【人教版】化学选修四化学反应进行的方向课件

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【人教版】化学选修四化学反应进行 的方向 课件优 秀课件 (实用 教材)
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7.闪电时空气中的N2和O2发生反应:N2(g)+O2(g) = 2NO(g) ΔH=+180.50 kJ/mol,ΔS=247.7 J/(mol·K), 若不考虑温度对该反应焓变的影响,则下列说法中正确的
在一定条件下,一个化学反应能否自发进行,既与反 应焓变(△H)有关,又与反应熵变(△S)有关。在 温度、压强一定的条件下,我们要判别化学反应的方 向要考虑△H、 △S共同影响的结果。
自由能变化 △ G=△H—T △S
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C)
B.高温高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反

C.由能量判据和熵判据组合而成的复合判据,将更适合
于所有的过程
D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
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3.下列对熵的理解不正确的是( C )
A.同种物 质气态时熵值最大,固态时熵值最小 B.体系越有序,熵值越小;越混乱,熵值越大 C.与外界隔离的体系,自发过程将导致体系的熵减小 D.25℃、1.01×105 Pa时,2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) 是熵增的反应
4.下列关于判断过程的方向的说法正确的是( A.所有自发进行的化学反应都是放热反应
练习1:碳铵[(NH4)2CO3]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
A、碳铵分解是因为生成了易挥发的气
体,使体系的熵增大。 B、碳铵分解是因为外界给予了能量 C、碳铵分解是吸热反应,根据能量判 据不能自发分解 D、碳酸盐都不稳定,都能自发分解。
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增原理(△S>0) 。
3.熵判据:用熵变(△S)来判断化学反应方向时 就称为熵判据。
强调:
1、体系混乱度越大,熵值越大;体系混乱度越小, 熵值越小。 同一物质,S(g)﹥S(l)﹥S(s)。
2、熵变△S:
化学反应中要发生物质的变化或物质状态 的变化,因此存在着熵变△S=S产物-S反应物 3、产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的 反应,熵变通常都是正值(△S >0),为熵增加 反应。
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复合判据
吉布斯自由能变
G= H-TS(G<0反应可以自发进行)
H S
G
反应在该状况<0 >0
自发进行 不自发进行
>0 >0 低温时>0,高温时<0 低温不自发,高温自发
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=-571.6kJ/mol
共同点 —放热反应 △H<0
二、焓判据
放热反应使体系能量降低, 能量越低越稳定, △H < O 有利于反应自发进行。
1.焓判据:自发过程的体系趋向于从高能状态 转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放 热量),这一经验规律就是焓判据,是判断化学 反应进行方向的判据之一。
<0 <0 低温时<0,高温时>0 低温自发,高温不自发
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小结
化学反应进行方向的判据
1.焓判据: 能量降低的方向,就是反应容 易进行的方向(H<0)
2.熵判据: 熵增的方向,就是反应容易进 行的方向(S>0)
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• 练习2.
关于下列过程熵变的判断不正确的是(C)
A.溶解少量食盐于水中, △S >0 B.纯碳和氧气反应生成CO △S >0 C.H2O(g)变成液态水△S >0 0D.CaCO3加热分解为CaO和CO2, △S >
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练习: A 知道了某过程有自发性之后,则
A.可判断出过程的方向 B.可确定过程是否一定会发生 C.可预测过程发生完成的快慢 D.可判断过程的热效应
➢化学反应中的自发过程
(1)钠与水反应:
2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g) △H=-368 k(J2/)m铁o生l 锈:
三种状态下水的熵
47.9Jmol-1K-1

