高中化学第2章化学反应的方向、限度与速率第1节化学反应的方向课件5鲁科版选修4.ppt

1、第二章 第一节化学反应的方向 在温度和压强一定条件下，不借助光、电等外部力量就能自动进行的过程.自发过程：生活经验举例：1 1、热总是由高温物体传向低温物体2、室温下冰块自动融化3、墨水扩散4、食盐溶解于水5、火柴棒散落（1 1）自发反应的特征是具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆方向在该条件下肯定不自发。自发反应：注意：注意：在温度和压强一定的条件下，不借助光、电等外部力量就能自动进行的化学反应。1 1、酸碱中和；、酸碱中和；2 2、铁器暴露在潮湿空气中生锈；、铁器暴露在潮湿空气中生锈；3 3、甲烷和氧气的混合气体遇明火、甲烷和氧气的混合气体遇明火 就燃烧；就燃烧；4 4

2、、锌与、锌与CuSOCuSO4 4溶液反应生成溶液反应生成CuCu和和 ZnSOZnSO4 4等。等。这些过程都是自发的这些过程都是自发的，其逆过程就，其逆过程就是非自发的是非自发的.举例：自发反应有方向性自发反应有方向性：自发反应与反应条件无必然联系。许多自发反应是在常温常压下即可自发进行且反应完全的，如酸碱中和反应。但并不意味着在一定条件下才能进行或不能进行完全的反应就不是自发反应。例如酒精的燃烧需点燃，SO2和O2的反应不能进行完全，但它们都是自发反应，在所需条件下，反应一旦发生便能自发进行下去。对于化学反应，有着向能量较低方向进行的趋势，即焓变减小有利于反应自发进行。这一经验规律就是能

3、量判据，又称焓判据。（1）能自发进行的化学反应是反应。如燃料的燃烧，钢铁生锈及酸碱中和等。（2）有不少吸热过程也能自发进行（3）有一些吸热反应在条件下不能自发进行，但在下则能进行说明：)(2)()(2)()()(222324lOHsCaClgNHsOHCasClNH如：硝酸铵溶于水)()()(23gCOsCaOsCaCO高温1、反应放热、反应放热有利于有利于反应自发进行反应自发进行2、反应吸热、反应吸热也有可能也有可能自发进行自发进行焓变是与反应能否自发进行有关的一个 因 素，但不 是 唯 一因 素。结论：交流研讨：交流研讨：1 1、硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠、硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠、蔗糖溶解

4、过程的热效应如何？蔗糖溶解过程的热效应如何？吸热吸热放热放热几乎不变几乎不变2 2、它们溶解的过程都是自发的，与、它们溶解的过程都是自发的，与焓变有关吗？焓变有关吗？无无3 3、你认为是什么因素决定了它们、你认为是什么因素决定了它们的溶解过程能自发进行？的溶解过程能自发进行？熵熵熵：衡量一个体系混乱度的物理量。用符号S表示。2、对于同一物质：S（g）S（l）S（s）1 1、单位:Jmol-1K-1二、反应熵变与反应方向注意：注意：熵变：反应前后体系反应前后体系熵的变化熵的变化用用S S表示。表示。S S=S S产物产物 S S反应物反应物 混乱度增大（熵增）课本课本3737页页 混乱度减小（熵

5、减）常见的熵增加过程：固体的溶解过程，气体的扩散过程，水的汽化及墨水在水中的扩散过程，都是体系混乱度增大的过程。常见的熵增加的反应：（1）产生气体的反应，气体的物质的量增大的反应通常都是熵增反应。（2）许多熵增加的反应在常温、常压下可自发进行。（3）有些熵增反应需在较高温度下才可自发进行。熵变是与反应能否自发进行的有关的一个因素，但不是唯一因素。结论结论:1 1、熵曾有利于反应自发进行、熵曾有利于反应自发进行2 2、熵减小的反应在一定条件下也可以、熵减小的反应在一定条件下也可以 自发进行自发进行（3737页举例）页举例）2H2H2 2O =2 HO =2 H2 2+O+O2 2 电解电解 S

6、S0 0 非自发非自发三、三、焓变和熵变对反应方向的共同影响反应自发进行方向的判据：H-TH-TS S H-TH-TS S 0,0,自发进行自发进行H-TH-TS S 0 0，可逆反应达平衡状态可逆反应达平衡状态H-TH-TS S 00，非自发进行非自发进行自发自发非自发非自发不一定不一定不一定不一定恒温恒压时判断反应是否能够自发进行恒温恒压时判断反应是否能够自发进行H 0 H 0S0H H 0 0 S0S0H H 0 0 S0S0 H 0 S0S0低温低温自发、自发、高温高温非自发非自发低温低温非自发、非自发、高温高温自发自发低温自发低温自发高温自发高温自发NHNH3 3(g)+HCl(g)

7、(g)+HCl(g)NHNH4 4Cl(s)Cl(s)H H 0 0 S S 0 0CaCOCaCO3 3(s)=CaO(s)+CO(s)=CaO(s)+CO2 2(g)(g)H 0 H 0 S0S0判断反应什么条件下自发进行？判断反应什么条件下自发进行？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)=N2(g)+2CO2(g)来处理汽车尾气。已知室温（298K、101KPa）下：H=-113.0 KJmolH=-113.0 KJmol-1-1 S=-143.5 JmolS=

8、-143.5 Jmol-1-1KK-1-1思考：如何加快反应速率率？一种汽车尾气净化器。H-TH-TS=-69.68 KJmolS=-69.68 KJmol-1-1 0,0,因此，室温下反应能自发进行。1 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，就不是焓变判断和熵变判断能解决的问题了。注意注意2 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。练习练习:1 1、下列说法不正确的是（）

9、A.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。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C2、下列反应中，熵减小的是（）D.2CO(g)2C(s)O2(g)B.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)D3、下列说法正确的是（）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。4、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、熵增加和放热反应。CD 5、某化学反应其H=-122 kJmol-1，S=231 Jmol-1K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行 ()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A