课件编号514077

第二章第四节 化学反应进行的方向(陕西省西安市)

日期:2024-06-16 科目:化学 类型:高中课件 查看:27次 大小:100978Byte 来源:二一课件通
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课件15张PPT。学习要求: 1、焓的概念、熵的概念 2、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4、化学反应进行的方向1、生活中的自发过程(1)自然界中水由高处往低处流,而不会自动从低处往高处流;(2)生活中电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动,其反方向也不会自动进行;(3)生活中一般在室温下,冰块会融化;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,这些过程都是自发的,其逆过程就是非自发的。2、放热的自发反应(1)甲烷燃烧:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3 kJ/mol (2)铁生锈:3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-824 kJ/mol(3)氢气和氧气反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-571.6 kJ/mol3、吸热的自发过程 (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。(2)N2O5分解: 2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g); △H=+56.7kJ/mol(3) 碳铵的分解:(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); △H=+74.9 kJ/mol 4、既不吸热也不放热的自发过程两种理想气体的混合等一、自发过程和自发反应1、自发过程:在一定条件下不需要外力作用就能自动进行的过程。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。说明:(1)自然界中水由高处往低处流是自发过程,其逆过程就是非自发过程,甲烷与氧气混合遇火就燃烧是自发反应,其逆向是非自发反应。 (2)自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器 ,甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功,可将氢气燃烧反应设计成燃烧电池等。 (3)非自发过程要想发生,则必须对它做功,如利用水泵可将水从低处流向高处,通电可将水分解生成氢气和氧气。二、化学反应进行方向的判据1、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(这时体系会对外部做功或释放热量),这一经验规律就是能量判据。2、熵判据:自发过程的本质取向于由有序转变为无序,导致体系的熵增大,这一经验规律叫做熵增原理,是反应方向判断的熵判据。说明:(1)自发过程取向于最低能量状态的倾向(即能量判据);自发过程取向于最大混乱度的倾向(即熵判据)(2)对于密闭体系,在恒压和不作其他功的条件下发生变化,吸收或放出的热量等于体系的焓的变化。(3)在密闭条件下,体系有由有序自发地转变为无序的倾向,这种推动体系变化的因素称作熵。(4)同一物质,在气态时熵最大,液态时次之,固态时最小。3、能量判据和熵判据的应用(1)由能量判据知:放热过程常常是容易进行的。(2)由熵判据知:若干熵增的过程是自发的。(3)很多情况下,简单地只用其中一个判据判断同一个反应,可能会出现相反的判断结果,所以应两个判据兼顾。由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据(吉布斯自由能变△G)将更适合于所有的过程。(4)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过程发生的速率。如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件,其发生腐蚀过程的自发性是相同的,但只有后者可以实现。(5)在讨论过程的方向时,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。如水泵可以把水从低水位升至高水位;用高温可使石灰石分解。实现后者的先决条件是要向体系中输入能量,该过程的本质仍然是非自发性的。(6)反应的自发性也受外界条件的影响。如常温下石灰石分解生成生石灰和二氧化碳是非自发性的,但在1273K时,这一反应就是自发的反应。例1:下列过程是非自发性的是( ) A、水由高处向低处流 B、天然气的燃烧 C、铁在潮湿空气中生锈 D、室温下水结成冰例2:碳铵[(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、碳铵分解是因为生成了易挥发的气体, ... ...

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