(化學(xué)反應(yīng)的方向及判斷依據(jù))詳解課件

1、化學(xué)反應(yīng)的方向及判斷依據(jù)第1頁(yè)，共21頁(yè)。化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡能量判據(jù)和熵判據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理的組成部分：第2頁(yè)，共21頁(yè)。水往低處流第3頁(yè)，共21頁(yè)?；瘜W(xué)反應(yīng)的方向及判斷依據(jù)生活中的自發(fā)過(guò)程(1)自然界中水由高處往低處流，而不會(huì)自動(dòng)從低處往高處流；(2) 鐵器暴露在潮濕空氣中會(huì)生銹；這些過(guò)程都是自發(fā)的，其逆過(guò)程就是非自發(fā)的。 這些生活中的現(xiàn)象將向何方發(fā)展，我們非常清楚，因?yàn)樗鼈冇忻黠@的自發(fā)性。第4頁(yè)，共21頁(yè)。一、自發(fā)反應(yīng)自發(fā)反應(yīng)：在一定條件下，無(wú)需外界 幫助就能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)（P35 交流與討論）化學(xué)反應(yīng)中的自發(fā)過(guò)程共同特點(diǎn)：H0，即體系趨向于

2、從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變 為低能狀態(tài)第5頁(yè)，共21頁(yè)。能量判據(jù)：體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（H 0）。對(duì)于化學(xué)反應(yīng)而言，絕大多數(shù)的放熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，且放出的熱量越多，體系能量降低越多，反應(yīng)越完全焓變（H）是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一，但不是唯一因素。二、焓變與反應(yīng)方向第6頁(yè)，共21頁(yè)。（1）多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)（2）有不少吸熱過(guò)程也能自發(fā)進(jìn)行（3）有一些吸熱反應(yīng)在室溫條件下不能自發(fā)進(jìn) 行，但在較高溫度下則能自發(fā)進(jìn)行說(shuō)明：如：硝酸銨溶于水如：第7頁(yè)，共21頁(yè)。有序混亂第8頁(yè)，共21頁(yè)。三、熵變與反應(yīng)方向研究表明，除熱效應(yīng)外，決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的另一因素體系的混亂度（熵S）熵：

3、衡量一個(gè)體系混亂度的物理量叫做熵，用符號(hào)S表示。 對(duì)于同一物質(zhì)：S（g）S（l）S（s）熵變：反應(yīng)前后體系熵的變化叫做反應(yīng)的熵變.用S表示。 S=S生成物總熵S反應(yīng)物總熵 反應(yīng)的S越大,越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行熵判據(jù)：體系趨向于由有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序狀態(tài)，即混亂度增加（ S0）。且S越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。第9頁(yè)，共21頁(yè)。正確判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng) 是否能夠自發(fā)進(jìn)行必須綜合考慮反應(yīng)的焓變和熵變恒溫恒壓時(shí)判斷反應(yīng)是否能夠自發(fā)進(jìn)行 H 0 S0 H 0 S 0 H 0 S 0 H 0 S0自發(fā)非自發(fā)不一定不一定第10頁(yè)，共21頁(yè)。吉布斯自由能判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向 NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(

4、s) H 0 S 0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)H 0 S0判斷這兩個(gè)反應(yīng)什么條件下自發(fā)進(jìn)行G 0,自發(fā)進(jìn)行G0，可逆反應(yīng)G 0，非自發(fā)進(jìn)行低溫可行高溫可行G= H -TS 第11頁(yè)，共21頁(yè)。四、焓變和熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響1. H 0 該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行；如：Mg(s) + 2HCl(aq) = MgCl2(aq) + H2(g)2. H 0，S0 該反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行；如：CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l)=CaCO3(s)+2HCl(l)3. H 0，S0，S0 該反應(yīng)在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行如：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)判斷依據(jù)： G=

5、HT S 0 反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行（P42 交流與討論）第12頁(yè)，共21頁(yè)。溫度對(duì)反應(yīng)自發(fā)性的情況 類型HSHTS反應(yīng)的自發(fā)性1+2+34+永遠(yuǎn)是在任何溫度都是自發(fā)反應(yīng)永遠(yuǎn)是+在任何溫度下都是非自發(fā)反應(yīng)在高溫+ 在低溫在低溫是自發(fā)反應(yīng)在高溫是非自發(fā)反應(yīng)在高溫在低溫+在低溫是非自發(fā)反應(yīng)在高溫是自發(fā)反應(yīng)第13頁(yè)，共21頁(yè)。1反應(yīng)的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)的方向，不能確定反應(yīng)是否一定會(huì)發(fā)生和過(guò)程發(fā)生的速率。例如金剛石有向石墨轉(zhuǎn)化的傾向，但是能否發(fā)生，什么時(shí)候發(fā)生，多快才能完成，就不是能量判據(jù)和熵判據(jù)能解決的問(wèn)題了。注意2在討論過(guò)程的方向時(shí)，指的是沒有外界干擾時(shí)體系的性質(zhì)。如果允許外界對(duì)體系施加某種作用，就可

6、能出現(xiàn)相反的結(jié)果。例如石墨經(jīng)高溫高壓還是可以變?yōu)榻饎偸?。?4頁(yè)，共21頁(yè)。練習(xí):1.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)行有關(guān)的因素，多數(shù)的能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。B. 在同一條件下不同物質(zhì)有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大。C. 一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反應(yīng)放熱還是吸熱D. 一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與焓變和熵變的共同影響有關(guān)C第15頁(yè)，共21頁(yè)。2.下列反應(yīng)中，熵減小的是D. 2CO(g)2C(s)O2(g)B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s)MgO(s)CO2

7、(g)D第16頁(yè)，共21頁(yè)。3. 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。4. 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第17頁(yè)，共21頁(yè)。5.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)

8、反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。6. 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、熵增加或放熱反應(yīng)。CD第18頁(yè)，共21頁(yè)。7.250C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)。D第19頁(yè)，共21頁(yè)。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)第20頁(yè)，共21頁(yè)。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