例析化学反应进行方向的三大判据
反应的方向及判断依据
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1、H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)
△S>0
2、CaCO3(s) == CaO(s) + CO2(g) △S>0
3、NaOH(s)==Na+(aq)+OH-(aq) △S>0
4、N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △S<0
⊿S>0有利于反应自发进行,但自发反应不一定 是⊿S>0的反应
结论
是∶( D )
❖ A、是吸热反应; ❖ B、是放热反应; ❖ C、是熵减少的反应; ❖ D、熵增大效应大于能量效应。
某化学反应其△H= —122 kJ·mol-1, ∆S=231 J·mol-1·K-1,则此反应在下列 哪种情况下可自发进行 (A )
A.在任何温度下都能自发进行 B.在任何温度下都不能自发进行 C.仅在高温下自发进行 D.仅在低温下自发进行
与自然界中的许多变化一样,化学反应也具 有方向性。
化学反应中镁条燃烧、酸碱中和、铁器暴 露在潮湿空气中生锈、甲烷和氧气的混合气体 遇明火就燃烧、锌与CuSO4溶液反应生成Cu和 ZnSO4等, 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
2.自发反应: 在一定的条件下无需外界帮助就能自动
结论
2、判断化学反应方向的依据二(熵判据) : 大多数自发进行的反应趋向于使体系的混
乱度增大的倾向。
反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变。用△S表示
△S=S生成物总熵-S反应物总熵
△S >0 混乱度增大 △S <0 混乱度减小
化学反应的△S越大,越有利于反零
共同特点:△H<0,放热反应。 即体系趋向于从高能状态转变为低能状态(稳定)。
二、判断化学反应方向的依据 1、根据焓变⊿H(能量)判断
化学反应的方向及判断依据
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冰融化
(1)在常温下盐酸能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水; (1)在常温下盐酸能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水; 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. 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; (2)铁器暴露在潮湿空气中会生锈;这些过程都是自发 铁器暴露在潮湿空气中会生锈 的,其逆过程就是非自发的. 其逆过程就是非自发的.
一,自发反应——化学反应的方向 自发反应——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 一定条件下 无需外界帮助就能 自动进行的反应 .
教科书P39 页 教科书
下列反应在一定条件下都能自发进行, 下列反应在一定条件下都能自发进行, 自发进行 它们有什么共同的特征吗? 它们有什么共同的特征吗?
�
总
结
共同影响
化学反应的方向
影响因素: 影响因素: 反应焓变
反应熵变
能量判据 熵判据
吸热 放热 熵增 熵减
焓减小有利于反应自发, 焓减小有利于反应自发,熵增大有利于反应自发
练
1.下列说法不正确的是 下列说法不正确的是
习 C
A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素, 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素, 多数的能自发进行的反应是放热反应. 多数的能自发进行的反应是放热反应. B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值,其体系 在同一条件下不同物质有不同的熵值, 的混乱程度越大,熵值越大. 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 一个反应能否自发进行, 影响有关
(化学反应的方向及判断依据)详解
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D
7.250C和1.01×105Pa时,反应2N2O5(g) =4NO2(g)+O2(g); △H=+56.76kJ/mol, 自发进行的原因是∶( ) D A、是吸热反应; B、是放热反应; C、是熵减少的反应; D、熵增大效应大于能量效应。
小结:
化学反应的方向
共同影响
影响因素:
反应焓变
反应熵变
化学反应的方向
及判断依据
化学反应原理的组成部分:
化学反应进行的快慢 ——化学反应速率 化学反应进行的方向 ——能量判据和熵判据 化学反应的限度 ——化学平衡
水往低处流
化学反应的方向及判断依据
