第-課-時-化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷依據(jù)

反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第2課時化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷依據(jù)高三總復(fù)習(xí)感受自發(fā)過程(spontaneousprocess)：1、將一滴墨水滴進半杯清水中；2、將充氣氣球的彈簧夾松開；3、打開盛香水的瓶子的瓶塞。Cu和AgNO3反應(yīng)NaOH和HCl反應(yīng)Na投入H2O中鐵生銹一、自發(fā)進行的反應(yīng)在一定條件下無需外界幫助就能自動進行的反應(yīng)例如：酸堿中和反應(yīng)、可燃物的燃燒等可燃物的燃燒雖然要“點燃”這個條件，但點燃后就能自己燃燒，它是自發(fā)進行的反應(yīng)。但是水電解成氫氣和氧氣，就需要持續(xù)不斷地通電才能反應(yīng)，一旦停電反應(yīng)就停止，該反應(yīng)是非自發(fā)進行的反應(yīng)。經(jīng)驗：如果要讓反應(yīng)進行，需要持續(xù)“幫助”，這個反應(yīng)是非自發(fā)的，若反應(yīng)雖需“幫助”但一旦開始反應(yīng)就不需要再“幫助”，則這個反應(yīng)往往是自發(fā)的。對于一個化學(xué)反應(yīng)，從能量的角度來看，生成物的能量越低越穩(wěn)定，反應(yīng)就越容易進行。放熱反應(yīng)使生成物的能量降低，即ΔH<0有利于化學(xué)反應(yīng)的進行。所以，絕大多數(shù)的放熱反應(yīng)能自發(fā)進行。思考：所有的自發(fā)進行的反應(yīng)都是放熱的嗎？吸熱反應(yīng)就不能自發(fā)進行嗎？例如，氯化銨與熟石灰的反應(yīng)能自發(fā)進行，但該反應(yīng)卻是一個吸熱反應(yīng)！可見，除焓變外，還有其它因素也能夠影響反應(yīng)的方向。這其中就有一個很重要的因素是體系的混亂度。大多數(shù)變化方向是趨向于混亂度增大的方向進行?！鱃=△H-T△S＜0反應(yīng)能自發(fā)進行(spontaneousprocess)：（G叫作吉布斯自由能）思考：所有的自發(fā)進行的反應(yīng)都是放熱的嗎？吸熱反應(yīng)就不能自發(fā)進行嗎？但是水電解成氫氣和氧氣，就需要持續(xù)不斷地通電才能反應(yīng)，一旦停電反應(yīng)就停止，該反應(yīng)是非自發(fā)進行的反應(yīng)。B、2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)若變化后混亂度減小，則ΔS<0②分子數(shù)增多，分子種類增多則熵增大所以，該反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進行。對于一個化學(xué)反應(yīng)，從能量的角度來看，生成物的能量越低越穩(wěn)定，反應(yīng)就越容易進行。C、減焓、增熵有利于反應(yīng)的進行。例如，冰變成水，ΔS>0；熵增是自然界的普遍規(guī)律。水蒸氣液化，ΔS<0對下列問題你是否有了更清晰的認識：2、將充氣氣球的彈簧夾松開；6J·mol-1·K-1×10-3描述體系混亂度的物理量，Sm（s）＜Sm（l）＜Sm（g）A、NH4Cl=HCl+NH3水的三態(tài)的熵（Sm表示物質(zhì)的量為1mol）在一定條件下無需外界幫助就能自動進行的反應(yīng)可見，除焓變外，還有其它因素也能夠影響反應(yīng)的方向。A、NH4Cl=HCl+NH3例題：已知CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)，所以，該反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進行。例如，冰變成水，ΔS>0；對下列問題你是否有了更清晰的認識：請你談?wù)勆钪谢靵y度增加（熵增）的現(xiàn)象？ΔS越大，越有利于化學(xué)反應(yīng)的進行。C、2NO2=N2O4B、2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)要綜合考慮ΔS和ΔH以及溫度。熵(entropy):描述體系混亂度的物理量，符號：S單位：J·mol-1·K-1自由論壇：請你談?wù)勆钪谢靵y度增加（熵增）的現(xiàn)象？對下列問題你是否有了更清晰的認識：1、絕對純凈的物質(zhì)是沒有的？2、工業(yè)化以來人類的生存環(huán)境惡化？熵增是自然界的普遍規(guī)律。但是水電解成氫氣和氧氣，就需要持續(xù)不斷地通電才能反應(yīng)，一旦停電反應(yīng)就停止，該反應(yīng)是非自發(fā)進行的反應(yīng)?？梢?，除焓變外，還有其它因素也能夠影響反應(yīng)的方向。一般地，①混亂度（熵）:氣態(tài)>溶液>液態(tài)>固態(tài)對于一個化學(xué)反應(yīng)，從能量的角度來看，生成物的能量越低越穩(wěn)定，反應(yīng)就越容易進行。C、減焓、增熵有利于反應(yīng)的進行。1、絕對純凈的物質(zhì)是沒有的？描述體系混亂度的物理量，水的三態(tài)的熵（Sm表示物質(zhì)的量為1mol）A、相同條件下，自發(fā)變化的逆過程是非自發(fā)過程；對下列問題你是否有了更清晰的認識：△G=△H-T△S＝0反應(yīng)達到平衡狀態(tài)若變化后混亂度減小，則ΔS<0對下列問題你是否有了更清晰的認識：

