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

主讲老师：魏欣欣 2 化学反应速率与化学平衡 中共党员，陕西师范大学教育硕士 西安市昆仑中学化学一级教师，新城区优秀教师 西安市王志刚名师+研究共同体核心成员 §2.3 化学反应的方向 POWERPOINT 了解化学反应方向的焓判据及其局限性 了解化学反应方向的熵判据及其局限性 01 02 知道化学反应方向的自由能判据 03 学习目标 CONTENTS 水总是自发地由高处往低处流 情景导入 自发过程：在一定条件下，不需要外力作用就能自动进行的过程； 非自发过程：在一定条件下，需持续借助人为作用才能进行的过程。 知识讲解 化学反应中的自发过程 (1) 钠与水反应：2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g) △H=－368 kJ/mol (2)铁生锈： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) 　△H=-824 kJ/mol (3)氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) △H=－571.6kJ/mol 共同点——放热反应　△H＜0 一、自发过程的能量判据 能量判据：自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量)，这一经验规律就是能量判据。 能量判据又称焓判据，即△H＜0的反应有自发进行的倾向，焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。 判断下列过程中能量的变化情况： 1、冰→液态水→水蒸气 2、氯化钠晶体溶于水 3、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl 吸热反应 可以自发进行的吸热反应： 两种理想气体的混合可顺利自发进行 既不吸热也不放热的自发过程 H2 O2 O2 H2 有序 混乱 思考讨论 熵：热力学上用来表示混乱度的状态函数，符号为S。体系的无序性越高，即混乱度越高，熵值就越大。同一物质，在气态时熵最大，液态时次之，固态时最小。 二、反应自发进行的熵判据 　 体系有自发地向混乱度增加，即熵增的方向转变的倾向， 例如：固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。 知识讲解 上述两个反应S<0，但可以自发进行，所以不能只 根据熵增或熵减来判断化学反应进行的方向。 结论：在孤立体系（与环境既没有物质交换，也没有能量交换） 或绝热体系（与环境既没有物质交换，也没有能量交换）的自发过程，才向着熵增的方向进行。 　 思考总结 自由能变化（ G ）判据综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响： G= H-TS（T为热力学温度，均为正值）。在恒温、恒压下，用G判断化学反应在该状况时自发进行的方向显得更为科学。 当G < 0时，可自发进行。 当G > 0时，不可自发进行。 当G =0时，反应处于平衡状态。 三、自由能变化（ G ）判据 反应在该状况下能否自发进行 ＜０ ＞０ ＞０ ＜０ ＞０ ＞０ ＜０ ＜０ ＜０ 自发进行 ＞０ 不自发进行 低温时＞０,高温时＜０ 低温时＜０,高温时＞０ 低温不自发,高温自发 低温自发,高温不自发 H S G 三、自由能变化（ G ）判据 G= H-TS 下列反应中，在高温下不能自发进行的是（ ） D. CO(g)＝C(s)＋1/2O2(g) B. 2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) A. (NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g) C. MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(s) D 熵减 熵增 熵增 熵增 巩固练习 影响因素： 化学反应的方向 反应焓变 反应熵变 共同影响 吸热 放热 熵增 熵减 焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发 温度 亮点概述 G= H-TS Thank you 谢谢聆听 $$