高中化学 第2章第1节《化学反应的方向》课件 鲁科版选修4
高中化学第2章化学反应的方向限度与速率第4节化学反应条件的优化__工业合成氨课件鲁科版选择性必修1

2.工业合成氨的正反应是放热反应,下列关于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的 图像中,错误的是( )
答案C 解析合成氨反应是放热反应,升高温度,正、逆反应速率都增大,但逆反应 速率增大的程度大,A正确;在T1时w(NH3)最大,达到平衡,再升高温度,平衡 逆向移动,w(NH3)减小,B正确;低温时达到平衡,w(NH3)大,C错误;增大压强, 平衡向右移动,w(NH3)增大,D正确。
3.合成氨反应的限度 降低温度、增大压强将有利于合成氨反应的化学平衡向生成氨气的方向 移动,在一定温度和压强下,从化学平衡的角度分析,反应物氮气与氢气的 体积比为1∶3时平衡混合物中氨的含量最高。
【微思考】已知298 K时,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ·mol-1,ΔS=-198.2 J·K-1·mol-1,请通过计算说明298 K时合成氨反 应能否自发进行?
变式训练2对于可逆反应3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) ΔH<0,当反应达到平 衡后,为了使H2的转化率增大,下列选项中采用的三种方法都正确的是 () A.升高温度,降低压强,增加氮气 B.降低温度,增大压强,加入催化剂 C.升高温度,增大压强,增加氮气 D.降低温度,增大压强,分离出部分氨
2NH3(g)
①一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,一定量的N2和H2反应达到平衡后,
改变某一外界条件,反应速率与时间的关系如图所示,其中t2、t4、t7时刻所
对应的实验条件改变分别是t2
,t4
,t7
。
②温度为T ℃时,将2a mol H2和a mol N2放入0.5 L 密闭容器中,充分反应达
平衡后测得N2的转化率为50%,此时放出热量46.1 kJ,则该温度下反应的平
第二课时《(鲁科版选修4)化学反应的速率》影响速率的因素(定稿)

外界 条件
作用规律实质
相关公式
注意
通常增大反应物浓 浓度 度可以提高化学反 应速率 温度 温度升高速率常数 增大反应速率提高
浓度对化学反应速率的影响
当其它条件不变时, 增大反应物的浓度,可以增大正逆反应的速率; 减小反应物的浓度,可以减小正逆反应的速率。
二、压强对化学反应速率的影响
对于气体参加的反应, 增大压强,可以增大反应的速率;
减小压强,可以减小反应的速率。
小结:当体系的压强改变时,是否 对反应速率产生影响,要看压强的 改变是否对体系内物质的浓度产生 影响,浓度改变了,速率才会随之改 变。即:
知识回顾及知识准备:
⑴有效碰撞: 能够发生化学反应的碰 撞叫做有效碰撞。
⑵活化分子: 能够发生有效碰撞的 分子叫作活化分子。
⑶活化能: 活化分子所多出普通分子的 那部分能量E1。 (4) 活化能越低,单位体积内活化分子 数越多,化学反应速率就会越快。
阿仑尼乌斯公式
k AeA 比例常数Ea RT实验编号
C(HI)/mol· -1 L C(H2O2)/mol· -1 L v /mol· -1· -1 L S
1
0.100 0.100 0.00760
2
0.200 0.100
3
0.300 0.100
4
0.100 0.200
5
0.100 0.300
0.0153 0.0227 0.0151 0.0228
鲁科版选修4 第二单元第一节 化学反应的方向 课件(18张) (共18张PPT)

反应物的总能量高
放
热 反
△H<0
应
生成物的总能量低
能量判据:自发过程的体系倾向于从高能 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(放热)的反 应有利于反应自发进行,焓判据是判断化学 反应的方向的判据之一。
这两个过程的能量变化如何?
【归纳小结】
1、自发过程:在一定条件 下,不借助外部力量
(光、电等)就能自动进行的过程。
2、自发反应:在给定的一组条件下,一个反应可
以自发地进行到显著程度,或具有自发可能性的
反应,就称为自发反应。(自发反应从属于自发过 程)
3、非自发反应:在一定条件下,需持续借助人为 作用才能进行的过程。
室温下,氢气和氧气反应生成水是自发反应吗?
高中化学 选修 化学反应原理 第二章 第1节 化学反应的方向