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。
2.下列反应中,熵减小的是
D
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)
3. 下列过程是非自发的是∶(D ) 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。
5.下列说法正确的是∶( C ) A、凡是放热反应都是自发的,由于吸热反应都是非 自发的; B、自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减 少或不变; 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。 6. 自发进行的反应一定是∶( ) A、吸热反应; B、放热反应; C、熵增加反应;D、熵增加或放热反应。
化学反应进行的方向及判断依据
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课题:化学反应进行的方向及判断依据设计者:浙江省磐安中学周岚岚 2010年6月1日设计意图:让学生先从生活中的自发过程实例出发,展示有关情境图片,指出自发过程是“在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的过程。
”从中得出自发过程能发生的规律:1、能量趋于“最低”的趋势2、“有序”变为“无序”的规律。
然后请学生找能自发进行的反应,同时介绍几个吸热反应,从所举的例子中找到影响化学反应自发进行因素:1、能量降低-放热反应(焓变△H<0)2、混乱度增大(熵变△S<O)。
最后得出利用综合判据(△H -T△S)来判断化学反应的方向,培养学生良好的思维品质和科学素养。
使学生逐渐体会化学反应原理中的方向、速率与限度之间的辩证与统一。
教学目标:1、知识与技能:(1)理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据;(2)能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
2、过程与方法:通过学生已有知识及日常生活中的见闻,使学生构建化学反应方向的判据。
学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工,构建新知识。
3、情感态度与价值观:通过本节内容的学习,使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约,要全面分析问题。
教学重点、难点:焓减和熵增与化学反应方向的关系。
教学过程【课的引入】展示黄河壶口瀑布图片,引出水从高处流往低处,【设问】水能从低处流往高处吗?可以,用抽水机。
但是如果抽水机停止工作水就不能从低处流往高处。
【设问】水在任何时候都能从高处流往低处吗?展示黄河壶口瀑布2003年01月08日遇的“冷冬”冻成一片“安静”的冰瀑图片.说明水自发的从高处流向低处也得在一定的条件下,从而引出自发过程的定义。
【学生归纳】自发过程:在一定条件下,不需要外界作功就能自动进行的过程。
【收集实例】生活中你接触的自发过程有哪些?1、室温下开水变凉2、冰室温时溶解3、蹦极4、学生下课使得无序场面……【探究】这些自发过程为什么能进行,有什么规律?【学生讨论】1、能量趋于“最低”的趋势(自发过程取向于最低能量状态的倾向)2、“有序”变为“无序”的规律(自发过程取向于最大混乱度的倾向)【探究】我们的化学反应中也有这类自发过程,叫自发反应。
化学反应进行的方向考点考向解析突破
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化学反应进行的方向1.自发过程(1)含义在一定条件下,不需要借助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(体系对外部做功或释放热量);②在密闭条件下,体系有从有序自发地转变为无序的倾向(无序体系更加稳定)。
2.化学反应方向的判据(1)焓判据放热反应过程中体系能量降低,ΔH<0,具有自发进行的倾向。
但有些吸热反应也可以自发进行,故只用焓变判断反应进行的方向有一定的局限性。
(2)熵判据①熵:衡量体系混乱程度的物理量,符号为S,单位为J·mol−1·K−1。
②熵的大小:同种物质,三种聚集状态下,熵值由大到小的顺序为S(g)>S(l)>S(s)。
③熵判据:体系的混乱度增加,ΔS>0,反应有自发进行的倾向。
但有些熵减的过程也能自发进行,故只用熵变来判断反应进行的方向也不全面。
(3)复合判据——自由能变化判据在温度、压强一定的条件下,化学反应进行的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果,因此,把焓变和熵变判据结合起来组成的复合判据即自由能变化ΔG,更适合于所有过程的判断。
ΔG=ΔH−TΔS(T为开尔文温度),ΔG的正、负决定着反应的自发与否。
①ΔH-TΔS<0,反应能自发进行。
②ΔH-TΔS=0,反应达到平衡状态。
③ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行。
考向化学反应方向的判定典例1下列过程一定不能自发进行的是A.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)ΔH>0B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH<0C.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)ΔH>0D.2CO(g)===2C(s)+O2(g)ΔH>0【解析】A.ΔH>0,ΔS>0,在较高温度下可满足ΔH-T·ΔS<0,即在较高温度下反应能自发进行,故A不选;B.ΔH<0,ΔS<0,温度较低时即可满足ΔH-T·ΔS<0,能自发进行,故B不选;C.ΔH>0,ΔS>0,在较高温度下可满足ΔH-T·ΔS<0,即在较高温度下反应能自发进行,故C不选;D.ΔH>0,ΔS<0,一般情况下ΔG=ΔH-T·ΔS>0,不能自发进行,故选D。
化学反应进行的方向
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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:在一定条件下,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(能量变化)来判断反应进行的方向,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:用熵变来判断反应进行的方向。
3.复合判据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。
综合考虑焓判据和熵判据的复合判据,将更适合于所有的过程,只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。
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.天然气的燃烧C.铁在潮湿的空气中生锈D.水在室温下结冰2.实验证明,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.所有的放热反应都是自发进行的B.所有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.焓变是决定反应是否具有自发性的惟一判据1.对于化学反应方向的判断,下列说法中正确的是( )A.温度、压强一定时,放热的熵减小的反应一定能自发进行B.温度、压强一定时,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2.下列说法错误的是( )A.NH4NO3溶于水是自发过程B.同一种物质气态时熵值最大,液态时次之,而固态时最小C.借助于外力能自发进行的过程,其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态D.由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合而成的复合判据,更适合于所有的过程化学反应进行方向的判据3.碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气,对其说法正确的是( )A.碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大B.碳酸铵分解是因为外界给予了能量C.碳酸铵分解是吸热反应,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4.摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的熵。
1化学反应进行的方向
![1化学反应进行的方向](https://img.taocdn.com/s3/m/3751ce2dee06eff9aef807b4.png)
1.化学反应方向与焓变的关系
(1)多数能自发进行的化学反应是放热反应.
例如:在常温、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) ΔH(298 K)=-444.3 kJ/mol (2)有不少吸热反应也能自发进行, 例如:NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=== CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH(298 K)=+37.30 kJ/mol
一、判断化学反应进行方向的判据
科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于 最低 和
由 “有序” 变为 “无序” 的自然现象,为最终解决化 学反应的方向问题,提出了相互关联的判据.
