化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 2.4 化学反应进行的方向 新人教版选修4 .ppt

第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡第四节第四节 化学反应进行的方向化学反应进行的方向镁条燃烧；镁条燃烧；酸碱中和；酸碱中和；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧，甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧，锌遇锌遇CuSO4溶液自动反应生成溶液自动反应生成Cu和和ZnSO4等等自然界中水总是从高处往低处流；自然界中水总是从高处往低处流；电流总是从高电势流向低电势；电流总是从高电势流向低电势；室温下冰块自动融化；室温下冰块自动融化；墨水扩散；墨水扩散；食盐溶解于水；食盐溶解于水；火柴棒散落等。火柴棒散落等。自发过程自发过程：在一定条件下，不借助外部力：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程量就能自动进行的过程自发反应自发反应：在给定的一组条件下，一个：在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，就称反应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应。为自发反应。镁条燃烧；镁条燃烧；酸碱中和；酸碱中和；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧自然界中水总是从高处往低处流；自然界中水总是从高处往低处流；电流总是从高电势流向低电势；电流总是从高电势流向低电势；1 1、反应方向的焓判据（能量判据）、反应方向的焓判据（能量判据）体系体系趋向趋向于于从高能从高能状态转状态转变变为为低能低能状态状态H0）的倾向，的倾向，化学反应的化学反应的越大越大，越，越有利有利于反应于反应自发自发进行进行在与外界隔离的体系中，自发过程将导致在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理叫做熵增原理体系的熵增大，这个原理叫做熵增原理 判断下列过程的熵变大于零还是小于零判断下列过程的熵变大于零还是小于零1、H2O(s)H2O(l)H2O(g)2、CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)3、NaOH（s）=Na+(aq)+OH-(aq)4、N2(g)+3H2(g)2NH3(g)S0S0S0S0少数熵减小的反应，在一定条件下少数熵减小的反应，在一定条件下也可以自发地进行也可以自发地进行焓变焓变熵变熵变反应能否自发进行反应能否自发进行自发进行自发进行不自发进行不自发进行不能定性判断不能定性判断不能定性判断不能定性判断H0H0H0S0S0S0S0反应在常温常压下不能自发进行，但在反应在常温常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行较高温度下可以自发进行反应能否自发进行，还与什么因素有关？反应能否自发进行，还与什么因素有关？3 3、自由能判据（复合判据）、自由能判据（复合判据）G=HTSG：自由能，状态函数：自由能，状态函数G：自由能变化量（自由能变）：自由能变化量（自由能变）G0的反应不可自发进行的反应不可自发进行练习练习3碳铵碳铵(NH4)2CO3 在室温下就能自发地分在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是解产生氨气，对其说法中正确的是A、碳铵分解是因为生成了易挥发的气、碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大。体，使体系的熵增大。B、碳铵分解是因为外界给予了能量、碳铵分解是因为外界给予了能量C、碳铵分解是吸热反应，根据能量判据、碳铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解不能自发分解D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。碳酸盐都不稳定，都能自发分解。A信息：信息：体系自由能变化（体系自由能变化（G）综合考虑了焓）综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响：变和熵变对反应体系的影响：G=H-TS（为热力学温度）。在恒温、恒压下，用为热力学温度）。在恒温、恒压下，用G判断化学反应自发进行的方向显得更为科学（当判断化学反应自发进行的方向显得更为科学（当G 0时可自发进行）吉布斯自由能。时可自发进行）吉布斯自由能。反应在该状况下能反应在该状况下能否自发进行否自发进行自发进行自发进行不自发进行不自发进行低温时低温时,高温时高温时低温时低温时,高温时高温时低温不自发低温不自发,高温自发高温自发低温自发低温自发,高温不自发高温不自发H 练习练习:下列说法不正确的是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，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。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。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一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热吸热D.一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关影响有关C下列说法正确的是下列说法正确的是（）A、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的；应都是非自发的；B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变；定是熵减少或不变；C、自发反应在恰当条件下才能实现；、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。、自发反应在任何条件下都能实现。自发进行的反应一定是自发进行的反应一定是（）A、吸热反应；、吸热反应；B、放热反应；、放热反应；C、熵增加反应；、熵增加反应；D、熵增加或者放热反应。、熵增加或者放热反应。CD250C和和1.01105Pa时，反应时，反应 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；）；H=56.76kJ/mol，自发进行的原因是，自发进行的原因是（）A、是吸热反应；、是吸热反应；B、是放热反应；、是放热反应；C、是熵减少的反应；、是熵减少的反应；D、熵增大效应大于能量效应。、熵增大效应大于能量效应。D 某化学反应其某化学反应其H=122 kJmol-1，S=231 Jmol-1K-1，则此反应在下列，则此反应在下列哪种情况下可自发进行哪种情况下可自发进行 ()A在任何温度下都能自发进行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在任何温度下都不能自发进行 C仅在高温下自发进行仅在高温下自发进行 D仅在低温下自发进行仅在低温下自发进行A2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)H=-78.03 kJmol-1S=494.4 Jmol-1K-1CO(g)=C(s,石墨石墨)+1/2O2(g)H=110.5 kJmol-1S=-89.36 Jmol-1K-1