2018年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 2.1 化學(xué)反應(yīng)的方向課件11 魯科版選修4.ppt

化學(xué)反應(yīng)的方向,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、理解反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的含義； 2、明確化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的影響變量； 3、會(huì)運(yùn)用公式判斷反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行。,為了減輕汽車尾氣中的NO和CO對(duì)大氣的污染，人們提出通過(guò)以下反應(yīng)來(lái)處理尾氣： 2NO+2CO=N2+2CO2 你能否判斷這一方案是否可行？理論依據(jù)是什么？,聯(lián)想.質(zhì)疑,探究1：自發(fā)反應(yīng)和非自發(fā)反應(yīng),自發(fā)反應(yīng)除通電、光照以外條件下可進(jìn)行的反應(yīng)。,非自發(fā)反應(yīng)在通電或光照條件下才可進(jìn)行的反應(yīng)。,2H2O O2 + 2H2,電解,2H2 + O2 2H2O,點(diǎn)燃,探究2：物質(zhì)化學(xué)能相關(guān)的物理量,溫度(T),T 273 + t0C,焓變(H）,單位：K,等壓條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，單位：KJ/mol,熵(S),描述體系的混亂度， 單位：Jmol-1K-1,熵,1.符號(hào)：S 2.單位：Jmol-1K-1 3.規(guī)律：體系越有序，熵值越?。?體系越混亂，熵值越大； 4.同一物質(zhì)在不同狀態(tài)時(shí)熵值大?。?S（g）>S（l）>S（s）；,5.反應(yīng)中的熵變（S）： S=產(chǎn)物總熵反應(yīng)物總熵,思考1：對(duì)比自發(fā)過(guò)程特點(diǎn)，分析反應(yīng) 自發(fā)性與反應(yīng)焓變的關(guān)系？,易自發(fā),難自發(fā),思考2：預(yù)測(cè)下列反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行？,2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) H=572kJ/mol 2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) H=368kJ/mol 2Fe(s)+3/2O2(g)= Fe2O3(s) H=824kJ/mol NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+ H2O(l) H=56kJ/mol,2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol,自發(fā)反應(yīng),非自發(fā)反應(yīng),小 結(jié),1、化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性與反應(yīng)焓變有關(guān)； 2、多數(shù)放熱反應(yīng)（H 0） 也能自發(fā)進(jìn)行； 5、判斷反應(yīng)自發(fā)不能僅抓“焓變”。,反應(yīng)焓變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的一個(gè)因素，但不是唯一因素。,冰塊融化,紅墨水在水中擴(kuò)散,思考3：分析下列過(guò)程物質(zhì)熵變,自發(fā)過(guò)程的體系趨向于由有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序，導(dǎo)致體系的熵增大，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做熵增原理，也就是反應(yīng)方向判斷的熵判據(jù),化學(xué)反應(yīng)一般向物質(zhì)混亂度（即熵）增大的方向自發(fā)進(jìn)行， 也就是熵變S>0 有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。,自發(fā)過(guò)程,熵增加,2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol 這兩個(gè)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，但卻能自發(fā)進(jìn)行，為什么？,思考:,兩個(gè)反應(yīng)都是混亂度增大的反應(yīng)。,小結(jié)： 有氣體參加或生成的反應(yīng)判斷熵變的方法： 氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，物質(zhì)混亂度增大，為熵增加反應(yīng)。,思考:自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),結(jié)論：S > O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行， 自發(fā)反應(yīng)不一定要S > O,熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的另一個(gè)因素, 但不是惟一因素。,要正確判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行,必須綜合考慮反應(yīng)的焓變H、熵變S、溫度T,點(diǎn)燃,探究3:自發(fā)反應(yīng)判斷的依據(jù),在溫度、壓強(qiáng)一定條件下的化學(xué)反應(yīng),H-TS,可以自發(fā)進(jìn)行,處于平衡狀態(tài),不能自發(fā)進(jìn)行,<0,=0,0,例如：為了減輕汽車尾氣中的NO和CO對(duì)大氣的污染，人們提出通過(guò)以下反應(yīng)來(lái)處理尾氣： 2NO+2CO=N2+2CO2 你能否判斷這一方案是否可行？理論依據(jù)是什么？,已知： 298K、100kPa下，該反應(yīng)的 H= -746.8 kJ/mol S= 197.5Jmol-1K-1,經(jīng)計(jì)算，HTS= - 687.9 kJ/mol<0，所以室溫下該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。,H-TS數(shù)軸圖像分析,H,S,高溫易自發(fā),低溫易自發(fā),所有溫度 能自發(fā),所有溫度 不能自發(fā),1H-TS只用于一定溫度和壓強(qiáng)下的化學(xué)反應(yīng)方向的判斷，不能說(shuō)明在其他條件下該化學(xué)反應(yīng)的方向問題。,2H-TS只能說(shuō)明該反應(yīng)理論上能否在此條件下自發(fā)進(jìn)行，只是反應(yīng)的可行性問題。但并不說(shuō)明該反應(yīng)在此條件下就一定能夠發(fā)生。,H-TS應(yīng)用注意:,3做題時(shí),溫度T不能代攝氏溫度, H和S中能量單位要統(tǒng)一.,1、理解反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的含義； 2、理解熵的含義； 3、會(huì)運(yùn)用公式判斷反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行。,課堂小 結(jié),