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

第二章 化学反应速率与化学平衡 第三节 化学反应的方向 学习目标 1、知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。 2、了解熵的基本涵义及焓、熵判据的基本内容。 3、结合具体事例说明反应自发进行的方向。 2 情境导入 自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程，称为自发过程。 水往低处流 3 1、自发反应： 在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的反应，称为自发反应。 通电等 加热，高温，加压，催化剂等 自发反应 特点： 具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不能自发。 4 水往低处流 自发过程，不涉及化学反应。自发反应，指的是一个化学反应，有新物质生成。 自发过程与自发反应有什么区别呢？ 自发反应 5 自发反应 常见的自发进行的化学反应，往往是从反应物到生成物能量减少的放热反应，例如燃烧。 6 2Na(s) +2H2O(l) 2NaOH(aq) + H2(g) △H = －368 kJ·mol-1 4Fe(OH)2(s) + O2 (g) +2H2O(l) 4Fe(OH)3(s) △H = －444.3 kJ·mol-1 NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l) △H = －57.3 kJ·mol-1 H2(g) + F2(g) 2HF(g) △H = －546.6 kJ·mol-1 一定条件下都能自发进行的反应有何共同特征？ 焓判据 7 焓增即吸热反应一定不自发吗？ 焓判据 焓减有利反应自发 8 结论：反应自发进行了 将NH4Cl(s)与Ba(OH)2·8 H2O(s)混合于烧杯中，用玻璃棒搅拌，观察现象 现象：1、有刺激性气味的气体生成 2、烧杯底部很凉 — 吸热反应 焓判据 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s) 2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) 焓增即吸热反应一定不自发吗？ 焓减有利反应自发 9 是什么因素“推动”了吸热反应自发进行？ 焓判据 焓减有利反应自发，但是，焓减反应不一定自发。焓增的反应也可以自发进行。 10 “有序” “无序” “熵” 混乱度” 熵判据 熵符号：S 熵判据 同种物质的熵，固态、液态、气态逐渐增大 熵判据 NH3(g)+HCl (g) NH4Cl(s) ΔS＜0 2Al(s)+Fe2O3(s) Al2O3(s)+2Fe(s) ΔS=－39.35J·mol-1·K-1 能自发进行 熵判据 熵增有利反应自发，但是，熵增反应一定自发？熵减反应一定不自发？ 如： 2KClO3(s) 2KCl(s)+3O2(g) ΔH = +78.03 kJ·mol-1 ΔS = +494.4 J·mol-1·K-1 反应是否自发还与温度有关 CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) ΔH (298K) = +178.2 kJ·mol-1 ΔS (298K) = +169.6 J·mol-1·K-1 熵增有利反应自发，熵增反应不一定自发，不能只根据熵增或熵减判断化学反应进行的方向 熵判据 注意！只有孤立体系或绝热体系，自发过程才向着熵增的方向进行 美国物理化学家吉布斯 化学反应总是向着吉布斯自由能减小的方向进行，直至体系达到平衡 ΔG =ΔH - TΔS ＜0 T：开氏温标，T＞0 吉布斯自由能 在等温、等压条件下的封闭体系中(不考虑体积变化做功以外的其他功)，自由能的变化(符号为ΔG)综合反映了体系的焓变和熵变对自发过程的影响: 表达式： 单位：kJ/mol ΔH ΔS ΔH>0 高温自发 ΔH<0 ΔS>0 所有温度自发 ΔH>0 所有温度不 自发 ΔH<0 ΔS<0 低温自发 ΔS>0 ΔS<0 吉布斯自由能 四象限法分析吉布斯自由能 复合判据： ΔG =ΔH - T ΔS 焓判据： ΔH<0 的反应 低温有利反应自发 熵判据： ΔS>0 的反应 高温有利反应自发 ΔG＜0 反应自发进行 ΔG＞0 反应不自发进行 ΔG＝0 反应为平衡状态 课堂小结 谢 谢 $$