化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向精品

1、關(guān)于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向精品現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第一頁，共53頁研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度研究化學(xué)反應(yīng)能否發(fā)生的問題-化學(xué)反應(yīng)速率問題化學(xué)反應(yīng)速率問題-化學(xué)平衡問題化學(xué)平衡問題-化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)反應(yīng)原理現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二頁，共53頁火柴棒散落火柴棒散落水往低處流水往低處流鎂條燃燒鎂條燃燒酸堿中和酸堿中和墨水?dāng)U散墨水?dāng)U散現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三頁，共53頁花開花謝現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四頁，共53頁自然界中水總是從高處往低處流；自然界中水總是從高處往低處流； 墨水?dāng)U散，食鹽溶解于水墨水?dāng)U散，食鹽溶解于水如何判斷一個過程，一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？如何判斷一個過程，一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？

2、1、生活中的自發(fā)過程、生活中的自發(fā)過程 生活中電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動，生活中電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動，其反方向也不會自動進(jìn)行；其反方向也不會自動進(jìn)行；生活中一般在室溫下，冰塊會融化；鐵器暴露在潮濕空生活中一般在室溫下，冰塊會融化；鐵器暴露在潮濕空氣中會生銹；甲烷和氧氣的混合氣體遇明火就燃燒，這些氣中會生銹；甲烷和氧氣的混合氣體遇明火就燃燒，這些過程都是自發(fā)的，其逆過程就是非自發(fā)的。過程都是自發(fā)的，其逆過程就是非自發(fā)的?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五頁，共53頁化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)的方向1.自發(fā)過程自發(fā)過程:在在一定條件下一定條件下不需外力作用不需外力作用就就能自能自動進(jìn)行

3、動進(jìn)行的過程的過程. 自發(fā)過程的特征自發(fā)過程的特征：有明確的有明確的方向性方向性，具有做功，具有做功的本領(lǐng)。要逆轉(zhuǎn)必須借助外界做功。的本領(lǐng)。要逆轉(zhuǎn)必須借助外界做功。2.非自發(fā)過程非自發(fā)過程 ：在：在一定條件一定條件下，下，需要外界做功需要外界做功才能進(jìn)行的過程。才能進(jìn)行的過程。3. 自發(fā)反應(yīng)自發(fā)反應(yīng):在在一定條件下一定條件下無需外界幫助就能自無需外界幫助就能自動進(jìn)行的反應(yīng)動進(jìn)行的反應(yīng).現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六頁，共53頁自發(fā)過程：在自發(fā)過程：在一定一定條條件件下，下，不需要外力作用不需要外力作用就能就能自動進(jìn)行自動進(jìn)行的過程；的過程；非自發(fā)過程：在非自發(fā)過程：在一定條件一定條件下，下，需持續(xù)借助人為需

4、持續(xù)借助人為 作用作用才能進(jìn)行的過程。才能進(jìn)行的過程。 一、自發(fā)過程自發(fā)過程與與非自發(fā)過程非自發(fā)過程點(diǎn)燃點(diǎn)燃2H2 + O2 = 2H20 NaOH + HCl = NaCl + H2O通電通電2H2O=2H2+O2自發(fā)反應(yīng)：自發(fā)反應(yīng)：在給定的一組條件下，一個反應(yīng)可以自發(fā)地在給定的一組條件下，一個反應(yīng)可以自發(fā)地 進(jìn)進(jìn)行到行到顯著程度顯著程度，就稱為自發(fā)反應(yīng)。，就稱為自發(fā)反應(yīng)?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第七頁，共53頁說明說明：(1)自然界中自然界中水由高處往低處流水由高處往低處流是自發(fā)過程，是自發(fā)過程，其逆過程就是非自發(fā)過程，其逆過程就是非自發(fā)過程，甲烷與氧氣甲烷與氧氣混合遇火就燃混合遇火就燃燒是自發(fā)反應(yīng)，

