(精品)化學(xué)反應(yīng)進行的方向.ppt

化學(xué)反應(yīng)進行的方向 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)進行的方向3 利用熵變判斷反應(yīng)進行的方向 水總是自發(fā)地由高處往低處流 自發(fā)過程 在一定條件下 不需要外力作用就能自動進行的過程 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行的過程 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 368kJ mol 2 鐵生銹 3Fe s 3 2O2 g Fe2O3 s H 824kJ mol 3 氫氣和氧氣反應(yīng) 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 共同點 放熱反應(yīng) H 0 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) 這時體系會對外部做功或釋放熱量 這一經(jīng)驗規(guī)律就是能量判據(jù) 能量判據(jù)又稱焓判據(jù) 即 H 0的反應(yīng)有自發(fā)進行的傾向 焓判據(jù)是判斷化學(xué)反應(yīng)進行方向的判據(jù)之一 練習(xí)1 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 H1 395 41kJ mol C 石墨 s O2 g CO2 g H2 393 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)進行的過程B 石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進行的過程C 石墨比金剛石能量低D 金剛石比石墨能量低 AC 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) 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 兩種理想氣體的混合可順利自發(fā)進行 既不吸熱也不放熱的自發(fā)過程 H2 O2 O2H2 有序 混亂 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 同一物質(zhì) 在氣態(tài)時熵最大 液態(tài)時次之 固態(tài)時最小 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)物反應(yīng)過程中氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng) 固體的溶解過程 墨水擴散過程和氣體擴散過程 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 9kJ mol 自發(fā)進行的吸熱反應(yīng) 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 T S 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)在該狀況時自發(fā)進行的方向顯得更為科學(xué) 當 G 0時可自發(fā)進行 自發(fā)進行 不自發(fā)進行 低溫時 高溫時 低溫時 高溫時 低溫不自發(fā) 高溫自發(fā) 低溫自發(fā) 高溫不自發(fā) H 下列反應(yīng)中 在高溫下不能自發(fā)進行的是 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 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 碳銨分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體 使體系的熵增大 B 碳銨分解是因為外界給予了能量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 三 化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進行的方向 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)進行 不自發(fā)進行 不能定性判斷 不能定性判斷 H 0 H 0 H 0 H 0 S 0 S 0 S 0 S 0 熵增原理 0 1 科學(xué)家根據(jù)體系存在著力圖使 和 的自然現(xiàn)象 提出了相互關(guān)聯(lián)的 和 為最終解決上述問題提供了必要的理論根據(jù) 試分別舉一例 自身能量趨于 最低 有序 變?yōu)?無序 能量判據(jù) 熵判據(jù) 鐵在潮濕空氣中生銹 硝酸銨溶于水 2 以下自發(fā)反應(yīng)可用能量判據(jù)來解釋的是 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 9kJ molD 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol D 3 下列說法正確的是 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)性的 B 自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大 非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變C 自發(fā)反應(yīng)在恰當條件下才能實現(xiàn) D 自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實現(xiàn) C 4 自發(fā)進行的反應(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) D CompanyLogo 5 某化學(xué)反應(yīng)其 H 122kJ mol 1 S 231J mol 1 K 1 則此反應(yīng)在下列哪種情況下可自發(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 A 2KClO3 s 2KCl s 3O2 g H 78 03kJ mol 1 S 494 4J