选修4：2-4化学反应进行的方向.ppt

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1、化学反应进行的快慢化学反应的限度化学反应进行的方向——化学反应速率——化学平衡——?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？化学反应中的自发过程共同点——放热反应　△H＜0一、自发过程与自发反应1、自发过程：在一定条件下不需要外力作用就可以自动进行的自发过程。☆共同特点：体系趋向于从高能状态转变为低能状态。2、自发反应：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，就称为自发反应。☆特征：具有方向性，即反应在某个方向在一定条件下是自发的，其逆方向的反应在该条件下肯定不自发。。温度由高温向低温

2、变化2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－572kJ·mol-12Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)△H=－368kJ·mol-14Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H=－1648kJ·mol-1NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=－57.3kJ·mol-1从能量角度分析它们为什么可以自发？【思考与交流】共同特点：△H

3、倾向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量)。能量判据又称焓判据，即△H＜0的反应有自发进行的倾向。焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。焓判据：自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量)，这一经验规律就是焓判据，是判断化学反应进行方向的判据之一。焓判据放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定，△H<0有利于反应自发进行。(1)多数能自发进行的化学反应是放热反应。例如：4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)＝4Fe(OH)3(s)ΔH(298K)＝－444.3kJ/mol(2)有不少吸热反应也能自发

4、进行。例如：NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)＝CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)ΔH(298K)＝＋37.30kJ/mol(3)有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行。例如：CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)ΔH(298K)＝＋178.2kJ/mol焓判据的应用反应能量判据不能作为决定反应能否自发进行的惟一因素。练习1AC有些过程也是自发的，当中有的与物质的能量高低无关，有的虽与能量高低有关，但用焓判据却无法解释清楚，例如：两种不同气体的混合可顺利自发进行，无须借助外力。N2O5分解：2N2O5(

5、g)＝4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ/mol碳铵的分解：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol自发进行的吸热反应两种理想气体的混合可顺利自发进行既不吸热也不放热的自发过程H2O2O2H2有序混乱混乱度：表示体系的不规则或无序状态。——混乱度增加意味着体系变得更加无序混乱度与熵熵：用来表示混乱度的状态函数，符号为S，体系的无序性越高，即混乱度越高，熵就越大。三、自发过程的熵判据熵值最大熵值最小【结论】同一物质的熵值：气态＞液态＞固态物质熵大小规律(1)同一种物质的熵值(3)不同物质熵值间的关系：(2)熵

6、值与物质的量的关系：物质的量越大，分子数越多，熵值越大。如：2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)ΔS＞0物质的组成越复杂其熵值越大，一般组成物质的原子种类相同时，一个分子中的原子数目越多，其混乱程度就越大，熵值也越大。例如：S(甲烷)S(甲醇)S(甲酸)S(甲醇)S(乙醇)S(丙醇)<<<<(1)许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行。产生气体的反应，气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值，为熵增加反应。例如：C(石墨，s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)(2)吸热的自发过程应为熵增加的过程如冰的融化、硝酸铵溶于水等。(3)无热效应的自发过

7、程是熵增加的过程如两种理想气体的混合等。(4)放热的自发过程可能是熵减小的过程。如铁生锈、氢气燃烧、铝热反应等；也可能是熵无明显变化或增加的过程。如金刚石和石墨的互变熵不变；活泼金属与酸的置换反应熵增等……5.熵判据的应用事实证明，熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不能作为唯一判据。下列反应中，在高温下不能自发进行的是D.CO(g)＝C(s)＋1/2O2B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)D练习2碳铵[(NH4)2CO3]在室温