2.3化学反应的方向 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第三节 化学反应的方向 第二章 化学反应速率与化学平衡 湖北省利川市第一中学 生活情境——自发与非自发 红墨水扩散 高山流水 特点：有方向性，高能→低能、有序→无序 热茶变凉 自发过程 : 一定的条件下（温度、压强、催化剂等），不需要其它外力 作用（光、电等）就能自动进行的过程 水的电解 氢气的燃烧 H2、O2 H2O 自发 非自发 自发反应：在一定条件下（温度、压强、催化剂等），不需外力作用 （对体系做功或提供能量）就能自动进行的反应。 外力作用一般指的是：光照、通电等；而加热、点燃、高温都是为了达到某一反应温度，属于一定温度范畴，不属于外力作用。 下列反应在一定条件下均能自发进行，你知道这些反应能自发进行的主要原因吗？ 共同特点：△H < 0 ，即放热反应 C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) △H = -2217.5 kJ·mol-1 2Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s) △H = -822 kJ·mol-1 4Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s) △H = -1648.4 kJ·mol-1 H2(g) + F2(g) = 2HF(g) △H = -546.6 kJ·mol-1 交流讨论 1. 能量判据（焓判据△H） 焓减有利于反应自发进行 结论：△H < 0有利于反应自发进行，但自发反应不一定△H < 0 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8 H2O(s)==NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) 2N2O5(g)==4NO2(g)+O2 (g) (NH4) 2CO3(s) ==NH4HCO3(s)+NH3(g) 焓变只是判别反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。 △H ﹥ 0 所有自发进行的化学反应一定都是放热反应吗？ 交流讨论 密闭条件下，体系有从有序自发的转变为无序的倾向 探究吸热过程的推动力 气 液 固 熵 气态物质中的微粒自由度最大，体系的无序程度最大 克劳修斯（德国） 符号：S 单位：J ·mol-1 ·K-1 意义：用于衡量体系混乱度的物理量 在密闭条件下，体系由有序自发地转为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。 体系混乱度越大 , 熵/S值越大 。 S(水) ：69.9 J · mol-1 · K-1 S(冰) ：47.9 J · mol-1 · K-1 S(水蒸气)：188.7 J · mol-1 · K-1 ①同一物质：S(g) ＞ S(l) ＞S(s) ②固体的溶解、气体的扩散过程等都是混乱度增加的过程。 熵增过程 ③气体的物质的量增多。是体系熵 增 的主要决定因素 ④物质的熵值随温度升高而 增大 ，随压强增大而 减小 。 ②熵增原理：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大。 ①熵变：产生新物质或物质状态有变化就存在着熵变。 熵变只是判别反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。 2. 混乱度判据（熵判据△S） △S = S产物－ S反应物 ＞0 熵增，混乱度增大 ＜0 熵减，混乱度减小 熵增有利于反应自发进行 分析下列过程的焓变（△H）、熵变（△S）与反应方向 加热 反应能否自发还与温度有关 ﹤0 <0 能 >0 >0 不能 >0 >0 能 △H △S 能否自发 ①NH3(g)+ HCl(g)=== NH4Cl(s) ②NH4Cl(s) === NH3(g)+ HCl(g) ③NH4Cl(s) === NH3(g)+ HCl(g) 交流讨论 △G：自由能变化量(自由能变) 3. 复合判据(自由能判据) G：自由能，状态函数 △G=△H-T△S △G＜0的反应可以自发进行 △G＞0的反应不可以自发进行 焓变 熵变 反应能否自发进行 △H＜0 △S ＞ 0 △H＞0 △S ＜ 0 △H＜0 △S ＜ 0 △H＞0 △S ＞ 0 自发进行 不自发进行 低温可自发 高温可自发 注意：∆G这个判据指的是在T、P一定的条件下反应自动发生的趋势，即反应发生的可能性，并不能说明反应能否实际发生和发生的速率！ （1）2KClO3(s) == 2KCl(s) + 3O2(g) △H = -78.03