最新化學反應進行的方向課件(課標)

1、學習要求：學習要求：1.焓的概念、熵的概念焓的概念、熵的概念2.利用焓變判斷反應進行的方向利用焓變判斷反應進行的方向3.利用熵變判斷反應進行的方向利用熵變判斷反應進行的方向4.利用復合判據(jù)判斷反應進行的方向利用復合判據(jù)判斷反應進行的方向化學反應進行的方向和限度化學反應進行的方向和限度一：化學反應的方向一：化學反應的方向1.自發(fā)反應：自發(fā)反應：2.非自發(fā)反應非自發(fā)反應 ：在在一定溫度和壓強下，一定溫度和壓強下，無需外界幫助無需外界幫助就就能自動進行能自動進行的反應。的反應。自發(fā)過程的特征：自發(fā)過程的特征：有明確的有明確的方向性方向性，具有對外做功的本領。，具有對外做功的本領。要逆轉(zhuǎn)必須借助外界做

2、功。要逆轉(zhuǎn)必須借助外界做功。在在一定條件一定條件下，下，需要外界做功需要外界做功才能進行的反應。才能進行的反應。說明說明： (1)自然界中水由高處往低處流是自發(fā)過程，其逆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)反應，其逆向是非自發(fā)反應。自發(fā)反應，其逆向是非自發(fā)反應。 (2)自發(fā)過程和自發(fā)反應可被利用來完成有用功。自發(fā)過程和自發(fā)反應可被利用來完成有用功。如向下流動的水可推動機器如向下流動的水可推動機器 ，甲烷燃燒可在內(nèi)燃機中，甲烷燃燒可在內(nèi)燃機中被利用來做功，可將氫氣燃燒反應設計成燃燒電池等。被利用來

3、做功，可將氫氣燃燒反應設計成燃燒電池等。 (3)非自發(fā)過程要想發(fā)生，則必須對它做功，如利非自發(fā)過程要想發(fā)生，則必須對它做功，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。氫氣和氧氣。1.能量判據(jù)：反應焓變能量判據(jù)：反應焓變與反應方向與反應方向 體系趨向于從體系趨向于從高能狀態(tài)高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)低能狀態(tài)（這時（這時體系會體系會對外做功對外做功或者或者釋放釋放熱量熱量h h 0 0）。4fe(oh)2(s)+2h2o(l)+o2(g)=4fe(oh)3(s)h0二：判斷化學反應方向的依據(jù)二：判斷化學反應方向的依據(jù) ch4(g)

4、+2o2(g)=co2(g)+2h2o(g) h=802.3 kj/mol2fe(s)+3/2o2(g)=fe2o3(s) h=824 kj/mol 2h2(g)+o2(g)=2h2o(l) h=571.6 kj/molnh3 + hcl = nh4cl h 0(1).大多數(shù)放熱反應大多數(shù)放熱反應(h02nh4cl(s)+ba(oh)28h2o(s)=2nh3(g)+bacl2(s)+10h2o(l) h0caco3(s)=cao(s)+o2(g) h0高溫(2).有的吸熱反應有的吸熱反應(h0)在一定條件下在一定條件下也能自發(fā)進行也能自發(fā)進行焓變焓變(h)是制約化學反應能否自發(fā)進行的因素是制

5、約化學反應能否自發(fā)進行的因素之一之一但不是但不是唯一因素。唯一因素。 1.衡量一個體系混亂度的物理量稱為衡量一個體系混亂度的物理量稱為熵熵。 2.符號：符號：用用s表示。表示。 3.單位：單位：jmol1k1 t(k)=273+t() 4.熵值熵值s越大，體系混亂度越大。越大，體系混亂度越大。 同一物質(zhì)，同一物質(zhì)，s（g）s（l）s（s）。）。5.大多數(shù)自發(fā)反應有趨向于體系混亂度增大的大多數(shù)自發(fā)反應有趨向于體系混亂度增大的傾向。傾向。2.熵判據(jù)：熵判據(jù)：反應熵變與反應方向反應熵變與反應方向熵變熵變(s):化學反應前后體系熵的變化?；瘜W反應前后體系熵的變化。 s=s產(chǎn)物產(chǎn)物s反應物反應物s0 熵

6、增反應熵增反應能自發(fā)進行能自發(fā)進行產(chǎn)生氣體的反應、氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的反應產(chǎn)生氣體的反應、氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的反應s0 熵減反應熵減反應難自發(fā)進難自發(fā)進行行 10的液態(tài)水能自動結冰成為固態(tài)、的液態(tài)水能自動結冰成為固態(tài)、h2在在o2中燃燒為熵減反應，它在一定條件下也可中燃燒為熵減反應，它在一定條件下也可自發(fā)進行。自發(fā)進行。因此熵判據(jù)判斷過程的方向也是因此熵判據(jù)判斷過程的方向也是不全面的。不全面的。 很多情況下，簡單地只用其中一個判據(jù)去判很多情況下，簡單地只用其中一個判據(jù)去判斷同一個反應，可能會出現(xiàn)相反的判斷結果，斷同一個反應，可能會出現(xiàn)相反的判斷結果，所以我們應兩個判據(jù)所以我們應兩個判據(jù)