5、其逆向是非自發(fā)反應(yīng)。燒是自發(fā)反應(yīng)，其逆向是非自發(fā)反應(yīng)。 (2)自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)可被利用來完成有用功。自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)可被利用來完成有用功。如向下流動的水可推動機(jī)器如向下流動的水可推動機(jī)器 ，甲烷燃燒可在內(nèi)燃機(jī)，甲烷燃燒可在內(nèi)燃機(jī)中被利用來做功，可將氫氣燃燒反應(yīng)設(shè)計(jì)成燃燒電池中被利用來做功，可將氫氣燃燒反應(yīng)設(shè)計(jì)成燃燒電池等。等。 (3)非自發(fā)過程非自發(fā)過程要想發(fā)生，則必須對它做功，如要想發(fā)生，則必須對它做功，如利利用水泵可將水從低處流向高處，通電可將水分解生用水泵可將水從低處流向高處，通電可將水分解生成氫氣和氧氣成氫氣和氧氣?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第八頁，共53頁(4)在討論過程的方向時，指的是沒有外

6、界干擾時體系的在討論過程的方向時，指的是沒有外界干擾時體系的性質(zhì)。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)性質(zhì)。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。如水泵可以把水從低水位升至高水位；用相反的結(jié)果。如水泵可以把水從低水位升至高水位；用高溫可使石灰石分解。實(shí)現(xiàn)后者的先決條件是要向體系高溫可使石灰石分解。實(shí)現(xiàn)后者的先決條件是要向體系中輸入能量，該過程的本質(zhì)仍然是非自發(fā)性的。中輸入能量，該過程的本質(zhì)仍然是非自發(fā)性的。(5)反應(yīng)的自發(fā)性也受外界條件的影響。如常溫下石反應(yīng)的自發(fā)性也受外界條件的影響。如常溫下石灰石分解生成生石灰和二氧化碳是非自發(fā)性的，但灰石分解生成生石灰和二氧化碳是非自

7、發(fā)性的，但在在1273K時，這一反應(yīng)就是自發(fā)的反應(yīng)。時，這一反應(yīng)就是自發(fā)的反應(yīng)?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第九頁，共53頁 注意：注意：1.自發(fā)過程是一種傾向，不一定發(fā)生。自發(fā)過程是一種傾向，不一定發(fā)生。 例如：綁緊口的氣球里面的氣體和沒綁口的氣球里面例如：綁緊口的氣球里面的氣體和沒綁口的氣球里面的氣體都有自發(fā)混合到大氣里面的傾向，但是只有沒的氣體都有自發(fā)混合到大氣里面的傾向，但是只有沒綁口的氣球里面的氣體能夠混合到大氣中。綁口的氣球里面的氣體能夠混合到大氣中。2、過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程發(fā)、過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程發(fā)生的速率。生的速率。如鋼制器件腐蝕、酸堿中

8、和等例子。如鋼制器件腐蝕、酸堿中和等例子。 3、反應(yīng)的自發(fā)性也受外界條件的影響。如石灰石分解，、反應(yīng)的自發(fā)性也受外界條件的影響。如石灰石分解，常溫下是非自發(fā)的，但在常溫下是非自發(fā)的，但在1273K時是自發(fā)的反應(yīng)。時是自發(fā)的反應(yīng)。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十頁，共53頁知道了某過程有自發(fā)性之后，則知道了某過程有自發(fā)性之后，則 可判斷出過程的方向可判斷出過程的方向 可確定過程是否一定會發(fā)生可確定過程是否一定會發(fā)生 可預(yù)測過程發(fā)生完成的快慢可預(yù)測過程發(fā)生完成的快慢A.可判斷過程的熱效應(yīng)可判斷過程的熱效應(yīng)A練習(xí)：練習(xí)：現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十一頁，共53頁2、放熱的自發(fā)反應(yīng)、放熱的自發(fā)反應(yīng)(1)甲烷燃燒：甲烷燃燒：CH4

9、(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=-802.3 kJ/mol(2)鐵生銹：鐵生銹：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=-824 kJ/mol(3)氫氣和氧氣反應(yīng)：氫氣和氧氣反應(yīng)：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H=-571.6 kJ/mol(3)Fe(OH)2：4Fe(OH)2 + O2(g) +2H2O(l) = 4Fe(OH)3 ; H 0NH3 + HCl = NH4Cl H 0共同點(diǎn)共同點(diǎn)放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)H0現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十二頁，共53頁3、吸熱的自發(fā)過程、吸熱的自發(fā)過程 (1)室溫下冰塊的融化；硝酸鹽類的溶解等都是自發(fā)室溫下冰塊的融

