《2018年高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 2.1 化學反應的方向課件11 魯科版選修4.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2018年高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 2.1 化學反應的方向課件11 魯科版選修4.ppt(16頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、化學反應的方向,學習目標 1、理解反應自發(fā)進行的含義; 2、明確化學反應進行方向的影響變量; 3、會運用公式判斷反應是否自發(fā)進行。,為了減輕汽車尾氣中的NO和CO對大氣的污染,人們提出通過以下反應來處理尾氣: 2NO+2CO=N2+2CO2 你能否判斷這一方案是否可行?理論依據(jù)是什么?,聯(lián)想.質疑,探究1:自發(fā)反應和非自發(fā)反應,自發(fā)反應——除通電、光照以外條件下可進行的反應。,非自發(fā)反應——在通電或光照條件下才可進行的反應。,2H2O = O2↑ + 2H2↑,電解,2H2 + O2 = 2H2O,點燃,探究2:物質化學能相關的物理量,溫度(T),T = 273 + t0C,焓變(△H),
2、單位:K,等壓條件下化學反應的反應熱,單位:KJ/mol,熵(S),描述體系的混亂度, 單位:J﹒mol-1﹒K-1,熵,1.符號:S 2.單位:J?mol-1?K-1 3.規(guī)律:體系越有序,熵值越小; 體系越混亂,熵值越大; 4.同一物質在不同狀態(tài)時熵值大小: S(g)>S(l)>S(s);,5.反應中的熵變(?S): ?S=產(chǎn)物總熵—反應物總熵,,思考1:對比自發(fā)過程特點,分析反應 自發(fā)性與反應焓變的關系?,易自發(fā),難自發(fā),思考2:預測下列反應是否自發(fā)進行?,,2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) △H=-572kJ/mol 2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H
3、2(g) △H=-368kJ/mol 2Fe(s)+3/2O2(g)= Fe2O3(s) △H=-824kJ/mol NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+ H2O(l) △H=-56kJ/mol,2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol,,自發(fā)反應,非自發(fā)反應,,小 結,1、化學反應的自發(fā)性與反應焓變有關; 2、多數(shù)放熱反應(△H 0) 也能自發(fā)進行; 5、判斷反應自發(fā)不能僅抓“焓變”。,反應焓變是反應能否自發(fā)進行有關的一個因素,但不是唯一因素。,,,
4、冰塊融化,紅墨水在水中擴散,思考3:分析下列過程物質熵變,自發(fā)過程的體系趨向于由有序轉變?yōu)闊o序,導致體系的熵增大,這一經(jīng)驗規(guī)律叫做熵增原理,也就是反應方向判斷的熵判據(jù),化學反應一般向物質混亂度(即熵)增大的方向自發(fā)進行, 也就是熵變△S>0 有利于反應自發(fā)進行。,自發(fā)過程,熵增加,,2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol 這兩個反應都是吸熱反應,但卻能自發(fā)進行,為什么?,思考:,兩個反應都是混亂度增大的反應。,小結: 有氣體參加或生成的反應判斷熵變的方法:
5、氣體物質的量增大的反應,物質混亂度增大,為熵增加反應。,思考:自發(fā)反應一定是熵增加的反應嗎?,2H2(g)+O2(g)====2H2O(l),結論:△S > O有利于反應自發(fā)進行, 自發(fā)反應不一定要△S > O,熵變是反應能否自發(fā)進行的另一個因素, 但不是惟一因素。,要正確判斷一個化學反應能否自發(fā)進行,必須綜合考慮反應的焓變△H、熵變△S、溫度T,點燃,探究3:自發(fā)反應判斷的依據(jù),在溫度、壓強一定條件下的化學反應,△H-T△S,可以自發(fā)進行,處于平衡狀態(tài),不能自發(fā)進行,<0,=0,>0,,例如:為了減輕汽車尾氣中的NO和CO對大氣的污染,人們提出通過以下反應來處理尾氣: 2NO+2CO=N
6、2+2CO2 你能否判斷這一方案是否可行?理論依據(jù)是什么?,已知: 298K、100kPa下,該反應的 △H= -746.8 kJ/mol △S= —197.5J﹒mol-1﹒K-1,經(jīng)計算,△H—T△S= - 687.9 kJ/mol<0,所以室溫下該反應能自發(fā)進行。,△H-T△S數(shù)軸圖像分析,,,△H,△S,高溫易自發(fā),低溫易自發(fā),所有溫度 能自發(fā),所有溫度 不能自發(fā),1.△H-T△S只用于一定溫度和壓強下的化學反應方向的判斷,不能說明在其他條件下該化學反應的方向問題。,2.△H-T△S只能說明該反應理論上能否在此條件下自發(fā)進行,只是反應的可行性問題。但并不說明該反應在此條件下就一定能夠發(fā)生。,△H-T△S應用注意:,3.做題時,溫度T不能代攝氏溫度, △H和△S中能量單位要統(tǒng)一.,1、理解反應自發(fā)進行的含義; 2、理解熵的含義; 3、會運用公式判斷反應是否自發(fā)進行。,課堂小 結,