2-4化学反应进行的方向.ppt

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1、化学反应进行的快慢化学反应的限度化学反应进行的方向——化学反应速率——化学平衡——？化学反应原理第四节化学反应进行的方向一、自发过程与自发反应1、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。2、自发反应：在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应。日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律∶自发过程的共同特点是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）。1、焓判据：二、化学反应方向的判据4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)==4Fe(OH)3(s)△H(298K)=-444.3kJ

2、·mol-1NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)==CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)△H(298K)=+37.30kJ·mol-1(自发反应)一些吸热反应在室温下不能自发,但在较高温度下能自发,如碳酸钙分解反应。反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是惟一因素。多数能自发进行的化学反应是放热反应。这是判断化学反应进行方向的判据之一。有些吸热反应也能自发进行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:在密闭条件下，体系由有序自发地转变为无序的倾向，即混乱程度增加。思

3、考：固体硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠和蔗糖都能溶于水，它们的溶解过程与焓变有关吗？是什么因素决定它们的溶解过程能自发进行？同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如同一物质：S（g）﹥S（l）﹥S（s）。同一条件下，不同的物质的熵不同由大量粒子组成的体系中，人们定义一个物理量——熵来描述体系的混乱度，符号为S。熵值越大，体系混乱度越大。单位是J·K-1·mol-12、熵判据（1）熵变（△S）∶化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在着熵变。△S=S反应产物（反应产物总熵）－S反应物（反应物总熵）（2）在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个

4、原理叫做熵增原理。该原理是用来判断过程的方向的又一个因素，又称为熵判据。产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值（△S＞0），为熵增加反应。许多熵增反应在常温常压下能自发进行，有些在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行。又如：铝热反应是熵减反应，它在一定条件下也可自发进行。有没有熵减的过程也能自发进行？如：-10℃的液态水就会自动结冰。可见，反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是惟一因素。3、焓变与熵变对反应方向的共同影响温度、压强一定的条件下，化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的判据为：

5、△G=△H-T△S：△G=△H-T△S＜0反应能自发进行△G=△H-T△S＞0反应不能自发进行焓变与熵变的作用相同时，可直接判断反应是否能自发进行；当焓变与熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，某一因素占主导地位。ΔHΔS△H-T△S结论实例＋－始终＋任何温度均不自发CO(g)=C(s)+1/2O2(g)－＋始终－任何温度均自发H2(g)+F2(g)=2HF(g)－－低温－高温＋低温自发高温不自发HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)H2O(l)=H2O(s)＋＋低温＋高温－低温不自发高温自发CaCO(s)=CaO(s)+CO2(g)H2O(l)=H2O

6、(g)小结：能量判据和熵判据的应用1、由能量判据∶放热过程（△H﹤0）常容易自发进行；2、由熵判据∶若干熵增过程（△S﹥0）是自发的；3、很多情况下，应两个判据兼顾△G=△H-T△S。4、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。例如教材P35中举到的水泵、石灰石分解、石墨转化为金刚石的例子。6、反应的自发性也受外界条件如温度的影响。如石灰石分解，常温下是非自发的，但在1273K时是自发的反应。5、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。如教材P35举的钢制器

7、件、装在不同地方的气体等例子。DA练习：2、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，据能量判据不能自发分解D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。1、下列过程是非自发的是∶（）A、水由高处向低处流B、天然气的燃烧C、铁在潮湿空气中生锈D、室温下水结成冰3、下列说法正确的是∶（）A、放热反应一定是自发进行的反应；B、吸热反应一定是非自发进行的C、自发进行的反应一定容易发生D、有些吸热反应也能自发进行。DD4、250C和1.01

8、×105Pa时，反应2N