化学反应进行的方向上课用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,化学反应进行的方向上课用,水总是自发地由高处往低处流,自然界中有许多自然而然发生的现象，请同学们联系生活知识，列举一些能自动发生的例子？,自然界中水总是从高处往低处流；,电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；,室温下冰块自动融化；,墨水扩散；,食盐溶解于水；,火柴棒散落,等,。,镁条燃烧；酸碱中和；,铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧，,锌与CuSO,4,溶液会自动反应生成Cu和ZnSO,4,等，,这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。,Na投入H,2,O中,铁生锈,Cu和AgNO,3,反应,NaOH和HCl反应,1、自发过程：在,一定条件,下，不借助外部力量就能自动进行的过程。,2、自发反应：在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到,显著程度,，就称为自发反应。,【归纳小结】,如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？,3、非自发过程：在一定条件下，需持续借助人为作用才能进行的过程。,第四节 化学反应进行的方向,寻找反应能否自发进行的判据,化学反应中的自发过程,(1)钠与水反应：,2Na(s) + 2,H,2,O (l) = 2NaO,H,+ H,2,(g),H=368 kJ/mol,(2)铁生锈：,3Fe(s)+3/2O,2,(g)=Fe,2,O,3,(s),H=-824 kJ/mol,(3)氢气和氧气反应：,2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(l ) H=,571.6kJ/mol,共同点放热反应H0,从能量角度分析它们为什么可以自发？,即：体系趋向于从高能状态转变为低能状态,一、焓判据（能量判据）,反应物的总能量高,生成物的总能量低,放热反应,H,0,能量判据：体系趋向于从高能状态转变为低能状态（H, 0）。,这时体系会对外做功或者释放热量H 0）。,一、焓判据（能量判据）,（1）多数能自发进行的化学反应是放热反应,总结：,练习1,已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：, C(金刚石、s)+O,2,(g) CO,2,(g),H,1,395.41kJ/mol, C(石墨、s)+O,2,(g) CO,2,(g),H,2,393.51kJ/mol,关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是,A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程,B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程C.石墨比金刚石能量低,D.金刚石比石墨能量低,A C,只有放热反应（H 0）才能自发进行吗 ？,【思考与交流】,NH,4,HCO,3,(s)+CH,3,COOH(aq)=CO,2,(g)+CH,3,COONH,4,(aq)+H,2,O(l),H= 37.30kJ/mol,H= 56.7kJ/mol,2N,2,O,5,(g)=4NO,2,(g)+O,2,(g),(NH,4,),2,CO,3,(s)=NH,4,HCO,3,(s)+NH,3,(g),H= 74.9kJ/mol,能量判据：体系趋向于从高能状态转变为低能 状态（H, 0）。,一、焓判据（能量判据）,（1）多数能自发进行的化学反应是放热反应,注意：,（2）有不少吸热过程也能自发进行,结论：,1.,H 0有利于反应自发进行，,但自发反应不一定要H ,S,(l),S,(s),三种状态下水的熵,冰 水 水蒸气,熵变,(S):,化学反应前后体系熵的变化。,S = S,生成物,S,反应物,.,S0 熵增反应，能自发进行。,.,S 0有利于反应自发进行， 自发反应不一定要S 0;,【思考与交流】,2.熵变是反应能否自发进行的因素之一,但不是唯一因素。,因此熵判据判断过程的方向也是不全面的。,.,10的液态水能自动结冰成为固态;水蒸气会自动变为液态水。H,2,在O,2,中燃烧为熵减反应，它在一定条件下也可自发进行。,很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据自由能将更适合于所有的反应过程。,化学反应的最终判据到底是什么呢？, G=HT S,自由能变化,自主学习：P36科学视野,3.,复合判据,:,焓变与熵变对反应方向的共同影响（自由能变化,）,G=HTS,G 0的反应 不能自发进行,H0,能自发进行,H0, S0,不能自发进行,H0, S0, S0 ？,吉布斯自由能判断反应自发进行的方向,G=,H -T,S,NH,3,(g)+HCl(g)NH,4,Cl(s),H0 S 0 S0,判断这两个反应在什么条件下自发进行。,低温可行,高温可行,影响因素：,化学反应的方向,反应焓变,反应熵变,共同影响,吸热,放热,熵增,熵减,小结：,焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发,(1)过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。,例如:,涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现；又如,装在不同地方的气体等例子。,注意：,(2),在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。,如：水泵可以把水从低水位升至高水位；用高温可使石灰石分解；,高温高压石墨转化为金刚石的例子，,实现后者的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。,【课堂达标测试】,1、下列说法不正确的是（ ）,A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应都是放热反应。,B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。,C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热,D. 一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关,C,2.知道了某过程有自发性之后，则,（ ）,可判断出过程的方向,可确定过程是否一定会发生,可预测过程发生完成的快慢,可判断过程的热效应,A,4、25,0,C和1.0110,5,Pa时，反应:,2N,2,O,5,(g),=,4NO,2,(g)+O,2,(g) H=+56.76kJ/mol，,自发进行的原因是（ ）,A、是吸热反应；,B、是放热反应；,C、是熵减少的反应；,D、熵增大效应大于能量效应。,D,3、碳酸铵(NH,4,),2,CO,3,在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是（ ）,A、其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大；,B、其分解是因为外界给予了能量；,C、其分解是吸热反应，据能量判据能自发分解；,D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。,A,D,6、下列反应中，熵减小的是（ ）,A. (NH,4,),2,CO,3,(s)NH,4,HCO,3,(s)+NH,3,(g),B. 2N,2,O,5,(g)4NO,2,(g)O,2,(g),C. MgCO,3,(s)MgO(s)CO,2,(g),D. 2CO(g)2C(s)O,2,(g),5、以下自发反应可用能量判据来解释的是( ),A、硝酸铵自发地溶于水,B、2N,2,O,5,(g)=4NO,2,(g)+O,2,(g)；,H=+56.7kJ/mol,C、(NH,4,),2,CO,3,(s)=NH,4,HCO,3,(s)+NH,3,(g);,H=+74.9 kJ/mol,D、2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(l) H=-571.6 kJ/mol,D,7.,某化学反应其H= -122 kJmol,-1,，S= 231 Jmol,-1,K,-1,，则此反应在下列哪种情况下可自发进行 ( ),A在任何温度下都能自发进行,B在任何温度下都不能自发进行,C仅在高温下自发进行,D仅在低温下自发进行,A,