7、兼顧兼顧。由能量判據(jù)（以。由能量判據(jù)（以焓變?yōu)榛A）和熵判據(jù)組合成的焓變?yōu)榛A）和熵判據(jù)組合成的復合判據(jù)復合判據(jù)自由能自由能將更適合于所有的反應過程。將更適合于所有的反應過程。3.復合判據(jù)復合判據(jù):焓變與熵變對反應方向的共同影響焓變與熵變對反應方向的共同影響 （自由能變化自由能變化）g=hts g 0的反應的反應 不能自發(fā)進行不能自發(fā)進行 h0 能自發(fā)進行能自發(fā)進行 h0, s0 不能自發(fā)進行不能自發(fā)進行 h0, s0, s0 ？4、吉布斯自由能判斷反應自發(fā)進行的方向、吉布斯自由能判斷反應自發(fā)進行的方向 g= h -ts nh3(g)+hcl(g)nh4cl(s) h0 s 0 s0判斷這兩個

8、反判斷這兩個反應什么條件下應什么條件下自發(fā)進行自發(fā)進行低溫可行低溫可行高溫可行高溫可行典例剖析典例剖析 1. 下列過程是非自發(fā)的是下列過程是非自發(fā)的是 （ ） a、水由高處向低處流；、水由高處向低處流； b、天然氣的燃燒；、天然氣的燃燒； c、鐵在潮濕空氣中生銹；、鐵在潮濕空氣中生銹；d、室溫下水結成冰、室溫下水結成冰 2. 碳酸銨碳酸銨(nh4)2co3在室溫下就能自發(fā)地分解在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對其說法中正確的是產(chǎn)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、其分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體，使體系的熵增大；增大； b、其分解是因為外界給予了能

9、量；、其分解是因為外界給予了能量； c、其分解是吸熱反應，據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解；、其分解是吸熱反應，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。、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。dac 3.下列說法正確的是下列說法正確的是 （ ） a、放熱反應一定是自發(fā)進行的反應；、放熱反應一定是自發(fā)進行的反應； b、吸熱反應一定是非自發(fā)進行的；、吸熱反應一定是非自發(fā)進行的； c、自發(fā)進行的反應一定容易發(fā)生；、自發(fā)進行的反應一定容易發(fā)生； d、有些吸熱反應也能自發(fā)進行。、有些吸熱反應也能自發(fā)進行。 4. 250c和和1.01105pa時，反應時，反應 2n2o5(g)=4no2(g)+o2(g)

10、 h=56.8kj/mol 自發(fā)進行的原因是：自發(fā)進行的原因是： a、是吸熱反應；、是吸熱反應；b、是放熱反應；、是放熱反應； c、是熵減少的反應；、是熵減少的反應； d、熵增大效應大于能量效應。、熵增大效應大于能量效應。dd5.下列說法正確的是下列說法正確的是( )a、凡是放熱反應都是自發(fā)的，吸熱反應都是非自發(fā)、凡是放熱反應都是自發(fā)的，吸熱反應都是非自發(fā)性的性的b、自發(fā)反應一定是熵增大，非自發(fā)反應一定是熵減、自發(fā)反應一定是熵增大，非自發(fā)反應一定是熵減小或不變小或不變c、自發(fā)反應在恰當條件下才能實現(xiàn)。、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)。、自發(fā)反應在任何條件下都能實

11、現(xiàn)。 c 6.水在水在273 k、101105pa時可轉(zhuǎn)化為固態(tài)，時可轉(zhuǎn)化為固態(tài)，在在373 k時則又可轉(zhuǎn)化為氣態(tài)。若分別用時則又可轉(zhuǎn)化為氣態(tài)。若分別用s(g)、s(1)、s(s)表示水的氣、液、固三種狀態(tài)的熵表示水的氣、液、固三種狀態(tài)的熵值，則下列表達式中，正確的是值，則下列表達式中，正確的是 ( ) as(g)s(1)s(1)s(s) cs(g)s(1)= s(s) ds(g)s(s)s(1)b 7.某化學反應其某化學反應其h= -122 kjmol-1，s= 231 jmol-1k-1，則此反應在下列哪種情況下可自發(fā)進，則此反應在下列哪種情況下可自發(fā)進行行 ( ) a在任何溫度下都能自發(fā)

12、進行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)進行僅在高溫下自發(fā)進行 d僅在低溫下自發(fā)進行僅在低溫下自發(fā)進行a9煤中含有硫，燃燒時會產(chǎn)生有害的煤中含有硫，燃燒時會產(chǎn)生有害的so2，用生，用生石灰可以消除石灰可以消除so2，減少污染，其反應為，減少污染，其反應為cao(s)+so2(s) = caso3(s) 298 k、1.01105pa時，此反應的時，此反應的h= - 402.0 kjmol-1，s= 345.7 jmol-1k-1，在室，在室溫下自發(fā)進行。則保持此反應自發(fā)進行的最高溫下自發(fā)進行。則保持此反應自發(fā)進行的最高爐溫是多少爐溫是多少(焓變焓變h及熵變及熵變s受溫度的影響可受溫度的影響可忽略忽略)?g =hts h/ st -402000j.mol-1/345.7j/mol.k=-1163k3下列說法中，正確的是下列說法中，正確的是 ( ) a化學反應