化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

1、新課標(biāo)人教版選修四新課標(biāo)人教版選修四一、化學(xué)反應(yīng)原理的重要組成部分一、化學(xué)反應(yīng)原理的重要組成部分 反應(yīng)的快慢程度反應(yīng)的快慢程度 化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)原理 化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的限度 反應(yīng)進(jìn)行的方向反應(yīng)進(jìn)行的方向 如何判斷反應(yīng)能否發(fā)生？如何判斷反應(yīng)能否發(fā)生？ 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向是一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題，化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向是一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題，如果反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生了，方向其實(shí)也已確定；如果反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生了，方向其實(shí)也已確定；但如果反應(yīng)還沒(méi)有發(fā)生，我們則要通過(guò)互但如果反應(yīng)還沒(méi)有發(fā)生，我們則要通過(guò)互相關(guān)聯(lián)的能量（相關(guān)聯(lián)的能量（H）判據(jù)（力圖使自身）判據(jù)（力圖使自身能量趨于最低能量趨于最低）和熵判據(jù)（）和熵判據(jù)（由有序變?yōu)?/p>

2、無(wú)由有序變?yōu)闊o(wú)序序的現(xiàn)象）。的現(xiàn)象）。?自發(fā)過(guò)程：在一定條件下，不借助外部自發(fā)過(guò)程：在一定條件下，不借助外部力量就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程力量就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程高山流水高山流水自由落體自由落體能量趨于最低能量趨于最低酸堿中和酸堿中和日常生活中長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)而總結(jié)得到一條日常生活中長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)而總結(jié)得到一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律經(jīng)驗(yàn)規(guī)律能量判據(jù)能量判據(jù) 體系趨向于從體系趨向于從高能狀態(tài)高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)低能狀態(tài)（這時(shí)（這時(shí)體系會(huì)體系會(huì)對(duì)外做功對(duì)外做功或者或者釋放釋放熱量熱量H 0）。）。多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，如常溫、常壓下，氫氧化亞鐵被氧化為氫氧如常溫、常壓

3、下，氫氧化亞鐵被氧化為氫氧化鐵的反應(yīng)是自發(fā)的，反應(yīng)放熱化鐵的反應(yīng)是自發(fā)的，反應(yīng)放熱 4Fe（OH）2（s）+2H2O（l）+O2（g）= 4Fe（OH）3（s）；）；H=444.3KJ/mol放熱反應(yīng)過(guò)程中體系能量降低放熱反應(yīng)過(guò)程中體系能量降低,因此具有因此具有自發(fā)進(jìn)行的傾向自發(fā)進(jìn)行的傾向,- 焓（焓（H）判據(jù)）判據(jù)運(yùn)用運(yùn)用焓判據(jù)焓判據(jù)主要依據(jù)反應(yīng)焓變，主要依據(jù)反應(yīng)焓變，而焓變（而焓變（H）的確是一個(gè)與反應(yīng)）的確是一個(gè)與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素，但不是決能否自發(fā)進(jìn)行的因素，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素。唯一因素?；鸩癜羯⒙浠鸩癜羯⒙淠?dāng)U散墨水?dāng)U散由有序變?yōu)闊o(wú)序由有序

4、變?yōu)闊o(wú)序同一種物質(zhì)，其氣態(tài)時(shí)會(huì)通過(guò)分子的擴(kuò)散自發(fā)同一種物質(zhì)，其氣態(tài)時(shí)會(huì)通過(guò)分子的擴(kuò)散自發(fā)形成均勻的混合物形成均勻的混合物硝酸銨溶于水要吸熱，但它能自發(fā)向水中硝酸銨溶于水要吸熱，但它能自發(fā)向水中擴(kuò)散擴(kuò)散為了解釋這樣一類與能量狀態(tài)的高低無(wú)關(guān)為了解釋這樣一類與能量狀態(tài)的高低無(wú)關(guān)的過(guò)程的自發(fā)性，提出了在自然界還存在的過(guò)程的自發(fā)性，提出了在自然界還存在著另一種能夠推動(dòng)體系變化的因素著另一種能夠推動(dòng)體系變化的因素1、在密閉條件下，體系由有序自發(fā)地轉(zhuǎn)在密閉條件下，體系由有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向變?yōu)闊o(wú)序的傾向稱為稱為熵熵。由大量粒子組成的體系中，用熵來(lái)描述體由大量粒子組成的體系中，用熵來(lái)描述體系的混亂度，系

