化学反应进行的方向.ppt
,2NO(g)+2CO(g) = N2(g)+ 2CO2(g),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,化学反应原理的组成部分,第四节 化学反应进行的方向,水总是自发地由高处往低处流,自然界中有许多自然而然发生的现象，请同学们联系生活知识，列举一些能自动发生的例子？,自然界中水总是从高处往低处流； 电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动； 室温下冰块自动融化； 铁器暴露在潮湿空气中会生锈； 酸碱中和； 锌与CuSO4溶液会自动反应生成Cu和ZnSO4,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,【归纳小结】,如何判断一个反应能否自发进行？,能量由高到低,酸碱中和、镁条燃烧都是能自发发生的反应，有何共同特点？,【思考与交流】,共同特点：,从能量角度分析它们为什么可以自发？,体系倾向于从高能态转变为低能态 H 0 有利于反应自发进行,H 0 即放热反应,凡是放热反应（ H0 ）都具有自发进行的倾向。,反应物的总能量高,生成物的总能量低,放热反应,H0,一、能量判据（焓判据）,在一定条件下，化学反应一定不能向着吸热的方向自发进行吗？,?,结论：H O有利于反应自发进行， 但自发反应不一定要H O,2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8 H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l),CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g),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。,H O,NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l),我们知道，室温下冰块的溶解要吸热，蒸汽扩散，最终会混合均匀，这些过程都是自发的，与焓变有关吗？是什么因素决定这些过程能自发进行 ?,阅读思考课本P35相关内容并回答。,交流讨论,气态物质能通过分子的扩散自发地形成均匀的混合物。,火柴散落有趋向于最大混乱度的倾向,体系从有序无序是自发的。 与能量状态的高低无关,二、熵、熵增原理、熵判据,体系混乱度有增加的倾向,2、符号：S,1熵（混乱度）：在密闭条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。即熵是描述体系混乱度的物理量,3、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，即熵（ S ）大于0（ S 0) 。这一经验规律叫做熵增原理。在用来判断化学反应方向时就称为熵判据。,1、同一物质的熵与其聚集状态有关： S（g）S（l）S（s） 2、固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。 3、反应过程中气体物质的量增加的反应。,导致混乱度增加的一些因素,2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol 这两个反应都是吸热反应，但却能自发进行，为什么？,学以致用,两个反应都是混乱度增大的反应。,自发反应一定是熵增加的反应吗？,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),结论：S O有利于反应自发进行， 自发反应不一定要S O,熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。,?,CaCO3(s) = CaO (s) +CO2 (g)这个 反应能否自发进行？ 已知： H(298K)=+178.2KJmol-1, S(298K)=+169.6Jmol-1K-1,思考,G=H-TS,自由能变化G综合考虑了焓变 和熵变对体系的影响,当G0时，反应为自发反应,当G0时，反应为非自发反应,美国物理化学家吉布斯,三、复合判据-G,1. 过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。例如：金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么时候发生，多快才能完成，就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。,2. 在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。例如：石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。,注意,【注意】,化学反应进行方向的判据,、能量判据(焓判据）：,是判断化学反应进行方向的判据之一。,、熵判据：,能量最低原理。,熵增原理。,是判断化学反应进行方向的另一判据。,、复合判据：,能量判据结合熵判据,小结：,4、过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程一定会发生和过程发生的速率,学以致用 巧解疑惑,通过计算请你判断此反应有无自发进行的倾向 2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g) 已知298K、101KPa下，该反应 H= - 113.0 KJ·mol-1 ，S = -143.5 J·mol-1·K-1,【课堂达标测试】,1、下列说法不正确的是（ ） A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应都是放热反应。 B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。 C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热 D. 一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关,C,3、250C和1.01×105Pa时，反应: 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) H=+56.76kJ/mol， 自发进行的原因是（ ） A、是吸热反应； B、是放热反应； C、是熵减少的反应； D、熵增大效应大于能量效应。,D,2、碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是（ ） A、其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大； B、其分解是因为外界给予了能量； C、其分解是吸热反应，据能量判据能自发分解； D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。,A,D,4、以下自发反应可用能量判据来解释的是( ) A、硝酸铵自发地溶于水 B、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)； H=+56.7kJ/mol C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6 kJ/mol,D,影响因素：,焓减小有利于反应自发， 熵增大有利于反应自发,温度,