水的三態(tài)的熵（Sm表示物質(zhì)的量為1mol）Sm（s）＜Sm（l）＜Sm（g）二、熵和熵變用于衡量一個體系混亂度的物理量叫做“熵”，符號S熵變：反應(yīng)前后熵的變化，符號ΔS若變化后混亂度增大，則ΔS>0若變化后混亂度減小，則ΔS<0ΔS越大，越有利于化學(xué)反應(yīng)的進行。一般地，①混亂度（熵）:氣態(tài)>溶液>液態(tài)>固態(tài)②分子數(shù)增多，分子種類增多則熵增大例如，冰變成水，ΔS>0；水蒸氣液化，ΔS<0CaCO3=CaO+CO2ΔS>0判斷下列反應(yīng)的ΔS>0還是<0：A、NH4Cl=HCl+NH3B、2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)C、2NO2=N2O4D、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔS>0ΔS>0ΔS<0ΔS<0三、如何判斷一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進行要綜合考慮ΔS和ΔH以及溫度。一般地，化學(xué)反應(yīng)放熱越多，體系混亂度越大，則反應(yīng)越容易進行，即當(dāng)ΔH<0同時ΔS>0時，反應(yīng)可以自發(fā)進行；相反，當(dāng)ΔH>0同時ΔS<0時，反應(yīng)不能自發(fā)進行。這可以通過反應(yīng)的“自由能變化（ΔG）”來判斷：ΔG=ΔH-TΔS，當(dāng)ΔG<0時反應(yīng)能自發(fā)進行。

研究表明：在溫度、壓強一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進行方向的判據(jù)是

△G=△H-T△S（G叫作吉布斯自由能）△G=△H-T△S＜0

反應(yīng)能自發(fā)進行△G=△H-T△S＞0反應(yīng)不能自發(fā)進行△G=△H-T△S＝0反應(yīng)達到平衡狀態(tài)

H

△S自發(fā)趨勢

△G＜0＞0自發(fā)任意溫度任意溫度不自發(fā)不自發(fā)不自發(fā)自發(fā)自發(fā)高溫高溫低溫低溫溫度影響＜0＞0＜0＜0＜0＜0＜0＞0＞0＞0＞0＞0ΔHΔS一定不能自發(fā)進行一定能自發(fā)進行高溫下能自發(fā)進行低溫下能自發(fā)進行例題：已知CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)，ΔH（298K）=178.2KJ·mol-1,ΔS=169.6J·mol-1·K-1請通過計算說明該反應(yīng)在常溫能否自發(fā)進行，在什么溫度下能自發(fā)進行。常溫下：ΔG=178.2KJ·mol-1-298K×169.6J·mol-1·K-1×10-3

=127.7kJ·mol-1所以，該反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進行。若要讓該反應(yīng)自發(fā)進行，則ΔG<0，設(shè)溫度為T，代入公式，求得T=1051K所以，該反應(yīng)在1051K以上能自發(fā)進行。小結(jié)：A、相同條件下，自發(fā)變化的逆過程是非自發(fā)過程；

B、自發(fā)變化或非自發(fā)變化是在給定條件下而言的，若條件改變，自發(fā)過程可

非自發(fā)過程，而非自發(fā)過程可

自發(fā)過程；C、減焓、增熵有利于反應(yīng)的進行。練習(xí)：分析下列兩個反應(yīng)，判斷其ΔS是大于0還是小于0，并判斷反應(yīng)在什么溫度下能自發(fā)進行。1、4(Fe(OH)2(s)+2H2O(l