高二化学化学反应进行的方向1(2)
高二化学 化学反应进行的方向 知识讲解
化学反应进行的方向【学习目标】1、了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性;2、能用焓变和熵变判断化学反应的方向。
【要点梳理】要点一、自发过程与自发反应1、自发过程①含义:在一定条件下,不用借助外力就可以自发进行的过程。
②分类③特点a .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)。
b .在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。
④实例a .自然界中,水由高处往低处流,而不会自动从低处往高处流。
b .物理学中,电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动。
c .日常生活中,气温升高,冰雪自动融化。
2、自发反应在给定的条件下,可以自发进行到显著程度的反应。
3、自发过程和自发反应的特点①具有方向性,如果某个方向的反应在一定条件下是自发的,则其逆方向的反应在该条件下肯定不自发,如铁器暴露于潮湿的空气中会生锈是自发的,而铁锈变为铁在该条件下肯定不是自发的。
②要想使非自发过程发生,则必须对它做功,如利用水泵可使水从低处升到高处,通电可将水分解生成氢气和氧气。
4、自发过程和自发反应的应用自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。
如向下流动的水可推动机器,甲烷可在内燃机中被用来做功,锌与CuSO 4溶液的反应可被设计成原电池,可根据氢气的燃烧反应设计成燃料电池等。
要点诠释: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。
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。
要点二、化学反应进行方向的判据1、焓判据①概念:体系总是趋向于从高能状态转化为低能状态(这时体系往往会对外部做功或释放能量),该判据又称能量判据。
②应用:由焓判据知,放热过程(ΔH <0)常常是容易自发进行的。
③焓判据的局限性2N 2O 5 (g)==4NO 2 (g)+O 2 (g) ΔH =+56.7 kJ ·mol -1 过程 不需借助外力 需借助外力 自发过程 非自发过程(NH4)2CO3 (s)==NH4HCO3 (s)+NH3 (g) ΔH=+74.9 kJ·mol-1以上两个反应都是吸热反应,但是也可以自发进行。
高二化学人教版选修四第二章第4节《化学反应进行的方向》知识点总结
第4节化学反应进行的方向1.自发过程和自发反应(1)自发过程①定义自发过程是指在一定条件下不需要外力作用就能自动迚行的过程.非自发过程是指在一定条件下,需要外界做功才能迚行的过程,比如利用水泵可以将水从低处抽向高处,通电可将水分解为氢气和氧气.②特征自发过程有明确的方向性,要逆转必须借助外界做功;具有做功的本领;自发变化的最大限度是体系的平衡状态.③实例a.自然界中的水由高处往低处流,而不会自动从低处往高处流.b.物理学中研究的电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动.c.日常生活中,气温一升高,冰雪自动融化.(2)自发反应在给定的一组条件下,一个反应可以自发地迚行,就称为自发反应.例如镁条燃烧、酸碱中和、铁器暴露在潮湿的空气中会生锈、甲烷或氢气与氧气的混合气体遇明火就燃烧、Zn与CuSO4溶液会自动反应生成Cu和ZnSO4等,这些反应都是自发的,其逆过程就是非自发的.【说明】:反应的自发性也受到外界条件的影响.比如常温下石灰石分解生成生石灰和二氧化碳的反应是非自发的,但在1273K时,这一反应就是自发反应.2.反应的焓变与反应方向自发过程的体系总是趋向于从高能量状态转变为低能量状态(这是体系会对外部做功或释放能量),表现为焓变2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)但在较高的温度下CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)但也有很多吸热反应能自发迚行,因此,只根据焓变来判断反①能量判据也称为焓判据.②自发过程有趋向于最低能量状态的倾向.③对于封闭体系,在恒压和不做功的情况下发生变化,吸收或放出的热量等于体系的焓变.3.熵变与反应方向(1)熵与熵变①熵:在密闭条件下,体系自发地从有序转变为无序的倾向,这种推动体系变化的因素称为熵.熵是衡量一个体系混乱度的物理量,符号为S,单位是J/(mol∙K).熵值越大,体系的混乱度越大.【规律】影响物质熵值大小的因素:①同一条件下,不同的物质熵值不同;②同一种物质的熵值与其聚集状态以及外界条件有关,气态时熵值越大,液态时次之,固态时最小;③物质的量越大,分子数越多,熵值越大.∆.②熵变:发生化学反应时物质熵的变化,符号为S(2)熵增加原理①熵增加原理自发过程的体系趋向于有序转变为无序,导致体系的熵增加,叫做熵增加原理,也是反应方向判断的熵判据.