第一节化学反应的方向1

1、第二单元第二单元 化学反应的方化学反应的方向和限度向和限度桐乡高级中学桐乡高级中学 张锦松张锦松一可逆反应一可逆反应(1)可逆反应：可逆反应：在在相同相同条件条件下，能下，能同时同时向正、逆反应向正、逆反应方向进行的反应。方向进行的反应。 不可逆反应：不可逆反应：在一定条件在一定条件下，进行得很彻底或可逆下，进行得很彻底或可逆程度很小的反应程度很小的反应。例：例：下列为可逆反应的是下列为可逆反应的是: :A A、氢气与氧气点燃可化合成水、氢气与氧气点燃可化合成水, ,水电解可水电解可生成氢气和氧气生成氢气和氧气, ,因此氢气与氧气的反应因此氢气与氧气的反应是可逆反应。是可逆反应。B B、在催化

2、剂的作用下，二氧化硫与氧气、在催化剂的作用下，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的同时，三氧化硫又有反应生成三氧化硫的同时，三氧化硫又有分解。分解。C C、合成氨的反应，在现有技术条件下，、合成氨的反应，在现有技术条件下，其转化率总是达不到百分百。其转化率总是达不到百分百。D D、碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二、碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和二氧化碳在常温下生成氧化碳，氧化钙和二氧化碳在常温下生成碳酸钙，因此这二个反应是可逆反应。碳酸钙，因此这二个反应是可逆反应。(2)可逆反应的普遍性：大部分化学反可逆反应的普遍性：大部分化学反应都是可逆反应。应都是可逆反应。(3)可逆反应的可

3、逆反应的特点特点：相同条件下，正反应和逆反应同时相同条件下，正反应和逆反应同时发生发生反应物、生成物共同存在反应物、生成物共同存在可逆反应有一定的限度可逆反应有一定的限度(反应不能进反应不能进行到底行到底)例：在一定条件下，向一固定容积的容器中例：在一定条件下，向一固定容积的容器中投入投入2molNO2进行反应：进行反应：2NO2 2NO+O2，一段时间后测得一段时间后测得NO2、NO、O2的物质的量可的物质的量可能是（能是（ ）A、2molNO、0.75molO2 B、1molNO2、1.2molNOC、2molNO D、0.7molO2D1.自发过程自发过程:在在一定条件下一定条件下不需外

4、力作用不需外力作用就就能自动进行能自动进行的过程的过程.2.非自发过程非自发过程 ：在：在一定条件一定条件下，下，需要外需要外界做功界做功才能进行的过程。才能进行的过程。3.自发过程的自发过程的特征特征：有明确的有明确的方向性方向性，要，要逆转必须借助外界做功；具有做功的本逆转必须借助外界做功；具有做功的本领。领。4.自发反应自发反应:在一定条件下无需外界帮助在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应就能自动进行的反应.二、自发进行的反应二、自发进行的反应例如：酸碱中和反应、可燃物的燃烧等例如：酸碱中和反应、可燃物的燃烧等可燃物的燃烧虽然要可燃物的燃烧虽然要“点燃点燃”这个条件，这个条件，但点

5、燃后就能自己燃烧，它是自发进行但点燃后就能自己燃烧，它是自发进行的反应。的反应。但是水电解成氢气和氧气，就需要持续但是水电解成氢气和氧气，就需要持续不断地通电才能反应，一旦停电反应就不断地通电才能反应，一旦停电反应就停止，该反应是非自发进行的反应。停止，该反应是非自发进行的反应。总结：总结：如果要让反应进行，如果要让反应进行，需要持续需要持续“帮助帮助”，这个反，这个反应是非自发的，若反应虽需应是非自发的，若反应虽需“帮助帮助”但一旦开始反应就但一旦开始反应就不需要再不需要再“帮助帮助”，则这个，则这个反应往往是自发的。反应往往是自发的。1、室温下冰融化、室温下冰融化2、铁器暴露在潮湿的空气中

6、会生锈、铁器暴露在潮湿的空气中会生锈3、甲烷和氧的混合气体遇火就燃烧、甲烷和氧的混合气体遇火就燃烧自发过程可被利用来完成有用自发过程可被利用来完成有用功功。例如向下流动的水可推动。例如向下流动的水可推动机器，甲烷燃烧可在内燃机中机器，甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功，锌与硫酸铜溶被利用来做功，锌与硫酸铜溶液的反应被设计成原电池液的反应被设计成原电池练习练习：判断自发与非自发（判断自发与非自发（室温下室温下）（1）打开活塞，分液漏斗中的水流打开活塞，分液漏斗中的水流进烧杯进烧杯 （2）镁带燃烧镁带燃烧 （3）氢气燃烧氢气燃烧 （4）水分解成水分解成H H2 2和和O O2 2过程过程 39页交流

7、与讨论页交流与讨论自发自发自发自发自发自发非自发非自发对于一个化学反应，从能量的角度来看，生对于一个化学反应，从能量的角度来看，生成物的能量越低越稳定，反应就越容易进行。成物的能量越低越稳定，反应就越容易进行。放热反应使生成物的能量降低，即放热反应使生成物的能量降低，即H0H0若变化后混乱度减小，若变化后混乱度减小， 则则S溶液溶液液态液态固态固态分子数增多，分子种类增多则熵增分子数增多，分子种类增多则熵增大。例如，冰变成水，大。例如，冰变成水， S0；水蒸；水蒸气液化，气液化， S0判断下列反应的判断下列反应的S0还是还是0S0S0S0 H 0 S 0 H 0 S 0H 0 S0自发自发非自

8、发非自发不一定不一定不一定不一定4、吉布斯自由能判断反应自发进行的方、吉布斯自由能判断反应自发进行的方向向 G= H -TS NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s) H 0 S 0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)H 0 S0判断这两个判断这两个反应什么条反应什么条件下自发进件下自发进行行42页（交流与讨论）页（交流与讨论）G 0,自发进行自发进行G0，可逆反应，可逆反应G 0，非自发进行，非自发进行低温可行低温可行高温可行高温可行A、相同条件下，、相同条件下，自发变化的逆自发变化的逆过程是非自发过程过程是非自发过程；B、自发变化或非自发变化是在、自发变化或非自发变化是在给定条件

9、给定条件下而言的，若条件改变，下而言的，若条件改变，自发过程可自发过程可非自发过程，而非非自发过程，而非自发过程可自发过程可自发过程；自发过程；5、相互关系、相互关系HS一定一定不能不能自发自发进行进行一定一定能能自发自发进行进行高温高温下能自发进下能自发进行行低温低温下能自发下能自发进行进行例题：已知例题：已知CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)，H（298K）=178.2KJmol-1, S=169.6Jmol-1K-1请通过计算说明该反应在常温能否自发进行，在什么温请通过计算说明该反应在常温能否自发进行，在什么温度下能自发进行。度下能自发进行。常温下：常温下： G= 178.2KJmol-1-298K169.6Jmol-1K-110-3 =127.7kJmol-1所以，该反应在常温下不能自发进行。所以，该反应在常温下不能自发进行。若要让该反应自发进行，则若要让该反应自发进行，则G0，设温度为，设温度为T，代入，代入公式，求得公式，求得T=1051K所以，该反应在所以，该反应在1051K以上能自发进行。以上能自发进行。练习：练习：分析下列两个反应，判断其分析下列两个反应，判断其S是大于是大于0还是小还是小于于0，并判断反应在什么温度下能自发进行。，并判断反应在什么温度下能自