10、化；硝酸鹽類的溶解等都是自發(fā)的吸熱過程。的吸熱過程。(2)N2O5分解：分解： 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)； H=+56.7kJ/mol(3) 碳銨的分解：碳銨的分解：(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); H=+74.9 kJ/mol4、既不吸熱也不放熱的自發(fā)過程、既不吸熱也不放熱的自發(fā)過程兩種理想氣體的混合等兩種理想氣體的混合等現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十三頁，共53頁練習(xí)練習(xí)：判斷自發(fā)與非自發(fā)（：判斷自發(fā)與非自發(fā)（室溫下室溫下）（1）打開活塞，分液漏斗中的水流進(jìn)燒杯打開活塞，分液漏斗中的水流進(jìn)燒杯 （2）鎂帶燃燒鎂帶燃燒 （3）氫氣燃燒氫氣燃燒 （4）水分

11、解成水分解成H H2 2和和O O2 2過程過程 自發(fā)自發(fā)自發(fā)自發(fā)自發(fā)自發(fā)非自發(fā)非自發(fā)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十四頁，共53頁判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù)判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù)思考：思考：高山流水為什么是自發(fā)過程？高山流水為什么是自發(fā)過程？對于化學(xué)反應(yīng)，對于化學(xué)反應(yīng)，體系趨向于從體系趨向于從高能狀態(tài)高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變?yōu)闉榈湍軤顟B(tài)低能狀態(tài)（這時體系會對外做功或者釋放（這時體系會對外做功或者釋放熱量熱量H 0）因此：因此：反應(yīng)的焓變反應(yīng)的焓變是制約化學(xué)反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)是制約化學(xué)反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行的因素之一。行的因素之一?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十五頁，共53頁反應(yīng)物的總能量反應(yīng)物的總能量高高生成物的總能量生成物的總能量低低放熱反

12、應(yīng)放熱反應(yīng)H H0 0焓焓現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十六頁，共53頁反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向 體系趨向于從體系趨向于從高能狀態(tài)高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)低能狀態(tài)（這時體系（這時體系會會對外做功對外做功或者或者釋放釋放熱量熱量H H 0 0）。多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，如常溫、常壓下，氫氧化亞鐵被氧化為氫氧化鐵如常溫、常壓下，氫氧化亞鐵被氧化為氫氧化鐵的反應(yīng)是自發(fā)的，反應(yīng)放熱的反應(yīng)是自發(fā)的，反應(yīng)放熱 4Fe(OH)2(s) + 2H2O(l) + O2(g) = 4Fe(OH)3(s)； H=444.3KJ/mol一、一、 能量判據(jù)能量判據(jù)現(xiàn)在學(xué)習(xí)

13、的是第十七頁，共53頁 1.1.焓判據(jù)焓判據(jù)：自發(fā)過程的體系趨向于：自發(fā)過程的體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)為低能狀態(tài)( (這時體系會對外部做功或釋放熱量這時體系會對外部做功或釋放熱量) )，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律就是焓判據(jù)，是判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律就是焓判據(jù)，是判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)之一。的判據(jù)之一。二、焓判據(jù)放熱反應(yīng)使體系能量降低，能放熱反應(yīng)使體系能量降低，能量越低越穩(wěn)定，量越低越穩(wěn)定， H O有利于有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十八頁，共53頁多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，如常溫、常壓下，氫氧化亞鐵被氧化為氫

14、氧化鐵如常溫、常壓下，氫氧化亞鐵被氧化為氫氧化鐵的反應(yīng)是自發(fā)的，反應(yīng)放熱的反應(yīng)是自發(fā)的，反應(yīng)放熱 4Fe(OH)2(s) + 2H2O(l) + O2(g)=4Fe(OH)3(s)； H=444.3KJ/mol自發(fā)過程的變化趨勢自發(fā)過程的變化趨勢之一：之一：能量趨于降低能量趨于降低現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十九頁，共53頁但是，有不少吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行，但是，有不少吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行，如如 NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g) +CH3COONH4（aq）+H2O（l）；）； H（298K）=37.3KJ/mol 還有一些吸熱反應(yīng)在室溫條件下不能自發(fā)進(jìn)行，還有一些吸熱反應(yīng)在室溫條