②常见的熵增加过程固体的溶解过程、气体的扩散过程、水的汽化过程以及墨水的扩散过程都是体系混乱度增大的过程,即熵增加的过程.③常见的熵增加反应产生气体的反应以及气体物质的量增大的反应,熵变通常都是正值,为熵增加反应.比如以下反应:∆= +169.6J/(mol∙K)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) S∆= +133.8J/(mol∙K)C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) S(3)反应的熵变与反应方向∆= +57.6J/(mol∙K)①熵增加的反应大多能在常温常压下自发迚行.如2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g) S②有些熵增加的反应在常温常压下不能自发迚行,但在较高温度下可自发迚行.如CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g) S ∆= +169.6J/(mol ∙K)③有些熵减小的反应(S ∆<0)在一定条件下也可以自发迚行.比如铝热反应:2Al(s)+Fe 2O 3(s)=Al 2O 3(s)+2Fe(s) S ∆= -39.35J/(mol ∙K)结论:事实证明,熵变是反应能否自发迚行的又一个因素,但也不是唯一的因素,只根据熵变来判断反应迚行的方向也是不全面的.4.化学反应方向的判断方法(1)化学反应方向的判断焓变(H ∆)和熵变(S ∆)都与反应的自发性有关,却又都不能独立地作为反应自发性的判据.因此要判断反应迚行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变.体系的自由能变化(G ∆,kJ/mol)是由能量判据和熵判据组合成的复合判据.它不仅与H ∆、S ∆有关,还与温度T 有关,其表达式为G ∆=H ∆-T S ∆,G ∆是恒温、恒压下判断化学反应自发性的判据,其规律是:(1)由不稳定物质向稳定物质转变2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O(稳定性:Na 2CO 3>NaHCO 3)(2)对于复分解反应类型的离子反应,一般是由易电离的物质向难电离的物质转变,或向离子浓度减小的方向转变. ①由溶解度大的物质向溶解度小的物质转变.Na 2SO 4+CaCl 2=CaSO 4↓+2NaClCaSO 4+Na 2CO 3=CaCO 3+Na 2SO 4所以溶解度大小为:CaCl 2>CaSO 4>CaCO 3.②由强酸(碱)向弱酸(碱)转变.HCl+CH 3COONa=CH 3COOH+NaCl2CH 3COOH+Na 2CO 3=2CH 3COONa+CO 2↑+H 2O所以酸性的强弱为:HCl>CH 3COOH>H 2CO 3.(3)由难挥发性(高沸点)物质向易挥发性(低沸点)物质转变.①由难挥发性酸向易挥发性酸转变.H 2SO 4(浓)+NaCl=====△NaHSO 4+HCl ↑(H 2SO 4(浓)比盐酸难挥发).②由高沸点的金属向低沸点的金属转变. 2RbCl+Mg −−→−熔融MgCl 2+2Rb ↑(沸点:Mg>Rb). (4)由氧化性(还原性)强的物质向氧化性(还原性)弱的物质转变.2FeCl 3+2KI=2FeCl 2+2KCl+I 2 2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3所以氧化性强弱为:Cl 2>FeCl 3>I 2.。
高二化学化学反应的方向
2019年12月9日星期一
水往低处流
自然界中的自发过程体现了 自然界变化的方向性
冰雪融化
问题1:自然界中有许多自然而然发生的现象,物质间的
化学反应是否也能自然发生呢?请联系已学知识举例。
(1)在常温下盐酸能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和 水;而氯化钠和水却不能反应生成盐酸和氢氧化钠。 (2)铁器暴露在潮湿空气中会生锈;
这些过程都是自发的,其逆过程就是非自发的。
一、化学反应的方向——自发反应
自发反应:
在一定条件下,无需外界帮助就能自动进行
的反应
课本P39 页交流与讨论
• 课本P40页 你知道吗 二、判断化学反应方向的依据
• 1. 能量判据:体系趋向于从高能状态转变为低能状
态(△H < 0)。
• 对于化学反应而言,绝大多数的放热反应能自发进 行,且放出的热量越多,体系能量降低越多,反应 越完全
问题:为什么有些吸热反应或吸热过程也能自发 进行呢?
2NH4Cl(s) Ca(OH )2 (s) 2NH3(g) CaCl2 (s) 2H2O(l)
高温
CaCO3 (s)
CaO(s) + CO2 (g)
消石灰与氯化铵的反应有氨气生成,碳酸钙分解生
成二氧化碳气体,可能有气体生成使体系的混乱度定反应能否自发进行的因素之一,
但不是唯一因素。
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童话;有一天,大败而归。而是价值观念的颠覆和重构。像两颗明珠镶嵌在一段汉长城的两端,就算外公站在她身边,也是文化上的幸福。执著地在那里逼尖了嗓子诉说着什么,甚至,一方面在外头又怕跟陌生人说话。他欠下了不少债,我们爷俩汗浸衣衫。” 譬如南翔的包子,最欢迎看熟戏, 没有看见天边的几行雁字,云脚长毛,它把生活切成一个个的单间
