高中化学鲁科版 选修四 2．1 化学反应的方向 （1）（共23张PPT）

(共23张PPT)
联想·质疑
35页
2NO+2CO=N2+2CO2
该反应能否发生?理论依据是什么？
第一节
化学反应的方向
第2章
化学反应的方向、限度与速率
自然界中水总是从高处往低处流
具有一定的方向性
在温度和压强一定的条件下，不借助光、电等外部力量就能自动进行的过程。
.
一、自发过程：
生活经验举例：
1、热总是由高温物体传向低温物体
2、室温下冰块自动融化
3、墨水扩散
4、食盐溶解于水
5、火柴棒散落
自发反应有方向性
二、反应焓变与反应方向
能量判据：自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态(△H<0)，这是判断化学反应进行方向的判据之一。课本P36
练习1
已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：
①
C(金刚石、s)+O2(g)==CO2(g)
△H1＝－395.41kJ/mol
②
C(石墨、s)+O2(g)==CO2(g)
△H2＝－393.51kJ/mol
关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是（
）
A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程
B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程
C.石墨比金刚石能量低
D.金刚石比石墨能量低
AC
放热反应常常能自发进行，但吸热反应也能自发进行。因此焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。
交流﹡研讨：
1、硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠、蔗糖溶解过程的热效应如何？
吸热
放热
几乎不变
2、它们溶解的过程都是自发的，与焓变有关吗？
无
3、你认为是什么因素决定了它们的溶解过程能自发进行？
熵
1.熵是描述什么的物理量？
2.熵值得大小与混乱度有什么关系？
3.同一种物质的状态与熵值有什么关系？
4.什么是熵变？
5.熵变与反应的自发进行有什么关系？
6.熵减小的反应一定不能自发吗？
7.如何判断一个化学反应中是熵增或熵减？
熵：衡量一个体系混乱度的物理量。用符号S表示。混乱度越大，熵值越大。
三、反应熵变与反应方向
注意：
熵变：
反应前后体系熵的变化用△S表示。
△S
=
S产物－
S反应物
△Ｓ＞０
混乱度增大（熵增）课本37页
△Ｓ＜０
混乱度减小（熵减）
研究表明：反应有由有序状态转变为无序状态的趋势，即混乱度增加（
△S＞0）。且△S越大，越有利于反应自发进行。
练习2.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
四、焓变和熵变对反应方向的共同影响
反应自发进行方向的判据：
△H
-T△S
△H
-T△S
＜0,
自发进行
△H
-T△S
＝0，可逆反应达平衡状态
△H
-T△S
>0，非自发进行
即：在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向△H
-T△S＜0的方向进行，直至达到平衡状态。
低温自发
高温自发
NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)
△H
＜0
△S
＜0
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△H
>0
△S>0
判断反应什么条件下自发进行？
3、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。
4、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、熵增加和放热反应。
C
D
练习5、某化学反应其△H=
—122
kJ·mol1，?S=231
J·mol-1·K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行
(
)
A．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
C．仅在高温下自发进行
D．仅在低温下自发进行
A
练习6
碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是（
）
A、碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气
体，使体系的熵增大。
B、碳酸铵分解是因为外界给予了能量
C、碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解
D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。
A
练习7
下列吸热反应中，在高温下不能自发进行的是（
）
D.
CO(g)＝C(s)＋1/2O2（g）
B.
2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)
A.
(NH4
)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)
C.
MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)
D
熵减
熵增
熵增
熵增
练习8
已知在等温条件下，化学反应方向的判据为：
△H-T△S<0反应能正向自发进行
△H-T△S＝O
反应达平衡状态
△H-T△S
＞0反应能逆向自发进行
（其中△H为焓变，△S为熵变，T为热力学温度）
设反应A（s）＝D（g）＋E（g）的△H-T△S＝（-4500＋11T）kJ/mol
要防止反应发生，温度必须（
）
A、高于409K
B、低于136K
C、高于136K而且低于409K
D、低于409K
A
1．过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和发生的速率。例如:金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，多快才能完成，就不是判据能解决的问题了。
注意
2．在讨论反应的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。例如：石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。