《2-4 化学反应进行的方向》 课件5 (2).ppt
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1、第四节第四节 化学反应进行的方向化学反应进行的方向学习要求:学习要求:1、焓的概念、熵的概念、焓的概念、熵的概念2、利用焓变判断反应进行的方向、利用焓变判断反应进行的方向3、利用熵变判断反应进行的方向、利用熵变判断反应进行的方向一、自发过程和自发反应一、自发过程和自发反应(1)、自发过程自发过程:在一定条件下不需要外力作用就能:在一定条件下不需要外力作用就能自动进行的过程。自动进行的过程。(2)、自发反应自发反应:在给定的条件下,一个反应可以:在给定的条件下,一个反应可以自发地进行到显著程度,就称为自发反应。自发地进行到显著程度,就称为自发反应。1、生活中有许多自发过程和自发反应、生活中有许多
2、自发过程和自发反应(1)自然界中自然界中水水由由高处高处往往低处低处流,而不会自动从低处流,而不会自动从低处往高处流;往高处流;例如例如:(2)生活中生活中电流电流总是从总是从电位高电位高的地方向的地方向电位低电位低的地方的地方流动,其反方向也不会自动进行;流动,其反方向也不会自动进行;(3)生活中一般生活中一般 :冰块冰块在室温下会在室温下会融化融化;铁器铁器在潮湿在潮湿空气中会空气中会生锈生锈;甲烷甲烷和氧气的混合气体遇明火就和氧气的混合气体遇明火就燃烧燃烧,这些过程都是自发的,其逆过程就是非自发的。这些过程都是自发的,其逆过程就是非自发的。2:生活中大多数放热反应及过程是自发的生活中大多
3、数放热反应及过程是自发的(1)甲烷燃烧:甲烷燃烧:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=-802.3 kJ/mol(2)铁生锈:铁生锈:2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)H=-824 kJ/mol(3)氢气和氧气反应:氢气和氧气反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=-571.6 kJ/mol3:生活中少数吸热反应及过程也是自发的生活中少数吸热反应及过程也是自发的 (1)室温下冰块的融化;硝酸盐类的溶解等都是自发的吸热过程。室温下冰块的融化;硝酸盐类的溶解等都是自发的吸热过程。(2)N2O5分解:分解:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)
4、H=+56.7kJ/mol (3)碳酸铵的分解:碳酸铵的分解:(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)H=+74.9 kJ/mol4:生活中还有少数既不吸热也不放热的过程也是自发的生活中还有少数既不吸热也不放热的过程也是自发的两种理想气体的混合两种理想气体的混合 等等二、自发过程和自发反应的外观特征二、自发过程和自发反应的外观特征:科学家们对大量的自然现象进行研究发现科学家们对大量的自然现象进行研究发现:自发过程的体系一般取向于自发过程的体系一般取向于从高能状态转变为低能状态从高能状态转变为低能状态;有时也有时也取向于取向于由有序转变为无序由有序转变为无序.由此可见由此可见
5、:降能降能或或熵增熵增是对应的自发过程和自发反应的外观特是对应的自发过程和自发反应的外观特征征.即即降能降能或或熵增熵增是引起自发过程和自发反应两大原因是引起自发过程和自发反应两大原因.熵熵是是表示体系的混乱程度的物理量表示体系的混乱程度的物理量.常用符号常用符号S表示表示,体系的体系的混乱程度越高混乱程度越高,其其熵值就越大熵值就越大.对于对于同一物质同一物质,在气态时熵最大在气态时熵最大,液态时次之液态时次之,固态时最小。固态时最小。熵变熵变即指即指体系的混乱程度的变化体系的混乱程度的变化.常用符号常用符号S表示表示.熵增熵增即指体系的混乱程度增大即指体系的混乱程度增大.三、化学反应进行方
6、向的判据三、化学反应进行方向的判据1、焓判据:、焓判据:自发过程的体系一般取向于自发过程的体系一般取向于从高能状态从高能状态转变为低能状态转变为低能状态(这时这时体系会对外部做功或释放热量体系会对外部做功或释放热量),这一经验规律就是这一经验规律就是焓判据焓判据(即即:降能原则降能原则也即能量判据也即能量判据)2、熵判据:、熵判据:自发过程的本质自发过程的本质一般一般取向于取向于由有序转变由有序转变为无序,为无序,导致体系的导致体系的熵增大熵增大,这一经验规律叫做,这一经验规律叫做熵判据熵判据(即即:熵增原理熵增原理),是反应方向判断的是反应方向判断的熵判据。熵判据。由于大多数放热反应及过程是
7、自发的由于大多数放热反应及过程是自发的,于是人们发现根据能量变化于是人们发现根据能量变化(降能原则降能原则)可判断化学反应进行的方向可判断化学反应进行的方向.这一经验规律就是这一经验规律就是焓判据焓判据 由于少数吸热反应及过程也是自发的由于少数吸热反应及过程也是自发的,于是人们发现根据于是人们发现根据焓判据焓判据 判断化学反应进行的方向是不全面的判断化学反应进行的方向是不全面的,有局限性有局限性.由于此类反应及由于此类反应及过程一般过程一般由有序转变为无序由有序转变为无序,于是人们根据这一经验规律找到了于是人们根据这一经验规律找到了熵判据熵判据.(即即根据体系的混乱程度可判断化学反应进行的方向
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