化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 省賽獲獎(jiǎng) 完整版PPT

1、第二章第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1. 自發(fā)過(guò)程：在一定條件下不需要外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。一、自發(fā)過(guò)程和自發(fā)反應(yīng)1. 自發(fā)過(guò)程：在一定條件下不需要外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。自發(fā)過(guò)程的特征：具有對(duì)外做功的本領(lǐng)。一、自發(fā)過(guò)程和自發(fā)反應(yīng)一、自發(fā)過(guò)程和自發(fā)反應(yīng)1. 自發(fā)過(guò)程：在一定條件下不需要外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。自發(fā)過(guò)程的特征：具有對(duì)外做功的本領(lǐng)。2. 自發(fā)反應(yīng)：在一定的條件下，一個(gè)反應(yīng)可以自發(fā)地進(jìn)行，就稱為自發(fā)反應(yīng)。生活中的自發(fā)現(xiàn)象：(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；生活中的自發(fā)現(xiàn)象：(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)生活中電流總是

2、從電位高的地方向電位低的地方流動(dòng)，其反方向也不會(huì)自動(dòng)進(jìn)行；生活中的自發(fā)現(xiàn)象：(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)生活中電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動(dòng)，其反方向也不會(huì)自動(dòng)進(jìn)行；(3)生活中一般在室溫下，冰塊會(huì)融化；鐵器暴露在潮濕空氣中會(huì)生銹；甲烷和氧氣的混合氣體遇明火就燃燒，這些過(guò)程都是自發(fā)的，其逆過(guò)程就是非自發(fā)的。說(shuō)明：(1)自然界中水由高處往低處流是自發(fā)過(guò)程，其逆過(guò)程就是非自發(fā)過(guò)程，甲烷與氧氣混合遇火就燃燒是自發(fā)反應(yīng)，其逆向是非自發(fā)反應(yīng)。 說(shuō)明：(1)自然界中水由高處往低處流是自發(fā)過(guò)程，其逆過(guò)程就是非自發(fā)過(guò)程，甲烷與氧氣混合遇火就燃燒是自發(fā)反應(yīng)，其逆向是

3、非自發(fā)反應(yīng)。 (2)自發(fā)過(guò)程和自發(fā)反應(yīng)可被利用來(lái)完成有用功。如向下流動(dòng)的水可推動(dòng)機(jī)器 ，甲烷燃燒可在內(nèi)燃機(jī)中被利用來(lái)做功，可將氫氣燃燒反應(yīng)設(shè)計(jì)成燃燒電池等。 說(shuō)明：(1)自然界中水由高處往低處流是自發(fā)過(guò)程，其逆過(guò)程就是非自發(fā)過(guò)程，甲烷與氧氣混合遇火就燃燒是自發(fā)反應(yīng)，其逆向是非自發(fā)反應(yīng)。 (2)自發(fā)過(guò)程和自發(fā)反應(yīng)可被利用來(lái)完成有用功。如向下流動(dòng)的水可推動(dòng)機(jī)器 ，甲烷燃燒可在內(nèi)燃機(jī)中被利用來(lái)做功，可將氫氣燃燒反應(yīng)設(shè)計(jì)成燃燒電池等。 (3)非自發(fā)過(guò)程要想發(fā)生，則必須對(duì)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。放熱的自發(fā)反應(yīng)放熱的自發(fā)反應(yīng)(1)甲烷燃燒：CH4(g)+2O2

4、(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=-802.3 kJ/mol放熱的自發(fā)反應(yīng)(1)甲烷燃燒：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=-802.3 kJ/mol(2)鐵生銹：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=-824 kJ/mol放熱的自發(fā)反應(yīng)(1)甲烷燃燒：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=-802.3 kJ/mol(2)鐵生銹：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=-824 kJ/mol(3)氫氣和氧氣反應(yīng)：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6 kJ/mol二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的

5、判據(jù)二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)1. 能量判據(jù)： 自發(fā)過(guò)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(shí)體系會(huì)對(duì)外部做功或釋放熱量)，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律就是能量判據(jù)。能量判據(jù)（焓判據(jù)）H0能量判據(jù)（焓判據(jù)）反應(yīng)物的總能量高H0能量判據(jù)（焓判據(jù)）反應(yīng)物的總能量高H0能量判據(jù)（焓判據(jù)）反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低H0能量判據(jù)（焓判據(jù)）反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低放熱反應(yīng)H0有些吸熱過(guò)程能夠自發(fā)進(jìn)行，甚至趨于完全。例：有些吸熱過(guò)程能夠自發(fā)進(jìn)行，甚至趨于完全。例： (1)室溫下冰塊的融化；硝酸鹽類的溶解等都是自發(fā)的吸熱過(guò)程。有些吸熱過(guò)程能夠自發(fā)進(jìn)行，甚至趨于完全。例： (1)室溫下冰塊的融化；硝酸鹽類的溶

6、解等都是自發(fā)的吸熱過(guò)程。(2)N2O5分解： 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) H=+56.7 kJ/mol有些吸熱過(guò)程能夠自發(fā)進(jìn)行，甚至趨于完全。例： (1)室溫下冰塊的融化；硝酸鹽類的溶解等都是自發(fā)的吸熱過(guò)程。(2)N2O5分解： 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) H=+56.7 kJ/mol(3) 碳銨的分解：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol結(jié)論：H O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行， 結(jié)論：H O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行， 但自發(fā)反應(yīng)不一定要H O結(jié)論：H O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行， 但自發(fā)反應(yīng)不一定要H O結(jié)論：H O有利于