(1)自发过程和自发反应 自发过程:在一定条件下 不用借助外力 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
考查点二 [例2]
焓判据和熵判据的综合应用
(2010· 杭州学军中学第四次月考)250℃和
1.01×105 Pa时,反应2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)
ΔH=+56.76 kJ/mol,自发进行的原因是 ( A.是吸热反应 B.是放热反应 C.是熵减少的反应 )
D.熵增大效应大于能量效应
从液体和气体分子的排布和运动的角度来看,气体
与液体比较,分子自由活动的程度增大了,也就是 说气体的混乱度比液体大,所以随着液体的蒸发, 尽管是吸热,但由于分子存在的状态增大了混乱度, 因而仍可自发进行.
(3)熵值大小的比较
同种物质不同状态时熵值大小为S(g) > S(l) > S(s).
熵判据 熵增加,∆S>0,一般(不一定)可以自发进行
化学反应的反向及其判据
![化学反应的反向及其判据](https://img.taocdn.com/s3/m/9913b88bf12d2af90342e676.png)
1、自然界中水总是从高处往低处流; 2、电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动; 3、室温下冰块自动融化; 4、铁暴露在潮湿的空气中会生锈。
这些过程都是在一定条件下不需外力 作用就能自动进行的过程,叫做自发过程, 其逆过程就是非自发过程。
E反>E生
1、自然界中水总是从高处往低处流; 2、电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动;
2.下列物质中,熵值(S)最大的是 ( )
A.金刚石 B.Cl2(1) C.I2(g) D.Cu(s) 3.水在273 K、1.01×105Pa时可转化为固态,在373
K时则又可转化为气态。若分别用S(g)、S(1)、S(s)表
示水的气、液、固三种状态的熵值,则下列表达式中,
正确的是 ( )
A.S(g)<S(1)<S(s)
例1、一只金刚石与石墨在氧气中完全燃烧的热 化学方程式为: 1) C (金刚石、s)+O2(g)=CO2(g)∆H=395.41KJ/mol 2) C (石墨、s)+O2(g)=CO2(g)∆H=393.51KJ/mol
关于金刚石与石墨的转化,下列说法正确的是
A、金刚石转化成石墨是自发进行的过程
AC
➢熵判据中: 自发过程取向于最大混乱度的倾向。
化学反应进行的方向判据:体系总是 要向着使自身能量降低(焓减)、混乱度增 大 (即熵变) (由有序简单地只用其中一个判 据判断同一个反应,可以会出现相反的判 断结果,所以应两个判据兼顾,由焓判据 和熵判据组合成的复合判据将更适合于所 有的过程。
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ∆H=-571.4 KJ/mol
(7)两种理想气体的混合可顺利自发进行
高中化学关于化学反应进行的方向详解
![高中化学关于化学反应进行的方向详解](https://img.taocdn.com/s3/m/1684a80e53d380eb6294dd88d0d233d4b04e3f5a.png)
高中化学关于化学反应进行的方向详解在化学的学习中,学生会学习到很多的化学反应方程式,下面店铺的小编将为大家带来高中化学的关于化学反应进行的方向介绍,希望能够帮助到大家。
高中化学关于化学反应进行的方向的介绍(一)自发过程与非自发过程:不借助外力可以自动进行的过程称为自发过程,而必须在外力的作用下才能进行的过程为非自发过程。
说明:1、体系有着趋于从能量高的状态变为能量低的状态的过程,此时体系对外界做功或放出能量?D?D这一经验规律就是能量判据。
能量判据又称焓判据,即△H< 0的反应有自发进行的倾向,焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。
2、多数能自发进行的化学反应是放热反应。
即反应物的总能量大于生成物的总能量。
但并不是放热反应都能自发进行,也不是讲吸热反应就不能自发进行。
某些吸热反应也能自发进行,如氯化铵与氢氧化钡晶体的反应,还有一些吸热反应在高温下也能自发进行。
3、混乱度:表示体系的不规则或无序状态。
?D?D混乱度的增加意味着体系变得更加无序。
熵是热力学上用来表示混乱度的状态函数,符号为S,单位为:J?mol-1?K-1 。
?D?D体系的无序性越高,即混乱度越高,熵值就越大。
4、在相同条件下,不同物质的熵值不同,同一物质在不同状态时的熵值大小也不一样,一般而言:固态时熵值最小,气态时熵值最大。
5、熵变:化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化,因此存在混乱度的变化,叫做熵变,符号:△S △S=S产物-S反应物。
在密闭条件下,体系由有序自发地转变为无序的倾向?D?D熵增6、自发过程的熵判据:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,这一经验规律叫做熵增原理,是判断化学反应方向的另一判据?D?D熵判据。
