2018年高中化学第2章化学反应的方向、限度与速率2.1化学反应的方向课件9鲁科版选修4.ppt

1、汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为了减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2C02(g)你能否判断这一方案是否可行?理论根据是什么?,化学反应的方向,水总是自发地由高处往低处流,自然界中有许多自然而然发生的现象，请同学们联系生活知识，列举一些能自动发生的例子？,室温下冰块自动融化；食盐溶解于水；铁与CuSO4溶液会自动反应生成Cu和FeSO4；酸碱中和；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；H2和O2的混合气体遇明火就燃烧;镁条燃烧等,这些过程都是自发的。,1、自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程,如何判断一个化学反

2、应能否自发进行？,一、自发反应,2、自发反应：在一定条件下，无需外界帮助就能自动进行的反应,下列自发反应有何共同特点？,【交流研讨】,共同特点：放热反应即H O,放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定， H O有利于反应自发进行。,NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq) = CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) H= 37.30kJ/mol,自发反应一定是放热的即H O 吗？,【思考与交流】,1200K温度下，CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g),H= 176.5kJ/mol,结论：,放热（即H O）有利于反应自发进行，但自发反应不一定要H O,二、反应焓变

3、与反应方向,焓变是决定反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。,固体硝酸铵的溶解 氢氧化钠的溶解 蔗糖和氯化钠的溶解,H O,H O,H O,自发过程,共同特点：固体中整齐排列的离子或分子进入溶液，溶质由有序变为无序，即有序程度降低，或者说混乱度增大,【交流研讨】,三、反应熵变与反应方向,1、研究表明，除热效应外，决定反应能否自发进行的另一因素体系的混乱度（熵S） 2、衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S表示。体系混乱度越大，熵值越大；体系混乱度越小，熵值越小。,有序,混乱,混乱度增大，即熵值增大,水的三态的熵,同一物质，S（气）S（液）S（固）,3、熵变：反应前后体系熵的变化叫做反

4、应的熵变.用S表示。 S=S生成物总熵S反应物总熵,S0，反应前后熵值增大，即体系的混乱度增加,熵变判据：体系趋向于由有序状态转变为无序状态，即混乱度增加（ S0）。且S越大，越有利于反应自发进行。,【归纳与总结】,蔗糖溶解、冰的熔化过程混乱度如何变化？从混乱度角度分析它们为什么可以自发？,一定条件下的自发反应,2H2O2(aq) = 2H2O(l) + O2(g),2KClO3(s) = 2KCl(s) + 3O2(g),S=57.16 Jmol-1K-1,S=494.4 Jmol-1K-1,自发反应一定是熵增加的反应吗？,2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s),【思

5、考与交流】,S=39.35Jmol-1K-1,结论：S O有利于反应自发进行， 但自发反应不一定要S O,熵变是反应能否自发进行的一个 因素, 但不是唯一因素。,三、反应熵变与反应方向,四、焓变和熵变对反应方向的共同影响,温度和压强一定的条件下，判断依据： HT S, 0, 反应能自发进行,0，达到平衡状态, 0，反应不能自发进行,HTS,反应自发性的讨论,永远是负,在任何温度都是自发反应,永远是正,在任何温度下都是非自发反应,在高温正在低温负,在低温是自发反应 在高温是非自发反应,在高温负 在低温正,在低温是非自发反应 在高温是自发反应,显然，放热的熵增加反应一定能自发进行，如：,而吸热的熵

6、减小反应一定不能自发进行，如：,HTS 0，反应能自发进行,焓变对反应的方向起决定性作用, H - TS 0,常温、常压下反应能自发进行。,当焓变和熵变的作用相反时,如果二者大小相差悬殊,某一因素可能占主导地位。,例如,常温下的放热反应：,因此室温下反应不能自发进行。,该反应为吸热的熵增加反应,升高温度可使H - TS 0,使反应能自发进行。假定反应焓变与熵变不随温度变化,当T 1051 K时, H - TS 0,碳酸钙的分解反应能自发进行。,温度与反应方向的关系,在温度、压强一定的条件下,化学反应方向的判据为:H-TS0 反应不能自发进行反应放热和熵增加都有利于反应自发进行。该判据指出的是化

7、学反应自发进行的趋势。,注意,1反应方向的结论与条件有关,不能随意将常温、常压下的结论用于其他温度、压强下。 H - TS这个判据只能用于温度、压强一定的条件下的反应,不能用于其他条件(如温度、体积一定)下的反应。,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。,1、下列说法不正确的是 （ ） 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,C,随堂练习,2、下列说法正确

8、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。3、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、熵增加或者放热反应。,C,D,随堂练习,4、250C和1.01105Pa时，反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）； H=56.76kJ/mol，自发进行的原因是（ ）A、是吸热反应； B、是放热反应；C、是熵减少的反应；D、熵增大效应大于能量效应。,D,随堂练习,5、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),D,随堂练习,Class is over!,Class is over!,谢谢大家！,Class is over!,Class is over!,Class is over!,