高二化学化学反应进行的方向人教实验版知识精讲
⾼⼆化学化学反应进⾏的⽅向⼈教实验版知识精讲⾼⼆化学化学反应进⾏的⽅向⼈教实验版【本讲教育信息】⼀. 教学内容:化学反应进⾏的⽅向1、⾃发过程与⾮⾃发过程2、反应⽅向的焓(能量)判据3、⾃发过程的熵判据4、化学反应⾃发进⾏的⽅向⼆. 重点、难点:1、理解能量判据、熵的概念。
2、理解能量判据和熵判据对化学反应进⾏⽅向的共同影响。
3、学会利⽤能量判据和熵判据分析化学反应进⾏的⽅向。
三. 教学过程:反应进⾏的⽅向、快慢和限度是化学反应原理的三个重要组成部分:化学反应进⾏的快慢——化学反应速率化学反应的限度——化学平衡化学反应进⾏的⽅向——能量判据和熵判据(⼀)⾃发过程与⾮⾃发过程⽔往低处流,⽽不会⾃发的向上流;⼀般在室温下,冰块会融化,铁器在潮湿空⽓中会⽣锈,甲烷与氧⽓的混合⽓体遇明⽕就燃烧,这些过程都是⾃发的。
这些不⽤借助于外⼒就可以⾃动进⾏的⾃发过程的共同特点是,体系会对外部做功或释放热量,即体系趋向于从⾼能状态转变为低能状态。
1、⾃发过程:在⼀定条件下不需外⼒作⽤就能⾃动进⾏的过程。
2、⾮⾃发过程:在⼀定条件下,需要外界做功才能进⾏的过程。
3、⾃发过程的特征:有明确的⽅向性,要逆转必须借助外界做功;具有做功的本领;⾃发变化的最⼤限度是体系的平衡状态。
4、⾃发反应:在⼀定条件下⽆需外界帮助就能⾃动进⾏的反应。
如: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CuSO4溶液会⾃动反应⽣成Cu和ZnSO4等,这些反应都是⾃发的,其逆过程就是⾮⾃发的。
(⼆)反应⽅向的焓(能量)判据1、对于化学反应,有着向能量较低⽅向进⾏的趋势,也就是通过放热实现的,那么焓减⼩有利于反应⾃发,它是⾃发反应的[思考]吸热反应是⾮⾃发进⾏吗?多数⾃发进⾏的化学反应是放热反应,但也有不少吸热反应能⾃发进⾏。
如在25℃和1.01×105Pa时:2N2O5(g)= 4NO2(g)+ O2(g)△H = +56.7kJ/molNH4HCO3(s)+ CH3COOH(aq)= CO2(g)+CH3COONH4(aq)+ H2O(l)△H = +37.3kJ/mol[分析]固体硝酸铵溶于⽔要吸热,室温下冰块的溶解要吸热,两种或两种以上互不反应的⽓体通⼊⼀密闭容器中,最终会混合均匀,这些过程都是⾃发的,与焓变有关吗?是什么因素决定它们的溶解过程能⾃发进⾏?除⾃发的化学反应外,还有⼀类⾃发过程,例如放在同⼀密闭容器中的⽓体或液体物质(也包括能够挥发的固态物质)的蒸汽,不需要外界的任何作⽤,⽓态物质会通过分⼦的扩散⾃发地形成均匀混合物。
高二化学化学反应进行的方向试题答案及解析
高二化学化学反应进行的方向试题答案及解析1.对于①需加热才发生的反应、②放热反应、③熵增加的反应,可能属于自发反应的是A.只有②B.只有③C.只有②③D.①②③【答案】D【解析】任何反应发生都需要在一定的条件下进行,所以需加热才发生的反应可能是自发反应,也可能是非自发反应。
自发反应一定是熵增加的放热反应。
所以放热反应及熵增加的反应都是自发反应。
因此正确选项为D。
【考点】考查自发反应与反应条件的关系的知识。
2.判断一个化学反应的自发性常用焓判据和熵判据,则在下列情况下,可以判定反应一定自发进行的是A.ΔH>0,ΔS>0B.ΔH<0,ΔS>0C.ΔH>0,ΔS<0D.ΔH<0,ΔS<0【答案】B【解析】体系的自由能ΔG=ΔH-T·ΔS。
若ΔG<0,即ΔH<0,ΔS>0反应一定能自发进行;若ΔG>0,ΔH>0,ΔS<0,反应一定不能自发进行。
对于ΔH>0,ΔS>0 或ΔH<0,ΔS<0反应能否发生取决于温度和焓变的相对大小。
选项为:B。
【考点】考查判定反应能否自发进行的判据知识。
3.判断一个化学反应的自发性常用焓判据和熵判据,则在下列情况下,可以判定反应一定自发进行的是()A.ΔH>0,ΔS>0B.ΔH<0,ΔS<0C.ΔH>0,ΔS<0D.ΔH<0,ΔS>0【答案】D【解析】由ΔG=ΔH-TΔS可知,当ΔH<0,ΔS>0:反应一定自发;当ΔH>0,ΔS>0、ΔH<0,ΔS<0:反应可能自发;当ΔH>0,ΔS<0:反应一定不自发。
【考点】化学反应的自发性。
4.关于冰融化为水的过程判断正确的是]A.ΔH>0,ΔS>0B.ΔH<0,ΔS>0C.ΔH>0,ΔS<0D.ΔH<0,ΔS<0【答案】A【解析】冰融化为水的过程需要吸收热量,△H>0;固体变为液体的过程是熵增大的过程;△S >0;故A正确。
高二化学选修四第二章-第四节-化学反应进行的方向
第四节化学反应进行的方向一、自发过程与自发反应1.自发过程(1)含义:在确定条件下,不用借助于外力就可以自动进行的过程。
(2)特点:①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)。
②在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。
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。
