《高中化学 第2章 化学反应速率和化学平衡 第4节 化学反应进行的方向课件 新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 第2章 化学反应速率和化学平衡 第4节 化学反应进行的方向课件 新人教版选修4（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第4 4节节化学反应进行的方向化学反应进行的方向重点和难点：焓减、熵增与化学反应方向的关系。 生活中的自发过程生活中的自发过程高高山山流流水水电电流流自发过程的共同特点自发过程的共同特点: :高能状态高能状态高能状态高能状态低能状态低能状态低能状态低能状态水总是自发地从高处往水总是自发地从高处往水总是自发地从高处往水总是自发地从高处往低处流低处流低处流低处流有趋向于最低能有趋向于最低能有趋向于最低能有趋向于最低能量状态的倾向。量状态的倾向。量状态的倾向。量状态的倾向。Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu反应进行的方向自发反应在一定条件下不用借助外力就能自动进行的反应。请分析下列自发进行
2、的反应,有什么共同点?2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)= 2H(g)= 2H2 2O(l) O(l) H H= =572kJ/mol572kJ/molH H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g) (g)=2HCl(g) H H= =184kJ/mol184kJ/mol2Na(s)+2H2Na(s)+2H2 2O(l)=2NaOH(aq)+HO(l)=2NaOH(aq)+H2 2(g) (g) H H= =368kJ/mol368kJ/mol2Fe(s)+3/2O2Fe(s)+3/2O2 2(g)= Fe(g)= Fe2 2O O3 3(s) (s) H H=
3、=824kJ/mol824kJ/molNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+ HNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+ H2 2O(l) O(l) H H= =56kJ/mol56kJ/molH H0, E E生生思考：很多放热反应有自发进行的倾向，思考：很多放热反应有自发进行的倾向，是不是吸热反应就不能自发进行呢？是不是吸热反应就不能自发进行呢？2N2N2 2O O5 5(g) (g) 4NO4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g) (g) H H=+56.7kJ/mol=+56.7kJ/mol (NH(NH4 4) )2 2COCO3 3(s)=NH(s)=
4、NH4 4HCOHCO3 3(s)+NH(s)+NH3 3(g) (g) H H=+74.9 kJ/mol=+74.9 kJ/mol 但有些自发反应却是吸热的，如：但有些自发反应却是吸热的，如：硝酸硝酸硝酸硝酸铵溶于水、氯化铵与氢氧化钙的反应等等。铵溶于水、氯化铵与氢氧化钙的反应等等。铵溶于水、氯化铵与氢氧化钙的反应等等。铵溶于水、氯化铵与氢氧化钙的反应等等。又如：又如：又如：又如：能从焓变方面来解释吗？冰块融化冰块融化品红在水中扩散你能解释你能解释蒸汽扩散蒸汽扩散和和火柴火柴混乱混乱的真正原因吗？的真正原因吗？蒸汽扩散火柴散落气态物质能通气态物质能通气态物质能通气态物质能通过分子的扩散过分子
5、的扩散过分子的扩散过分子的扩散自发地形成均自发地形成均自发地形成均自发地形成均匀的混合物。匀的混合物。匀的混合物。匀的混合物。火柴散落有趋向于火柴散落有趋向于火柴散落有趋向于火柴散落有趋向于最大混乱度的倾向最大混乱度的倾向最大混乱度的倾向最大混乱度的倾向结论：在密闭条件下，体系从有序无序是自发的。与能量状态的高低无关决定化学反应能否自发进行另一因素：决定化学反应能否自发进行另一因素：体系的混乱度体系的混乱度。、熵熵（S S）体系的混乱（无序）程度。体系的混乱（无序）程度。 2 2、熵判据：、熵判据：在与外界隔离的体系中，自在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即发过程将导致体系的熵
6、增大，即熵变熵变（S S）。）。这一原理叫做熵增原理。这一原理叫做熵增原理。用来判断化学反应方向时就称为用来判断化学反应方向时就称为熵判据熵判据。熵值最大熵值最大熵值最大熵值最大熵值最小熵值最小熵值最小熵值最小【结论结论】同一物质的熵值：同一物质的熵值：气态液态固态气态液态固态2N2N2 2O O5 5(g) (g) 4NO4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g) (g) H H=+56.7kJ/mol =+56.7kJ/mol (NH(NH4 4 ) )2 2COCO3 3(s)=NH(s)=NH4 4HCOHCO3 3(s)+NH(s)+NH3 3(g) (g) H H=+74.9 k
7、J/mol=+74.9 kJ/mol 这两个反应都是吸热反应，但却能自发进行，为什么？思考:两个反应都是混乱度增大的反应。两个反应都是混乱度增大的反应。思考：在一定温度和压强下，化学反思考：在一定温度和压强下，化学反应一定不能向着熵减少的方向自发进应一定不能向着熵减少的方向自发进行吗？行吗？ 焓变和熵变都与反应的自发性有关，要焓变和熵变都与反应的自发性有关，要判断反应进行的方向，必须综合考虑焓变和判断反应进行的方向，必须综合考虑焓变和熵变熵变。由焓判据和熵判据组合成的。由焓判据和熵判据组合成的复合判据复合判据将更适合于所有的过程。将更适合于所有的过程。课本35: -10的水结冰过程的自发性只能
8、用于判断过程的方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向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。发生的速率。注意注意 课本课本35在讨论过程的方向时，指的是没有外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。系施加某种作用，就可能出现相反的结果。1. 251. 25和和1.011.0110105 5PaPa时时, ,反应反应2N2N2 2O O5 5(g)(g)4NO4NO2 2(g)+O(g)+O2 2 2 2(g) (g) (g) (g) H H=+56.76
9、 =+56.76 kJ/molkJ/mol, ,自发进行的原因是自发进行的原因是( )( )A.A.是吸热反应是吸热反应 B.B.是放热反应是放热反应C.C.是熵减少的反应是熵减少的反应D.D.熵增大效应大于能量效应熵增大效应大于能量效应练习:D2.试根据熵的定义判断下列过程中体系的熵变大于零还是小于零(1)水蒸气冷凝成水(2)CaCO3(S)=CaO(S)+CO2(g)(3)乙烯聚合成聚乙烯(4)气体在催化剂上吸附(5)碳水化合物在生物体内分解S0S0S03.下列关于冰融化为水的过程判断正确的 是( ) A. H H 0, S0 B. H H 0 C. H H 0, S0 D. H H 0, S0 C小结小结化学反应进行方向的判据化学反应进行方向的判据1焓判据焓判据:2熵判据熵判据:能量降低的方向能量降低的方向, ,就是就是反应容易进行的方向反应容易进行的方向熵增的方向熵增的方向, ,就是反应就是反应容易进行的方向容易进行的方向
