轉(zhuǎn)必須借助外界做功。在一定條件下，需要外界做功才能進行的反響。4說明：(1)自然界中水由高處往低處流是自發(fā)過程，其逆過程就是非自發(fā)過程，甲烷與氧氣混合遇火就燃燒是自發(fā)反響，其逆向是非自發(fā)反響。(2)自發(fā)過程和自發(fā)反響可被利用來完成有用功。如向下流動的水可推動機器，甲烷燃燒可在內(nèi)燃機中被利用來做功，可將氫氣燃燒反響設(shè)計成燃料電池等。(3)非自發(fā)過程要想發(fā)生，那么必須對它做功，如利用水泵可將水從低處流向高處，通電可將水分解生成氫氣和氧氣。51.能量判據(jù)：反響焓變與反響方向體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)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〕。⑤4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)△H<0二：判斷化學(xué)反響方向的依據(jù)①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=－802.3kJ/mol②2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)△H=－824kJ/mol③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

△H=－571.6kJ/mol④NH3+HCl=NH4Cl

△H<0(1).大多數(shù)放熱反響(△H<0)都能自發(fā)進行。6①室溫下硝酸銨的溶解：

NH4NO3(s)=NH4＋＋(aq)＋NO3－(aq)

△H>0③2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)△H>0②CaCO3(s)===CaO(s)+O2↑(g)△H>0高溫(2).有的吸熱反響(△H>0)在一定條件下也能自發(fā)進行焓變(△H)是制約化學(xué)反響能否自發(fā)進行的因素之一但不是唯一因素。71.熵：衡量一個體系混亂度的物理量稱為熵。2.符號：用S表示。3.單位：J·mol－1·K－1T(K)=273+t(℃)4.熵值S越大，體系混亂度越大。同一物質(zhì)，S〔g〕﹥S〔l〕﹥S〔s〕。5.大多數(shù)自發(fā)反響有趨向于體系混亂度增大的傾向。2.熵判據(jù)：反響熵變與反響方向熵變(△S):化學(xué)反響前后體系熵的變化?！鱏=S產(chǎn)物－S反響物△S>0熵增反響能自發(fā)進行產(chǎn)生氣體的反響、氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的反響△S<0熵減反響難自發(fā)進行8－10℃的液態(tài)水能自動結(jié)冰成為固態(tài)、H2在O2中燃燒為熵減反響，它在一定條件下也可自發(fā)進行。因此熵判據(jù)判斷過程的方向也是不全面的。很多情況下，簡單地只用其中一個判據(jù)去判斷同一個反響，可能會出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果，所以我們應(yīng)兩個判據(jù)兼顧。由能量判據(jù)〔以焓變?yōu)楦住澈挽嘏袚?jù)組合成的復(fù)合判據(jù)－自由能將更適合于所有的反響過程。93.復(fù)合判據(jù):焓變與熵變對反響方向的共同影響∶〔——自由能變化△Ｇ〕?G=?H—T?S?G<0的反響能自發(fā)進行?G=0的反響到達平衡狀態(tài)?G>0的反響不能自發(fā)進行

?H<0,?S>0

能自發(fā)進行

?H>0,?S<0不能自發(fā)進行

?H<0,?S<0？

?H>0,?S>0？104、吉布斯自由能判斷反響自發(fā)進行的方向△G=△H-T△SNH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)△H＜0△S<0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H>0△S>0判斷這兩個反響什么條件下自發(fā)進行低溫可行高溫可行11典例剖析∶1.以下過程是非自發(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(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，對其說法中正確的選項是∶〔〕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、其分解是吸熱反響，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。DAC123.以下說法正確的選項是∶〔〕A、放熱反響一定是自發(fā)進行的反響；B、吸熱反響一定是非自發(fā)進行的；C、自發(fā)進行的反響一定容易發(fā)生；D、有些吸熱反響也能自發(fā)進行。4.250C和1.01×105Pa時，反響2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=＋自發(fā)進行的原因是：A、是吸熱反響；B、是放熱反響；C、是熵減少的反響；D、熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)。DD135.以下說法正確的選項是()A、但凡放熱反響都是自發(fā)的，吸熱反響都是非自發(fā)性的B、自發(fā)反響一定是熵增大，非自發(fā)反響一定是熵減小或不變C、自發(fā)反響在恰當(dāng)條件下才能實現(xiàn)。D、自發(fā)反響在任何條件下都能實現(xiàn)。

C

6.水在273K、1．01×105Pa時可轉(zhuǎn)化為固態(tài)，在373K時那么又可轉(zhuǎn)化為氣態(tài)。假設(shè)分別用S(g)、S(1)、S(s)表示水的氣、液、固三種狀態(tài)的熵值，那么以下表達式中，正確的選項是()A．S(g)<S(1)<S(s)B．S(g)>S(1)>S(s)C．S(g)>S(1)=S(s)D．S(g)>S(s)>S(1)B147.某化學(xué)反響其△H=-122kJ·mol-1，?S=231J·mol-1·K-1，那么此反響在以下哪種情況下可自發(fā)進行()A．在任何溫度下都能自發(fā)進行B．在任何溫度下都不能自發(fā)進行C．僅在高溫下自發(fā)進行D．僅在低溫下自發(fā)進行A159．煤中含有硫，燃燒時會產(chǎn)生有害的SO2，用生石灰可以消除SO2，減少污染，其反響為CaO(s)+SO2(s)==CaSO3(s)298K、1.01×105Pa時，此反響的△H=-402.0kJ·mol-1，?S=345.7J·mol-1·K-1，在室溫下自發(fā)進行。那么保持此反響自發(fā)進行的最高爐溫是多少(焓變△H及熵變?S受溫度的影響可忽略)??G=?H—T?S<0T>?H/?S-1163．以下說法中，正確的選項是()A．化學(xué)反響總是伴隨著能量變化的