化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

1、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢快慢化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)的限度限度化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向方向反應(yīng)反應(yīng)速率速率化學(xué)化學(xué)平衡平衡 判據(jù)！判據(jù)??？第四節(jié)第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向一、自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)一、自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)自發(fā)過程：自發(fā)過程： 在一定條件下不需要外力作用在一定條件下不需要外力作用就能就能自動(dòng)進(jìn)行的過程自動(dòng)進(jìn)行的過程。生活中的自發(fā)過程生活中的自發(fā)過程(1)(1)自然界中水由高處往低處流，而不會(huì)自動(dòng)自然界中水由高處往低處流，而不會(huì)自動(dòng)從低處往高處流；從低處往高處流；(2)(2)生活中電流總是從電位高的地方向電位低生活中電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動(dòng)，其反

2、方向也不會(huì)自動(dòng)進(jìn)行；的地方流動(dòng)，其反方向也不會(huì)自動(dòng)進(jìn)行；(3)(3)生活中一般在室溫下，冰塊會(huì)融化；鐵器生活中一般在室溫下，冰塊會(huì)融化；鐵器暴露在潮濕空氣中會(huì)生銹；甲烷和氧氣的混暴露在潮濕空氣中會(huì)生銹；甲烷和氧氣的混合氣體遇明火就燃燒，這些過程都是自發(fā)的，合氣體遇明火就燃燒，這些過程都是自發(fā)的，其逆過程就是非自發(fā)的。其逆過程就是非自發(fā)的。自發(fā)反應(yīng)：自發(fā)反應(yīng)： 在一定的條件下，在一定的條件下，反應(yīng)能夠靠體系反應(yīng)能夠靠體系自身的力量而不持續(xù)借助于外力，能夠自身的力量而不持續(xù)借助于外力，能夠自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)叫自發(fā)反應(yīng)。自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)叫自發(fā)反應(yīng)。 一、自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)一、自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)甲烷燃燒：甲

3、烷燃燒：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H = - 802.3 kJ/mol鐵生銹：鐵生銹：2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H = - 824 kJ/mol氫氣和氧氣反應(yīng)：氫氣和氧氣反應(yīng)：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H = - 571.6 kJ/mol放熱的自發(fā)反應(yīng)放熱的自發(fā)反應(yīng)放熱反應(yīng)，常常是容易自發(fā)發(fā)生的放熱反應(yīng)，常常是容易自發(fā)發(fā)生的二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)焓判據(jù)焓判據(jù)：（能量判據(jù)）：（能量判據(jù)） 自發(fā)過程的體系趨向于從自發(fā)過程的體系趨向于從高能高能狀態(tài)轉(zhuǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽優(yōu)榈湍艿湍軤顟B(tài)狀態(tài)( (這時(shí)體系會(huì)對(duì)外

4、部做功或釋這時(shí)體系會(huì)對(duì)外部做功或釋放熱量放熱量) )， 這就是這就是焓（能量）判據(jù)焓（能量）判據(jù)。 結(jié)論結(jié)論: :放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)過程中體系能量降低，過程中體系能量降低， 因此具有因此具有自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行的傾向。的傾向。吸熱的自發(fā)反應(yīng)吸熱的自發(fā)反應(yīng)N N2 2O O5 5分解：分解： 2N2N2 2O O5 5(g)=4NO(g)=4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g) (g) H H = = + + 56.7 kJ/mol56.7 kJ/mol 碳酸銨的分解：碳酸銨的分解：(NH(NH4 4) )2 2COCO3 3(s)=NH(s)=NH4 4HCOHCO3 3(s)+NH(s)+N

5、H3 3(g) (g) H H = = + + 74.9 kJ/mol 74.9 kJ/mol二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)閱讀：書閱讀：書p35頁頁 第二自然段第二自然段 說明：說明： 自發(fā)過程趨向于自發(fā)過程趨向于最低能量最低能量狀態(tài)的傾向狀態(tài)的傾向 ( (即焓判據(jù)即焓判據(jù)) )； 自發(fā)過程趨向于自發(fā)過程趨向于最大混亂度最大混亂度的傾向的傾向 在密閉條件下，體系有由在密閉條件下，體系有由有序有序自發(fā)自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)榈剞D(zhuǎn)變?yōu)闊o序無序的傾向，這種推動(dòng)體系變的傾向，這種推動(dòng)體系變化的因素稱作熵?；囊蛩胤Q作熵。 符號(hào)：符號(hào)：S S 二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的