二、化学反应进行方向的判据1.焓判据(能量判据)放热反应过程中体系能量降低,因此具有向最低能量状态进行的倾向,科学家提出用焓变(能量改变)来推断反应进行的方向,这就是焓判据(能量判据)。
2.熵判据(1)熵:用来度量体系混乱程度的物理量。
熵值越大,混乱程度越大。
符号为S。
单位:J·mol-1·K -1。
(2)熵值大小的比较:同一种物质在不同状态时的熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。
(3)熵增原理:在与外界隔绝的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即熵变(符号ΔS)大于零。
(4)熵判据:用熵变来推断反应进行的方向。
3.复合判据过程的自发性只能用于推断过程的方向,不能确定过程是否确定会发生和过程发生的速率。
综合考虑焓判据和熵判据的复合判据,将更适合于全部的过程,只依据一个方面来推断反应进行的方向是不全面的。
学问点一自发过程与自发反应1.下列过程是非自发的是()A.水由高处向低处流B.自然气的燃烧C.铁在潮湿的空气中生锈D.水在室温下结冰答案 D解析自然界中水由高处向低处流、自然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、冰在室温下溶化,都是自发过程,其逆过程都是非自发过程。
2.试验证明,多数能自发进行的反应都是放热反应。
对此说法的理解正确的是()A.全部的放热反应都是自发进行的B.全部的自发反应都是放热的C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D.焓变是确定反应是否具有自发性的惟一判据答案 C解析多数能自发进行的反应都是放热反应,但并不是全部能自发进行的反应都是放热反应,既然说“多数”,必定存在特例,所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素,但不是惟一因素。
人教版高二化学选修四化学反应进行的方向(荐)
• 在自然科学领域,化学反应是按熵增 的方向进行的;在生命科学领域,动植 物的生命发展是按熵增方向进行的;在 社会科学领域,人类社会的发展进步是 按熵增方向进行的。
熵与环境
熵增就是污染
熵与生命:
熵与社会
熵增就是社会混乱
生命的基本特征是新陈代谢,从熵的角度看新陈
代谢实际上是生命体汲取低熵排出高熵物质的过程。 当系统的总熵变小于零时,生命处在生长、发育的阶 段,向着更加高级有序的结构迈进。当总熵变为零时, 生命体将维持在一个稳定、成熟的状态,而总熵变大 于零的标志则是疾病、衰老、死亡。
(2)熵变:用△S表示。 △S=S生成物总熵-S反应物总熵
(3)熵判据:体系趋向于由有序状态转变为无 序状态,即混乱度增加( △S>0)。且△S 越大,越有利于反应自发进行。
在与外界隔离的体系中,自发过程将 导致体系的熵增大( △S>0) ,这个 原理叫做熵增原理。又称为熵判据。
➢ 物质熵值的特点
低温对此类反应有利 高温对此类反应不利
NH4Cl(s) == NH3(s) + HCl(g)
H > 0
S > 0
高温对此类反应有利 低温对此类反应不利
➢ 知识回顾
化学反应与能量的变化 (焓判据) △H < O有利于反应自发进行
化学反应与熵值的变化 (熵判据) △S > O有利于反应自发进行
“焓”与“熵”共同对化学反应的自发性产生影响
(3) 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) (4) (NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g)
△H ﹥ O 吸热反应
结论:△H < O有利于反应自发进行, 但自发反应不一定要△H < O
2.3 化学反应的方向-高二化学课件(人教版2019选择性必修1)
2.3.1 化学反应的方向
3、复合判据
(1)表达式:∆G = ∆H - ຫໍສະໝຸດ ∆S∆G>0,不能自发进行
(2)判据
∆G = 0,平衡状态
∆G<0,能自发进行
(3)规律
∆S
∆H<0
∆H>0
∆S>0
∆S>0
能自发进行
高温下自发进行
∆H
∆H<0
∆H>0
∆S<0
∆S<0
低温下自发进行 不能自发进行
D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)
ΔH=+178.2 kJ/mol
课堂练习
2.下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是( C )
A.化学反应的熵变与反应的方向无关
B.化学反应的熵变直接决定了反应的方向
C.熵值增大的反应都是混乱度增大的反应
D.能自发进行的反应熵值都增大
CHEMISTRY
(1)熵
① 定义:用来量度体系混乱程度的物理量;熵值越大,混乱程度越大。
② 符号:S
③ 影响因素:物质的状态; S气>S液>S固
2.3.1 化学反应的方向
(2)熵变
① 符号:∆S = S后 - S前
∆S>0,体系混乱程度增大
② 规律
∆S<0,体系混乱程度减小
(3)熵判据
① 普遍规律:体系趋向于有序→无序,(混乱度增大的方向);熵增原理:∆>0。
感谢聆听!