D. 2CO(g)====2C(s)+O2(g)
3.(2016·天津高考节选)氢气可用于制备H2O2。 已知: H2(g)+A(l) ==B(l) Δ H1 O2(g)+B(l)== A(l)+H2O2(l) Δ H2 其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则 H2(g)+O2(g)== H2O2(l)的Δ H < 0(填“>”、“<” 或“=”)。
结论:△H < O有利于反应自发进行, 但自发反应不一定要△H < O
焓变只是反应能否自发进行的一个因素, 但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向 是不全面的。
[探讨]固体硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠与蔗都能溶 于水,它们溶解的过程与焓变有关么?这些过程 的共同特点是什么?是什么因素决定它们能自发 进行?
3.反应熵变
(1)符号:△S
( 2 )表达式:△S = S总和(生成物) – S总和(反应物)
( 3 )正负判断:
①气体体积增大的反应,△S>0,熵增加反应 ②气体体积减小的反应,△S<0,熵减小反应
【思考与交流】
火柴散落、墨水扩散过程混乱度如何变化? 从混乱度角度分析它们为什么可以自发? 【归纳与总结】 自发过程的体系趋向于由有序转变为无序,导致体 系的熵增大,这一经验规律叫做熵增原理,是反应
共同点: △H<0 焓减小 放热反应 焓减小有利于反应自发进行
(4)NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)= CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l) △H=+37.3 kJ/mol (5)碳酸钙分解(高温下自发)
CaCO3 (S) = CaO(s)+ CO2(g)
高中化学鲁科版选修4化学反应原理第2章第1节化学反应的方向

3
△H与反应方向
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H2(g)+Cl2=2HCl(g) △H=-572KJ•mol-1 △H=-184KJ•mol-1
NaOH(aq)+HClቤተ መጻሕፍቲ ባይዱaq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-114.6KJ•mol-1
放热反应过程体系能量降低,因此具有自发进行的倾向。 但是,有些吸热反应过程也是可以自发进行的。
2-1化学反应的方向
高中化学 化学反应原理
山东省北镇中学 史学强 2014-11-8
自发反应
1
自发过程:在温度和压强一定的条件下,不借 助外部力量(光、电等)就能自动进行的过程。 自发反应:若一个反应的过程是自发过程,则 该反应为自发反应。
日常生活中常见的自发过程
2
高能量状态转变为低能量状态
推测:△H与反应方向的关系?
总结:△H与反应方向的关系?
化学反应的方向还与什么因素有关?
物质溶解过程中的能量变化
4
NH4NO3
吸热
NaOH
放热
NaCl
蔗糖
基本无能量 基本无能量 变化 变化
分析:这四个过程的共同特点是什么?
有序→无序
熵
熵:衡量一个体系混乱度的物理量,符号:S 体系混乱度越大,熵值越大,即S值越大。 熵变:反应前后体系熵的变化。符号:ΔS △S=S(产物)-S(反应物) ΔS>0 :体系的混乱度增大; ΔS<0 :体系的混乱度减小;
发进行的方向
< 0 ,一定能自发进行
△H -T △S = 0 ,达到平衡状态
> 0 ,一定不能自发进行
温度对反应方向的影响
新鲁科版选择性必修1第2章 第1节 化学反应的方向课件(51张)

能
时
力 >S(l)>S(s)。]
核
分 层
心
作
突
业
破
返 首 页
·
19
·
必
双
备 知
3.下列说法完全正确的是( )
基 达
识
标
·
自 主
A.自发进行的反应均是 ΔH<0 的反应
随 堂
预
检
习
B.ΔS 为正值的反应均能自发进行
测
关 键 能 力
核
心 突
行
破
C.物质的量增加的反应,ΔS 为正值
课
时
D.如果 ΔH 和 ΔS 均为正值,当温度升高时,反应可能自发进 分
双
备
基
知 识
①CH4(g)===C(s)+2H2(g)
达 标
·
自 主
ΔH(298 K)=+74.848 kJ·mol-1
随 堂
预
检
习
ΔS(298 K)=+80.674 J·mol-1·K-1
时 分
核
层
心 突
ΔH<0、ΔS>0 的反应一定能自发进行;ΔH>0、ΔS>0 的反应在高
作 业
破
温时自发进行。]
返
首
页
30
[借题发挥]
必
双
备 知
基
(1)若该反应在室温下不能自发进行,在高温下能自发进行,则该 达
识
标
·
自 主
反应过程 ΔH、ΔS 的符号是怎样的?
随 堂
预
检
习
(2)若 A、B、C 都是气体,而且该反应任何温度都不能自发进行,测
不能自发进行,对该反应过程 ΔH、ΔS 的判断正确的是(
【三维设计】2021高中化学 第2章 第1节 化学反映的方向课时跟踪训练 鲁科版选修4(1)