7、判断某一反应能否自发进行,要研究分析:焓判据和熵判据对反应方向的共同影响。
(二)化学反应进行的方向:在一定的条件下,一个化学反应能否自发进行,既可能与反应的焓变有关,又可能与反应的熵变有关。
化学反应的方向及判断依据
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在低温—
在高温是非自发反应
4+
+
在高温— 在低温是非自发反应
在低温+
在高温是自发反应
注意
1.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。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。
4. △H >0,△S>0 该反应在较高温度下能自发进行
如:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)(P42 交流与讨论)
温度对反应自发性的情况
类 型
△H
△S
△H—T△S
反应的自发性
1— +
永远是— 在任何温度都是自发反应
2+—
永远是+
在任何温度下都是非自发 反应
3——
在高温+
在低温是自发反应
化学反应的方向及判断依据
化学反应原理的组成部分:
化学反应进行的快慢 ——化学反应速率 化学反应进行的方向 ——能量判据和熵判据 化学反应的限度 ——化学平衡
化学反应的方向及判断依据
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。
熵增:在密闭条件下,体系有由有序 自发地转变为无序的倾向
反应的△S越大,越有利于反应自发进行
三、自发过程的熵判据
化学反应的进行的方向和和化学反应的自发性
![化学反应的进行的方向和和化学反应的自发性](https://img.taocdn.com/s3/m/1babb5e85ef7ba0d4a733b3a.png)
化学反应的进行的方向和和化学反应的自发性一、化学反应进行的方向判定方法1、通过正逆反应速率的比较当V正>V逆时,平衡朝正反应方向移动。
当V正=V逆时,平衡不移动。
或反应处在平衡状态。
当V正<V逆时,平衡朝逆反应方向移动。
2、可以通过平衡常数K的改变判断:当升高温度,K值增大,意味平衡朝正反应方向移动,正反应是吸热反应。
当升高温度,K值减小,意味平衡朝逆反应方向移动,正反应是放热反应。
3、可以通过平衡常数K与浓度商Q C比较来判断当K>Q C,朝正反应方向进行。
当K=Q C,达到平衡状态。
当K<Q C,朝逆反应方向进行。
4、通过勒夏特列原理判断:改变一个条件,化学平衡总是朝着减弱这种改变的方向移动。
增大一种物质的浓度,就朝减小该物质的浓度的方向移动;增大压强,就朝减小压强的方向移动;升高温度,就朝降低温度的方向移动。
5、通过化学量的改变来判断反应方向生成物物质的量增加,意味反应正向进行;生成物物质的量减小,意味反应逆向进行。
二、化学反应的自发性的判断1、自发过程:在一定的条件下,不需要外力就可以自动进行的过程。
2、焓变判断:一个自发的过程,体系趋向是由能量高的状态向能量低的状态转化。
对化学反应而言,放热反应有自发的倾向。
但是,吸热反应也有自发的,发热反应也有不自发的。
3、熵变判断:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增加。
4、自由能变△G的的判断方法△G=△H-T△S△G<0,反应正向自发进行。
△G=0,反应处在平衡状态。
△G>0,反应逆向自发进行。
①一个放热的熵增加的反应,肯定是一个自发的反应。
△H<0,△S>0,△G<0②一个吸热的熵减少的反应,肯定是一个不自发的反应。
△H>0,△S<0,△G>0③一个放热的熵减少的反应,降低温度,有利于反应自发进行。
△H<0,△S<0,要保证△G<0,T要降低。
③一个吸热的熵增加的过程,升高温度,有利于反应自发发生。
△H>0,△S>0,要保证△G<0,T要升高得足够高。
判断化学反应平衡移动方向的三大判据
![判断化学反应平衡移动方向的三大判据](https://img.taocdn.com/s3/m/b87aaaaa70fe910ef12d2af90242a8956becaa6b.png)
判断化学反应平衡移动方向的三大判据化学平衡移动方向判断有三个方法:(1)勒夏特列原理法。
这种方法,仅应用于改变反应的一个条件,化学平衡移动方向的判断。
(2)等效平衡法(3)浓度商值法,若同时改变三个条件,通过比较浓度商值与平衡常数大小判断。
影响平衡移动的因素只有有浓度、压强和温度三个。
1.浓度对化学i平衡的影响在其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动。
2.压强对化学平衡的影响在有气体参加、有气体生成而且反应前后气体分子数变化的反应中,在其他条件不变时,增大压强(指压缩气体体积使压强增大),平衡向气体体积减小方向移动;减小压强(指增大气体体积使压强减小),平衡向气体体积增大的方向移动。