5、的混亂度，2、符號(hào)用、符號(hào)用S表示。表示。3、熵值越大，體系混亂度越大。同一物、熵值越大，體系混亂度越大。同一物質(zhì)質(zhì)，S（g）S（l）S（s）。）。（1）熵變（）熵變（S） 化學(xué)反應(yīng)中要發(fā)生物質(zhì)的變化學(xué)反應(yīng)中要發(fā)生物質(zhì)的變化或物質(zhì)狀態(tài)的變化，因此存在著熵變。化或物質(zhì)狀態(tài)的變化，因此存在著熵變。 S=S反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)產(chǎn)物S反應(yīng)物反應(yīng)物 產(chǎn)生氣體的反應(yīng)、氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量增大產(chǎn)生氣體的反應(yīng)、氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，熵變通常都是正值（的反應(yīng)，熵變通常都是正值（ S 0），為熵），為熵增加增加反應(yīng)反應(yīng)。許多熵增反應(yīng)在常溫常壓下能自發(fā)進(jìn)。許多熵增反應(yīng)在常溫常壓下能自發(fā)進(jìn)行，有些在室溫條件下不能自發(fā)進(jìn)

6、行，但在較高行，有些在室溫條件下不能自發(fā)進(jìn)行，但在較高溫度下則能自發(fā)進(jìn)行。溫度下則能自發(fā)進(jìn)行。 （2）在與外界隔離的體系中，自發(fā)過(guò)程將導(dǎo)致）在與外界隔離的體系中，自發(fā)過(guò)程將導(dǎo)致體系的熵增大，這個(gè)原理叫做體系的熵增大，這個(gè)原理叫做熵增原理熵增原理。該原理。該原理是用來(lái)判斷過(guò)程的方向的又一個(gè)因素，是用來(lái)判斷過(guò)程的方向的又一個(gè)因素，又稱為又稱為熵判據(jù)熵判據(jù)。-10的液態(tài)水能自動(dòng)結(jié)冰成為固態(tài)的液態(tài)水能自動(dòng)結(jié)冰成為固態(tài)鋁熱反應(yīng)是熵減反應(yīng)，它在一定條件下也鋁熱反應(yīng)是熵減反應(yīng)，它在一定條件下也可自發(fā)進(jìn)行。可自發(fā)進(jìn)行。因此熵判據(jù)判斷過(guò)程的方向也是不全面的因此熵判據(jù)判斷過(guò)程的方向也是不全面的討論：課本P37學(xué)與

7、問(wèn)在一定條件下，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，既可在一定條件下，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，既可能與反應(yīng)焓變（能與反應(yīng)焓變（H）有關(guān)，又可能與反應(yīng)熵變）有關(guān)，又可能與反應(yīng)熵變（S）有關(guān)。在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，我們）有關(guān)。在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，我們要判別化學(xué)反應(yīng)的方向要考慮要判別化學(xué)反應(yīng)的方向要考慮H、 S共同影響共同影響的結(jié)果。的結(jié)果。 反應(yīng)焓變（能量判據(jù)）反應(yīng)焓變（能量判據(jù)）反應(yīng)方向反應(yīng)方向 反應(yīng)熵變（熵判據(jù)）反應(yīng)熵變（熵判據(jù)） HT S0，則反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行， 反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)， 反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。（反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。（T為絕對(duì)溫度）為絕對(duì)溫度）復(fù)合判據(jù)復(fù)合

8、判據(jù)1、由焓判據(jù)知、由焓判據(jù)知 放熱過(guò)程（放熱過(guò)程（H0）常常）常常是容易自發(fā)進(jìn)行；是容易自發(fā)進(jìn)行；2、由熵判據(jù)知、由熵判據(jù)知 若干熵增加（若干熵增加（S0）的）的過(guò)程是自發(fā)的；過(guò)程是自發(fā)的；3、很多情況下，簡(jiǎn)單地只用其中一個(gè)判據(jù)、很多情況下，簡(jiǎn)單地只用其中一個(gè)判據(jù)去判斷同一個(gè)反應(yīng)，可能會(huì)出現(xiàn)相反的判斷去判斷同一個(gè)反應(yīng)，可能會(huì)出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果，所以我們應(yīng)兩個(gè)判據(jù)結(jié)果，所以我們應(yīng)兩個(gè)判據(jù)兼顧兼顧。由能量判。由能量判據(jù)（以焓變?yōu)榛A(chǔ)）和熵判據(jù)組合成的據(jù)（以焓變?yōu)榛A(chǔ)）和熵判據(jù)組合成的復(fù)合復(fù)合判據(jù)自由能判據(jù)自由能將更適合于所有的反應(yīng)過(guò)程。將更適合于所有的反應(yīng)過(guò)程。4、過(guò)程的自發(fā)性只能用于判斷過(guò)程的

