化學反應(yīng)進行的方向

關(guān)于化學反應(yīng)進行的方向第一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日學習要求1、了解焓、熵的概念，了解反應(yīng)的焓變和熵變的含義。2、理解焓判據(jù)和熵判據(jù)對化學反應(yīng)進行方向的共同影響3、學會利用焓判據(jù)和熵判據(jù)判斷反應(yīng)進行的方向第二頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日自學內(nèi)容并思考第三頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日1、什么是自發(fā)過程和非自發(fā)過程？列舉生活中常見的自發(fā)過程。2、不用借助外力就可以自動進行的自發(fā)過程的共同特點。3、什么是焓判據(jù)？如何用它判斷反應(yīng)進行的方向4、用焓判據(jù)來判斷反應(yīng)進行的方向全面么？5、有序穩(wěn)定還是無序穩(wěn)定？舉例說明6、什么是混亂度？熵的概念7、什么是熵判據(jù)？如何用它判斷反應(yīng)進行的方向8、用熵判據(jù)來判斷反應(yīng)進行的方向全面么？9、應(yīng)如何判斷反應(yīng)進行的方向？第四頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日水總是自發(fā)地由高處往低處流第五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日(1）高山流水是一個自發(fā)進行的自然過程。高處水為何要流到低處？

從能量角度分析，低處勢能低，穩(wěn)定。（2）低處水可以流到高處么？在“低水高流”的過程中一旦外界停止作功，該過程還能繼續(xù)進行下去么？

低處水可以借助外界做功流至高處，如用水車、水泵等。若停止做功，該過程不能繼續(xù)。第六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日自發(fā)過程：在一定條件下，不需要外力作用就能自動進行的過程。☆其特點：體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)。非自發(fā)過程：在一定條件下，需持續(xù)借助人為作用才能進行的過程。第七頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日化學反應(yīng)中的自發(fā)過程(1)鈉與水反應(yīng)：2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)

△H=－368kJ/mol(2)鐵生銹：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)△H=-824kJ/mol(3)氫氣和氧氣反應(yīng)：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol共同點——放熱反應(yīng)△H＜0第八頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日第九頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日一、能量判據(jù)

能量判據(jù)又稱焓判據(jù)，即△H＜0的反應(yīng)有自發(fā)進行的傾向。對于化學反應(yīng)而言，絕大多數(shù)的放熱反應(yīng)能自發(fā)進行，且放出的熱量越多，體系能量降低越多，反應(yīng)越完全。焓變是決定化學反應(yīng)能否自發(fā)進行的因素之一。第十頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日但是我們知道有些吸熱的過程也是自發(fā)的，例如：1、冰→液態(tài)水→水蒸氣2、氯化鈉晶體溶于水3、N2O5分解：2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)

△H=+56.7kJ/mol4、碳銨的分解：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol小結(jié)：焓判據(jù)能夠判斷化學反應(yīng)進行的方向，但它不全面。第十一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日兩種理想氣體的混合可順利自發(fā)進行既不吸熱也不放熱的自發(fā)過程H2O2O2和H2第十二頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日有序混亂討與流交論第十三頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日二、熵判據(jù)衡量一個體系混亂的物理量。熵(S)：體系的無序性越高，即混亂度越高，熵值就越大熵變△S：S反應(yīng)后-S反應(yīng)前體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向性△S越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進行熵判據(jù):△S＞0,有利于反應(yīng)自發(fā)進行，也叫做熵增原理。第十四頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日1、同一物質(zhì)，在氣態(tài)時熵最大，液態(tài)時次之，固態(tài)時最小。即S(g)＞S(l)＞S(s)2、固體的溶解過程、墨水擴散過程和氣體擴散過程。導致混亂度增加的因素3、產(chǎn)生氣體的反應(yīng)和氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)熵變是判斷反應(yīng)進行方向的另一個因素第十五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日判斷下列過程的熵變1.冰→液態(tài)水→水蒸氣2.氯化鈉晶體溶于水3.N2O5分解：2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)