【三维设计】2021高中化学第2章第1节化学反映的方向课时跟踪训练鲁科版选修4[课时跟踪训练](时刻:45分钟总分值:60分)一、选择题(此题包括7小题,每题3分,共21分)1.以下不属于共价键成键因素的是( )A.成键原子电负性不同较小B.共用的电子必需配对C.成键后的体系能量降低,趋于稳固D.两原子核体积大小要适中解析:两原子形成共价键时,电子云发生重叠,即电子在两核之间显现的机遇更多;两原子电子云重叠越多,键越牢固,体系的能量也越低;原子核体积的大小与可否形成共价键无必然联系。
答案:D2.以下有关共价键的表达中,不.正确的选项是( )A.某原子跟其他原子形成共价键时,其共价键数必然等于该元素原子的价电子数B.水分子内氧原子结合的电子数已经达到饱和,故不能再结合其他氢原子C.非金属元素原子之间形成的化合物也可能是离子化合物D.所有简单离子的核电荷数与其核外电子数必然不相等解析:非金属元素的原子形成的共价键数量取决于该原子最外层的不成对电子数,一样最外层有几个不成对电子就能够形成几个共价键,故A不正确;依照共价键的饱和性,一个氧原子只能与两个氢原子结合生成H2O,B正确;非金属元素原子之间形成的化合物也可能是离子化合物,如NH4Cl等铵盐,因此C正确;不管是阴离子仍是阳离子,核内质子数与核外电子数必然存在不同,此差值确实是离子所带的电荷数,D正确。
答案:A3.当H原子和F原子沿z轴结合成HF分子时,F原子中和H原子对称性不一致的轨道是( )A.1s B.2sC.2p x D.2p z解析:H与F沿z轴成键结合成份子,说明成键轨道沿z轴交盖,故p z是对称的。
而s轨道是球形,是对称的。
答案:C4.N—H键键能的含义是( )A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量B.把1 mol NH3中的共价键全数拆开所吸收的能量C.拆开约×1023个NH键所吸收的能量D.形成约1个NH键所放出的能量解析:NH键的键能是指形成1 mol NH键放出的能量或拆开1 mol NH键吸收的能量,不是形成1个NH键释放的能量。
鲁科版化学选修四:2.1 化学反应的方向ppt课件