9、方向，不、過(guò)程的自發(fā)性只能用于判斷過(guò)程的方向，不能確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生和過(guò)程發(fā)生的速率。能確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生和過(guò)程發(fā)生的速率。如如鋼制器件腐蝕、裝在不同地方的氣體等例子鋼制器件腐蝕、裝在不同地方的氣體等例子。 5、在討論過(guò)程的方向時(shí)，我們指的是沒(méi)有外界、在討論過(guò)程的方向時(shí)，我們指的是沒(méi)有外界干擾時(shí)體系的性質(zhì)。如果允許外界對(duì)體系施加某干擾時(shí)體系的性質(zhì)。如果允許外界對(duì)體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。種作用，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。例如水、石灰石分解、石墨轉(zhuǎn)化為金剛石。例如水、石灰石分解、石墨轉(zhuǎn)化為金剛石。 6、反應(yīng)的自發(fā)性也受外界條件的影響。如石灰、反應(yīng)的自發(fā)性也受外界條件的影響。如石

10、灰石分解，常溫下是非自發(fā)的，但在石分解，常溫下是非自發(fā)的，但在1273K時(shí)是自時(shí)是自發(fā)的反應(yīng)。發(fā)的反應(yīng)。例例1 下列過(guò)程是非自發(fā)的是下列過(guò)程是非自發(fā)的是 （ ）A、水由高處向低處流；、水由高處向低處流；B、天然氣的燃燒；、天然氣的燃燒；C、鐵在潮濕空氣中生銹；、鐵在潮濕空氣中生銹；D、室溫下水結(jié)成冰、室溫下水結(jié)成冰例例2 碳酸銨（碳酸銨（NH4）2CO3在室溫下就能自在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對(duì)其說(shuō)法中正確的是發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對(duì)其說(shuō)法中正確的是 A、其分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體、其分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大；系的熵增大；B、其分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量；、其分解

11、是因?yàn)橥饨缃o予了能量；C、其分解是吸熱反應(yīng)，據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解；其分解是吸熱反應(yīng)，據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解；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。DA1、下列說(shuō)法正確的是、下列說(shuō)法正確的是 （ ）A、凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，由于吸熱反、凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，由于吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的；應(yīng)都是非自發(fā)的；B、自發(fā)反應(yīng)一定是熵增、自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減少或不變；大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減少或不變；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、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)。2、自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是、自

12、發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是 （ ）A、吸熱反應(yīng)；、吸熱反應(yīng)；B、放熱反應(yīng)；、放熱反應(yīng)；C、熵增加反應(yīng)；、熵增加反應(yīng)；D、熵增加或者放熱反應(yīng)、熵增加或者放熱反應(yīng)。CD3、下列說(shuō)法正確的是、下列說(shuō)法正確的是 （ ）A、放熱反應(yīng)一定是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)；、放熱反應(yīng)一定是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)；B、吸熱反應(yīng)一定是非自發(fā)進(jìn)行的；、吸熱反應(yīng)一定是非自發(fā)進(jìn)行的；C、自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定容易發(fā)生；、自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定容易發(fā)生；D、有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。、有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。4、250C和和1.01105Pa時(shí)，反應(yīng)時(shí)，反應(yīng) 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；）； H=56.76kJ/mol，自發(fā)進(jìn)行的原因是，

13、自發(fā)進(jìn)行的原因是 A、是吸熱反應(yīng)；、是吸熱反應(yīng)；B、是放熱反應(yīng)；、是放熱反應(yīng)；C、是熵減少的反應(yīng)；、是熵減少的反應(yīng)；D、熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)、熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)。DD1、提前做好作業(yè)紙，及時(shí)刪改，保證質(zhì)量。、提前做好作業(yè)紙，及時(shí)刪改，保證質(zhì)量。2、作業(yè)布置量適中（、作業(yè)布置量適中（30-40分鐘）分鐘）3、及時(shí)、認(rèn)真批改并作出相關(guān)統(tǒng)計(jì)。、及時(shí)、認(rèn)真批改并作出相關(guān)統(tǒng)計(jì)。4、及時(shí)針對(duì)性的評(píng)講。、及時(shí)針對(duì)性的評(píng)講。1、把每一次作業(yè)當(dāng)作測(cè)試。、把每一次作業(yè)當(dāng)作測(cè)試。2、認(rèn)真書(shū)寫(xiě)、及時(shí)、獨(dú)立完成。、認(rèn)真書(shū)寫(xiě)、及時(shí)、獨(dú)立完成。3、及時(shí)訂正。、及時(shí)訂正。4、定期整理、裝訂。、定期整理、裝訂。讓我們真正

