化学反应的方向和判断依据幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,化学反应的方向,第二单元 化学反应的方向和限度,1,自然界中水总是从高处往低处流,是自动进行的变化过程即自发的变化过程,自发过程的特征：有一定的方向性,;,且不能自动恢复原状，若要恢复必须借助外力。,2,一 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。,一定温度,T,和压强,P,的目的：,引发反应；,外界帮助,指,:,通,电、光,照等；,3,1.,水分解生成氢气和氧气的反应,2.,氯气与溴化钾溶液的反应,3.,乙烯与溴单质的反应,4.,氮气和氧气生成一氧化氮的反应,非自发,自发,非自发,自发,书,P42,交流与讨论,4,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。,（能量越低越稳定）,高能态低能态,+,能量,化学反应的方向,5,能量判据,（焓判据）,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。,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,6,二 判断化学反应方向的依据,1,焓判据：,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,H,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？,化学反应的方向,7,判断下列过程中能量的变化情况：,吸热,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？,1,、冰融化成水,2,、,NH,4,Cl,（,s,）,+Ba(OH),2,.,8H,2,O(s),=2NH,3,(g)+BaCl,2,(s)+10H,2,O(l),3,、硝酸氨溶于水,NH,4,NO,3,(s)NH,4,+,(aq)+NO,3,-,(aq),体系的混乱度增大,8,熵,：,衡量一个体系混乱度的物理量，符号：,S,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,.,体系混乱度越大，熵值越大，即,S,值越大。,9,熵变：反应前后体系熵的变化。,符号：,S,S0,：体系的混乱度增大；,S0,的反应有自发进行的倾向,.,且,S,越大，越有利于反应的自发进行。,S=S,（产物）,S,（反应物）,10,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。,H,2,O(s)H,2,O(l)H,2,O(g),NaOH,（,s,）,=Na,+,(aq)+OH,-,(aq),CaCO,3,(s)=CaO(s)+CO,2,(g),高温,N,2,(g)+3H,2,（,g,）,2NH,3,(g),问题解决,S0,S0,S0,S0,还是,0,S0,S0,S0,检测练习,:,14,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。,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,。,15,体系自由能变化（,G,）综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响：,G,=,H-T,S,（,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,。,0,，一定能自发进行,G=H,TS,0,，达到平衡状态,0,，一定不能自发进行,拓展视野,16,例题：已知,CaCO,3,(s)=CaO(s)+CO,2,(g),，,H,（,298K,）,=178.2KJmol,-1,S=169.6Jmol,-1,K,-1,请通过计算说明该反应在常温能否自发进行，在什么温度下能自发进行。,常温下：,G=178.2KJmol,-1,-298K169.6Jmol,-1,K,-1,10,-3,=127.7kJmol,-1,所以，该反应在常温下不能自发进行。,若要让该反应自发进行，则,G0,，设温度为,T,，代入公式，求得,T=1051K,所以，该反应在,1051K,以上能自发进行。,17,焓变,熵变,化学反应能否自发进行,H,0,S,0,H,0,S,0,H,0,S,0,H,0,S,0,一定自发,一定非自发,低温自发,高温自发,G=H,TS,NH,3,(g)+HCl(g),NH,4,Cl(s),低温可行,CaCO,3,(s)=CaO(s)+CO,2,(g),高温可行,18,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)=N,2,(g)+2CO,2,(g),来处理汽车尾气。,已知室温（,298K,、,101KPa,）下：,H=-113.0 KJmol,-1,S=-143.5 Jmol,-1,K,-1,19,思考：如何加快反应速率,？,一种汽车尾气净化器。,H-TS=-69.68 KJ,mol,-1,T1 P2 P1 h2 h1,墨滴,Q,气体 液体 扩散,自发过程的特征：有一定的方向性，且不能自动恢复原状，若要恢复必须借助外力。,33,3,下列说法不正确的是,A.,焓变是个与反应能否自发进行有关的因素，多数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影响有关,C,检测练习,:,34,