2.3化学反应的方向 课件2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

化学反应的方向 【资料】我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当. CO2 CH3OH CO2(g) + 3H2(g) → CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 2H2O(g) → CH3OH(g) + 3/2 O2(g) 如何更快地发生？ 能否正向自发地进行？ 如何更多地转化？ 首要问题 ？ NaOH溶液 实验： 酚酞低落 酚酞分散 实验： 收集酚酞 吸入滴管 NaOH溶液 自发 非自发 倒 放 自发过程：在一定条件下不需外力作用（外力指通电、光照等为体系提供能量）就能自发进行的过程。 任务一：认识自发过程 T2 > T1 P2 > P1 h2 > h1 墨滴 Q 气体 液体 扩散 　 高温处　 到　 低温处　 温度相同为止 高压处 到 低压处 压力相等为止 高水位 到 低水位 水位相等为止 …… 热量传导　 气体扩散 水流方向 （1） （2） （3） （4） 任务一：认识自发过程 推动 ？ 自发过程 【思考】 1.从能量角度分析这些自发过程有什么共同特点？ 对外做功或释放热量 高能状态 低能状态 2.什么样的化学反应能自发进行？ ΔH < 0 推动 放热反应 释放能量 向着能量降低的方向进行 焓减 任务二：焓判据和熵判据 中和反应 H+(aq)+OH-(aq)=H2O (aq) 沉淀反应 Ba2+(aq)+SO42-(aq)=BaSO4(S) 金属生锈 4Fe(s)+3O2(aq)+2nH2O(l)=2Fe2O3·nH2O(s) 化合反应 NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) 燃烧反应 C(s)+O2(g)=CO2(g) ...... 反应物 生成物 焓（H） 放 热 放热反应： 任务二：焓判据和熵判据 反应物 生成物 吸 热 焓（H） 3.吸热就一定不自发吗？ 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2∙8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l) 冰雪融化 水的汽化 吸热反应 推动 ？？？ 任务二：焓判据和熵判据 Na2CO3溶液 NaHCO3溶液 盐酸 有气泡 有气泡 吸热 放热 CO32-(aq)+H+(aq)=HCO3-(aq) HCO3(aq)+H+(aq)=H2CO3(aq) 实验： H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l) 提示： ΔH1 < 0 ΔH1 ΔH2 ΔH3 ΔH2 < 0 反应进程 能量 任务二：焓判据和熵判据 反应进程 能量 ΔH1 ΔH2 ΔH3 CO32-(aq)+H+(aq) HCO3(aq)+H+(aq) H2CO3(aq) CO2(g)+H2O(l) 吸热反应 推动 CO2 CO2 CO2 ？？？ 一切自然过程总是沿着让分子运动更混乱的方向进行 气体物质中的微粒自由度最大，体系的无序程度增大 任务二：焓判据和熵判据 熵——衡量体系混乱(无序)程度的物理量，符号S 体系越混乱(无序)，熵值越大，单位是J∙mol-1∙K-1 熵变(ΔS)： ΔS = S(产物) - S(反应物) ΔS>0，熵增反应 ΔS<0，熵减反应 推动 吸热反应 熵增 ΔS>0 H2O(s) →H2O(l) → H2O(g) 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2∙8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l) NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g) 鲁道夫·克劳修斯 任务二：焓判据和熵判据 焓减 ΔH< 0 熵增 ΔS>0 化学反应 推动 有利 任务二：焓判据和熵判据 ①能量降低 酚酞低落 推动 ②熵增 ΔS>0 酚酞分散 焓减 ΔH< 0 熵增 ΔS>0 化学反应 推动 有利 ①CO2(g) + 3H2(g) → CH3OH(g) + H2O(g) ②CO2(g) + 2H2O(g) → CH3OH(g) + 3/2 O2(g) ΔH=-48.97KJ·mol-1 ΔS=-77.16J·mol-1·K-1 ΔH=+676.48KJ·mol-1 ΔS=-43.87