人教版化学选修四《化学反应进行的方向》ppt课件(40页)

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1、第四节　化学反应进行的方向未涂防锈漆的钢制器件会生锈、香水会扩散到空气中等，这些都是不用借助外力就可以自发进行的过程；用水泵把水从低水位升至高水位，高温高压可以使石墨转化为金刚石，这些是必须在外界对体系施加某种作用时才能实现的过程。化学反应中为什么有的能够自发进行，不需要借助外力，而有些反应或过程需要在特定条件下才能进行呢？这就是化学反应进行的方向的问题。你知道如何判断化学反应能否自发进行或反应进行的方向吗？1.了解自发过程和化学反应的自发性。2.通过“有序”和“无序”的对比，了解熵和熵变的概念。3.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变说明化学反应的方向。有

2、关化学反应进行的是化学反应原理的三个重要组成部分。科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于的自然现象，提出了互相关联的焓判据和判据，为最终解决上述问题提供了必要的依据。方向、快慢和限度“最低”和由“有序”变为“无序”熵1．自发过程(1)含义：在一定条件下，就可以自动进行的过程。(2)特点：①体系趋向于从状态转变为状态(体系对外部或者能量)。②在密闭条件下，体系有从自发转变为的倾向，即原理。2．自发反应在给定的一组条件下，可以地进行到显著程度的化学反应。不用借助于外力高能低能做功释放有序无序熵增自发1．自发过程与自发反应的区别(1)自发过程是指在一定条件下，不用借助外力就可以自动

3、进行的过程；自发反应是指在一定条件下，可以自发地进行到显著程度的化学反应。(2)自发过程可以是物理过程，不一定是自发反应；而自发反应一定是自发过程。2．自发过程和自发反应可被用来完成有用功，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，锌与CuSO4溶液的反应可被设计成原电池，可将氢气燃烧反应设计成燃料电池等。1．下列过程是非自发的是()A．水由高处向低处流B．室温下水结成冰C．气体从高密度处向低密度处扩散D．煤气的燃烧解析：知道了自然界中水由高处向低处流、室温下冰的融化、气体从高密度处向低密度处扩散、煤气的燃烧都是自发过程，其逆向都是非自发的。答案：B1．焓判

4、据(1)用来判断反应进行的方向。(2)放热反应过程中体系能量，具有自发进行的。2．熵判据(1)熵用来量度体系的一个物理量，符号为，单位为。焓变降低趋向混乱度SJ/(mol·K)(2)熵值大小判据①物质的混乱度：体系的混乱度越大，熵值；②同一条件下，不同物质的熵值；③物质的存在状态，同一物质：S(g)S(l)S(s)。(3)熵增原理与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵，即熵变(符号)零(填“大于”、“小于”或“等于”)。越大不同>>增加ΔS大于(4)熵判据用来判断反应进行的方向。(5)熵变的判断①气体体积增大的反应，熵；②气体体积减小的反应，熵。3．复合判据过程的自发性只

5、能用于判断过程的，不能确定过程和过程。综合考虑的复合判据，将更适合于所有的过程，只根据一个方面来判断所有进行的方向是不全面的。熵变增加减小方向是否一定发生发生的速率焓判据和熵判据焓变与熵变对反应方向的共同影响(1)用焓变和熵变的复合判据判断反应的方向体系的自由能变化(符号为ΔG，单位为kJ/mol)综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用于化学反应自发进行的方向的判断，ΔG＝ΔH－TΔS。①当ΔH<0，ΔS>0时，ΔG<0，反应自发进行。②当ΔH>0，ΔS<0时，ΔG>0，反应不能自发进行。③当ΔH>0，ΔS>0或ΔH<0，ΔS<0时，反应是否自发进行与温度有关，在一定温度下可

6、使ΔG＝0，即反应达到平衡状态。(2)用复合判据判断反应方向的有关规律①放热的熵增加反应一定能自发进行，放热的熵减小反应或熵无明显变化的反应，也可能自发进行，如氢气燃烧、甲烷燃烧等。②吸热的熵减小反应一定不能自发进行，而吸热的自发过程一定是熵增加的过程，如：冰的融化。③无热效应的自发过程是熵增加的过程。如两种理想气体的混合。④当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，可能某一因素占主导地位。⑤此外，如果焓变和熵变的作用相反且相差不大时，温度有可能对反应的方向起决定性作用。2．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催

7、化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，在298K、100kPa下，ΔH＝－113kJ·mol－1，ΔS＝－145J·mol－1·K－1。下列说法中错误的是()A．该反应中反应物总能量高于生成物的总能量B．该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂条件C．该反应常温下能自发进行，高温和催化剂条件只是加快反应的速率D．汽车尾气中的这两种气体会与人体血红蛋白结合而使人中毒解析：因为2NO(g)＋2CO(g)=