内容正文:
第三节化学反应的方向
第二章 化学反应速率与化学平衡
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目标与素养:
1.了解熵变的含义
2.理解焓变和熵变与反应方向的关系
3.能综合运用ΔG=ΔH-TΔS判定反应进行的方向
化学反应进行的快慢
化学反应的限度
化学反应进行的方向
——化学反应速率
——化学平衡
—— ?
化学反应原理研究的三个内容:
生活中的自发过程
高山流水
铁生锈
一、自发过程和自发反应
1、自发过程:在T,P一定的条件下,不持续借助光、电等外部力量就能自动进行的过程叫做自发过程。相反,不会自然发生的过程叫做非自发过程。
特征:有明确的方向性,要逆转需借助外界做功
2、自发反应:在给定的一组条件下,无需外界帮助就能自动进行到显著程度的反应。
练一练
1、下列过程是非自发性的是( )
A、水由高处向低处流
B、天然气的燃烧
C、铁在潮湿空气中生锈
D、室温下水结成冰
D
思考与交流
1、自发反应一定能自动进行,而非自发反应一定不能发生,这句话对吗?说明理由。
2、我们该如何判断一个化学反应能否自发进行呢?
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol
4Fe(OH)2(s) + 2H2O(l) + O2(g) =4Fe(OH)3(s) △H=-444.3KJ/mol
NaOH(aq)+HCl(aq) =NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3 kJ/mol
2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH(aq) + H2 (g) △H=-368 kJ/mol
根据已有知识、经验判断下列反应是否自发,并从能量角度归纳共同点。
∆H< 0
二、化学反应进行方向的判据:
①能量判据(焓判据)
日常生活中长期积累而总结得到一条经验规律→能量判据(焓判据)∶体系趋向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外做功或者释放热量即△H﹤0)。
是不是所有自发进行的化学反应都是放热的?
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4 (aq)+CO2(g)+H2O(l)
∆H>0 自发
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8 H2O(s) =NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)
∆H>0 自发
讨论
①能量判据(焓判据)
日常生活中长期积累而总结得到一条经验规律→能量判据(焓判据)∶体系趋向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外做功或者释放热量即△H ﹤0)。
是不是所有自发进行的化学反应都是放热的?
2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g)
△H ﹥ 0
结论:△H < 0有利于反应自发进行,但自发反应不一定要△H < 0。
只根据焓变来判断反应方向是不全面的。
还可以从哪些方面来判定化学反应的方向呢?
二、化学反应进行方向的判据:
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有序
混乱
熵:量度一个体系混乱(无序)度的物理量。
符号:S 单位:J·mol-1·K-1
阅读课本 熵
1)体系的无序性越高,即混乱度越高,熵值就越大。
69.9J·mol-1·K-1
47.9J·mol-1·K-1
188.7J·mol-1·K-1
同一物质 :S(g)>S(l)>S(s)
气态水
液态水
冰
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熵:量度一个体系混乱(无序)度的物理量。
符号:S 单位:J·mol-1·K-1
熵变:用△S表示。
△S=生成物总熵-反应物总熵
阅读课本 熵
1)体系的无序性越高,即混乱度越高,熵值就越大。
2)同一物质,气态熵值最大,液态次之,固态最小。
3)气体分子总数增多,熵值增大。
一个反应 :n(g)增加,∆S>0;n(g)减少,∆S<0
2、下列反应中,熵减小的是( )
练一练
D
A. (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)
B. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)
D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
C. MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)
硝酸铵溶解
红墨水扩散
香水香味扩散
理解熵增是一种自发现象
根据所得结论,判断下列反应的熵变情况
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4 (aq)+CO2(g)+H2O(l)
2NH4Cl(s)+Ba(OH