例如:在反应N2O4(g)---2NO2(g)中,假定开始时N2O4的浓度为1mol/L,NO2的浓度为2mol/L,K=2^2/1=4;体积减半(压强变为原来的2倍)后,N2O4的浓度变为2mol/L,NO2的浓度变为4mol/L,K变为4^2/2=8,K增大了,所以就要向减少反应产物(NO2)的方向反应,即有更多的NO2反应为N2O4,减少了气体体积,压强渐渐与初始状态接近. 注意:恒容时,充入不反应的气体如稀有气体导致的压强增大不能影响平衡。
3.温度对化学平衡的影响在其他条件不变时,升高温度平衡向吸热反应方向移动。
以上三种因素综合起来就得到了勒夏特列原理,即平衡移动原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
《化学反应进行的方向》(课标)详解
![《化学反应进行的方向》(课标)详解](https://img.taocdn.com/s3/m/12870a6e767f5acfa1c7cdb4.png)
2.熵判据:反应熵变与反应方向
• 1.衡量一个体系混乱度的物理量称为熵。
• 2.符号:用S表示。
• 3.单位:J·mol-1·K-1 T(K)=273+t(℃)
• 4.熵值S越大,体系混乱度越大。
同一物质,S(g)﹥S(l)﹥S(s)。 5.大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的应体系提供能量。“帮助” 并不是指提供反应发生的温度和压强等反应条件,也不是点燃、 使用催化剂等等。一定的温度、一定的压强是反应所需要的条件。 很多场合下,提高温度,往往是为了加速反应。合成氨反应在常温常 压下,△G<0,是放热的自发反应。但是,常温常压下实际上无法 觉察到反应的发生,只有在高温、高压、催化剂存在下,才有实 际的应用价值。又如,硝酸铵NH4NO3的分解反应, △H<0 △S>0,在任何温度下都能自发进行。在常温常压下,反应速率慢, 难以观察到反应的发生。但加热到高温,或受猛烈撞击,发生爆 炸性分解:2NH4NO3=N2↑+O2↑+4H2O。撞击或加热大大提高反 应速率,发生剧烈分解。氢气氧气化合成水的反应在常温下也是 自发的。常温下将H2与O2混合,不能观察到有明显现象,在氢氧 燃料电池中,反应在常温下就能进行。在钯粉催化下H2与O2的混 合气体也能快速生成水。点燃氢气氧气,能迅速化合成水,也只 是加速了反应速率。
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△H >0 △S>0 高温可行
反应总是在一定条件下进行的。要讨论反应的自发性, 也要指明反应条件。如果没有交代反应条件,只讲“某 某反应不自发”“某某反应自发”,实际上是指在常温 常压下进行的反应。“一定条件”指“一定的温度一定 压强”。例如,反应 CaCO3== CaO + CO2↑ 在常温常 压是非自发的,而在高温下则是自发发生的。 用吉布提 自由能计算公式(△G=△H-T△S)来判断反应能否自发 进行时,可以看到T对△G的值有影响,在某些情况下, 可能决定△G是大于0还是小于0;式中△H 是一个与温 度、压强有关的物理量。因此,讨论△G是大于0还是小 于0,实际上也是在一定温度与压强下进行的。
化学反应方向的复合判据
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化学反应方向的复合判据
及其推导
一个反应的化学反应方向可以用几种判据来推导:
1.热力学判据:温度和压强的影响是最重要的,基本上可以凭借
ΔG的取值来确定反应的方向。
若ΔG小于零,则反应会发生;若ΔG大于零,则反应不会发生。
2.酸碱反应:酸碱反应可用离子方程式简化表示,由质子交换反应的方向决定反应的方向,即:质子的消耗大于氢离子的消耗,那么,质子的消耗量就会增加,反应方向也就容易确定。
3.立体化学判据:关于立体结构的影响,比如Nielsen瓦尔德位异构体转变,环烷的左右对称性,反应的方向可以根据事前确定的活性位置来确定。
4.吸附与活性判据:一种反应物可能吸附在另一种反应物上,可能造成反应物间发生交互作用,这样反应的方向就可以根据物种的活性来确定。
化学反应进行的方向及判断依据
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课题:化学反应进行的方向及判断依据设计者:浙江省磐安中学周岚岚 2010年6月1日设计意图:让学生先从生活中的自发过程实例出发,展示有关情境图片,指出自发过程是“在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的过程。
”从中得出自发过程能发生的规律:1、能量趋于“最低”的趋势2、“有序”变为“无序”的规律。
然后请学生找能自发进行的反应,同时介绍几个吸热反应,从所举的例子中找到影响化学反应自发进行因素:1、能量降低-放热反应(焓变△H<0)2、混乱度增大(熵变△S<O)。
最后得出利用综合判据(△H-T△S)来判断化学反应的方向,培养学生良好的思维品质和科学素养。
使学生逐渐体会化学反应原理中的方向、速率与限度之间的辩证与统一。