7、反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行， 但自發(fā)反應(yīng)不一定要H O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行， 自發(fā)反應(yīng)不一定要S O 自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)結(jié)論：S O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行， 自發(fā)反應(yīng)不一定要S O 自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)結(jié)論：S O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行， 自發(fā)反應(yīng)不一定要S O熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素,但不是惟一因素。 物質(zhì)具有的能量趨于降低小結(jié)：化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)物質(zhì)具有的能量趨于降低焓(H)判據(jù)小結(jié)：化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)物質(zhì)具有的能量趨于降低H 0焓(H)判據(jù)放熱反應(yīng)小結(jié)：化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)物質(zhì)的混亂度趨于增加

8、物質(zhì)具有的能量趨于降低H 0焓(H)判據(jù)放熱反應(yīng)小結(jié)：化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)物質(zhì)的混亂度趨于增加物質(zhì)具有的能量趨于降低H 0焓(H)判據(jù)熵(S)判據(jù)放熱反應(yīng)小結(jié)：化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)物質(zhì)的混亂度趨于增加物質(zhì)具有的能量趨于降低H 0焓(H)判據(jù)熵(S)判據(jù)放熱反應(yīng)小結(jié)：化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)物質(zhì)的混亂度趨于增加物質(zhì)具有的能量趨于降低H 0焓(H)判據(jù)熵(S)判據(jù)放熱反應(yīng)熵增原理小結(jié)：化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)物質(zhì)的混亂度趨于增加物質(zhì)具有的能量趨于降低H 0焓(H)判據(jù)熵(S)判據(jù)放熱反應(yīng)熵增原理焓變熵變化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行H0H0S0H0S0S0小結(jié)：化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)物質(zhì)的混亂度趨于增加物質(zhì)

9、具有的能量趨于降低H 0焓(H)判據(jù)熵(S)判據(jù)放熱反應(yīng)熵增原理焓變熵變化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行H0自發(fā)進(jìn)行H0S0H0S0S0小結(jié)：化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)物質(zhì)的混亂度趨于增加物質(zhì)具有的能量趨于降低H 0焓(H)判據(jù)熵(S)判據(jù)放熱反應(yīng)熵增原理焓變熵變化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行H0自發(fā)進(jìn)行H0S0一定不能自發(fā)進(jìn)行H0S0S0小結(jié)：化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)物質(zhì)的混亂度趨于增加物質(zhì)具有的能量趨于降低H 0焓(H)判據(jù)熵(S)判據(jù)放熱反應(yīng)熵增原理焓變熵變化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行H0自發(fā)進(jìn)行H0S0一定不能自發(fā)進(jìn)行H0S0S0小結(jié)：化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)物質(zhì)的混亂度趨于增加物質(zhì)具有的能量趨于降低H 0焓(H)判據(jù)熵(

10、S)判據(jù)放熱反應(yīng)熵增原理焓變熵變化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行H0自發(fā)進(jìn)行H0S0一定不能自發(fā)進(jìn)行H0S0S0一定條件下反應(yīng)小結(jié)：化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)說(shuō)明：簡(jiǎn)單地只用其中一個(gè)判據(jù)判斷同一個(gè)反應(yīng)，可能會(huì)出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果，所以應(yīng)兩個(gè)判據(jù)兼顧。由能量判據(jù)(以焓變?yōu)榛A(chǔ))和熵判據(jù)組合成的復(fù)合判據(jù)進(jìn)行判斷更為合理： H-TS 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。例如涂有防銹漆和未涂防銹漆的鋼制器件，二者發(fā)生腐蝕過(guò)程的自發(fā)性是相同的，但只有后者可以實(shí)現(xiàn)?！咀⒁狻?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。例如涂有防銹漆和未涂防銹

11、漆的鋼制器件，二者發(fā)生腐蝕過(guò)程的自發(fā)性是相同的，但只有后者可以實(shí)現(xiàn)?！咀⒁狻?在討論過(guò)程的方向時(shí)，指的是沒(méi)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，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。例如水泵可以把水從低水位升至高水位；高溫高壓下可以是石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，用高溫可使石灰石分解，實(shí)現(xiàn)的先決條件是要向體系中輸入能量，該過(guò)程的本質(zhì)仍然是非自發(fā)性的。DDA C C AD6.下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是D. CO(g)C(s)1/2O2B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A. (NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)6.下列

12、反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是D. CO(g)C(s)1/2O2B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A. (NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)熵增6.下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是D. CO(g)C(s)1/2O2B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A. (NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)熵增熵增6.下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是D. CO(g)C(s)1/2O2B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A. (NH4)

13、2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)熵增熵增熵增6.下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是D. CO(g)C(s)1/2O2B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A. (NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)熵減熵增熵增熵增6.下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是D. CO(g)C(s)1/2O2B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A. (NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)D熵減熵增熵增熵增7. 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) H1395.41kJ/mol C(石墨、s)+O2(g) CO2(g) H2393.51kJ/mol關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化，下列說(shuō)法正確的是A.金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程B.石墨轉(zhuǎn)化成金剛