高中化学苏教版选修四 . 化学反应的方向和限度 课件PPT
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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
2、自发进行的反应一定是（ D）
A、吸热反应 B、放热反应 C、熵增加反应 D、熵增加或者放热反应
34N、O252(℃g)和+1O.20(1g×) 1△0H5=Pa5时6.7，6反kJ应/m2Nol2，O自5(g发D)＝进行的原因
是（ ）
A、是吸热反应
B、是放热反应
C、是熵减小的反应 D、熵增大效应大于能量效应
要正确判断一个化学反应能否自发进行,必须 综合考虑反应的焓变△H和熵变△S。
体系吉布斯自由能变化（ △G ）综合考虑了焓变和
熵变对反应体系的影响： △G = H-TS（Ｔ为热力
学温度，均为正值）。在恒温、恒压下，用△G判断
化学反应在该状况时自发进行的方向显得更为科学。
△G = △H－T△S
＜ 0 ，一定能自发进行 ＝ 0 ，达到平衡状态
所以△H＜0 的反应有自发进行的倾向，焓变 是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
化学反应的方向 二 判断化学反应方向的依据
1 焓变判断依据： 自发反应有趋向于使体系的能量降低的倾向。 即H＜0 的反应有自发进行的倾向。 且ΔH数值越大，越有利于反应的自发进行。
交流与讨论
“只有放热反应才可以自发进行，吸热反应 不能自发进行”，你同意这种观点吗？
＞ 0 ，一定不能自发进行
△G = △H－T△S
源自文库焓变
H＜0 H＞0 H＜0 H＞0
熵变
S＞0 S＜0 S＜0 S＞0
化学反应能否自发 进行 一定自发
一定非自发 低温自发 高温自发
NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s) CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
低温可行 高温可行
汽车尾气的主要污染物是一氧化氮以及
判断下列过程中能量的变化情况：
1、冰融化成水 2、NH4Cl（s）+Ba(OH)2.8H2O(s) 3、硝酸氨溶==于2N水H3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)
NH4NO3(s) ─→ NH4+(aq) + NO3-(aq)
请观察：这些物质的规则性、微粒间无规则排 列程度有没有改变呢？如何改变？
检测练习:
1 下列反应中，熵变小于0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)
检测练习:
2判断下列反应的ΔS>0还是<0：
除热效应外，决定化学反应能否自发进行的另 一个因素是体系的混乱度（微粒间无规则排列 程度）。大多数自发过程有趋向于体系混乱度增 大的倾向.
熵：衡量一个体系混乱度的物理量，符号：S 体系混乱度越大，熵值越大，即S值越大。
熵变：反应前后体系熵的变化。符号：ΔS △S=S（产物）－S（反应物）
ΔS>0 ：体系的混乱度增大； ΔS<0 ：体系的混乱度减小；
4、某反应其△H=-122kJ/mol， △S=-2D31J.mol-1.K-1，
则此反应在下列哪些情况下可自发进行（ ）
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
the end
△H-T△S = - 69.68 KJ·mol-1 < 0, 因此，室温下反应能自发进行。
但该反应速率极慢。
思考：如何加快反应速率？
一种汽车尾 气催化净化 器。
1、实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。
对此说法的理解的叙述中，正确的是（ C）
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种重要因素 D、焓变是决定反应是否具有自发性的判据
A、NH4Cl=HCl+NH3
ΔS>0
B、2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq) ΔS>0
C、2NO2=N2O4
ΔS<0
D、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔS<0
小结：
综上所述,体系能量降低和混乱度增加都有促 使反应自发进行的倾向,即焓变和熵变共同制 约着化学反应进行的方向。
二 判断化学反应方向的依据 2 熵变判断依据： 即S>0 的反应有自发进行的倾向. 且ΔS越大，越有利于反应的自发进行。
问题解决
根据你已有的知识经验，判断下列过程的 熵变大于零还是小于零。
①H2O(s)→H2O(l)→H2O(g) ②NaOH（s）==Na+(aq)+OH-(aq)
ΔS>0 ΔS>0
③CaCO3(s) == CaO(s) + CO2(g)
④N2(g)+3H2（g）
2NH3(g)
ΔS>0 ΔS<0
有关体系熵值的规律：
1、同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）； 2、分子数越多或分子种类越多则熵值越大； 3、固体溶解过程、墨水扩散过程、气体扩散 过程，熵变均为正值，即△S＞0，为熵增过程；
非自发 自发 自发 非自发
化学反应的方向
P43——你知道吗？
以上自发反应的共同点——放热反应 △H＜
0自然界中的许多自发过程，无论是物理
过程还是化学过程，都有由能量较高状
态向能量较低状态转化的倾向。
高能态→低能态
（物质能量越低越稳定）
化学反应的方向
对于化学反应而言，放热反应就是一个由高 能态向低能态变化的过程，因此，绝大多数放 热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多， 体系能量降低得越多，反应越完全。
第二单元 化学反应的方向和限度
水往低处流
室温下冰的融化
自然界中自然而然发生的这种过程，体现了自然界变化 的一些规律
一、自发反应:在一定温度和压强下，无 需外界帮助就能自动进行的反应，我们 称之为自发反应。
