化学反应进行的方向上课ppt课件

第二章 化学反应速率和化学平衡,第四节 化学反应进行的方向,1,化学反应进行的快慢,化学反应的限度,化学反应进行的方向,化学反应速率,化学平衡, ?,化学反应原理的组成部分,2,水总是自发地由高处往低处流,类似的现象还有：电流由电势高的地方流向电势低的地方 热量由高温物体传向低温物体,共同点： 高能向低能转化。,自发过程：在一定条件下，不借助外力 就能自动进行的过程.,3,Cu和AgNO3反应,NaOH和HCl反应,Na投入H2O中,Cu(s)+2AgNO3(aq)=Cu(NO3)2(aq)+2Ag (s) H= -181.75 kJmol-1,NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H= -57.3 kJmol-1,2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) H= -636.1 kJmol-1,自发反应：在给定条件下，就能自发（不需外界帮助）进行到显著程度的反应.,共同点:H0，放热反应 体系倾向于从高能态向低能态转变。 即H 0 有利于反应自发进行,【思考与交流】 这些自发反应有何共同特点？能量遵循怎样的规律呢？,4,一、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,H0,体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量）。即H 0焓减方向，有自发进行的倾向。,5,结论：H O有利于反应自发进行， 但自发反应不一定都是H O,2NH4Cl(s)+Ba(OH)28 H2O(s)=2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l),H O只是反应能否自发进行的一个影响因素,但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的,H O,自发反应一定H O吗?,(NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g) H O,2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) H O,6,过程自发进行还有哪些推动因素呢？,深入思考,1.火柴棒散落 2.班级成绩的分化 3.室温下，冰自动融化 4.食盐晶体溶于水,7,二、熵判据-熵增原理,自发过程的体系趋向于由有序转变为无序-混乱度增加方向自发进行的倾向,混乱度越大越稳定，S 0 有利于反应自发进行。,1）熵的定义： 量度体系混乱度 的物理量叫 ；符号 ， 构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大，体系的混乱度 ，熵值 ； 2）熵变：即化学反应前后熵的变化，符号 ；体系的混乱度增大S 0 ，体系的混乱度减小S 0 3）体系有自发地向混乱度 的方向转化的趋势。,越大,越大,S,增大（即S 0),S,熵,通常如何判断混乱度(熵)的大小呢？,8,S(水) ：69.9J mol-1K-1,S(冰) ：47.9J mol-1K-1,S(水蒸气)：188.7J mol-1K-1,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。 产生气体的反应和气体的物质的量增加的反应都是混乱度增加的过程。.,通常如何判断混乱度(熵)的 大小呢？,自发反应一定是熵增加的反应吗？,NH3 (g) + HCl(g)= NH4Cl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s),结论：S O有利于反应自发进行， 而SO也可能自发反应。,S O是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。,S= -284.3Jmol-1K-1,S=-31.7Jmol-1K-1,交流研讨,10,根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变与是能否自发进行,2C(s)+O2(g)=2CO (g) TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g ),H 0 放热,H 0 放热,H 0 吸热,H 0 吸热,S 0 熵增,S 0 熵减,S 0 熵减,S 0 熵增,自发,不自发,交流讨论,11,G=H-TS,3.复合判据-吉布斯自由能变化,当G0时，反应不自发进行.,12,化学反应进行方向的判据,、能量判据(焓判据）：,是判断化学反应进行方向的判据之一。,2、熵判据：,能量最低原理。,熵增原理。,是判断化学反应进行方向的另一判据。,3、复合判据：,能量判据结合熵判据。,总结,13,【课堂达标测试】,1.能用能量判据判断下列过程的方向的是（ ） A. 水总是自发的由高处往低处流 B. 放热反应容易自发进行，吸热反应不能 自发进行 C. 有序排列的火柴散落时成为无序排列 D. 多次洗牌后，扑克牌的毫无规律的混乱 排列的几率大,A,14,Company Logo,D,2、下列反应中，熵减小的是（ ）,A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g),D. 2CO(g)2C(s)O2(g),15,3、下列反应中，在高温下不能自发进行的是（ ） A、(NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) B、2N2O5(g)4NO2(g)O2(g) C、MgCO3(s)MgO(s)CO2(g) D、CO(g)C(s)1/2O2,D,16,4、在电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应是： SiO2(s)4HF(aq) = SiF4(g)2H2O(g) H(298.15 K)94.0 kJ/mol S(298.15 K)75.8 J/(molK) 设H和S不随温度而变化，试求此反应自发进行的温度条件。,G H TS 0,17,