化学反应的方向-化学反应的调控_ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,精品,课件,高中化学选择性必修,1,第二章 化学反应速率与化学平衡,新人教版,化学反应的方向 化学反应的调控,特级教师优秀课件精选,精品高中化学选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡新人,1,教学目标,了解自发过程和自发反应的主要特点；,了解焓判据、熵判据的含义；,会用焓变和熵变判断反映进行的方向。,教学目标了解自发过程和自发反应的主要特点；了解焓判据、熵判据,教学重点,焓减与熵增与化学反应方向的关系,教学难点,焓减与熵增与化学反应方向的关系,教学重点焓减与熵增与化学反应方向的关系教学难点焓减与熵增与化,高山流水,自由落体,水变水蒸气,墨水扩散,高山流水自由落体水变水蒸气墨水扩散,试想想，以上过程的共同特点？,自发进行,试想想，以上过程的共同特点？自发进行,高山流水,重力势能由大变小,高能量,（高处重力势能大）,低能量,（低处重力势能大）,体系趋向于从高能状态转变为低能状态,高山流水重力势能由大变小高能量（高处重力势能大）低能量（低处,墨水扩散,墨汁由一滴有序紧密状态到分散无序,有序,（一滴）,混乱,（整杯）,体系趋向于从有序状态转变为无序状态,墨水扩散墨汁由一滴有序紧密状态到分散无序有序（一滴）混乱（整,1、自发过程：在一定条件下，不借助外力而自发进行的过程。,下列现象的发生，你认为是自发过程的是（）,D.生锈的铁变光亮,A.水由高处流往低处,B.气温升高，冰雪融化,C.室温下，水自动结成冰,AB,请概括，自发过程的共同特点是什么？,1、自发过程：在一定条件下，不借助外力而自发进行的过程。下列,2、自发过程具有的特点,能量角度 体系趋向于从,高能,状态转变为,低能,状态(体系对外部做功或者,释放,热量)。混乱度角度 体系趋向于从,有序,状态转变为,无序,状态。,2、自发过程具有的特点能量角度 体系趋向于从高能状,能量判据（焓判据）,下列反应在一定条件下都能自发进行，你知道这些反应能自发进行的主要原因吗？,C,3,H,8,(g)+5O,2,(g)=3CO,2,(g)+4H,2,O(l),2Na(s)+Cl,2,(g)=2NaCl(s),4Fe(s)+3O,2,(g)=Fe,2,O,3(,s),H,2,(g)+F,2,(g)=2HF(g),H=,-,H=,-,H=,-,H=,-,共同特点：,H,0,H,0,H,0,结论：H 0有利于反应自发进行，,但自发反应不一定要H 0,焓变只是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。,是不是所有自发进行的化学反应都是放热的？2NH4Cl(s)+,熵判据,下列反应在一定条件下都能自发进行，你知道这些反应能自发进行的主要原因吗？,2,N,2,O,5,(,g,)=,4,NO,2,(,g,)O,2,(,g,),(NH,4,),2,CO,3,(s)=NH,4,HCO,3,(s)NH,3,(,g,),CaCO,3,(s)=CaO(s)CO,2,(,g,),共同特点：生成物,气体量增多,体系趋向于从,有序,状态变为,无序,状态（这时体系的混乱程度增大）,熵判据下列反应在一定条件下都能自发进行，你知道这些反应能自发,熵判据,（1）熵：用来,度量体系混乱程度,的物理量。,（3）体系,混乱度,越,大,，,熵,值越,大,。,熵判据（1）熵：用来度量体系混乱程度的物理量。（3）体系混乱,同一物质，不同状态，熵值不同,同一物质：S(g)S(l)S(s),固体的溶解、气体的扩散过程等都是混乱度增加的过程。,同一物质，不同状态，熵值不同同一物质：S(g)S(l,熵变和熵增原理,熵变（S）：产生新物质或物质状态有变化就存在着熵变。,在与外界隔离的体系中，自发过程将导致,体系的熵增大,，这个原理叫做,熵增原理,。,该原理是用来判断过程方向的一个因素，又称为熵判据。,熵变和熵增原理熵变（S）：产生新物质或物质状态有变化就存,是不是所有自发进行的化学反应都是熵增大的？,2Al(s)Fe,2,O,3,(s)=Al,2,O,3,(s)2Fe(s),S0,2NO(g)2CO(g)=N,2,()2CO,2,(g),S0,结论：S0有利于反应自发进行，,但自发反应不一定要S0,熵变只是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。只根据熵变来判断反应方向是不全面的。,是不是所有自发进行的化学反应都是熵增大的？2Al(s)Fe,结论,(1)从焓变(能量)角度：,H0,，有利于反应自发进行。(3)在实际的化学反应中，若H与S符号相同时，对化学反应的方向的影响作用出现矛盾，因此，,在分析一个具体化学反应自发进行的方向时，不能孤立地使用焓判据或熵判据来分析,，否则，可能会得出错误的结论。,结论(1)从焓变(能量)角度：H0，有利于反应自发进行。,高温高压,石墨在高温高压下可以转化为金刚石,外界条件改变，可以发生很多相反的结果,水泵可以把水由低处抬到高处,高温高压石墨在高温高压下可以转化为金刚石外界条件改变，可以发,铁会生锈，但不一定发生,空气会扩散，但有气球，不会扩散到空气中,反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率,铁会生锈，但不一定发生空气会扩散，但有气球，不会扩散到空气中,注意事项,1、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（如改变温度），就可能出现相反的结果。2、反应的自发性,只能用于判断反应的方向,，不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。,注意事项1、在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性,复合判据,H0,，有利于反应自发进行,G0,，有利于反应自发进行,变对体系的影响。