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文檔簡介

化學反應(huàxuéfǎnyìng)的方向及判斷依據(jù)精品資料化學反應進行(jìnxíng)的快慢化學反應(huàxuéfǎnyìng)的限度化學反應進行的方向——化學反應速率——化學平衡——能量判據(jù)和熵判據(jù)化學反應原理的組成部分:精品資料化學反應的方向(fāngxiàng)及判斷依據(jù)生活(shēnghuó)中的自發(fā)過程1、自然界中水由高處往低處流,而不會自動從低處往高處流;2、鐵器暴露在潮濕空氣中會生銹;這些過程都是自發(fā)的,其逆過程就是非自發(fā)的。這些生活中的現(xiàn)象將向何方發(fā)展,我們非常清楚,因為它們有明顯的自發(fā)性。3、室溫下冰塊自動融化;4、墨水擴散;5、食鹽溶解于水;精品資料一、自發(fā)(zìfā)反應自發(fā)反應:在一定條件(tiáojiàn)下,無需外界幫助就能自動進行的反應(P39交流與討論)化學反應中的自發(fā)過程(P40你知道嗎?)共同特點:△H<0,即體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(1)一定條件指的是一定溫度和一定壓強,外界幫助可以是通電、光照等。(2)自發(fā)反應在恰當條件下才能實現(xiàn).精品資料二、自發(fā)過程的能量(néngliàng)判據(jù)(焓判據(jù))能量判據(jù):自發(fā)過程的體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(這時體系會對外部做功或釋放(shìfàng)熱量),這一經(jīng)驗規(guī)律就是能量判據(jù)。(釋放熱量或?qū)ν庾龉Γ└吣軕B(tài)→低能態(tài)+能量能量判據(jù)又稱焓判據(jù),即△H<0的反應有自發(fā)進行的傾向,焓判據(jù)是判斷化學反應進行方向的判據(jù)之一。精品資料(1)多數(shù)能自發(fā)進行(jìnxíng)的化學反應是放熱反應(2)有不少吸熱過程(guòchéng)也能自發(fā)進行(3)有一些吸熱反應在室溫條件下不能自發(fā)進行,但在較高溫度下則能自發(fā)進行說明:如:硝酸銨溶于水(P40觀察與思考?)如:精品資料練習:已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學方程式為:①C(金剛石、s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-395.41kJ/mol②C(石墨、s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.51kJ/mol關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化,下列(xiàliè)說法正確的是()A.金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進行的過程B.石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進行的過程

C.石墨比金剛石能量低D.金剛石比石墨能量低AC精品資料有序混亂(hùnluàn)精品資料混亂度:表示體系(tǐxì)的不規(guī)則或無序狀態(tài)?!靵y度的增加意味著體系(tǐxì)變得更加無序混亂(hùnluàn)度與熵

熵:

熱力學上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù),符號為S——體系的無序性越高,即混亂度越高,熵值就越大精品資料標準狀況(biāozhǔnzhuànɡkuànɡ)下:1mol不同物質(zhì)的熵S(Jmol-1K-1)精品資料水的三態(tài)的熵(S表示(biǎoshì)物質(zhì)的量為1mol)S(s)<S(l)<S(g)精品資料同一(tóngyī)物質(zhì),氣態(tài)時熵最大,液態(tài)時次之,固態(tài)時最小。歸納(guīnà):精品資料熵增:在密閉條件下,體系有由有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序(wúxù)的傾向熵變△S:化學反應中要發(fā)生物質(zhì)的變化或物質(zhì)狀態(tài)(zhuàngtài)的變化,因此存在著熵變?!鱏=S生成物總熵-S反應物總熵反應的△S越大,越有利于反應自發(fā)進行精品資料三、自發(fā)過程的熵判據(jù)(pànjù)熵判據(jù)(pànjù):

在與外界隔離的體系中,自發(fā)過程將導致體系的熵增大,這一經(jīng)驗規(guī)律叫做熵增原理,是判斷化學反應方向的另一判據(jù)——熵判據(jù)。精品資料很多情況下,簡單地只用其中一個判據(jù)判斷同一個反應,可能會出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果,所以應兩個判據(jù)兼顧。由焓判據(jù)和熵判據(jù)組合成的復合判據(jù)將更適合于所有(suǒyǒu)的過程。精品資料正確判斷一個化學反應是否能夠自發(fā)(zìfā)進行必須(bìxū)綜合考慮反應的焓變和熵變恒溫恒壓時判斷反應是否能夠自發(fā)進行△H<0△S>0△H>0△S<0△H<0△S<0△H>0△S>0自發(fā)非自發(fā)不一定不一定精品資料研究表明:在溫度、壓強一定的條件下,化學反應(huàxuéfǎnyìng)自發(fā)進行方向的判據(jù)是△G=△H-T△S(G叫作吉布斯自由(zìyóu)能)△G=△H-T△S<0

反應能自發(fā)進行△G=△H-T△S>0反應不能自發(fā)進行△G=△H-T△S=0反應達到平衡狀態(tài)精品資料四、焓變和熵變對反應方向的共同(gòngtóng)影響1.△H<0,△S>0該反應一定能自發(fā)進行(jìnxíng);如:Mg(s)+2HCl(aq)=MgCl2(aq)+H2(g)2.△H>0,△S<0該反應一定不能自發(fā)進行(jìnxíng);如:CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l)=CaCO3(s)+2HCl(l)3.△H<0,△S<0該反應在較低溫度下能自發(fā)進行(jìnxíng)如:NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)4.△H>0,△S>0該反應在較高溫度下能自發(fā)進行(jìnxíng)如:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)判斷依據(jù):△G=

△H-T△S<

0反應能自發(fā)進行(P42交流與討論)精品資料溫度對反應(fǎnyìng)自發(fā)性的情況類型△H△S△H—T△S反應的自發(fā)性1—+2+—3——4++永遠(yǒngyuǎn)是—在任何溫度都是自發(fā)反應永遠是+在任何溫度下都是非自發(fā)反應在高溫+在低溫—在低溫是自發(fā)反應在高溫是非自發(fā)反應在高溫—在低溫+在低溫是非自發(fā)反應在高溫是自發(fā)反應精品資料1.反應的自發(fā)性只能用于判斷(pànduàn)反應的方向,不能確定反應是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。例如金剛石有向石墨轉(zhuǎn)化的傾向,但是能否發(fā)生,什么時候發(fā)生,多快才能完成,就不是能量判據(jù)和熵判據(jù)能解決的問題了。注意(zhùyì)2.在討論過程的方向時,指的是沒有外界干擾時體系的性質(zhì)。如果允許外界對體系施加某種作用,就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。例如石墨經(jīng)高溫高壓還是可以變?yōu)榻饎偸?。精品資料影響(yǐngxiǎng)因素:化學反應的方向反應焓變反應熵變共同影響吸熱放熱熵增熵減小結(jié)(xiǎojié):焓減小有利于反應自發(fā),熵增大有利于反應自發(fā)精品資料練習(liànxí):1.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(guān)的因素,多數(shù)的能自發(fā)進行的反應是放熱反應。B.在同一條件下不同物質(zhì)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(háishi)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(guān)C精品資料2.下列(xiàliè)反應中,熵減小的是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)D精品資料3.下列過程是非(shìfēi)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(jié)成冰。4.碳酸銨〔(NH4)2CO3〕在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)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。DA精品資料5.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(rènhé)條件下都能實現(xiàn)。6.自發(fā)進行的反應一定是∶()A、吸熱反應;B、放熱反應;

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