化学反应进行的方向(xu)

1、化学反应进行的方向,灵宝二高 许倩侠,2013年10月14日,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, ?,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 思考： 根据生活经验，举例说说你见过的自发过程有哪些？,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； 墨水扩散； 食盐溶解于水；,这些生活中自发过程共同特点： 即体系趋向于从高能状态转变为低能状态,自发进行的化学反应,(1)甲烷燃烧： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=802.3 kJ/mol,(2)铁生锈： 3Fe

2、(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=-824 kJ/mol,(3)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H=571.6 kJ/mol,共同点 ?,E反 E生, H0,放热反应,一、反应方向的焓判据,自发过程的体系趋向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量即H 0)。 放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向。,是不是所有自发反应都是放热反应？,2NH4Cl(s)+Ba(OH)28 H2O(s)=2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l),2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g),(NH4) 2CO3(s) = NH

3、4HCO3(s)+NH3(g),结论：H O有利于反应自发进行， 但自发反应不一定要H O,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。,1、放在同一密闭容器中的不同气态物质，不需要外界的任何作用，气态物质会通过的分子的扩散自发的形成均匀混合物 2 、硝酸铵溶于水虽然要吸热，它却能自发地向水中扩散，为什么？ 3、这一类与能量的状态高低无关，但仍能自发进行，人们提出在密闭条件下，体系有从有序自发的变无序的倾向，因为无序体系更加稳定 4、以扑克牌为例，经过多次洗牌之后，牌就乱了，无序的程度就大了 5、科学家用熵来度量这种混乱度，（符号S），自发过程将导致

4、体系的熵增大，即S S O,6、这一经验规律叫做熵增原理，也就是反应方向判断的熵判据,二、反应方向的熵判据,1、熵：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。用熵（符号S)来量度混乱（或无序）的程度。 2、熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，也就是反应方向判断的熵判据。,1、体系混乱度越大，熵值越大；体系混乱度越小，熵值越小。 2、同一物质气态时熵值最大，液态较小，固态时最小。 3、反应过程中气体物质的量增加，熵值增大。,熵值的大小判断,2、在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时

5、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。,注意,学与问 发生离子反应的条件之一是生成气体。试利用熵判据加以解释。,（由于生成气体的离子反应是熵增大的过程，所以增大了反应的自发性。）,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,熵变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素。只根据熵变来判断反应方向也是不全面的。,三、焓变与熵变对反应方 向的共同影响,自由能变化G综合考虑了焓变和熵变对体系的影响: G=H-TS,当G0时，反应为非自发反应,3、很多情况下，简单地只用其中一个判据

6、去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。复合判据（体系自由能变化：G = H - TS）将更适合于所有的反应过程。,小结:焓判据和熵判据的应用,1、由能量判据知放热过程（H0）通常是容易自发进行的。,2、由熵判据知许多熵增加（S0）的过程是自发的。,1、下列说法正确的是（ ） A、凡是放热反应都能自发进行，吸热反应都不能自发进行； B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变； C、自发反应在恰当条件下才能实现； D、自发反应在任何条件下都能实现。,C,【课堂达标测试】,2、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，据能量判据不能自发分解； D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。,A,3、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=+56.7k