可用于化学反应自发进行的方向的判断，,复合判据H0，有利于反应自发,复合判据,G0,G=0,可逆反应到达平衡状态,H 0,S 0,非自发,S 0,S 0,S 0,自发,低温可行,高温可行,H 0,H 0,H 0,复合判据G0 G=0可逆反应到达平衡状态H,分析下列过程的焓变、熵变与反应方向,放热,熵增,自发,（2）CaCO,3,(s)=CaO(s)+CO,2,(g),吸热,熵增,高温自发，低温不自发,分析下列过程的焓变、熵变与反应方向放热熵增自发（2）CaCO,判断下列反应能否自发进行,2KClO,3,(s)=2KCl(s)+3O,2,(g),CO(g)=C(s，石墨)+1/2O,2,(g),4Fe(OH),2,(s)+2H,2,O(l)+O,2,(g)=4Fe(OH),3,(s),自发,不自发,低温自发,判断下列反应能否自发进行2KClO3(s)=2KCl(s)+,什么是自发反应？,判断化学反应进行方向的判据有哪些？,化学反应进行的方向,什么是自发反应？判断化学反应进行方向的判据有哪些？化学反应进,1.有下列化学反应：白磷自燃、氯化氢分解、煤燃烧、钠与水反应、酸碱中和反应，其中属于能自发进行的化学反应(简称自发反应)的是_，属于放热反应的是,_,。,1.有下列化学反应：白磷自燃、氯化氢分解、煤燃烧,1、下列反应中，在高温下不能自发进行的是（）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、CO(g)C(s)1/2O,2,D,1、下列反应中，在高温下不能自发进行的是（）,2、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、下列说法不正确的是（）A、焓变是一个与反,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,3、碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气，,4、以下自发反应可用能量判据来解释的是(),D、2H,2,(g)+O,2,(g)=2H,2,O(l),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,H=-571.6 kJ/mol,D,4、以下自发反应可用能量判据来解释的是(),习题,1.举出几种日常生活中常见的由于熵增的原因而使某过程自发进行的实例。,习题1.举出几种日常生活中常见的由于熵增的原因而使某过程自发,习题,2.应该如何判断反应进行的方向？,习题2.应该如何判断反应进行的方向？,焓判据判定,1、下列自发反应可用焓判据来解释的是（）,A.2N,2,O,5,(g)=4NO,2,(g)O,2,(g),B.(NH,4,),2,CO,3,(s)=NH,4,HCO,3,(s)NH,3,(g),C.2H,2,(g)O,2,(g)=2H,2,O(l),D.CaCO,3,(s)=CaO(s)CO,2,(g),C,焓判据判定1、下列自发反应可用焓判据来解释的是（,熵判据判定,2、下列说法正确的是（）A.在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行B.NH,4,HCO,3,(s)=NH,3,(g)H,2,O(g)CO,2,(g)能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的倾向C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判据D.在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向,C,熵判据判定2、下列说法正确的是（）A.在常温下,解析,:A项错误，有些能使熵值增大的吸热反应可以自发进行；C项错误，焓变和熵变均不能单独作为反应自发性的判据；D项中使用催化剂只能降低反应的活化能，增大反应速率，不能改变反应的方向。,解析:A项错误，有些能使熵值增大的吸热反应可以自发进行；,复合判据判定,3、用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO,2,，发生反应：2CO,2,(g)=2CO(g)O,2,(g)，该反应的H_(填“”“,不能,复合判据判定3、用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化,复合判据判定,4、超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO,2,和N,2,，化学方程式为2NO2COOH=2CO,2,N,2,。反应在常温下能够自发进行，则反应H_(填“”“”或“”)0。,解析,:因为S0，且GHTS0，故H0,D,复合判据判定5、下列说法完全正确的是（）A,解析,：有些吸热反应也可以自发进行，如(NH,4,),2,CO,3,(s)=NH,4,HCO,3,(s)NH,3(,g)，故A错；熵变与反应的自发性有关，但不能独立地作为反应是否自发的判据，故B错；物质的量增加的反应，其混乱度不一定增加，即S不一定为正值，如2H,2,S(g)O,2,(g)=2H,2,O(l)2S(s)，故C错；CaCO,3,(s)的分解产生了气体，为熵增加反应，故D正确。,解析：有些吸热反应也可以自发进行，如(NH4)2CO3(s),复合判据判定,下列反应中，在高温下不能自发进行的是（）。A.CO(g)=C(s)O,2,(g)B.2N,2,O,5,(g)=4NO,2,(g)O,2,(g)C.(NH,4,),2,CO,3,(s)=NH,4,HCO,3,(s)NH,3,(g)D.MgCO,3,(s)=MgO(s)CO,2,(g),解析,A、B、C、D的H0，b、c、d反应的S0，HTS0，所以在高温时该反应不能自发进行。,D,复合判据判定下列反应中，在高温下不