《2.1化學反應(yīng)的方向 》參考課件

第1節(jié)化學反應(yīng)的方向第二章

化學反應(yīng)的方向、限度與速率學習目標1、了解反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向有關(guān)，但不是唯一的影響因素。2、知道化學反應(yīng)存在熵變，了解反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向有關(guān)，但也不是唯一的影響因素。3、了解焓變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響，并能通過關(guān)系式：△H-T△S由給定的數(shù)據(jù)定量判斷反應(yīng)的方向。4、通過關(guān)系式能夠根據(jù)反應(yīng)焓變的吸熱或放熱、反應(yīng)熵變的熵增或熵減來定性分析反應(yīng)焓變和反應(yīng)熵變對反應(yīng)方向的影響。我們生活中越來越多的汽車帶來的大氣污染，有人設(shè)想讓CO與NO反應(yīng)產(chǎn)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(yīng)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(yīng)都能夠自發(fā)進行呢？1、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?！咎骄俊刻骄恳韵伦园l(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(zhuǎn)化一、焓變與反應(yīng)方向下列自發(fā)進行的反應(yīng),有什么共同點?2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－572kJ/molH2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=－184kJ/mol2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)△H=－368kJ/mol2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)△H=－824kJ/molNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=－56kJ/mol__＿_焓判據(jù)共同點：△H＜0焓減小放熱反應(yīng)

焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)進行思考：很多放熱反應(yīng)有自發(fā)進行的傾向，是不是吸熱反應(yīng)就不能自發(fā)進行呢？有些自發(fā)反應(yīng)卻是吸熱的，如：氯化銨與氫氧化鋇的反應(yīng)。碳酸銨的分解：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol自發(fā)進行的吸熱反應(yīng)結(jié)論:反應(yīng)焓變是與反應(yīng)能否自發(fā)進行有關(guān)的一個因素,但不是唯一因素

NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)

△H=+37.3kJ·mol-1碳酸鈣分解:CaCO3(S)=CaO（s）+CO2（g）△H（298K）=+178.2kJ·mol-1

△H（1200K）=+176.5kJ·mol-1氣態(tài)物質(zhì)能通過分子的擴散自發(fā)地形成均勻的混合物?；鸩裆⒙溆汹呄蛴谧畲蠡靵y度的傾向結(jié)論：密閉條件下，體系從有序→無序是自發(fā)的。與能量狀態(tài)的高低無關(guān)有序混亂冰塊融化品紅在水中擴散克勞修斯

（德國）

(1)熵：描述體系混亂度的物理量，符號：S單位：J·mol-1·K-1

體系有向混亂度增加(即熵增)的方向變化的傾向，這是自然界的規(guī)律。（混亂度：微粒間無規(guī)則排列程度）

二、熵與反應(yīng)方向體系混亂度越大，熵值越大，即S值越大。熵值最大熵值最小【結(jié)論】同一物質(zhì)的熵值：氣態(tài)＞液態(tài)＞固態(tài)物質(zhì)熵大小規(guī)律(1)同一種物質(zhì)的熵值69.9J·mol-1K-147.9J·mol-1K-1188.7J·mol-1K-1三種狀態(tài)下水的熵冰水

水蒸氣

與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)固態(tài)液態(tài)氣態(tài)熵增熵增S(冰)<S(水)<<S(水蒸氣)

與物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)S(CH4)<S(C2H6)<S(C3H8)<S(C4H10)

物質(zhì)熵值的特點物質(zhì)的組成越復(fù)雜其熵值越大

與物質(zhì)的物質(zhì)的量有關(guān)物質(zhì)的量越大，分子數(shù)越多，熵值越大。例如：2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)ΔS＞0判斷化學反應(yīng)方向的依據(jù)

熵判據(jù)：

S>0的反應(yīng)有自發(fā)進行的傾向.ΔS越大，越有利于反應(yīng)的自發(fā)進行。自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)△S=－39.4J?mol-1?K-1

【思考與交流】

熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進行一個因素,但也不是唯一因素?；瘜W反應(yīng)的最終判據(jù)到底是什么呢？三、焓變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響

1.判據(jù)：△H-T△S

△H-T△S

<0反應(yīng)正向自發(fā)△H-T△S=0達平衡狀態(tài)△H-T△S

>0反應(yīng)正向不能自發(fā)△H△S?H>0?S>0高溫下反應(yīng)自發(fā)進行?H<0?S<0所有溫度下反應(yīng)不能自發(fā)進行?H<0?S>0所有溫度下反應(yīng)自發(fā)進行?H<0?S<0低溫下反應(yīng)自發(fā)進行A、相同條件下，自發(fā)變化的逆過程是非自發(fā)過程；

B、自發(fā)變化或非自發(fā)變化是在給定條件下而言的，C、減焓、增熵有利于反應(yīng)的進行。ΔHΔSΔH－TΔS反應(yīng)情況－＋永遠是負值在任何溫度下反應(yīng)都能自發(fā)進行＋－永遠是正值在任何溫度下反應(yīng)都不自發(fā)進行＋＋低溫為正；高溫為負低溫下反應(yīng)不自發(fā)進行；高溫下反應(yīng)自發(fā)進行－－低溫為負；高溫為正低溫下反應(yīng)自發(fā)進行；高溫下反應(yīng)不自發(fā)進行影響因素：化學反應(yīng)的方向反應(yīng)焓變反應(yīng)熵變共同影響吸熱放熱熵增熵減小結(jié)焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)【課堂練習】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(jié)成冰。2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(yīng)，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。DA3、下列說法正確的是∶（）A、凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，由于吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的；B、自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減少或不變；C、自發(fā)反應(yīng)在恰當條件下才能實現(xiàn)；D、自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實現(xiàn)。C4、250C和1.01×105Pa時，反應(yīng)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(yīng)；B、是放熱反應(yīng)；C、是熵減少的反應(yīng)；D、