15、件下不能自發(fā)進(jìn)行，但在較高溫度下則能自發(fā)進(jìn)行，但在較高溫度下則能自發(fā)進(jìn)行，如在室溫下吸熱如在室溫下吸熱反應(yīng)的碳酸鈣分解反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，但同樣反應(yīng)的碳酸鈣分解反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，但同樣是這個吸熱反應(yīng)在較高溫度（是這個吸熱反應(yīng)在較高溫度（1200K）下則能）下則能自發(fā)進(jìn)行。自發(fā)進(jìn)行。放熱反應(yīng)過程中體系能量降低放熱反應(yīng)過程中體系能量降低,因此具有自因此具有自發(fā)進(jìn)行的傾向發(fā)進(jìn)行的傾向,- 焓（焓（H）判據(jù)）判據(jù)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十頁，共53頁由此可見由此可見 運(yùn)用運(yùn)用能量判據(jù)能量判據(jù)主要依據(jù)反應(yīng)焓變，而主要依據(jù)反應(yīng)焓變，而焓變（焓變（H）的確是一個與反應(yīng)能）的確是一個與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素，但不是決定

16、反否自發(fā)進(jìn)行的因素，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素。唯一因素?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十一頁，共53頁小結(jié)小結(jié): :焓變作為判斷反應(yīng)自發(fā)性的依據(jù)：焓變作為判斷反應(yīng)自發(fā)性的依據(jù)：若若 H H000，正向反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，正向反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行， 而逆向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。而逆向反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十二頁，共53頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十三頁，共53頁火柴棒散落火柴棒散落墨水?dāng)U散墨水?dāng)U散由有序變?yōu)闊o序由有序變?yōu)闊o序同一種物質(zhì)，其氣態(tài)時會通過分子的擴(kuò)散自發(fā)同一種物質(zhì)，其氣態(tài)時會通過分子的擴(kuò)散自發(fā)形成均勻的混合物形成均勻的混合物硝酸銨溶于水要吸熱，但它能自發(fā)向水中擴(kuò)散硝酸銨溶于水要吸熱，

17、但它能自發(fā)向水中擴(kuò)散為了解釋這樣一類與能量狀態(tài)的高低無關(guān)為了解釋這樣一類與能量狀態(tài)的高低無關(guān) 的過程的自發(fā)性，提出了在自然界還存在的過程的自發(fā)性，提出了在自然界還存在 著另一種能夠推動體系變化的因素著另一種能夠推動體系變化的因素熵熵現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十四頁，共53頁墨水滴入水中氣體的擴(kuò)散現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十五頁，共53頁固體的溶解現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十六頁，共53頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十七頁，共53頁反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向 1、在密閉條件下，體系由有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向在密閉條件下，體系由有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向稱為稱為熵熵。 2、符號用、符號用S表示。單位：表示。單位：J/(molK

18、)或或 Jmol-1K-1 3、體系混亂度越大、體系混亂度越大,熵值越大熵值越大. 同一物質(zhì)，同一物質(zhì)，S（g）S（l）S（s）。）。 反應(yīng)前后，體系中反應(yīng)前后，體系中n（氣）越多，（氣）越多，S越大。越大。 例：例：2NH3(g) = N2(g) + H2(g) 4、熵變：、熵變：S=S(生成物總生成物總)+S(反應(yīng)物總反應(yīng)物總)二、熵判據(jù)二、熵判據(jù)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十八頁，共53頁S(g)S(l)S(s)三種狀態(tài)下水的熵三種狀態(tài)下水的熵 冰冰 水水 水蒸氣水蒸氣現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十九頁，共53頁4、熵變和熵增原理、熵變和熵增原理 （1）熵變（）熵變（S） 化學(xué)反應(yīng)中要發(fā)生物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)中要發(fā)生

19、物質(zhì)的變化或物質(zhì)狀態(tài)的變化，因此存在著熵變。變化或物質(zhì)狀態(tài)的變化，因此存在著熵變。 S=S生成物生成物S反應(yīng)物反應(yīng)物 產(chǎn)生氣體的反應(yīng)、氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量增大產(chǎn)生氣體的反應(yīng)、氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，熵變通常都是正值（的反應(yīng)，熵變通常都是正值（ S 0），為熵），為熵增加的反應(yīng)。增加的反應(yīng)。許多熵增反應(yīng)在常溫常壓下能自發(fā)許多熵增反應(yīng)在常溫常壓下能自發(fā)進(jìn)行，有些在室溫條件下不能自發(fā)進(jìn)行，但在較進(jìn)行，有些在室溫條件下不能自發(fā)進(jìn)行，但在較高溫度下則能自發(fā)進(jìn)行。高溫度下則能自發(fā)進(jìn)行。 （2）在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系）在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大，這個原理叫做的熵增

