第二章第四节 化学反应进行的方向.ppt

1、学习要求：1，焓的概念，熵的概念2，利用焓的变化来判断反应的方向3，利用熵的变化来判断反应的方向，4，化学反应进行的方向，1，生活的自发过程，(1)在自然中水从高流向低，不会自动从低流向高。(2)生活中的电流总是从电位高的地方流向电位低的地方，相反的方向也不会自动进行。(3)生活中通常在室温下冰融化。铁器暴露在潮湿的空气中会生锈。甲烷和氧气的混合气体遇到火焰就会燃烧，这些过程都是自发的，其逆过程是非自愿的。2，热的自发反应，(1)甲烷燃烧：CH4(g)2 O2(g)=CO2(g)2 H2O(g)H=-802.3 kJ/mol，(g)硝酸盐类的溶解等都是自发的吸热过程。(2)N2O5分解：2n2

2、o 5(g)=4 NO2(g)O2(g)；H=56.7kJ/mol，(3)碳酸铵的分解：(NH4)2co 3(s)=nh4hco 3(s)NH3(g)；H=74.9 kJ/mol，4，吸收热量或不释放热量的自发过程，两个茄子以上气体的混合等1，自发过程和自发反应，1，自发过程：在特定条件下，无需外力作用就可以自动进行的过程。2，自发反应：在给定的条件集下，一个反应可以自发地显着地进行，称为自发反应。说明：(1)在自然中，水从高到低是自发的过程，其逆过程是非自愿的过程，甲烷和氧气混合遇到火时燃烧是自发的反应，反之是非自愿的反应。(2)可以利用自发过程和自发反应努力工作。向下流动的水可以推动机器，

3、甲烷燃烧在内燃机上起作用，氢燃烧反应可以设计成燃烧电池等。(威廉莎士比亚、甲烷、甲烷、甲烷、甲烷、甲烷、甲烷、甲烷)(3)非自愿过程必须发挥作用。利用泵可以把水从低到高，打开电，水就会分解，产生氢和氧。2，对化学反应方向的判定，1，能量判定：自发过程的体系是从高能状态向低能状态(此时系统可以在外部工作或释放热量)的判定，牙齿经验法则是能量判定。2，熵判定：自发过程的本质方向由秩序变为无序，系统的熵增大，牙齿经验法则称为熵增加原理，是反应方向判断的熵判定。说明：(1)自发过程指向最低能量状态的倾向(即能量判定)；自发过程是指向最大混乱度的倾向(即熵判定)，(2)在密封体系的情况下，在恒压和不做其

4、他事情的条件下变化，吸收或释放的热量等于体系中钨的变化。(3)在密封条件下，系统倾向于有序地自发地变成无序，促进这种系统变化的因素称为熵。(4)等物质在气体状态下熵最大，液体第二，固体最小。3，能量判定和熵判定的应用，(1)能量判定可以知道。发烧过程往往很容易进行。(2)根据熵值法，一些熵增过程是自发的。(3)在很多情况下，如果只用一个判定就判断出相同的反应，就会出现相反的判断结果，因此要同时进行两个茄子判定。基于能量判定(焓变化)和熵判定相结合的复合判定(吉布斯自由能G)牙齿将更适合所有过程。(4)进程的自发性只能用于判断进程的方向，不能确定进程是否发生以及进程发生的速度。用不涂防锈漆和不涂

5、防锈漆的钢铁零件涂上，腐蚀过程的自发性相同，但只能实现后者。(5)在讨论过程的方向时，是指没有外部干涉时系统的性质。如果允许外部世界对体系起某种作用，就会出现相反的结果。如果泵能把水从低水位提高到最高水位，高温就能分解石灰石。实现后者的前提是在系统中输入能量。牙齿过程的本质仍然是非自愿的。(6)反应的自发性也受到外部条件的影响。像往常一样分解石灰岩产生生石灰和二氧化碳是非自愿的，但在1273K，牙齿反应是自发的反应。例1:以下过程是非自愿的()A，水从高到低流动的B，天然气的燃烧C，铁在潮湿的空气中生锈的D，在室温下溶于水变成冰，例2:碳铵(NH4)2CO3牙齿室温下自发分解，可以生产氨的主张

6、是正确的。b，碳的分解是因为来自外部的能量C，碳的分解是吸热反应，所以根据能量判定，D，碳酸盐不能自发分解，都是不稳定的，可以自发分解。D，A，例3:以下说法是正确的：()A，所有发热反应都是自发的。因为吸热反应是非自愿的。b，自发反应必须是熵增加，非自愿反应必须在熵减少或不变C，自发反应适当的条件下进行。d、自发反应可以在任何条件下实现。C，分析：发热反应往往是容易的过程，某些吸热反应是自发的。自发反应的熵不一定会增加，可能会减少，也可能不会改变。过程的自发性只能用于判断过程的方向，能否实现取决于具体条件。用有规律的方法概括，自发反应的焓变化与熵变化的关系，1，发热的自发过程可能是铁生锈、氢燃烧等熵减少过程。也可能是熵没有太大变化或增加的过程，例如甲烷燃烧、氢和氯的化合。2.吸收热量的自发过程是熵增加的过程，包括冰的融化过程，硝酸铵溶于水等。3，无热效应的自发过程是熵增大的过程。例如两种以上气体的混合等。练习题：1，科学家根据系统的存在_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 自身的能量变为“最低”，“秩序”变为“无序”，能量判定，熵判定，潮湿空气中铁生锈，硝酸铵溶于水，2，以下自发反应可以解释为能量判定：()A，硝酸铵自发反应，水B H=74.9 kJ/mo