1.熵 混乱度 的一个物理量。 (1)概念:描述体系_______
S。 (2)符号:__
J·mol-1·K-1 。 (3)单位:____________ 越大 。 (4)特点:混乱度越大,体系越无序,体系的熵值_____
(5)影响因素:
> >
>
2.反应熵变
反应产物 总熵与_______ 反应物 总熵之差。 (1)概念:_________ ΔS 。 (2)符号:____
2.反应焓变与反应方向 放热 反应。 (1)多数能自发进行的化学反应是_____ 吸热 反应也能自发进行。 (2)有些_____ 焓变 是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不 (3)反应的_____ 是惟一因素。
二、反应熵变与反应方向 (1)什么是熵变?
(பைடு நூலகம்)体系的熵变与哪些因素有关?
(3)任何熵增加的反应都能自发进行吗?
1.凡是焓变小于零的反应都能自发进行。( × ) 分析:焓变小于零有利于反应自发进行,但焓变小于零的反应
不一定能自发进行。
2.凡是需要加热的反应都不能自发进行。( × ) 分析:反应条件是否需要加热与反应能否自发进行无关。 3. 一定条件下水由气态变为液态是熵增加的过程。( × ) 分析:同一种物质的熵:气态>液态>固态。
(3)熵增加和熵减小的判断:
①固体的溶解、水的汽化、墨水在水中的扩散以及气体的扩 散过程都是熵增加的过程; ②产生气体的反应、气体的物质的量增大的反应,为熵增加 的反应。
3.熵变与反应方向
增加 有利于反应的自发进行。 (1)熵 _____
减小 的反应在一定条件下也能自发进行。 (2)某些熵_____ (3)熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是惟一
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1、能量趋于降低 2、混乱度趋于增加
注意:过程的自发性只用于判断过程的方向,不
能确定是否一定会发生和过程发生的速率。
二、化学反应自发进行的方向
1、物质具有的能量趋于降低
——H(焓变)<0 放热反应
焓(H)判据
2、物质的混乱度趋于增加
熵(S)判据
——S(熵变)>0
熵增原理
24Leabharlann 焓变H<0 H>0 H<0 H>0
解产生氨气,对其说法中正确的是 A
A、碳铵分解是因为生成了易挥发的气 体,使体系的熵增大。
B、碳铵分解是因为外界给予了能量 C、碳铵分解是吸热反应,根据能量判据
不能自发分解 D、碳酸盐都不稳定,都能自发分解。
21
练习4
下列反应中,在高温下不能自发进行的是D
A. (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)
1、高山流水是一个自动进行的自然过程。 高处水一定会流到低处吗?流动的速率 如何?
2、低处水可以流至高处么? 可采取什么措施?
3、在“低水高流”的过程中一旦外界停止做 功,该过程还能继续进行下去吗?
5
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。
熵增 B. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) 熵增 C. MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(s) 熵增 D. CO(g)=C(s)+1/2O2 熵减
22
请阅读所给信息,然后回答问题
信息:体系自由能变化( G )综合考虑了焓变
和熵变对反应体系的影响: G= H-TS(T为
热力学温度,均为正值)。在恒温、恒压下,用
在密闭条件下,体系有由有序自 发地转变为无序的倾向--熵增
17
二、自发过程的熵判据 熵判据:
在与外界隔离的体系中,自发过程将 导致体系的熵增大,这一经验规律叫 做熵增原理,是判断化学反应方向的 另一判据——熵判据。
18
自发过程的变化趋势
1、能量趋于降低 2、混乱度趋于增加
室温时冰融化 -10℃时水结冰
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)。
H
<0 >0 >0 <0
S
>0 <0 >0 <0
G
反应在该状况下能否自发进 行
<0 >0
自发进行 不自发进行
低温时>0,高温时<0 低温不自发,高温自发
低温时<0,高温时>0 低温自发,高温不自发
23
一、自发过程的变化趋势
熵变
S>0 S<0 S<0 S>0
化学反应能否自发进行
自发进行 不自发进行 不能定性判断 不能定性判断
25
巩固练习
发生复分解反应的条件之一是生成气体,试利 用前面所学知识加以解释。
已知2CO(g) = 2C (s)+ O2(g)是吸热反应,也是熵 减反应。有人曾提出可通过热分解法消除CO 对空气的污染,你认为这一建议可行吗?
15
混乱度与熵
混乱度:
表示体系的不规则或无序状态。
——混乱度的增加意味着体系变得更 加无序 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
16
同一物质,在气态时熵最大,液 态时次之,固态时最小。
熵变△S:化学反应中要发生物质的
变化或物质状态的变化,因此存在着 熵变。 △S=S产物-S反应物
19
三、化学反应自发进行的方向
1、物质具有的能量趋于降低
H(焓变) <0
放热反应
2、物质的混乱度趋于增加
S(熵变)>0
熵增原理
焓(H)判据 熵(S)判据
焓变
H<0 H>0 H<0 H>0
熵变
S>0 S<0 S<0 S>0
化学反应能否自发进行
自发进行 不自发进行 不能定性判断 不能定性判断
20
练习3 碳铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分
请尽可能多地列举你熟知的自发过程。
6
以“物体由高处自由下落”为代表, 探究自发过程中有哪些变化趋势。
1、能量趋于降低 ☆共同特点:高能态→低能态+能量
(释放热量或对外做功)
7
➢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
10
练习2
知道了某过程有自发性之后,则 A
A.可判断出过程的方向 B.可确定过程是否一定会发生 C.可预测过程发生完成的快慢
D.可判断过程的热效应 ?
11
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
12
自发进行的吸热反应
N2O5分解: 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol
(3)氢气和氧气反应: 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) △H=-571.6kJ/mo
共同点——放热反应 △H<0
8
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。
9
练习1
已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化 学方程式为: ① C(金刚石、s)+O2(g) =CO2(g) ② C(石墨、s△)+HO12=(g)-=39C5O.421(gk)J/mol
△H2=-393.51kJ/mol 关于金刚石与石墨的转化,下列说法正确的
是 AC
A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程 B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程 C.石墨比金刚石能量低 D.金刚石比石墨能量低
碳铵的分解: (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)
△H=+74.9 kJ/mol
13
以“物体由高处自由下落”为代表, 探究自发过程中有哪些变化趋势。
1、能量趋于降低 2、混乱度趋于增加
14
分析刚才两个自发过程中混乱度 的变化情况:
1、冰→液态水→水蒸气 2、氯化钠晶体溶于水
化学:第2章第1节 《化学反应的方向》课 件PPT(鲁科版选修4)
1
2
学习要求 1、理解能量判据、熵的概念 2、利用能量判据判断反应进行的 方向 3、利用熵变判断反应进行的方向
3
盐酸滴加到石灰石上 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑ 二氧化碳气体通入氯化钙溶液中
4
思考与交流