20、大，這個原理叫做熵增原理熵增原理。該原理是用來。該原理是用來判斷過程的方向的又一個因素，判斷過程的方向的又一個因素， 又稱為又稱為熵判據(jù)熵判據(jù)。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十頁，共53頁自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)推論：推論：S OS O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行， 自發(fā)反應(yīng)不一定要自發(fā)反應(yīng)不一定要S OS O結(jié)論：熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個結(jié)論：熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個因素因素, ,但不是惟一因素。但不是惟一因素。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十一頁，共53頁特點(diǎn)：特點(diǎn)：體體 系趨

21、系趨 于于（1）高能）高能 低能低能 即即H H OS O結(jié)論：結(jié)論：H H OS O熵增反應(yīng)均具有自發(fā)熵增反應(yīng)均具有自發(fā)進(jìn)行的傾向，即反應(yīng)有可能發(fā)生。進(jìn)行的傾向，即反應(yīng)有可能發(fā)生?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十二頁，共53頁 要正確判斷一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行要正確判斷一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行, ,必須必須綜合綜合考慮考慮反應(yīng)的反應(yīng)的焓變焓變H H和熵變和熵變S S現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十三頁，共53頁5、焓判據(jù)和熵判據(jù)的應(yīng)用、焓判據(jù)和熵判據(jù)的應(yīng)用 1、由焓判據(jù)知、由焓判據(jù)知 放熱過程（放熱過程（H0）常常是容易自）常常是容易自發(fā)進(jìn)行；發(fā)進(jìn)行； 2、由熵判據(jù)知、由熵判據(jù)知 若干熵增加（若干熵增加（S0）的過程

22、是自發(fā)）的過程是自發(fā)的；的； -10的液態(tài)水能自動結(jié)冰成為固態(tài)、鋁熱反應(yīng)是熵的液態(tài)水能自動結(jié)冰成為固態(tài)、鋁熱反應(yīng)是熵減反應(yīng)，它在一定條件下也可自發(fā)進(jìn)行。減反應(yīng)，它在一定條件下也可自發(fā)進(jìn)行。因此熵判據(jù)因此熵判據(jù)判斷過程的方向也是不全面的判斷過程的方向也是不全面的 3、很多情況下，簡單地只用其中一個判據(jù)去判斷同一、很多情況下，簡單地只用其中一個判據(jù)去判斷同一個反應(yīng)，可能會出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果，所以我們應(yīng)個反應(yīng)，可能會出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果，所以我們應(yīng)兩個兩個判據(jù)兼顧判據(jù)兼顧。由能量判據(jù)（以焓變?yōu)榛A(chǔ)）和熵判據(jù)組。由能量判據(jù)（以焓變?yōu)榛A(chǔ)）和熵判據(jù)組合成的合成的復(fù)合判據(jù)自由能復(fù)合判據(jù)自由能將更適合于所有的

23、反應(yīng)過程。將更適合于所有的反應(yīng)過程。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十四頁，共53頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十五頁，共53頁三、焓變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響三、焓變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響 （復(fù)合判據(jù)（復(fù)合判據(jù)-自由能變化自由能變化） 在一定條件下，一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，既在一定條件下，一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，既可能與反應(yīng)焓變（可能與反應(yīng)焓變（H）有關(guān)，又可能與反應(yīng)熵）有關(guān)，又可能與反應(yīng)熵變（變（S）有關(guān)。在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，）有關(guān)。在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，我們要判別化學(xué)反應(yīng)的方向要考慮我們要判別化學(xué)反應(yīng)的方向要考慮H、 S共同影響的結(jié)果。共同影響的結(jié)果。 反應(yīng)焓變反應(yīng)焓變(能量判據(jù)能量判據(jù)) 反應(yīng)

24、方向反應(yīng)方向 反應(yīng)熵變反應(yīng)熵變(熵判據(jù)熵判據(jù)) （復(fù)合判據(jù)（復(fù)合判據(jù)-自由能變化自由能變化）復(fù)合判據(jù)復(fù)合判據(jù)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十六頁，共53頁1、體系自由能變化、體系自由能變化（符號（符號G，單位為，單位為kJ/mol）綜合考慮了焓變和熵）綜合考慮了焓變和熵變對體系的影響：變對體系的影響： G=HTS 這是恒溫恒壓下判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)，這是恒溫恒壓下判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)，它不僅與焓變和熵變有關(guān)，還與溫度有關(guān)，由上述它不僅與焓變和熵變有關(guān)，還與溫度有關(guān)，由上述關(guān)系式可推知：關(guān)系式可推知：2、反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷方法：、反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷方法： G =HTS0 (即即H0)的反應(yīng)能的反應(yīng)

