化学反应方向判断化学反应方向依据

化学反应方向判断化学反应方向依据第1页/共15页1.自发过程:在一定条件下不需外力作用

就能自动进行的过程2.非自发过程：在一定条件下，需要外界做功才能进行的过程3.自发过程的特征：有明确的方向性，要逆转必须借助外界做功；具有做功的本领如:向下流动的水可推动机器，用于发电;

甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功;

锌与硫酸铜溶液的反应被设计成原电池。第2页/共15页P40你知道吗？共同特点：△H＜0，即体系趋向于从高能状态

转变为低能状态一.自发反应——在一定条件（温度和压强）下

无需外界帮助就能自动进行的反应P42交流与讨论（1）一定条件指的是一定温度和一定压强，

外界帮助可以是如通电、光照等。（2）自发反应在恰当条件下才能实现.第3页/共15页说明：1）多数能自发进行的化学反应是放热反应；2）有不少吸热过程也能自发进行；3）自发变化或非自发变化是在给定条件下而言的，若条件改变，自发过程非自发过程，而非自发过程自发过程；4)焓变（△H）是决定反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一因素；5）相同条件下，自发变化的逆过程是非自发过程。

对于化学反应而言，绝大多数的放热反应能自发进行,且放出的热量越多，体系能量降低越多，反应越完全二、焓变与反应方向能量判据：体系趋向于从高能状态转变为低能状态

（△H＜0）。第4页/共15页有序混乱研究表明，除热效应外，决定反应能否自发进行的另一因素——体系的混乱度（熵S）P43观察与思考大多数自发反应有趋向于体系的混乱度增大的趋势第5页/共15页三、熵变与反应方向1.熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，符号：S2.熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.

用△S表示。△S=S生成物总熵－S反应物总熵3.熵判据：体系趋向于由有序状态转变为无序状态，即混乱度增加（△S＞0）。且△S越大，越有利于反应自发进行。第6页/共15页与熵有关的几条规律1)对于同一物质:S(g)﹥S(l)﹥S(s);2)固体或液体溶于水时，熵值增大；

气体溶于水时，熵值减小；3）相同原子组成的分子中，原子数目越多，熵值越大；4）相同元素的原子组成的分子中，分子量越大，熵值越大；5）同一类物质，摩尔质量越大，结构越复杂，熵值越大。问题解决:P45如：O2＜O3；C2H2＜

C2H4＜

C2H6如：CH3Cl(g)＜

CH2Cl2(g)

＜CH

Cl3(g)如：CuSO4(s)＜

CuSO4·H2O

(s)

＜CuSO4·5H2O

(s)第7页/共15页

巩固练习：根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变与反应方向①CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)

②2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)

③2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)

④2NaOH(aq)+H2(g)=2Na(s)+2H2O(l)

问题解决:P45△H>

0，△S>0△H＜0，△S＜0△H＜0，△S>0△H

>0，△S＜0第8页/共15页必须综合考虑反应的焓变和熵变恒温恒压时判断反应是否能够自发进行

△H＜0，△S>0：一定自发△H>0，△S＜0：一定不自发△H＜0，△S＜0：不一定△H>0，△S>0：不一定正确判断一个化学反应是否能够自发进行P45拓展视野第9页/共15页吉布斯自由能判断反应自发进行的方向

判断这两个反应什么条件下自发进行NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)△H＜0，△S＜0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H>0，△S>0△G＜0,自发进行△G＝0，可逆反应△G>0，非自发进行低温可行高温可行△G=△H-T△S第10页/共15页四、焓变和熵变对反应方向的共同影响1.△H<0，△S>0，该反应一定能自发进行；如：Mg(s)+2HCl(aq)

=MgCl2(aq)+H2(g)2.△H>0，△S<0

，该反应一定不能自发进行；如：CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l)=CaCO3(s)+2HCl(l)3.△H

<0，△S<0

，该反应在较低温度下能自发进行如：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)4.△H

>0，△S>0，该反应在较高温度下能自发进行如：CaCO3(s)＝CaO(s)+CO2(g)判断依据：△G=

△H－T△S

＜

0

，

反应能自发进行第11页/共15页注意：1．反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应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。第12页/共15页练习：1、下列说法正确的是：（）

A．凡是放热反应都是自发的。

B．铁在潮湿空气中生锈是自发过程

C．自发反应都是熵增大的反应。

D．电解池的反应是属于自发反应B2、下列反应一定能自发进行的是（）

A、放热反应B、熵增加的反应

C、熵增加的吸热反应D、熵增加的放热反应D第13页/共15页3、下列说法中正确的是（）

A．某反应低温条件下能自发进行，那么高温条件下也一定能自发进行

B．某反应高温条件下不能自发进行，那么低温条件下也不能自发进行

C．反应方向是由焓变和熵变共同决定的，与反应温度无关

D．温度有可能对反应的方向起决定性的作用D4、下列变化过程