高中化學 2.1《化學反應的方向》2同課異構課件 魯科版選修4.ppt

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第2章 化學反應的方向、限度與速率,第1節(jié) 化學反應的方向,我們生活中越來越多的汽車帶來的大氣污染，有人設想讓CO與NO反應產生兩種無毒的氣體，其中一種是空氣的主要成分之一，寫出此反應的化學方程式,2CO+2NO=2CO2+N2,自然界中有許多自然而然發(fā)生的現(xiàn)象，那么是否所有的化學反應都能夠自發(fā)進行呢？,自發(fā)過程 在溫度和壓強一定的條件下，不借助光、電等外部力量就能自動進行的過程。,【探究】 探究以下自發(fā)過程中有哪些共同的變化趨勢 （1）自然界中水總是從高處往低處流； （2）電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動； （3）水蒸氣冷凝成水,共同點：高能向低能轉化,觀察下列幾個自發(fā)反應，找出它們的共同之處 （1）鈉與水反應 2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) H=368 kJ/mol (2)鐵生銹：3Fe (s)+3/2O2 (g)=Fe2O3 (s) H=824 kJ/mol (3)氫氣和氧氣反應：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) H=571.6kJ/mol,共同點： H0 焓減小 放熱反應,一、焓變與反應方向,焓減小有利于反應自發(fā)進行,結論:反應焓變是與反應能否自發(fā)進行有關 的一個因素,但不是唯一因素,探討固體硝酸銨、氫氧化鈉、氯化鈉與蔗都能溶于水，它們溶解的過程與焓變有關么？這些過程的共同特點是什么？是什么因素決定它們能自發(fā)進行？,二 、熵與反應方向 1、熵（S）:描述體系混亂度的物理量 單位：Jmol-1K-1,2、大小判據(jù)： （1）物質的混亂度：體系混亂度越大，熵值越大； （2）同一條件：不同物質的熵值不同； （3）物質的存在狀態(tài)：S(g) S(l) S(s),69.9Jmol-1K-1,47.9Jmol-1K-1,188.7Jmol-1K-1,三種狀態(tài)下水的熵,冰 水 水蒸氣,3、反應熵變 （1）符號：S ( 2 )表達式:S = S總和(生成物) S總和(反應物) ( 3 )正負判斷： 氣體體積增大的反應，S0,熵增加反應 氣體體積減小的反應，S0,熵減小反應,火柴散落、墨水擴散過程混亂度如何變化？,熵增加(即S 0 )有利于反應自發(fā)進行。,從混亂度角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā)？,【思考與交流】,【歸納與總結】,自發(fā)過程的體系趨向于由有序轉變?yōu)闊o序，導致體 系的熵增大，這一經驗規(guī)律叫做熵增原理，是反應 方向判斷的熵判據(jù),自發(fā)反應一定是熵增加的反應嗎？,2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) S=39.4Jmol-1K-1,【思考與交流】,熵變是反應能否自發(fā)進行一個因素, 但也不是唯一因素。,化學反應的最終判據(jù)到底是什么呢？,三、焓變與熵變對反應方向的共同影響,1.判據(jù)：H-TS H-TS 0 反應正向不能自發(fā),總結,一定為負,任何溫度都自發(fā),一定為正,任何溫度都非自發(fā),高溫為正 低溫為負,低溫自發(fā) 高溫非自發(fā),高溫為負 低溫為正,高溫自發(fā) 低溫非自發(fā),2、使用判據(jù)應注意的問題： （1）判斷反應的自發(fā)性要結合H和S， 利用H-TS （2）條件是一定溫度、壓強下 （3）反應具有自發(fā)性，只能說明這個反應有進行的趨勢，但這個反應到底能不能發(fā)生，還要涉及反應限度和反應速率問題。,影響因素：,小結,焓減小有利于反應自發(fā)，熵增大有利于反應自發(fā),規(guī)律方法總結,自發(fā)反應中的焓變和熵變的關系,1、在溫度、壓力一定的條件下，放熱的熵增加的反應一定能自發(fā)進行 2、在溫度、壓力一定的條件下，吸熱的熵減少的反應一定不能自發(fā)進行 3、當焓變和熵變的作用相反時，如果二者大小相差懸殊，可能某一因素占主導地位 4、當焓變和熵變的作用相反且二者相差不大，溫度可能對反應的方向起決定性作用 5、無熱效應的自發(fā)過程是熵增加的過程，如兩種理想 氣體的混合等。,【課堂測試】,1 下列過程是非自發(fā)的是（ ） A、水由高處向低處流； B、天然氣的燃燒；C、鐵在潮濕空氣中生銹； D、室溫下水結成冰。 2 碳酸銨（NH4）2CO3在室溫下就能自發(fā)地分解產生氨氣，對其說法中正確的是（ ） A、其分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體，使體系的熵增大； B、其分解是因為外界給予了能量； C、其分解是吸熱反應，據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解； D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。,D,A,3、下列說法正確的是（ ） A、凡是放熱反應都是自發(fā)的，由于吸熱反應都是非自發(fā)的； B、自發(fā)反應一定是熵增大，非自發(fā)反應一定是熵減少或不變； C、自發(fā)反應在恰當條件下才能實現(xiàn)； D、自發(fā)反應在任何條件下都能實現(xiàn)。 4、自發(fā)進行的反應一定是（ ） A、吸熱反應； B、放熱反應； C、熵增加反應； D、熵增加或者放熱反應。,C,D,5、250C和1.01105Pa時，反應2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）； H=56.76kJ/mol，自發(fā)進行的原因是（ ） A、是吸熱反應； B、是放熱反應； C、是熵減少的反應； D、熵增大效應大于能量效應。,D,6、下列說法不正確的是（ ） A. 焓變是一個與反應能否自發(fā)進行有關的因素，多數(shù)的能自發(fā)進行的反應都是放熱反應。 B. 在同一條件下不同物質有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大。 C. 一個反應能否自發(fā)進行取決于該反應放熱還是吸熱 D. 一個反應能否自發(fā)進行，與焓變和熵變的共同影響有關,C,