化学反应进行的方向市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

第1页学习要求学习要求1 1、了解能量判据、熵概念、了解能量判据、熵概念2 2、利用能量判据判断反应进行、利用能量判据判断反应进行方向方向3 3、利用熵变判断反应进行方向、利用熵变判断反应进行方向第2页水总是自发地由水总是自发地由高处往低处流高处往低处流第3页自发过程：自发过程：在一定条件在一定条件下，不需要外力作用就能下，不需要外力作用就能自动进行过程；自动进行过程；非自发过程：非自发过程：在一定条件在一定条件下，下，需连续借助人为作用需连续借助人为作用才能进行过程。才能进行过程。第4页化学反应中自发过程化学反应中自发过程(1)钠与水反应：钠与水反应：2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH+H2(g)H=368 kJ/mol(2)铁生锈：铁生锈：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)H=-824 kJ/mol(3)氢气和氧气反应：氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=571.6kJ/mol共同点共同点放热反应放热反应H0第5页一、自发过程能量判据一、自发过程能量判据能量判据：自发过程体系取向于从高能量判据：自发过程体系取向于从高能状态转变为低能状态能状态转变为低能状态(这时体系会这时体系会对外部做功或释放热量对外部做功或释放热量)，这一经验，这一经验规律就是能量判据。规律就是能量判据。能量判据又称能量判据又称焓判据焓判据，即即HH0 0反应有自发进行倾向反应有自发进行倾向，焓判据是，焓判据是判断化学反应进行方向判据之一。判断化学反应进行方向判据之一。第6页练习练习1已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧热化学已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧热化学方程式为：方程式为：C(金刚石、金刚石、s)+O2(g)CO2(g)H1395.41kJ/mol C(石墨、石墨、s)+O2(g)CO2(g)H2393.51kJ/mol关于金刚石与石墨转化，以下说法正确是关于金刚石与石墨转化，以下说法正确是A.金刚石转化成石墨是自发进行过程金刚石转化成石墨是自发进行过程B.石墨转化成金刚石是自发进行过程石墨转化成金刚石是自发进行过程C.石墨比金刚石能量低石墨比金刚石能量低D.金刚石比石墨能量低金刚石比石墨能量低A C第7页知道了某过程有自发性之后，则知道了某过程有自发性之后，则A.可判断出过程方向可判断出过程方向B.可确定过程是否一定会发生可确定过程是否一定会发生C.可预测过程发生完成快慢可预测过程发生完成快慢D.可判断过程热效应可判断过程热效应A第8页判断以下过程中能量改判断以下过程中能量改变情况：变情况：1、冰、冰液态水液态水水蒸气水蒸气2、氯化钠晶体溶于水、氯化钠晶体溶于水第9页两种理想气体混合可顺利自发进行两种理想气体混合可顺利自发进行既不吸热也不放热自发过程既不吸热也不放热自发过程H2O2O2 H2第10页有序有序混乱混乱讨讨与与流流交交论论第11页混乱度：混乱度：表示体系不规则或无序表示体系不规则或无序状态。状态。混乱度增加意味着体混乱度增加意味着体系变得愈加无序系变得愈加无序混乱度与熵混乱度与熵熵：熵：热力学上用来表示混乱度状热力学上用来表示混乱度状态函数，符号为态函数，符号为S体系无序体系无序性越高，即混乱度越高，熵值就性越高，即混乱度越高，熵值就越大越大第12页同一物质，在气态时熵最大，同一物质，在气态时熵最大，液态时次之，固态时最小。液态时次之，固态时最小。熵变熵变S：化学反应中要发生物质改化学反应中要发生物质改变或物质状态改变，所以存在着熵变。变或物质状态改变，所以存在着熵变。S=S产物产物S反应物反应物 反应过程中气体反应过程中气体物质量物质量增加增加反应反应固体固体溶解溶解过程、墨水过程、墨水扩散扩散过程和气过程和气体体扩散扩散过程。过程。第13页N2O5分解：分解：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H=+56.7kJ/mol碳铵分解：碳铵分解：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)H=+74.9 kJ/mol自发进行吸热反应自发进行吸热反应第14页信息信息：体系自由能改变（体系自由能改变（G）综合考虑了焓变）综合考虑了焓变和熵变对反应体系影响：和熵变对反应体系影响：G=H-T S（为热为热力学温度，均为正值）。在恒温、恒压下，用力学温度，均为正值）。在恒温、恒压下，用 G判断化学反应在该情况时自发进行方向显得更为判断化学反应在该情况时自发进行方向显得更为科学（当科学（当 G 0焓焓(H)判据判据熵熵(S)判据判据放热反应放热反应焓变焓变熵变熵变化学反应能否自发进行化学反应能否自发进行自发进行自发进行不自发进行不自发进行不能定性判断不能定性判断不能定性判断不能定性判断 H0 H0 H0 S0 S0 S0 S0熵增原理熵增原理0第18页1、科学家依据体系存在着力图、科学家依据体系存在着力图使使_和和_自然现象，自然现象，提出了相互关联提出了相互关联_和和_，为最终处理上述问，为最终处理上述问题提供了必要理论依据。试分题提供了必要理论依据。试分别举一例别举一例_，_。本身能量趋于本身能量趋于“最低最低”“有序有序”变为变为“无序无序”能量判据能量判据熵判据熵判据铁在潮湿空气中生锈铁在潮湿空气中生锈硝酸铵溶于水硝酸铵溶于水第19页2、以下自发反应可用能量判据来解释、以下自发反应可用能量判据来解释是是()A、硝酸铵自发地溶于水、硝酸铵自发地溶于水B、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)；H=+56.7kJ/molC(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);H=+74.9 kJ/molD、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=-571.6 kJ/molD第20页3：以下说法正确是：以下说法正确是()A、凡是放热反应都是自发，、凡是放热反应都是自发，因为吸热反应都是非自发性。因为吸热反应都是非自发性。B、自发反应一定是熵增大，非自、自发反应一定是熵增大，非自 发反应一定是熵减小或不变发反应一定是熵减小或不变C、自发反应在恰当条件下才能、自发反应在恰当条件下才能 实现。实现。D、自发反应在任何条件下都能、自发反应在任何条件下都能 实现。实现。C 第21页4 4、自发进行反应一定是、自发进行反应一定是（）A A、吸热反应；、吸热反应；B B、放热反应；、放热反应；C C、熵增加反应；、熵增加反应；D D、熵增加或者放热反应。、熵增加或者放热反应。D D第22页Company Logo 5、某化学反应其、某化学反应其H=122 kJmol-1，S=231 Jmol-1K-1，则此反应在以下哪种情况下可，则此反应在以下哪种情况下可自发进行自发进行 ()A在任何温度下都能自发进行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在任何温度下都不能自发进行行 C仅在高温下自发进行仅在高温下自发进行 D仅在低温下自发进行仅在低温下自发进行A第23页2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)H=-78.03 kJmol-1S=494.4 Jmol-1K-1CO(g)=C(s,石墨石墨)+1/2O2(g)H=110.5 kJmol-1S=-89.36 Jmol-1K-16.6.判断以下反应能否自发判断以下反应能否自发进行进行第24页影响原因：影响原因：化学反应方向化学反应方向 反应焓变反应焓变 反应熵变反应熵变共同影响共同影响吸热吸热放热放热熵增熵增熵减熵减焓减小有利于反应自发，熵增大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结结总总识识知知温度温度第25页