①一定温度和压强的目的：引发反应； ②外界帮助指:通电、光照等；
交流与讨论
1.电解饱和食盐水 2.氯气与溴化钾溶液的反应 3.乙烯与溴单质的反应 4.植物的光合作用
2、自发进行的反应一定是（ D）
A、吸热反应 B、放热反应 C、熵增加反应 D、熵增加或者放热反应
34N、O252(℃g)和+1O.20(1g×) 1△0H5=Pa5时6.7，6反kJ应/m2Nol2，O自5(g发D)＝进行的原因
是（ ）
A、是吸热反应
B、是放热反应
C、是熵减小的反应 D、熵增大效应大于能量效应
要正确判断一个化学反应能否自发进行,必须 综合考虑反应的焓变△H和熵变△S。
体系吉布斯自由能变化（ △G ）综合考虑了焓变和
熵变对反应体系的影响： △G = H-TS（Ｔ为热力
学温度，均为正值）。在恒温、恒压下，用△G判断
化学反应在该状况时自发进行的方向显得更为科学。
△G = △H－T△S
＜ 0 ，一定能自发进行 ＝ 0 ，达到平衡状态
所以△H＜0 的反应有自发进行的倾向，焓变 是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
化学反应的方向 二 判断化学反应方向的依据
1 焓变判断依据： 自发反应有趋向于使体系的能量降低的倾向。 即H＜0 的反应有自发进行的倾向。 且ΔH数值越大，越有利于反应的自发进行。
交流与讨论
“只有放热反应才可以自发进行，吸热反应 不能自发进行”，你同意这种观点吗？
＞ 0 ，一定不能自发进行
△G = △H－T△S
源自文库焓变
H＜0 H＞0 H＜0 H＞0
熵变
S＞0 S＜0 S＜0 S＞0
化学反应能否自发 进行 一定自发
一定非自发 低温自发 高温自发
NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s) CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
低温可行 高温可行
汽车尾气的主要污染物是一氧化氮以及
判断下列过程中能量的变化情况：
1、冰融化成水 2、NH4Cl（s）+Ba(OH)2.8H2O(s) 3、硝酸氨溶==于2N水H3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)
NH4NO3(s) ─→ NH4+(aq) + NO3-(aq)
请观察：这些物质的规则性、微粒间无规则排 列程度有没有改变呢？如何改变？
检测练习:
1 下列反应中，熵变小于0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)
检测练习:
2判断下列反应的ΔS>0还是<0：
除热效应外，决定化学反应能否自发进行的另 一个因素是体系的混乱度（微粒间无规则排列 程度）。大多数自发过程有趋向于体系混乱度增 大的倾向.
熵：衡量一个体系混乱度的物理量，符号：S 体系混乱度越大，熵值越大，即S值越大。
熵变：反应前后体系熵的变化。符号：ΔS △S=S（产物）－S（反应物）
ΔS>0 ：体系的混乱度增大； ΔS<0 ：体系的混乱度减小；
4、某反应其△H=-122kJ/mol， △S=-2D31J.mol-1.K-1，
则此反应在下列哪些情况下可自发进行（ ）
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
the end
△H-T△S = - 69.68 KJ·mol-1 < 0, 因此，室温下反应能自发进行。
但该反应速率极慢。
思考：如何加快反应速率？
一种汽车尾 气催化净化 器。
1、实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。
对此说法的理解的叙述中，正确的是（ C）
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种重要因素 D、焓变是决定反应是否具有自发性的判据
A、NH4Cl=HCl+NH3
ΔS>0
B、2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq) ΔS>0
C、2NO2=N2O4
ΔS<0
D、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔS<0
小结：
综上所述,体系能量降低和混乱度增加都有促 使反应自发进行的倾向,即焓变和熵变共同制 约着化学反应进行的方向。
二 判断化学反应方向的依据 2 熵变判断依据： 即S>0 的反应有自发进行的倾向. 且ΔS越大，越有利于反应的自发进行。
问题解决
根据你已有的知识经验，判断下列过程的 熵变大于零还是小于零。
①H2O(s)→H2O(l)→H2O(g) ②NaOH（s）==Na+(aq)+OH-(aq)
ΔS>0 ΔS>0
③CaCO3(s) == CaO(s) + CO2(g)
④N2(g)+3H2（g）
2NH3(g)
ΔS>0 ΔS<0
有关体系熵值的规律：
1、同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）； 2、分子数越多或分子种类越多则熵值越大； 3、固体溶解过程、墨水扩散过程、气体扩散 过程，熵变均为正值，即△S＞0，为熵增过程；
非自发 自发 自发 非自发
化学反应的方向
P43——你知道吗？
以上自发反应的共同点——放热反应 △H＜
0自然界中的许多自发过程，无论是物理
过程还是化学过程，都有由能量较高状
态向能量较低状态转化的倾向。
高能态→低能态
（物质能量越低越稳定）
化学反应的方向
对于化学反应而言，放热反应就是一个由高 能态向低能态变化的过程，因此，绝大多数放 热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多， 体系能量降低得越多，反应越完全。
第二单元 化学反应的方向和限度
水往低处流
室温下冰的融化
自然界中自然而然发生的这种过程，体现了自然界变化 的一些规律
一、自发反应:在一定温度和压强下，无 需外界帮助就能自动进行的反应，我们 称之为自发反应。
①一定温度和压强的目的：引发反应； ②外界帮助指:通电、光照等；
交流与讨论
1.电解饱和食盐水 2.氯气与溴化钾溶液的反应 3.乙烯与溴单质的反应 4.植物的光合作用