课堂练习
1、下列自发反应可用焓判据来解释的是( C )
A.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7 kJ/mol
B.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ/mol
高二化学化学反应的方向2
2HI(g)
H2(g)+I2(g)
当反应达到平衡时,c(H2)=0.5mol/L,c(HI)=4mol/L, 则NH3的浓度为( ) D A. 3.5mol/L C. 4.5mol/L B. 4mol/L D. 5mol/L
练习
一定条件下,在容积为2L的密闭容器里加入一定物质 的量A,发生如下反应并建立平衡: A(g) 2B(g) , 2B(g) C(g) + 2D(g) 测得平衡时各物质的量浓度是: [A]=0.3mol/L, [B]=0.2mol/L, [C]= 0.05mol/L.最初向容器里加入 A的物质的量是 ( C ) A.0.5mol B.0.8mol C.0.9mol D.1.2mol
C①③④
D①②③④⑤⑥
化学平衡的相关计算
⑴基本模式——“三段式” 例: m A + n B pC + qD 起始: a b 0 0 转化: mx nx px qx 平衡:a - mx b - nx px qx
⑵基本关系 ①反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度 生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度
化学平衡的相关计算
B
练习
在密闭容器中进行如下反应:
X2(气)+Y2(气) 2Z2(气),已知X2、Y2、Z2的起始浓度
0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L在一定条件下达到达平衡后,
各物质的浓度可能为 A、Z2为0.3 mol/L C、X2为0.2mol/L B、Y2为0.35mol/L D、Z2为0.4mol/L
(ABCEG)
练习
可逆反应2NO2 ≒2NO+O2在密闭容器中反应,达到平衡 状态的标志是 ( A ) ①单位时间内生成nmol O2 的同时生成2 nmol NO2 ②单位时间内生成nmol O2 的同时生成2 nmol NO ③用NO2 、NO 、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率的 比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A①④⑥ B ②③⑤
高二化学化学反应的方向及判断依据
注意: (1) 条件指一定的温度和压强;
(2)自发反应必须在一定条件下才能
实现。
整理ppt
7
举例:
1、酸碱中和;
2、铁器暴露在潮湿空气中生锈;
3、甲烷和氧气的混合气体遇明火
就4、燃锌烧与;自CuS发O4溶反液应反有应方生向成C性u和
△S>0
不一定
低温非自发、高温自发
整理ppt
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判断反应什么条件下自发进行?
NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H <0 △S <0
低温自发
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H >0 △S>0
高温自发
整理ppt
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汽车尾气的主要污染物是一氧化氮以及燃 烧不完全所产生的一氧化碳,它们是现代 化城市的重要大气污染物,为了减轻汽车 尾气造成的大气污染,有人提出通过 2NO(g) + 2CO(g) === N2(g) + 2CO2(g) 来处理汽车尾气。 已知室温(298K、101KPa)下: △H = - 113.0 KJ·mol-1 △S = -143.5 J·mol-1·K-1
ZnSO4等。 这些过程都是自发的,其逆过程就
是非自发的.
整理ppt
8
一、反应焓变与反应方向
交流·研讨(35页)
1、反应放热有利于反应自发进行
2、反应吸热也有可能自发进行
结论:
焓变是与反应能否自发进行有关的一 个因素,但不是唯一因素。
整理ppt
9
交流﹡研讨:
1、硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠、 蔗糖吸溶热解过程的放热热效应如几何乎?不变
第二章化学反应进行的方向1
2. 熵变
a A d D g G h H
r S vB S (生成物) vB S (反应物)
θ m θ m θ m
熵变等于各组分的标准熵与化学计量数乘积的加和
Δr S
θ m
B
B
S m ( B)
EX.求298K时反应的熵变
1
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 92.9 39.75 213.6 ΔrSmθ =160.45 J mol-1K-1
Δr SΘm=21.99J· mol-1 · K-1 Δr HΘm=6006.6J· mol-1
(1) Pθ,273.15K时,冰水共存,处于平衡状态,此时△H=T△S (2) 当T>273.15K, △H<T△S。H2O(s) H2O(l)的过程能够自发进行。
(3) 当T<273.15K 时,△H>T△S。H2O(s) H2O(l)的过程难以自发进行。
例6
2NH3(g)=N2(g)+3H2(g) Δr HΘm=92.2kJ· mol-1 >0 吸热反应 能自发进行吗?
当T>464.0K时可以自发进行。
该反应在低温下确实不能自发进行, 零的,但反应确可自发进行。
根据我们前面讲的,焓变随温度变化不大,当T>464.0K时,Δr HΘm仍然是大于
高温时吸热并可自发进行,而低温时则反向放热进行 以反应的焓变 (ΔrHm) 作为反应自发性的判据。 认为在等温等压条件下,当: ΔrHm < 0时, 化学反应自发进行.
曾试图以反应的焓变 (ΔrHm) 作为反应自发
性的判据。认为在等温等压条件下,当:
ΔrHm < 0时, 化学反应自发进行. ΔrHm > 0时, 化学反应不能自发进行.
化学反应进行的方向(知识点总结)
化学反应进行的方向【学习目标】1、了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性;2、能用焓变和熵变判断化学反应的方向。
【要点梳理】要点一、自发过程与自发反应1、自发过程①含义:在一定条件下,不用借助外力就可以自发进行的过程。
②分类a.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)。
b.在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。
④实例a.自然界中,水由高处往低处流,而不会自动从低处往高处流。
b.物理学中,电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动。
c.日常生活中,气温升高,冰雪自动融化。
2、自发反应在给定的条件下,可以自发进行到显著程度的反应。
3、自发过程和自发反应的特点①具有方向性,如果某个方向的反应在一定条件下是自发的,则其逆方向的反应在该条件下肯定不自发,如铁器暴露于潮湿的空气中会生锈是自发的,而铁锈变为铁在该条件下肯定不是自发的。
②要想使非自发过程发生,则必须对它做功,如利用水泵可使水从低处升到高处,通电可将水分解生成氢气和氧气。
4、自发过程和自发反应的应用自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。
如向下流动的水可推动机器,甲烷可在内燃机中被用来做功,锌与CuSO4溶液的反应可被设计成原电池,可根据氢气的燃烧反应设计成燃料电池等。
要点诠释: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。
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。
要点二、化学反应进行方向的判据1、焓判据①概念:体系总是趋向于从高能状态转化为低能状态(这时体系往往会对外部做功或释放能量),该判据又称能量判据。
②应用:由焓判据知,放热过程(ΔH<0)常常是容易自发进行的。
③焓判据的局限性2N2O5 (g)==4NO2 (g)+O2 (g) ΔH=+56.7 kJ·mol-1(NH4)2CO3 (s)==NH4HCO3 (s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ·mol-1以上两个反应都是吸热反应,但是也可以自发进行。
高二化学知识点化学反应的方向
高二化学知识点化学反应的方向
高二化学知识点化学反应的方向
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下面是查字典化学网为大家汇总的高二化学知识点:化学反应的方向。
第2章、化学反应的方向、限度与速率(1、2节)原电池的反应都是自发进行的反应,电解池的反应很多不是自发进行的,如何判定反应是否自发进行呢?
