化学反应进行的方向

化学反应进行的方向第1页/共26页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2页/共26页第四节化学反应进行的方向第3页/共26页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？第4页/共26页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第5页/共26页自发过程：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？能量由高到低第6页/共26页酸碱中和、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即放热反应第7页/共26页

凡是放热反应（△H＜0）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△H＜0一、能量判据（焓判据）第8页/共26页

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？?第9页/共26页结论：△H<O有利于反应自发进行，

但自发反应不一定要△H<O2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(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。思与察观考△H﹥ONH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)第10页/共26页我们知道，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。交流讨论第11页/共26页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第12页/共26页二、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。第13页/共26页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 清识知单第14页/共26页2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)

△H=+56.7kJ/mol

(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/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。第15页/共26页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。

?第16页/共26页CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)这个反应能否自发进行？已知：△H(298K)=+178.2KJ•mol-1,

△S(298K)=+169.6J•mol-1•K-1思考第17页/共26页△G=△H-T△S自由能变化△G综合考虑了焓变和熵变对体系的影响当△G<0时，反应为自发反应当△G>0时，反应为非自发反应视学科野美国物理化学家吉布斯

三、复合判据--△G第18页/共26页

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】第19页/共26页化学反应进行方向的判据１、能量判据(焓判据）：是判断化学反应进行方向的判据之一。２、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。３、复合判据：能量判据结合熵判据△G△H－T△S〓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第20页/共26页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=-113.0KJ·mol-1

，△S=-143.5J·mol-1·K-1第21页/共26页【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第22页/共26页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。D2、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第23页/共26页D5、下列反应中，熵减小的是（）A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)D.2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)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/molC、(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);

△H=+74.