教学目标:1、知识与技能:(1)理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据;(2)能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
2、过程与方法:通过学生已有知识及日常生活中的见闻,使学生构建化学反应方向的判据。
学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工,构建新知识。
3、情感态度与价值观:通过本节内容的学习,使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约,要全面分析问题。
教学重点、难点:焓减和熵增与化学反应方向的关系。
教学过程【课的引入】展示黄河壶口瀑布图片,引出水从高处流往低处,【设问】水能从低处流往高处吗?可以,用抽水机。
但是如果抽水机停止工作水就不能从低处流往高处。
【设问】水在任何时候都能从高处流往低处吗?展示黄河壶口瀑布2003年01月08日遇的“冷冬”冻成一片“安静”的冰瀑图片.说明水自发的从高处流向低处也得在一定的条件下,从而引出自发过程的定义。
【学生归纳】自发过程:在一定条件下,不需要外界作功就能自动进行的过程。
【收集实例】生活中你接触的自发过程有哪些?1、室温下开水变凉2、冰室温时溶解3、蹦极4、学生下课使得无序场面 ……【探究】这些自发过程为什么能进行,有什么规律?【学生讨论】1、能量趋于“最低”的趋势(自发过程取向于最低能量状态的倾向)2、“有序”变为“无序”的规律(自发过程取向于最大混乱度的倾向)【探究】我们的化学反应中也有这类自发过程,叫自发反应。
化学反应进行的方向
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(2)熵增原理:在与外界隔离的体
系中,自发过程将导致体系的熵 增大,即熵变(符号∆S )大于
零。这个原理也叫做熵增原理。 在用来判断过程的方向时,就成 为熵判据。
(3)物质熵大小规律
① 物质的存在状态:对于同一种
物质,等物质的量的该物质其熵值 (混乱度)大小与物质的存在状态
有关,气态时熵值最大,固态时熵
小的反应,在一定条件下也可以
自发进行。因此,反应熵变是与 反应能否自发进行有关的有一个 因素,但不是唯一因素。
3、复合判据∆G
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。
综合考虑用焓判据和熵判据的复 合判据,更适合于所有的过程。
2.4 化学反应进行的方向
一、自发过程和自发反应
1、自发过程:在一定条件 下,不用借助于外力就可以
自动进行的反应过程,是自 发过程。
特点:
①体系趋向于从高能状态转化为 低能状态(这是体系会对外部做 功或者释放热能)。
②在密闭条件下,体系有从有序 自发地转变为无序的倾向。
2、自发反应:在给定 条件下,可以自发地
行,如:在室温下和较高温度下均为吸
热过程的碳酸钙的分解反应
说明反应焓变是与反应 能否进行有关的一个因素, 但不是唯一因素。只用焓变
来判断反应进行的方向是不 全面的。
2、熵判据:
∆S
(1)熵:熵是衡量体系混乱度大小
的物理量,即表示体系的不规则或
无序状态程度的物理量。混乱度越
大,体系越无序,体系的熵值就越 大。熵的符号为:S,常用单位: J/(mol.K).
进行到显著程度的反 应。
二、化学反应进行方向的判据
1、焓判据: ∆H 放热反应过程中体系能量降低,
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例析化学反应进行方向的三大判据
化学反应进行方向判据是一项重要的化学知识,它可以在判断化学
反应进行方向上大有帮助和指导。
它实质上就是根据反应量、活化能
和平衡常数来决定反应的进行方向。
三大判据是:
一、反应量判据
反应量判据是指反应的方向取决于底物含量,化学反应多以各种
底物的物质量比例来决定反应进行程度和方向,而反应量判据就是以
反应物含量最多和最少来决定反应的进行方向。
若是A底物比B底物
含量多,则可断定反应结果应以减少A底物,反应结果以B形式折合,所有反应量方向正向正比减少A种物质量,反之,逆反应方向正比增
加A物质量。
二、活化能判据
活化能判据是指反应方向由能量的求取情况决定的,其实物质系
统通常是处于非平衡状态的,当物质受到有害分子的攻击时,物质系
统就会分解,反应物会放出热能,这种反应方向就是活化能的作用决
定的,这和反应量判据中的反应量比不同,活化能方向不变,正反应
方向由物质系统的热能放出决定。
三、平衡常数判据
平衡常数判据是反应方向根据反应平衡常数决定的,反应过程有
两个方向,即正反应和逆反应,当系统处于反应平衡状态时,才有反
应方向,反应方向之间的关系,即反应物和生成物的比例,都与反应
系统中的平衡常数有关,反应系统中的循环反应举申例,如A+B,
A+B→C+D 。
正反应反应方向的判断根据是平衡常数乘以A的转化率
小于1,逆反应反应方向的判断依据是平衡常数乘以A的转化率大于1,这三者并不是同时有效,而是互相帮助完善彼此,才能准确计算和判
断出反应的方向。
综上所述,化学反应进行方向的三大判据分别是:反应量判据、活化
能判据和平衡常数判据。
由此可见,反应量、。