化学反应进行的方向

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,No.1,自主学案,No.2,课堂讲义,No.3,知能演练,工具,第二章 化学反应速率和化学平衡,栏目导引,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,化学反应进行的方向,第四节 化学反应进行的方向,高,山,流,水,水总是自发地由高处往低处流,自然界中有许多自然而然发生的现象，请同学们联系生活知识，列举一些能自动发生的例子？,自,由,落,体,运,动,散 热,【,思考与交流,】,以上的这些过程有什么共同点？,不用借助于,_,就可以,自动进行的过程,外力,1,自发过程,(1),含义：在一定条件下，,就可以自动进行的过程。,(2),特点：体系趋向于从,状态转变为,状态,(,体系对外部,或者,能量,),。,2,自发反应,(1),含义：在给定的一组条件下，可以,地进行到显著程度的化学反应。,不用借助于外力,高能,低能,做功,释放,自发,一、自发过程与自发反应,1,自发过程与自发反应的区别,(1),自发过程是指在一定条件下，不用借助外力就可以自动进行的过程；自发反应是指在一定条件下，可以自发地进行到显著程度的化学反应。,(2),自发过程可以是物理过程，不一定是自发反应；而自发反应一定是自发过程。,2,自发过程和自发反应可被用来完成有用功，如向下流动的水可推动机器，甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功，锌与,CuSO,4,溶液的反应可被设计成原电池，可将氢气燃烧反应设计成燃料电池等。,对于化学反应来说 ， ,H, 0,，,即反应放热 ，,反应放热使体系能量,_,，能量越低物质就越,_,H,物质熵大小的规律：,b,、物质的量越大，分子数越多，,S,越大。,C,、物质的组成越复杂，,S,越大。 一般组成,物质的原子种类相同时，一个分子中的原,子数越多，,S,越大。,S,(,甲醇,)_,S,(,乙醇,)_,S,(,丙醇,),0,增大,S,=,S,生成物,S,反应物,即,S,0,的过程有自发进行的倾向,三、熵、熵增原理、熵判据,3.,熵判据：,用熵增原理来判断过程能否自发进行,请判断下列自发反应过程是熵增还是熵减？,2N,2,O,5,(g),=,4NO,2,(g)+O,2,(g), HCl(g),NH,3,(g),NH,4,Cl(s),熵增,熵减,在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既可能与焓变（ ,H,）有关，又可能与熵变（,S,）有关。那么究竟应该如何判断一个反应能否自发进行呢？,四、复合判据,自由能变化,G,G,H,T ,S,G,单位：,G0,，反应不能自发进行,KJ/mol,吉,布,斯,吉布斯自由能,1876,年美国著名数学物理学家，数学化学家吉布斯在康涅狄格科学院学报上发表了奠定化学热力学基础的经典之作,论非均相物体的平衡,的第一部分。,1878,年他完成了第二部分。这一长达三百余页的论文被认为是化学史上最重要的论文之一，其中提出了,吉布斯自由能,，,化学势,等概念，阐明了,化学平衡,、,相平衡,、表面吸附等现象的本质。,H,T ,S,焓变,熵变,自由,能变,反应能否自发进行,H,0,H,0,S,0,S,0,H,0,S,0,G,0,否,规律方法总结,自发反应中的焓变和熵变的关系,1、在温度、压强一定的条件下，放热的熵增加的反应一定能自发进行,2、在温度、压强一定的条件下，吸热的熵减少的反应一定不能自发进行,3、当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，可能某一因素占主导地位,4、当焓变和熵变的作用相反且二者相差不大，温度可能对反应的方向起决定性作用,5、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种理想,气体的混合等。,注 意,1.,在讨论过程的方向时，我们指的是,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,_,的结果。,例如,:,用水泵将水抽至高处,高温下使石灰石分解,相反,注 意,2.,反应的自发性受外界条件的影响。,3.,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。,如石灰石分解，常温下是非自发的，,但在,1273K,时是自发的。,1,下列过程均为自发过程的是,(,),铵盐的溶解烧碱与盐酸反应,Zn,与稀,H,2,SO,4,反应氢气在氧气中燃烧,Mg,在空气中燃烧铝热反应,墨水在水中的扩散电解熔融的氯化钠,A,B,C,D,解析：自发过程指在一般条件下能自动发生的过程，它包括自发反应。而电解熔融的氯化钠要在直流电作用下进行，不能自发。,答案：,D,2,下列过程是熵增加的是,(,多选,)(,),A,一定条件下，水由气态变成液态,B,高温高压条件下使石墨转化为金刚石,C,2N,2,O,5,(g)=4NO,2,(g),O,2,(g),D,散落的火柴的无序排列,解析：本题考查熵的定义，体系都有由有序自发地转变为无序的倾向，即使是同一种物质，也存在着气态熵值,液态熵值,固态熵值。,A,中熵值减小，,B,中熵值不变，,C,、,D,中熵值增大。,答案：,CD,3,25 ,、,1.0110,5,Pa,时，反应：,2N,2,O,5,(g)=4NO,2,(g),O,2,(g),H,56.7 kJ/mol,自发进行的原因是该反应,(,),A,是吸热反应,B,是放热反应,C,是熵减反应,D,熵增效应大于能量效应,解析：该反应是吸热反应，从焓判据角度分析，不能自发进行。但该反应是一个熵增的反应，该反应可自发进行，所以应是熵增效应大于能量效应。,答案：,D,4,下列说法中正确的是,(,),A,能自发进行的反应一定能迅速发生反应,B,非自发进行的反应一定不可能发生反应,C,能自发进行的反应实际可能没有发生反应,D,常温下，,2H,2,O=2H,2,O,2,，即常温下水的分解反应是自发反应,解析：,H,T,S,这个判据指的是在温度、压强一定的条件下，化学反应自动发生的趋势，即反应发生的可能性，它并不能说明在该条件下一个可能自发进行的化学反应能否实际发生，因为化学反应能否实际发生还涉及反应速率的问题，所以,A,不正确，非自发不含有“不可能”之意。例如：水的分解在常温常压下是非自发的，但在通直流电条件下，电解生成氢气和氧气，只不过消耗了其他功，所以选项,B,错误；水在常温常压下电解才发生分解，即环境对它做电功才能使它发生，所以是非自发反应，,D,不正确。,答案：,C,5,已知,“,凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应,”,。根据所学知识判断，下列反应中，在任何温度下都不自发进行的是,(,),A,2O,3,(g)=3O,2,(g),H,0,C,N,2,(g),3H,2,(g)=2NH,3,(g),H,0,答案：,B,解析：放热反应、熵增加的反应有利于自发进行，即,H,T,S,0,的反应一定非自发，即吸热反应，熵减的反应一定非自发。,6,(12,分,),判断下列反应的熵值增加、减小还是不变：,(1)2H,2,(g),O,2,(g),=,2H,2,O(l),(2)H,2,(g),Cl,2,(g),=,2HCl(g),(3)(NH,4,),2,CO,3,(s)=NH,4,HCO,3,(s),NH,3,(g),(4)Cu(s),Cl,2,(g)= CuCl,2,(s),答案：,(1),减小,(2),不变,(3),增大,(4),减小,解析：,(1),反应物状态为气态，生成物为液态，熵减小；,(2),反应前后气体物质的量不变，熵不变；,(3),固体分解生成气体，熵增大；,(4),气体反应生成固体，熵减小。,