14、做到教學(xué)相長(zhǎng)讓我們真正做到教學(xué)相長(zhǎng)7、已知：、已知：T、Pkpa時(shí)，容積為時(shí)，容積為V 的密閉容器的密閉容器中充有中充有1molA和和2molB，保持，保持恒溫恒壓恒溫恒壓使反應(yīng)使反應(yīng)達(dá)平衡：達(dá)平衡：A（g）+B（g） C（g），平衡時(shí)），平衡時(shí)C 的體積分?jǐn)?shù)為的體積分?jǐn)?shù)為40欲保持溫度、壓強(qiáng)在上述條件下不變，在密欲保持溫度、壓強(qiáng)在上述條件下不變，在密閉容器中充入閉容器中充入2molA和和4molB，則平衡時(shí)體系，則平衡時(shí)體系容積為容積為 ，C的體積分?jǐn)?shù)為的體積分?jǐn)?shù)為 ，另選一容積固定不變的密閉容器，仍控制溫度另選一容積固定不變的密閉容器，仍控制溫度為為T，加入，加入1molB和和1molC，

15、要使平衡時(shí)，要使平衡時(shí)C 的的體積分?jǐn)?shù)仍為體積分?jǐn)?shù)仍為40，則該密閉容器體積為，則該密閉容器體積為10V/7405V/7=2Q2-2Q3 011（06重慶卷）已知反應(yīng)重慶卷）已知反應(yīng)mX(g)+nY(g) qZ(g)的的Hq,在恒容密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平在恒容密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.通入稀有氣體使壓強(qiáng)增大，平衡將正向移動(dòng)通入稀有氣體使壓強(qiáng)增大，平衡將正向移動(dòng)B.X的正反應(yīng)速率是的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的的逆反應(yīng)速率的m/n倍倍C.降低溫度，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變小降低溫度，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變小D.增加增加X(jué)的物質(zhì)的量，的物質(zhì)

16、的量，Y的轉(zhuǎn)化率降低的轉(zhuǎn)化率降低6（全國(guó)）反應(yīng)（全國(guó)）反應(yīng) 2A（g）+ B（g） 2C（g）；）；H 0 。下列反應(yīng)有利于生成。下列反應(yīng)有利于生成C的是的是A. 低溫、低壓低溫、低壓 B. 低溫、高壓低溫、高壓C. 高溫、高壓高溫、高壓 D. 高溫、低壓高溫、低壓BC（06上海上海25）（3)t(高于高于850)時(shí)，在相同容器中發(fā)生上述時(shí)，在相同容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如上表。反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如上表。表中表中3min4min之間反應(yīng)處于之間反應(yīng)處于_狀狀態(tài)；態(tài)； C1數(shù)值數(shù)值_0.08 molL (填大于、填大于、小于或等于小于或等于)。平衡平衡 反應(yīng)在反應(yīng)在4

17、min5min問(wèn)，平衡向逆方向問(wèn)，平衡向逆方向移動(dòng)，可能的原因是移動(dòng)，可能的原因是_(單選單選)， 表中表中5min6min之間數(shù)值發(fā)生變化，可之間數(shù)值發(fā)生變化，可能的原因是能的原因是_(單選單選)。 a增加水蒸氣增加水蒸氣 b降低溫度降低溫度 c使用催化劑使用催化劑 d增加氫氣濃度增加氫氣濃度d a （05年江蘇卷）年江蘇卷）18一定溫度下，在恒容密閉一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g) +B(g) 3C(g)若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)充入若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)充入2 mol A和和2 mol B，達(dá)平，達(dá)平衡后衡后A的體積分?jǐn)?shù)為的體積分?jǐn)?shù)為a %。其他條件不變時(shí)，。其他條件不變

18、時(shí)，若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于的體積分?jǐn)?shù)大于a %的是的是A.2 mol C B.2 mol A、1 mol B和和1 mol HeC.1 mol B和和1 mol C D. 2 mol A、3 mol B和和3 mol CAB0 xy（05年廣東卷年廣東卷14.）在一定條件下，固定容積的）在一定條件下，固定容積的密閉容器中反應(yīng)：密閉容器中反應(yīng)：2NO2（g） O2（g）+ 2NO（g）；）；H0 達(dá)到平穩(wěn)。當(dāng)改變其中一個(gè)條件達(dá)到平穩(wěn)。當(dāng)改變其中一個(gè)條件X，Y隨隨X的變化符合圖中曲線的是的變化符合圖中曲線的是A. 當(dāng)當(dāng)X表示溫度時(shí)，表示溫度時(shí)，Y表示表示NO2的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量B. 當(dāng)當(dāng)X表示壓強(qiáng)時(shí)，表示壓強(qiáng)時(shí)，Y表示表示NO2的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率C.