69.9Jmol-1K-1

S(g)>S(l)>S(s)
188.7Jmol-1K-1
水蒸气
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【学与问】:35页
(1)发生离子反应条件之一是产生气体,利用熵 判椐进行解释?
根据熵判椐,生成气体的过程是熵增 大的过程,增大了反应的自发性。
熵 另一种能够推动体系变化的因素→
一副崭新的扑克牌被洗过后会怎样? 如果没有法律的制约,世界会怎样? 下课铃一响教室里会怎样? 你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗?
(克 德劳 国修 )斯
混乱度:
表示体系的不规则或无序状态。
——混乱度的增加意味着体系变得更加无序 熵: 热力学上用来表示混乱度的状态函数,符
自发过程的变化趋势之一:能量趋于降低
多数能自发进行的化学反应是放热反应, 如常温、常压下,氢氧化亚铁被氧化为氢氧化 铁的反应是自发的,反应放热∶ 4Fe(OH)2(s) + 2H2O(l) + O2(g)=4Fe(OH)3(s) ;
△H=- 444.3KJ/mol
交流讨论
19世纪,化学家们曾认为决定化学反应 能否自发进行的因素是反应热:放热反 应可以自发进行,而吸热反应则不能自 发进行。你同意这种观点吗?请举例说 明。
2.下列说法中正确的是( C )
A.凡是放热反应都是自发的,凡是吸热反应都是非自 发的 B.自发反应一定是熵增大的反应,非自发反应一定是 熵减小或不变的反应 C.自发反应在恰当条件下才能实现 D.自发反应在任何条件下都能实现
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• 注意: 1.自发过程是一种倾向,不一定发生。
例如:绑紧口的气球里面的气体和没绑口的气球里 面的气体都有自发混合到大气里面的倾向,但是只 有没绑口的气球里面的气体能够混合到大气中。
2、过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定 过程发生的速率。如钢制器件腐蚀、酸碱中和等例 子。
3、反应的自发性也受外界条件的影响。如石灰石分解, 常温下是非自发的,但在1273K时是自发的反应。
三、复合判据(自由能变化)
△G=△H—T △S
当△G<0时,反应自发进行 当△G>0时,反应不自发进行 当△G=0时,反应到达平衡状态,
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
自发进行的吸热反应
N2O5分解: 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol 碳铵的分解: (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol
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是( A )
A.在1 000℃时,此反应能自发进行 B.在1 000℃时,此反应不能自发进行 C.该反应能自发进行的最低温度约为730℃ D.该反应能自发进行的最高温度约为730 K
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• -10℃的液态水能自动结冰成为固态熵 减小,但是它能够自发进行。
• 铝热反应是熵减小反应,它在一定条 件下也可自发进行。
• 因此熵判据判断过程的方向也是不全 面的
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④ 生活中电流总是从电位高的地方向电位低的地 方流动,其反方向不会自动进行;
高 山 流 水
钢铁生锈
一、自发过程与非自发过程
自发过程:在一定条件下,不需要外力作用就 能自动进行的过程;
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。
2H2 + O2点=燃= 2H20 NaOH + HCl = NaCl + H2O 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。 2H2O通=电=2H2+O2
结论:有不少吸热过程也能自发进行。焓 变是反应能否自发进行的因素之一,但不是 唯一因素。
1、放在同一密闭容器中的不同气态物质,不需要任何 外界作用,气态物质会通过分子的扩散自发形成均匀 的混合物
2、硝酸铵溶于水能自发 向水中扩散,并且吸热
3、火柴棒散落 4、墨水扩散
相同点:由有序变为无序
这些过程都是自发的,当中有的与物质的能量 高低无关,有的虽与能量高低有关,但用焓判据却 无法解释清楚。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着
观察下面的反应
N2O5分解: 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol
碳铵的分解: (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)
△H=+74.9 kJ/mol
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g) +10H2O(l) △H>0
5.某反应:A=B+C在室温下不能自发进行,在高温
下能自发进行,对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确
的是( D )
A.ΔH<0、ΔS<0
B.ΔH>0、ΔS<0
C.ΔH<0、ΔS>0
D.ΔH>0、ΔS>0
6.对于化学反应方向的确定,下列说法中正确的是
(B )
A.温度、压力一定时,放热的熵减小的反应一定 能自发进行 B.温度、压力一定时,焓因素和熵因素共同决定 一个化学反应的方向 C.反应焓变是决定反应能否进行的惟一因素 D.固体的溶解过程与熵变无关
第二章 化学反应速率 和化学平衡
化学反应进行的方向
研究化学反应进行的快慢
化 学
----化学反应速率问题
反 研究化学反应进行的程度

----化学平衡问题

理 研究化学反应能否发生的问题
----化学反应进行的方向
1、生活中的自发过程
①自然界中水总是从高处往低处流;
② 墨水扩散,食盐溶解于水
③室温下,冰块会融化;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,这些过程 都是自发的,其逆过程就是非自发的。
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1、物质具有的能量趋于降低
H(焓变) <0
放热反应
2、物质的混乱度趋于增加
S(熵变)>0
熵增原理
焓(H)判据 熵(S)判据
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3.复合判据:吉布斯自由能减小的方向, 就是反应容易进行的方向 (G<0)
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1.下列说法正确的是( A )
A. 放热反应不一定是自发进行的反应 B. 吸热反应一定是非自发进行的 C. 自发进行的反应一定容易发生 D. 反应速率快的一定是自发进行的 会发生
号为S,单位: J•mol-1•K-1 。
三、熵、熵增原理、熵判据
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(S,单位: J·mol-1·K-1)。
2程.熵将增导原致理体:系在的体加与熵外增系的界大混倾隔,乱向离这的度一体经有系验增中规,律自叫发做过熵
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