化學(xué)反應(yīng)進行.ppt

1、,2NO(g)+2CO(g) = N2(g)+ 2CO2(g),化學(xué)反應(yīng)進行的快慢,化學(xué)反應(yīng)的限度,化學(xué)反應(yīng)進行的方向,化學(xué)反應(yīng)速率,化學(xué)平衡,化學(xué)反應(yīng)原理的組成部分,第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進行的方向,水總是自發(fā)地由高處往低處流,自然界中有許多自然而然發(fā)生的現(xiàn)象，請同學(xué)們聯(lián)系生活知識，列舉一些能自動發(fā)生的例子？,自然界中水總是從高處往低處流； 電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動； 室溫下冰塊自動融化； 鐵器暴露在潮濕空氣中會生銹； 酸堿中和； 鋅與CuSO4溶液會自動反應(yīng)生成Cu和ZnSO4,自發(fā)過程：在一定條件下，不借助外部力量就能自動進行的過程,【歸納小結(jié)】,如何判斷一個反應(yīng)能否自發(fā)進行？

2、,能量由高到低,酸堿中和、鎂條燃燒都是能自發(fā)發(fā)生的反應(yīng)，有何共同特點？,【思考與交流】,共同特點：,從能量角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā)？,體系傾向于從高能態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軕B(tài) H 0 有利于反應(yīng)自發(fā)進行,H 0 即放熱反應(yīng),凡是放熱反應(yīng)（ H0 ）都具有自發(fā)進行的傾向。,反應(yīng)物的總能量高,生成物的總能量低,放熱反應(yīng),H0,一、能量判據(jù)（焓判據(jù)）,在一定條件下，化學(xué)反應(yīng)一定不能向著吸熱的方向自發(fā)進行嗎？,?,結(jié)論：H O有利于反應(yīng)自發(fā)進行， 但自發(fā)反應(yīng)不一定要H O,2NH4Cl(s)+Ba(OH)28 H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l),CaCO3(s)=CaO(s)+CO

3、2(g),焓變只是反應(yīng)能否自發(fā)進行的一個因素,但不是唯一因素。只根據(jù)焓變來判斷反應(yīng)方向是不全面的。,H O,NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l),我們知道，室溫下冰塊的溶解要吸熱，蒸汽擴散，最終會混合均勻，這些過程都是自發(fā)的，與焓變有關(guān)嗎？是什么因素決定這些過程能自發(fā)進行 ?,閱讀思考課本P35相關(guān)內(nèi)容并回答。,交流討論,氣態(tài)物質(zhì)能通過分子的擴散自發(fā)地形成均勻的混合物。,火柴散落有趨向于最大混亂度的傾向,體系從有序無序是自發(fā)的。 與能量狀態(tài)的高低無關(guān),二、熵、熵增原理、熵判據(jù),體系混亂度有增加的傾向,2、符號：S,1熵（混亂度）：

4、在密閉條件下，體系有從有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向，這種推動體系變化的因素稱作熵。即熵是描述體系混亂度的物理量,3、熵判據(jù)：在與外界隔離的體系中，自 發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大，即熵（ S ）大于0（ S 0) 。這一經(jīng)驗規(guī)律叫做熵增原理。在用來判斷化學(xué)反應(yīng)方向時就稱為熵判據(jù)。,1、同一物質(zhì)的熵與其聚集狀態(tài)有關(guān)： S（g）S（l）S（s） 2、固體的溶解過程、墨水?dāng)U散過程和氣體擴散過程。 3、反應(yīng)過程中氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)。,導(dǎo)致混亂度增加的一些因素,2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74

5、.9 kJ/mol 這兩個反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，但卻能自發(fā)進行，為什么？,學(xué)以致用,兩個反應(yīng)都是混亂度增大的反應(yīng)。,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)進行的一個因素,但不是唯一因素。,?,CaCO3(s) = CaO (s) +CO2 (g)這個 反應(yīng)能否自發(fā)進行？ 已知： H(298K)=+178.2KJmol-1, S(298K)=+169.6Jmol-1K-1,思考,G=H-TS,自由能變化G綜合考慮了焓變 和熵變對體系的影響,當(dāng)G0時，反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng),當(dāng)G0時，反應(yīng)為非自發(fā)反

6、應(yīng),美國物理化學(xué)家吉布斯,三、復(fù)合判據(jù)-G,1. 過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向,不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程發(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)能解決的問題了。,2. 在討論過程的方向時，指的是沒有外界干擾時體系的性質(zhì)。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現(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摹?注意,【注意】,化學(xué)反應(yīng)進行方向的判據(jù),、能量判據(jù)(焓判據(jù)）：,是判斷化學(xué)反應(yīng)進行方向的判據(jù)之一。,、熵判據(jù)：,能量最低原理。,熵增原理。,是判斷化學(xué)反應(yīng)進行方向的另一判據(jù)。,、復(fù)合判據(jù)：,能量判據(jù)結(jié)

7、合熵判據(jù),小結(jié)：,4、過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率,學(xué)以致用 巧解疑惑,通過計算請你判斷此反應(yīng)有無自發(fā)進行的傾向 2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g) 已知298K、101KPa下，該反應(yīng) H= - 113.0 KJmol-1 ，S = -143.5 Jmol-1K-1,【課堂達標(biāo)測試】,1、下列說法不正確的是（ ） A. 焓變是一個與反應(yīng)能否自發(fā)進行有關(guān)的因素，多數(shù)能自發(fā)進行的反應(yīng)都是放熱反應(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. 一個反應(yīng)能否自發(fā)進行取決于該反應(yīng)放熱還是吸

8、熱 D. 一個反應(yīng)能否自發(fā)進行，與焓變和熵變的共同影響有關(guān),C,3、250C和1.01105Pa時，反應(yīng): 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) H=+56.76kJ/mol， 自發(fā)進行的原因是（ ） 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,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、其分解是吸熱反應(yīng)，據(jù)能量判據(jù)能自發(fā)分解； D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。,A,D,4、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=+56.7k