△H=+56.7kJ/mol4.CO(g)＝C(s)+1/2O2(g)△S＞0△S＞0△S＞0△S＜0第十六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日故熵判據(jù)能夠判斷化學反應(yīng)進行的方向，但它也不全面。但是，有的化學反應(yīng)△S＜0也能自發(fā)進行，例如:-10℃的液態(tài)水就會自動結(jié)冰成為固態(tài)就是熵減的過程。第十七頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日【合作探究】結(jié)論：正確判斷一個化學反應(yīng)是否能夠自發(fā)進行必須綜合考慮反應(yīng)的焓變和熵變?；瘜W反應(yīng)自發(fā)進行的全面判據(jù)到底是什么呢?第十八頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日三、化學反應(yīng)自發(fā)進行的方向2、物質(zhì)的混亂度趨于增加1、物質(zhì)具有的能量趨于降低H(焓變)S(熵變)>0焓(H)判據(jù)熵(S)判據(jù)放熱反應(yīng)焓變熵變化學反應(yīng)能否自發(fā)進行自發(fā)進行不自發(fā)進行不能定性判斷不能定性判斷H<0H<0H>0H>0S>0S>0S<0S<0熵增原理<0第十九頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日

3、復合判據(jù)：

G=H-TS恒溫恒壓下，判斷化學反應(yīng)進行的方向的依據(jù)G＜0反應(yīng)自發(fā)進行G=0反應(yīng)達到平衡狀態(tài)G＞0反應(yīng)不能自發(fā)進行第二十頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日H＞0S＞0HSH＜0S＞0H＞0S＜0H＜0S＜0反應(yīng)自發(fā)進行高溫下反應(yīng)自發(fā)進行低溫下反應(yīng)自發(fā)進行反應(yīng)不能自發(fā)進行G=H-TS第二十一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日課堂習題第二十二頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日1.知道了某過程有自發(fā)性之后，則A.可判斷出過程的方向B.可確定過程是否一定會發(fā)生C.可預測過程發(fā)生完成的快慢D.可判斷過程的熱效應(yīng)A第二十三頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日2.已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學方程式為：①C(金剛石、s)+O2(g)＝CO2(g)△H1＝－395.41kJ/mol②C(石墨、s)+O2(g)＝CO2(g)△H2＝－393.51kJ/mol關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是A.金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進行的過程B.石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進行的過程

C.石墨比金剛石能量低D.金剛石比石墨能量低AC第二十四頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日3.碳銨[(NH4)2CO3]在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對其說法中正確的是A.碳銨分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體，使體系的熵增大。B.碳銨分解是因為外界給予了能量C.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D.碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。A第二十五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日4.以下自發(fā)反應(yīng)可用能量判據(jù)來解釋的是()A.硝酸銨自發(fā)地溶于水B.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)；

△H=+56.7kJ/mol

C.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);

△H=+74.9kJ/mol

D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6kJ/molD第二十六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日5.下列說法正確的是()A.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)性的。B.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C.自發(fā)反應(yīng)在恰當條件下才能實現(xiàn)。D.自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實現(xiàn)。C

第二十七頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日6.自發(fā)進行的反應(yīng)一定是（）A.吸熱反應(yīng)；B.放熱反應(yīng)；C.熵增加反應(yīng)；D.熵增加或者放熱反應(yīng)。D第二十八頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日CompanyLogo

7.某化學反應(yīng)其△H=-122kJ·mol-1，?S=231J·mol-1·K-1，則此反應(yīng)在下列哪種情況下可自發(fā)進行()A.在任何溫度下都能自發(fā)進行B.在任何溫度下都不能自發(fā)進行C.僅在高溫下自發(fā)進行D.僅在低溫下自發(fā)進行A第二十九頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期日8.判斷下列反應(yīng)能否自發(fā)進行2KClO3(s)==2KCl(s)+3O2(g)