人教版化学选修四――化学反应进行的方向

1、自然界中有许多能自然而然发生的现象， 请同学们联系生活知识， 列举一些能自发进行的例子？,生活中的自发过程,高山流水,电流,生活中的自发过程,高山流水,高能状态,低能状态,利用水泵可将水从低处流向高处,生活中的自发过程,高电势状态,低电势状态,Na投入H2O中,铁生锈,生活中的自发反应,Cu和AgNO3反应,NaOH和HCl反应,生活中的自发反应,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,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，就称为自发反应。,如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？,自发反应：,非自发过程：,在一定条件下，需要持续外力作用才能维持进行的过程。

2、,寻找反应能否自发进行的判据,第四节 化学反应进行的方向,Cu和AgNO3反应,NaOH和HCl反应,Na投入H2O中,铁生锈,Cu(s)+2AgNO3(aq)=Cu(NO3)2(aq)+2Ag (s) H= -181.75 kJmol-1,NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H= -57.3 kJmol-1,2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) H= -636.1 kJmol-1,Fe(s) Fe2O3 (aq) H= -790.7 kJmol-1,自发反应,共同点放热反应 H0,二、化学反应进行方向的判据,1、能量判据（焓判据）,能量判

3、据（焓判据） 自发过程的体系趋向于从高能状态转变为低能状态（H 0）。 即H0的反应有自发进行的倾向。,多数能自发进行的化学反应是放热反应,反应物的总能量高,生成物的总能量低,放热反应,H0,焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。,注意： （1）焓判据只能用于判断过程的方向，能否实现要看具体条件； （2）焓判据只判断一定条件化学反应能否自发进行，与化学反应速率无关。 （3）反应焓变是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素,2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol,N

4、H4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4（aq）+H2O（l）； H（298K）=37.3KJ/mol,结论：H O有利于反应自发进行 但自发反应不一定要H S(s)。,2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol,思考:,两个反应都是混乱度增大的反应。 熵增，S0，有利于自发反应,这两个反应都是吸热反应，但却能自发进行，为什么？,1、同一物质状态改变： 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多的反

5、应。 4. 生成气体的反应。,导致熵增(S0）的一些因素,固态,液态,气态,熵增,熵增,自发反应一定是熵增加的反应吗？,2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) S=39.35Jmol-1K-1,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一个因素,但不是唯一因素。,铝热反应（ S0）也能自发反应。,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,总结：自发过程的变化趋势 1.能量趋于降低 2.混乱度趋于增

6、加,美国物理化学家吉布斯,自由能,G,研究表明：在温度、压强一定的条件下，化学反应自发进行方向的判据是,G = H - TS,（ G 吉布斯自由能 T 绝对温度+),G = H - TS 0 反应能自发进行,G = H - TS 0 反应不能自发进行,G = H - TS 0 反应达到平衡状态,反应进行方向的判断方法：,2、物质的混乱度趋于增加,1、物质具有的能量趋于降低,H(焓变),S(熵变)0,放热反应,自发进行,不自发进行,不能定性判断,不能定性判断,H0,S0,S0,S0,S0 高温下 反应自发进行,H0 S0 所有温度下 反应不能自发进行,H0 所有温度下 反应自发进行,H0 S0

7、低温下 反应自发进行,放热,熵增,吸热,熵减,放热,熵减,吸热,熵增,2）TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) H=+161.9kJmol-1,3）NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) H= -176.9kJmol-1,S= -38.4Jmol-1K-1,S= -284.3Jmol-1K-1,S=+169.6Jmol-1K-1,4）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g ),应用判据解决问题,根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变与是能否自发进行,H=+178.2kJmol-1,H= - 57.3kJmol-1,从“熵”的角度看世界,薛定谔所著生命是什么？,“热力学第二定律是一个最深刻、最普遍的定律。它有着自身忧郁的美，象所有重要定律一样，引起人们的崇敬之情。” 英国作家 C.P.Snow,正如“能”的观点被人们普遍接受一样，“熵”的观点也越来越多地被人们用来解释物理、化学、生命、信息、生活中的诸多行为与现象。,熵与