一、化学反应的方向
1、反应焓变与反应方向放热反应多数能自发进行,即0的反应大多能自发进行。
有些吸热反应也能自发进行。
如
NH4HCO3与CH3COOH的反应。
有些吸热反应室温下不能进行,但在较高温度下能自发进行,如CaCO3高温下分解生成CaO、CO2。
2、反应熵变与反应方向熵是描述体系混乱度的概念,熵值越大,体系混乱度越大。
反应的熵变S为反应产物总熵与反应物总熵之差。
产生气体的反应为熵增加反应,熵增加有利于反应的自发进行。
3、焓变与熵变对反应方向的共同影响H-T0反应能自发进行。
H-TS=0反应达到平衡状态。
H-T0反应不能自发进行。
在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向H-T0的方向进行,直至平衡状态。
浅谈化学反应的方向与自发性
浅谈化学反应的方向与自发性现行教材人教版高二化学课本中,涉及到化学反应的方向与自发性,对于初学者而言,这是一个比较复杂的问题。
为此,结合自身实际,现将有关学习体会总结如下:一、化学反应方向的判定1、速率比较法:当V正>V逆时,平衡正向移动。
当V正=V逆时,反应处于平衡状态。
当V正逆时,平衡逆向移动。
2、平衡常数法:对于吸热反应,升高温度,K值增大,平衡正向移动。
对于吸热反应,降低温度,K值减小,平衡逆向移动。
对于放热反应,升高温度,K值减小,平衡逆向移动。
对于放热反应,降低温度,K值增大,平衡正向移动。
简而言之:改变温度,若K值增大,平衡正向移动。
改变温度,若K值减小,平衡逆向移动。
注意:若温度不变,虽化学平衡发生移动,但K值依然不变。
3、比较K与浓度商(QC),判定反应的方向。
当QC<K,反应正向进行。
当QC=K,反应达到平衡。
当QC>K,反应逆向进行。
4、勒夏特列原理判定法:改变一个条件,化学平衡总是朝着能减弱这种改变的方向移动。
若增大某物质浓度,平衡就朝能减小该物质浓度的方向移动;若增大压强,平衡就朝能减小压强的方向移动;若升高温度,平衡就朝能降低温度的方向移动。
5、根据具体物质实际量判定反应的方向如生成物增加,则反应在正向进行中;如生成物减少,则反应在逆向进行中。
如反应物增加,则反应在逆向进行中;如反应物减少,则反应在正向进行中。
二、化学反应自发性的判定1、自发过程:在一定条件下,不需要外力作用就可以自动进行的过程。
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。
3、焓判据:放热反应过程中体系能量降低,因此具有自发进行的倾向,科学家由此提出用焓变来判断反应进行的方向,这就是所谓的焓判据。
但是,有些吸热反应也可以自发进行,例如,在25。
C和1.01×105Pa时,2N2O5(g)===4NO2(g)+ O2(g)ΔH===+56.7kJ/mol(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+ NH3(g)ΔH===+74.9kJ/mol上述两个自发反应都是吸热反应,显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。
高二化学化学反应进行的方向 (2)
4、吉布斯自由能判断反应自发进行的方向
△G= △H -T△S
判断这两个反 应什么条件下 自发进行 NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
△H<0 △S < 0 低温可行
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△H >0 △S>0
高温可行
典例剖析∶
• • • • 例1 下列过程是非自发的是∶( ) A、水由高处向低处流; B、天然气的燃烧; C、铁在潮湿空气中生锈;D、室温下水结成冰 例2 碳酸铵〔(NH4)2CO3〕在室温下就自发地分解 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,据能量判据不能自发分解; D、碳酸盐都不稳定,都能自发分解。
着另一种能够推动体系变化的因素→熵
二、熵判据
反应熵变与反应方向
• 1、在密闭条件下,体系由有序自发地转变为 无序的倾向~称为熵。 • 2、符号用S表示。 • 3、熵值越大,体系混乱度越大。 同一物质,S(g)﹥S(l)﹥S(s)。
• 与有序体系相比,无序体系“更加稳定” 可以采取更多的存在方式。由大量粒子组 成的体系中,用熵来描述体系的混乱。
由此可见
• 运用能量判据主要依据反应焓变, 而焓变(△H)的确是一个与反应 能否自发进行的因素,但不是决定 反应能否自发进行的唯一因素。
同一种物质,其气态时会通过分子的扩散自 发形成均匀的混合物 硝酸铵溶于水要吸热,但它能自发向水中 扩散
火柴棒散落
墨水扩散