6、判據(jù)熵：熵： 物質(zhì)微觀熱運(yùn)動(dòng)時(shí)，物質(zhì)微觀熱運(yùn)動(dòng)時(shí)，混亂程度混亂程度的標(biāo)志，的標(biāo)志，是是混亂和無序混亂和無序的度量。的度量。熵判據(jù)：熵判據(jù)： 自發(fā)過程的本質(zhì)趨向于由自發(fā)過程的本質(zhì)趨向于由有序有序轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)闊o無序序，導(dǎo)致體系的，導(dǎo)致體系的熵增大熵增大，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做熵增熵增原理，原理， 是反應(yīng)方向判斷的是反應(yīng)方向判斷的熵判據(jù)熵判據(jù)。二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù) 注：同一物質(zhì)，注：同一物質(zhì)，S Sg g S Sl l S Ss s。 熵增原理：熵增原理： S S 0 0 結(jié)論結(jié)論: :熵增熵增的化學(xué)反應(yīng)容易發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)容易發(fā)生二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)

7、二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù) 有些有些熵減熵減的過程也能自發(fā)進(jìn)行。的過程也能自發(fā)進(jìn)行。 例如：例如：-10-10的液態(tài)水就會(huì)自動(dòng)結(jié)成冰。的液態(tài)水就會(huì)自動(dòng)結(jié)成冰。 熵減：熵減： S S 0 0 但是但是, ,焓變：焓變： H H 00)0焓判據(jù)焓判據(jù)熵判據(jù)熵判據(jù)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)焓變焓變熵變熵變化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行不自發(fā)進(jìn)行不自發(fā)進(jìn)行不能定性判斷不能定性判斷不能定性判斷不能定性判斷 H H00 H H000 H H00 S S00 S S00 S S00 S S00熵增原理熵增原理00三、能量判據(jù)和熵判據(jù)的應(yīng)用三、能量判據(jù)和熵判據(jù)的應(yīng)用1 1、下列過程是非自發(fā)性的

8、是、下列過程是非自發(fā)性的是( )( )A A、水由高處向低處流水由高處向低處流 B B、天然氣的燃燒天然氣的燃燒C C、鐵在潮濕空氣中生銹鐵在潮濕空氣中生銹 D D、室溫下水結(jié)成冰室溫下水結(jié)成冰 2 2、碳酸銨、碳酸銨(NH(NH4 4) )2 2COCO3 3 在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對(duì)其說法中正確的是氣，對(duì)其說法中正確的是 ( )( ) A A、碳銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的碳銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的 熵增大。熵增大。 B B、碳銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量碳銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量 C C、碳銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(jù)能量判據(jù)不

9、能自發(fā)碳銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā) 分解分解 D D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。D DA A練習(xí)：練習(xí)：3 3、下列說法正確的是、下列說法正確的是( ( ) )A A、凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是 非自發(fā)性的。非自發(fā)性的。B B、自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵 減小或不變減小或不變C C、自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)。自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)。D D、自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。 C C 4 4、知道了某過程有自發(fā)性之后

10、，則、知道了某過程有自發(fā)性之后，則( )( )A.A.可判斷出過程的方向可判斷出過程的方向B.B.可確定過程是否一定會(huì)發(fā)生可確定過程是否一定會(huì)發(fā)生C.C.可預(yù)測(cè)過程發(fā)生完成的快慢可預(yù)測(cè)過程發(fā)生完成的快慢D.D.可判斷過程的熱效應(yīng)可判斷過程的熱效應(yīng)A練習(xí)：練習(xí)： 5 5、已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱、已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：化學(xué)方程式為： C( C(金剛石、金剛石、s)+Os)+O2 2(g) (g) COCO2 2(g) (g) H H1 1395.41kJ/mol395.41kJ/mol C( C(石墨、石墨、s)+Os)+O2 2(g) (g) COCO2

11、 2(g) (g) H H2 2393.51kJ/mol393.51kJ/mol關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是 （ ）A.A.金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進(jìn)行的過程金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進(jìn)行的過程B.B.石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進(jìn)行的過程石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進(jìn)行的過程C.C.石墨比金剛石能量低石墨比金剛石能量低D.D.金剛石比石墨能量低金剛石比石墨能量低A C練習(xí)：練習(xí)： 6 6、下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是、下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是 （ ）D. D. CO(gCO(g) )C(sC(s) )1/2O1/2O2 2 (g)(g)B. 2NB. 2N2 2O O5 5(g)(