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9 魯科版選修4.ppt

汽車尾氣中的主要污染物是NO和CO。為了減輕大氣污染,人們提出通過以下反應(yīng)來處理汽車尾氣: 2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2C02(g) 你能否判斷這一方案是否可行?理論根據(jù)是什么?,化學(xué)反應(yīng)的方向,水總是自發(fā)地由高處往低處流,自然界中有許多自然而然發(fā)生的現(xiàn)象，請同學(xué)們聯(lián)系生活知識，列舉一些能自動發(fā)生的例子？,室溫下冰塊自動融化；食鹽溶解于水；鐵與CuSO4溶液會自動反應(yīng)生成Cu和FeSO4；酸堿中和；鐵器暴露在潮濕空氣中會生銹；H2和O2的混合氣體遇明火就燃燒;鎂條燃燒等,這些過程都是自發(fā)的。,1、自發(fā)過程：在一定條件下，不借助外部力量就能自動進(jìn)行的過程,如何判斷一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？,一、自發(fā)反應(yīng),2、自發(fā)反應(yīng)：在一定條件下，無需外界幫助就能自動進(jìn)行的反應(yīng),下列自發(fā)反應(yīng)有何共同特點(diǎn)？,【交流研討】,共同特點(diǎn)：放熱反應(yīng)即H < O,放熱反應(yīng)使體系能量降低，能量越低越穩(wěn)定， H < O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。,NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq) = CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) H= 37.30kJ/mol,自發(fā)反應(yīng)一定是放熱的即H < O 嗎？,【思考與交流】,1200K溫度下，CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g),H= 176.5kJ/mol,結(jié)論：,放熱（即H < O）有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，但自發(fā)反應(yīng)不一定要H O,H 0，反應(yīng)前后熵值增大，即體系的混亂度增加,熵變判據(jù)：體系趨向于由有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序狀態(tài)，即混亂度增加（ S0）。且S越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。,【歸納與總結(jié)】,蔗糖溶解、冰的熔化過程混亂度如何變化？從混亂度角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā)？,一定條件下的自發(fā)反應(yīng),2H2O2(aq) = 2H2O(l) + O2(g),2KClO3(s) = 2KCl(s) + 3O2(g),S=57.16 Jmol-1K-1,S=494.4 Jmol-1K-1,自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？,2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s),【思考與交流】,S=39.35Jmol-1K-1,結(jié)論：S > O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行， 但自發(fā)反應(yīng)不一定要S > O,熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個 因素, 但不是唯一因素。,三、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向,四、焓變和熵變對反應(yīng)方向的共同影響,溫度和壓強(qiáng)一定的條件下， 判斷依據(jù)： HT S, 0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,HTS,反應(yīng)自發(fā)性的討論,永遠(yuǎn)是負(fù),在任何溫度都是自發(fā)反應(yīng),永遠(yuǎn)是正,在任何溫度下都是非自發(fā)反應(yīng),在高溫正 在低溫負(fù),在低溫是自發(fā)反應(yīng) 在高溫是非自發(fā)反應(yīng),在高溫負(fù) 在低溫正,在低溫是非自發(fā)反應(yīng) 在高溫是自發(fā)反應(yīng),顯然，放熱的熵增加反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行，如：,而吸熱的熵減小反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行，如：,HTS < 0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,焓變對反應(yīng)的方向起決定性作用, H - TS < 0,常溫、常壓下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。,當(dāng)焓變和熵變的作用相反時,如果二者大小相差懸殊,某一因素可能占主導(dǎo)地位。,例如,常溫下的放熱反應(yīng)：,因此室溫下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。,該反應(yīng)為吸熱的熵增加反應(yīng),升高溫度可使H - TS 1051 K時, H - TS < 0,碳酸鈣的分解反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。,溫度與反應(yīng)方向的關(guān)系,在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下,化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)為: H-TS0 反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 反應(yīng)放熱和熵增加都有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。該判據(jù)指出的是化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢。,注意,1反應(yīng)方向的結(jié)論與條件有關(guān),不能隨意將常溫、常壓下的結(jié)論用于其他溫度、壓強(qiáng)下。 H - TS這個判據(jù)只能用于溫度、壓強(qiáng)一定的條件下的反應(yīng),不能用于其他條件(如溫度、體積一定)下的反應(yīng)。,2在討論過程的方向時，指的是沒有外界干擾時體系的性質(zhì)。,1、下列說法不正確的是 （ ） A. 焓變是一個與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，多數(shù)的能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 B. 在同一條件下不同物質(zhì)有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大。 C. 一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反應(yīng)放熱還是吸熱 D. 一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與焓變和熵變的共同 影響有關(guān),C,隨堂練習(xí),2、下列說法正確的是（ ） A、凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，由于吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的； B、自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減少或不變； C、自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)； D、自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。 3、自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是（ ） A、吸熱反應(yīng)； B、放熱反應(yīng)； C、熵增加反應(yīng)；D、熵增加或者放熱反應(yīng)。,C,D,隨堂練習(xí),4、250C和1.01105Pa時，反應(yīng)2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）； H=56.76kJ/mol，自發(fā)進(jìn)行的原因是（ ） A、是吸熱反應(yīng)； B、是放熱反應(yīng)； C、是熵減少的反應(yīng)； D、熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)。,D,隨堂練習(xí),5、下列反應(yīng)中，熵減小的是 （ ）,D. 2CO(g)2C(s)O2(g),B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g),D,隨堂練習(xí),Class is over!,Class is over!,謝謝大家！,Class is over!,Class is over!,Class is over!,