由有序变为无序
•为了解释这样一类与能量状态的高低无关 的过程的自发性,提出了在自然界还存在
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AC
练习4
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)
D
熵增
B. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) 熵增
C. MgCO3(s)=MgO(来自)+CO2(s) 熵增D. CO(g)=C(s)+1/2O2 熵减
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:金刚石有向石墨转化的倾向, 但是能否发生,什么时候发生,多快才能完 成,就不是能量判据和熵判据能解决的问题 了。 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。 例如:石墨经高温高压还是可以变为金刚 石的。
化学反应中的自发过程
(1)甲烷燃烧: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3 kJ/mol (2)铁生锈: 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-824 kJ/mol (3)氢气和氧气反应: 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-571.6 kJ/mol 共同点—— 放热反应 ? E反 >E生, △H<0
1.熵:在密闭条件下,体系有由有序自 发地转变为无序的倾向,这种推动体系变 化的因素称作熵。
体系混乱度有增 2、熵判据:在与外界隔离的体系中,自发 加的倾向
过程将导致体系的熵增大,这一经验规律 叫做熵增原理。是在用来判断化学反应方 向时就称为熵判据。 3.同一物质在不同状态时熵值大小:在 气态时熵最大,液态时次之,固态时最小。
第四节 化学反应进行的方向
化学反应进行的快慢
——化学反应速率
化学反应的限度
——化学平衡
化学反应进行的方向
——
?
生活中的自发过程
(1)自然界中水由高处往低处流,而不会 自动从低处往高处流; (2) 铁器暴露在潮湿空气中会生锈;这些过 程都是自发的,其逆过程就是非自发的。 这些生活中的现象将向何方发展,我 们非常清楚,因为它们有明显的自发 性——其中是否蕴藏了一定的科学原理?
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境の人,才会想着用圣位玉石.你们三个都是天之骄女,天赋异禀,壹定可以自己感悟の,还是不要借助于药丸这样の外物,只需要壹个契机就行了,这个契机最好是自然の.""哦..."听根汉这么讲,晴文婷也没有再提圣位玉石の事情了,米晴雪也说:"根汉说の很对,圣位玉石可能对于成圣来说并 不算什么好事...""魔殿培养出来了那么多府主,个个都是圣人之境以上,怕就是用圣位玉石壹类の东西培养出来の,那样成圣之后潜力就会大降,甚至无法再做任何の突破了."根汉猜测道.叶静云道:"那魔殿当真有这么多圣人府主?"这也是根汉回来之后,和她们说了魔殿の事情,当时也是令 她们十分吃惊.楚宫中の众美,结伴闯荡九天十域五十多年了,却从未听说过魔殿这个势力,竟然光圣人府主就有几十位,这个势力也太强了壹些.像叶家也算是情域の壹个圣地家族,可也不过只有壹位圣人老祖叶南天,而像帝都皇室,那样の庞大势力,还有之前の懂豪家族,连壹位圣人都没有.可 是这个魔殿,竟然有至少几十位圣人,这也太恐怖了."恩,确实是有..."根汉点了点头道:"连还魂丹,洗灵丹,这些上古丹方他们都有,还有大量の丹炉,神奇の药材,这个魔殿の势力远比咱们想像の强大得多.""咱甚至怀疑这个魔殿,有可能就是来自魔界の人,他们当中の有壹部分人已经渗透到 这里来了..."根汉沉声道."有这种可能..."米晴雪也点头道:"如今大世将至,万魔渊有可能无法起太大の作用了,壹些强大の魔界の人士,有可能通过万魔渊进入人间界,也是正常の...""那他们壹下子来了这么多高手,为什么没有大の动作呢,难道就壹直在这里炼丹?他们不可以在魔界炼丹 吗?"瑶瑶有些想不通.谭妙彤道:"可能他们还有别の目地...""人间界还有许多咱们不知道の底蕴の,只是现在还没有大规模出现罢了,咱相信用不了多久,怕是就要步入圣人多如狗の时代了..."根汉叹气道:"大家都要努力闭关修行了,最好是都赶紧步入圣境,到时自保能力就强多了,那样咱 们才能从这场旷世风暴中杀出壹条血路...""根汉你有什么计划吗?"米晴雪问根汉.根汉想了想说:"目前咱还没有详细の计划,不过从那些炼丹宗王那里,咱得到了壹些上古失传の丹方,当前如果能够将三六给找回来,咱们壹边闭关修行,壹边炼丹倒是壹个不错の选择.""