化学反应进行的方向
图片预览
文档简介
课件25张PPT。第四节
化学反应进行的方向自
由
落
体
运
动
散 热请尽可能多地列举你熟知的自发过程。自发过程：在一定条件下，不需要外力作用就能自动进行的过程；非自发过程：在一定条件下，需持续借助人为作用才能进行的过程。自发过程：
①自然界中水总是从高处往低处流；
②电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；
③室温下冰块自动融化；
④墨水扩散；
⑤食盐溶解于水；
⑥火柴棒散落等。非自发过程：
①利用水泵将水从低处抽向高处；
②通电将水分解成H2和O2。如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？酸碱中和、白磷自燃、铁和硫酸反应等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点？共同特点： △H < O即放热反应
放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定， △H < O有利于反应自发进行。从能量角度分析它们为什么可以自发？一、能量判据（焓判据）体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量～△H ﹤0）。△H＜0的反应有自发进行的倾向。只根据焓变来判断反应进行的方向是______的不全面自发反应一定要△H < O ？思考：N2O5分解： 2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)
△H=+56.7kJ/mol碳铵的分解：
(NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)
△H=+74.9 kJ/mol结论：△H < O有利于反应的自发进行，自发反应不一定要△H < O。焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一 因素。分析：①.氯化钠晶体溶于水
②.N2O5分解： 2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)；
△H=+56.7kJ/mol二、熵判据为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性，提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素→熵。小知识：1.用来量度混乱(或无序)程度的物理量，符号用S表示。单位：J?mol-1?K-1 。①.熵值越大，体系混乱程度越大。③.n越多，S越大。②.同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）。 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。即熵变△S>0。1.熵变：△S= S生成物－ S反应物 ,当△S>0，表示反应后熵值增大，即体系的混乱度增加，变得稳定。熵判据：结论：混乱度越大越稳定，△S > 0 有利于反应自发进行。请判断下列过程是熵增还是熵减？① 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)② HC(g)＋NH3(g)＝NH4Cl(s)增减思考：△S>0的反应一定是自发进行的吗？室温时冰融化，0℃时水结冰。结论：△S > O有利于反应自发进行，
自发反应不一定要△S > O。熵变是反应能否自发进行一个因素, 但不是惟一因素。很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据兼顾。由焓判据和熵判据组合成的复合判据将更适合于所有的过程。3.复合判据（自由能变化）△G＝△H－T △S单位：KJ/mol△ G<0，反应可自发进行
△ G=0，反应到达平衡状态
△ G>0，反应不能自发进行吉
布
斯
注意：(1)很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据兼顾。由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据(吉布斯自由能变△G)将更适合于所有的过程。(2)过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。例如:涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现；又如装在不同地方的气体等例子。(3)在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。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。如：
水泵可以把水从低水位升至高水位；用高温可使石灰石分解；高温高压石墨转化为金刚石的例子，实现后者的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。(4).反应的自发性受外界条件的影响。如:石灰石分解，常温下是非自发的,但在1273K时是自发的。1 . 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，据能量判据碳酸铵不能自发分解；
D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。
AD2.下列说法正确的是∶（ ）
A、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的；
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。
C3.下列说法不正确的是（ ）
A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的反应都是放热反应。
B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。
C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热
D. 一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关CD5.下列反应中，熵减小的是（ ）A. (NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)B. 2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)C. MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)D. 2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)4.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=+56.7kJ/mol
C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); △H=+74.9 kJ/mol
D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-571.6 kJ/molD6.下列反应中，在高温下不能自发进行的是:D. CO(g)＝C(s)＋1/2O2B. 2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)A. (NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(s)D熵减熵增熵增熵增影响因素：小结：焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发
化学反应进行的方向自
由
落
体
运
动
散 热请尽可能多地列举你熟知的自发过程。自发过程：在一定条件下，不需要外力作用就能自动进行的过程；非自发过程：在一定条件下，需持续借助人为作用才能进行的过程。自发过程：
①自然界中水总是从高处往低处流；
②电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；
③室温下冰块自动融化；
④墨水扩散；
⑤食盐溶解于水；
⑥火柴棒散落等。非自发过程：
①利用水泵将水从低处抽向高处；
②通电将水分解成H2和O2。如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？酸碱中和、白磷自燃、铁和硫酸反应等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点？共同特点： △H < O即放热反应
放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定， △H < O有利于反应自发进行。从能量角度分析它们为什么可以自发？一、能量判据（焓判据）体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量～△H ﹤0）。△H＜0的反应有自发进行的倾向。只根据焓变来判断反应进行的方向是______的不全面自发反应一定要△H < O ？思考：N2O5分解： 2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)
△H=+56.7kJ/mol碳铵的分解：
(NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)
△H=+74.9 kJ/mol结论：△H < O有利于反应的自发进行，自发反应不一定要△H < O。焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一 因素。分析：①.氯化钠晶体溶于水
②.N2O5分解： 2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)；
△H=+56.7kJ/mol二、熵判据为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性，提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素→熵。小知识：1.用来量度混乱(或无序)程度的物理量，符号用S表示。单位：J?mol-1?K-1 。①.熵值越大，体系混乱程度越大。③.n越多，S越大。②.同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）。 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。即熵变△S>0。1.熵变：△S= S生成物－ S反应物 ,当△S>0，表示反应后熵值增大，即体系的混乱度增加，变得稳定。熵判据：结论：混乱度越大越稳定，△S > 0 有利于反应自发进行。请判断下列过程是熵增还是熵减？① 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)② HC(g)＋NH3(g)＝NH4Cl(s)增减思考：△S>0的反应一定是自发进行的吗？室温时冰融化，0℃时水结冰。结论：△S > O有利于反应自发进行，
自发反应不一定要△S > O。熵变是反应能否自发进行一个因素, 但不是惟一因素。很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据兼顾。由焓判据和熵判据组合成的复合判据将更适合于所有的过程。3.复合判据（自由能变化）△G＝△H－T △S单位：KJ/mol△ G<0，反应可自发进行
△ G=0，反应到达平衡状态
△ G>0，反应不能自发进行吉
布
斯
注意：(1)很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据兼顾。由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据(吉布斯自由能变△G)将更适合于所有的过程。(2)过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。例如:涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现；又如装在不同地方的气体等例子。(3)在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。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。如：
水泵可以把水从低水位升至高水位；用高温可使石灰石分解；高温高压石墨转化为金刚石的例子，实现后者的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。(4).反应的自发性受外界条件的影响。如:石灰石分解，常温下是非自发的,但在1273K时是自发的。1 . 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，据能量判据碳酸铵不能自发分解；
D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。
AD2.下列说法正确的是∶（ ）
A、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的；
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。
C3.下列说法不正确的是（ ）
A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的反应都是放热反应。
B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。
C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热
D. 一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关CD5.下列反应中，熵减小的是（ ）A. (NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)B. 2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)C. MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)D. 2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)4.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=+56.7kJ/mol
C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); △H=+74.9 kJ/mol
D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-571.6 kJ/molD6.下列反应中，在高温下不能自发进行的是:D. CO(g)＝C(s)＋1/2O2B. 2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)A. (NH4 )2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(s)D熵减熵增熵增熵增影响因素：小结：焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发