高中化学 2.1 化学反应的方向课件1 鲁科版选修4-鲁科版高中选修4化学课件.ppt

第1节化学反应的方向花开花谢自发过程和自发反应自发反应：镁条燃烧：Mg(s)+O2(g)===MgO(s)酸碱中和：H++OH-===H2O铁器暴露在潮湿空气中会生锈：3Fe(s)+3/2O2(g)==Fe2O3(s)甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧：CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)自发过程：在一定条件下不借助外部力量就能自动进行的过程。自发反应：在一定温度、压强下不借助(光、电能等）外部力量即能进行或具有发生的可能性的反应称为自发反应。【探究】以“物体由高处自由下落”为代表探究自发过程中有哪些变化趋势。观察下列几个自发进行的化学反应找出它们的共同之处(1)钠与水反应：2Na(s)+2H2O(l)===2NaOH(aq)+H2(g)∆H=－368kJ/mol(2)铁生锈：3Fe(s)+3/2O2(g)===Fe2O3(s)∆H=－824kJ/mol(3)氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)∆H=－571.6kJ/mol一．反应焓变与反应方向注意：（1）焓判据只能用于判断过程的方向能否实现要看具体条件。（2）焓判据只判断一定条件化学反应能否自发进行与化学反应速率无关。（3）反应焓变是反应能否自发进行的一个因素但不是唯一因素。交流研讨2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)===BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)总结：固体的溶解一副崭新的扑克牌被洗过后会怎样？如果没有法律的制约世界会怎样？下课铃一响教室里会怎样？你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗？二．熵（S）：1.描述体系混乱度的物理量2.符号：S单位：J•mol-1•K-169.9J•mol-1•K-14.反应熵变:反应产物的总熵与反应物总熵之差(1)符号：∆S(2)表达式:∆S=S总和(生成物)–S总和(反应物)(3)正负判断：①气体体积增大的反应∆S>0熵增加反应②气体体积减小的反应∆S<0熵减小反应1．冰→液态水→水蒸气2．氯化钠晶体溶于水3．自发进行的吸热反应：N2O5分解：2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)∆H=56.7kJ/mol碳酸铵的分解：(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)∆H=74.9kJ/mol注意：（1）熵变只是反应能否自发进行的一种因素；（2）熵变（∆S）只决定于体系的始态和终态与变化的途径无关；（3）熵判据只判断一定条件化学反应能否自发进行与化学反应速率无关。总结：自发过程的两大变化趋势：（1）能量趋于减小(焓减）（2）混乱度趋于增大（熵增）2KClO3(s)===2KCl(s)+3O2(g)∆H=-78.3kJ/mol∆S=494.4J/mol/K一定能自发反应焓变四．焓变与熵变对反应方向的共同影响1.判据：H－TS2.判据与反应的自发性：<0反应自发进行H－TS=0反应达平衡状态>0反应不能自发进行3.适用判据应注意的问题：（1）判断反应的自发性要结合H和S利用H-TS;（2）条件是一定温度、压强下；（3）反应具有自发性只能说明这个反应有进行的趋势但这个反应到底能不能反应那还要看反应进行的限度和反应进行的速率。课堂小结1.能用能量判据判断下列过程的方向的是（）A.水总是自发的由高处往低处流B.放热反应容易自发进行吸热反应不能自发进行C.有序排列的火柴散落时成为无序排列D.多次洗牌后扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大2.下列过程属于熵增加的是（）A.固体的溶解过程B.气体扩散过程C.水蒸气变为液态水D.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)3．已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨s)+O2(g)==CO2(g)∆H(298K)=-393.5kJ/mol和C(金刚石s)+O2(g)==CO2(g)∆H(298K)=-395.4kJ/mol已知相同条件下石墨的熵值大。从理论上判断下列关于金刚石和石墨的相互转化的说法正确的是（）A．石墨转化成金刚石是自发进行的过程B．石墨转化成金刚石的反应必须借助外动力C．石墨转化为金刚石仅在高温下自发D．金刚石转化为石墨仅在高温下自发4.