化学反应的方向及判断依据use.ppt

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1、第二单元化学反应的方向和限度专题2化学反应速率与化学平衡化学反应的方向自然界中水总是从高处往低处流是自动进行的自发变化过程具有一定的方向性生活中的自发过程这些生活中的现象将向何方发展(方向性)，我们非常清楚，因为它们有明显的自发性。T2>T1P2>P1h2>h1墨滴Q气体液体扩散1.水分解生成氢气和氧气的反应2.氯气与溴化钾溶液的反应3.乙烯与溴单质的反应4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应不能能不能能Cl2+2KBr=Br2+2KClC2H4+Br2CH2BrCH2Br书P42交流与讨论学以致用一、化学反应具有方向性1.自发

2、反应：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应。例如：酸碱中和反应、可燃物的燃烧、铁器暴露在潮湿空气中会生锈等可燃物的燃烧虽然要“点燃”这个条件，但点燃后就能自己燃烧，它是自发进行的反应。强调：①一定条件指：一定的温度和压强；外界帮助可以是如通电、光照等。（外界持续做功）②一定条件(如加热，高压)下目的:引发反应③自发反应在恰当条件下才能实现.⑵特征：有方向性，且不能自动恢复原状，若要恢复必须借助外力。(2)实例N2+O22NO2H20=通电=2H2↑+O2↑（1）非自发反应定义：在一定条件下，无外界帮助不能自动进行的

3、反应2、非自发反应3、自发过程⑴定义：在一定条件下，无需外界帮助就能自动进行的过程(2)实例水由高处向低处流；冰融化固体溶解（3）特点：①物理变化②体系趋向于从高能状态转变为低能状态二、判断化学反应方向的依据（P43你知道吗？）（1）绝大多数的放热反应(△H＜0)能自发进行（3）吸热过程也能自发进行如：硝酸铵溶于水（2）放出的热量越多，体系能量降低越多，反应越完全1、焓变△H与反应方向放热反应和吸热反应自发原因？2、熵变(△S)与反应方向研究表明，焓变（△H）是决定反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一因素。除热效应外，决定反应

4、能否自发进行的另一因素——体系的混乱度（熵S）熵(entropy):描述体系混乱度的物理量，符号：S单位：J·mol-1·K-1熵变：反应前后熵的变化，符号ΔS若变化后混乱度增大，则ΔS>0若变化后混乱度减小，则ΔS<0ΔS越大，越有利于化学反应的进行。一般地，①混乱度（熵）:气态>溶液>液态>固态②分子数增多，分子种类增多则熵增大例如，冰变成水，ΔS>0；水蒸气液化，ΔS<0CaCO3=CaO+CO2ΔS>0混乱度越大，熵值越大。△S=S生成物总熵－S反应物总熵判断下列反应的ΔS>0还是<0：A、NH4Cl=HCl+NH3B、

5、2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)C、2NO2=N2O4D、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔS>0ΔS>0ΔS<0ΔS<03.化学反应方向的判据：必须综合考虑反应的①焓变△H和②熵变△S正确判断一个化学反应是否能够自发进行:恒温恒压时判断反应是否能够自发进行△H＜0△S>0△H>0△S＜0△H＜0△S＜0△H>0△S>0一定自发一定不能自发不一定不一定研究表明：在温度、压强一定的条件下，化学反应自发进行方向的判据是△G=△H-T△S（G叫作吉布斯自由能）△G=△H-T△

6、S＜0反应能自发进行△G=△H-T△S＞0反应不能自发进行△G=△H-T△S＝0可逆反应H△S自发趋势△G＜0＞0自发任意温度任意温度不自发不自发不自发自发自发高温高温低温低温温度影响＜0＞0＜0＜0＜0＜0＜0＞0＞0＞0＞0＞0例题：已知CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)，ΔH（298K）=178.2KJ·mol-1,ΔS=169.6J·mol-1·K-1请通过计算说明该反应在常温能否自发进行，在什么温度下能自发进行。常温下：ΔG=178.2KJ·mol-1-298K×169.6J·mol-1·K-1×10-3=

7、127.7kJ·mol-1所以，该反应在常温下不能自发进行。若要让该反应自发进行，则ΔG<0，设温度为T，代入公式，求得T=1051K所以，该反应在1051K以上能自发进行。看书P45问题解决学以致用汽车尾气的主要污染物是一氧化氮以及燃烧不完全所产生的一氧化碳，它们是现代化城市的重要大气污染物，为了减轻汽车尾气造成的大气污染,有人提出通过2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)来处理汽车尾气。已知室温（298K、101KPa）下：△H=-113.0KJ·mol-1△S=-143.5J·mol-1·K-1思考：如

8、何加快反应速率？一种汽车尾气净化器。△H-T△S=-69.68KJ·mol-1<0,因此，室温下反应能自发进行。但该反应速率极慢。1．反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么