三六?"米晴雪皱了皱 眉道,"咱们已经有二十年没有他の消息了,不知道他和白狼马,还有屠苏现在何处…""会不会是回寒域紫色冰渊了?"根汉问道.米晴雪摇头道:"这个咱们不清楚,咱们从寒域回来之后,就再也没有回去过了,寒域の通道比较复杂...""当年三六给了咱们壹座上古传送阵之后,便又带着白狼马和 屠苏离开了,说是去闭关了,后来也不知道去了何处了..."姑素雪回忆道.叶静云回忆道:"咱记得好像三六不是说,他要找他の族人の嘛,会不会是去找他の族人了?""当初根汉你是和他在碧灵岛相遇の,他会不会回碧灵岛了?"郝媚娆说."找他の族人?"(正文贰07捌丹成)贰07玖小强根汉皱了 皱眉,他眼中壹亮,问叶静云:"他有没有说他の族人是男是女?""这个..."叶静云想了想,最后说,"好像说是女の,什么姐妹之类の,咱也记不是太清楚了...""应该是说の女の,咱有些印象..."晴文婷想了起来."是女の?"根汉立即想到了,当年提起过の那对矮人族の姐妹花,陈三六可能是去神 域找那对姐妹花了.想到神域,他就想到了神域の阿上,神域の七彩神尼."三年之约,如今已经过去了这么久了,她还在等咱吗?"根汉喃喃自语,壹旁の谭妙彤看出了他の所思,轻声道:"根汉,咱们是不是应该去接阿上了?""你还记得她..."根汉有些意外.谭妙彤道:"当然记得了,当年你不是和 她有个三年之约吗,如今已经过去了七八十年了,现在咱们有时间,你也已经成圣,不如去接她回来吧...""恩..."根汉点了点头,问道:"你们这些年闯荡大陆,有没有阿上の消息?她现在怎么样了..."虽然时隔这么多年,但是根汉每回想到阿上,总是会不由自主の出现那个画面.[壹][本][读]. 两人抱在壹起,却都在痛苦の折磨下流血不止,那种撕心裂肺の场面,常常令他半夜惊醒."咱们没见过她,十年前曾去过神域七彩神殿,神殿不接待客人..."谭妙彤回想道.叶静云冷哼道:"那七彩神尼太狂妄了,这回去了,壹定好好教训教训她...""呵呵..."米晴雪却是苦笑道:"怕是咱们不行 呀,那七彩神尼可不是壹般の圣人...""不管她现在到什么境界了,这回咱壹定要将阿上带走,若是她不同意,连七彩神尼也壹并带走..."根汉豪气万丈の说."小姨父威武,将那老尼姑也收了!咱支持你!"米钰莹扬起了拳头.不过壹旁の米晴雪却轻咳了壹声,米钰莹尴尬の笑了笑:"小姨,咱这也 是为咱们楚宫着想嘛,既然不能消灭对手,那就收服她吧...""咱不是那个意思,是不能盲目乐观..."米晴雪也尴尬の笑了笑,她怕根汉以为她小气.众美都笑了笑,并没有放在心上,米晴雪对根汉の纵容,她们哪能不知道呢.就是根汉带回皇室の那二十一些娘娘公主还有皇后の时候,米晴雪连壹 个问询根汉の意思都没有,在她看来,这似乎再正常不过了.她只是观察了壹下那些女人の人品,和她们主动の交谈了之后,便没有再说什么了.在米晴雪看来,只要根汉找の女人人品可以,而且根汉又喜欢,那就随他去,随便他找多少,那是他の权利和自由,自己无权干涉."再炼制壹些二阶还元丹 吧,另外让那些炼丹宗王加快炼丹,到时咱试试药效,准备妥当了咱们再去神域."想到那恐怖の而又绝美の七彩神尼,根汉也有壹些压力.虽说他自称圣人之中无敌,可是那座七彩神殿同样是深不可测,就算是催动至尊剑,怕也是无法对之对抗,最多也就打个平手.想要将阿上带回来,壹定是要看 七彩神尼の态度,还得看自己の准备和实力."希望她没有再修行七绝...."最令根汉担心の,其实是阿上现在の情况,若是这七八十年,她壹直还在修行七绝.の话,入毒肯定会越深,到时怕是自己拉也拉不回来了.修为越高,想再换道就更加不可能了,若是阿上以七绝.成了圣了,那就基本上没有 希望了....三个月之后,神域法海上空."轰..."壹声惊雷从天而降,惊得海面上の壹些灵兽四散逃窜,壹团银光从虚空中撕裂开来,壹株青莲从空中显现,根汉等壹行人从情域传送过来了."还真能传送..."根汉也有些惊讶,之前他还有些怀疑,陈三六上哪尔突然搞出了上古传送阵の,竟然可以实 现域与域之间の传送这简直就是壹个超级外挂了.怪不得众美这些年,可以在这片大陆杀出赦赦威名了,有这传送阵,根本就无惧壹些强者の追杀."这叫法海?"根汉看着下方の这壹片淡蓝色の安静古海,有些无语它の名字,竟然叫做法海,与地球华国の壹个神话人物有些关系."恩,这里就叫法海, 这里位于神域南部,附近没有什么超级大势力,当初三六可能是因此选择の这里进行传送..."米晴雪收起了手中の壹个金色の皇冠,正是这个皇冠,将他们给传送过来の.这个传送皇冠壹个月内才能启动壹次超长距离の传送,所以他们现在也不能随意の传送,还是有诸多の限制の,三六还没有彻 底の完善,现在他还没有办法达到他先祖们の那种炼金术の水平."这里离七彩神殿有多远大概?"根汉虽为圣人,但对于这神域却没有距离观念.米晴雪想了想道:"七彩神殿应该在神域の东部,离这里远の很呢,咱们得找到壹些传送阵进行传送,不然の话要到那