25、能自發(fā)進(jìn)行。自發(fā)進(jìn)行。 G =HTS=0 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) G= HTS0 (即即H0, S0, S0 ,或或H0 ,S0 時時,反應(yīng)是否自發(fā)反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行與溫度有關(guān)，一般低溫時焓變影響為主，高進(jìn)行與溫度有關(guān)，一般低溫時焓變影響為主，高溫時，熵變影響為主，而溫度影響的大小要溫時，熵變影響為主，而溫度影響的大小要H、S的的具體數(shù)值而定。具體數(shù)值而定。3、過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定、過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。如涂有防銹過程是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。如涂有防銹漆和未涂防銹漆的鋼制器件，其發(fā)生腐蝕過程的自發(fā)

26、漆和未涂防銹漆的鋼制器件，其發(fā)生腐蝕過程的自發(fā)性是相同的，但只有后者可以實(shí)現(xiàn)。性是相同的，但只有后者可以實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十九頁，共53頁4、吉布斯自由能判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向、吉布斯自由能判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向 G= H -TS NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s) H0 S 0 S0判斷這兩個反判斷這兩個反應(yīng)什么條件下應(yīng)什么條件下自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行低溫可行低溫可行高溫可行高溫可行現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十頁，共53頁影響因素：影響因素：化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)的方向 反應(yīng)焓變反應(yīng)焓變 反應(yīng)熵變反應(yīng)熵變共同影響共同影響吸熱吸熱放熱放熱熵增熵增熵減熵減焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)焓

27、減小有利于反應(yīng)自發(fā)，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)溫度溫度現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十一頁，共53頁典例剖析典例剖析 例例1 下列過程是非自發(fā)的是下列過程是非自發(fā)的是 （ ） A、水由高處向低處流；、水由高處向低處流； B、天然氣的燃燒；、天然氣的燃燒； C、鐵在潮濕空氣中生銹；、鐵在潮濕空氣中生銹；D、室溫下水結(jié)成冰、室溫下水結(jié)成冰 例例2 碳酸銨碳酸銨(NH4)2CO3在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)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生氨氣，對其說法中正確的是 （ ） A、其分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大；、其分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大； B、其分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量

28、；、其分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量； C、其分解是吸熱反應(yīng)，據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解；、其分解是吸熱反應(yīng)，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。碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。DA現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十二頁，共53頁 3、下列說法正確的是、下列說法正確的是 （ ） A、放熱反應(yīng)一定是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)；、放熱反應(yīng)一定是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)； B、吸熱反應(yīng)一定是非自發(fā)進(jìn)行的；、吸熱反應(yīng)一定是非自發(fā)進(jìn)行的； C、自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定容易發(fā)生；、自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定容易發(fā)生； D、有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。、有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。 4、250C和和1.01105Pa時，反應(yīng)時，反應(yīng) 2N2O5（g）=

29、4NO2（g）+O2（g）；）； H=56.76kJ/mol，自發(fā)進(jìn)行的原因是，自發(fā)進(jìn)行的原因是 A、是吸熱反應(yīng)；、是吸熱反應(yīng)；B、是放熱反應(yīng)；、是放熱反應(yīng)； C、是熵減少的反應(yīng)；、是熵減少的反應(yīng)； D、熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)。、熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)。DD現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十三頁，共53頁規(guī)律方法總結(jié)規(guī)律方法總結(jié)自發(fā)反應(yīng)中的焓變和熵變的關(guān)系：自發(fā)反應(yīng)中的焓變和熵變的關(guān)系：1、放熱的自發(fā)過程可能是熵減小的過程，如鐵生銹、放熱的自發(fā)過程可能是熵減小的過程，如鐵生銹、氫氣燃燒等；也可能是熵?zé)o明顯變化或增加的過程，氫氣燃燒等；也可能是熵?zé)o明顯變化或增加的過程，如甲烷燃燒、氫氣和氯氣化合等。如甲烷燃燒、

30、氫氣和氯氣化合等。2、吸熱的自發(fā)過程是熵增加的過程，如冰的融化、吸熱的自發(fā)過程是熵增加的過程，如冰的融化、硝酸銨溶于水等。硝酸銨溶于水等。3、無熱效應(yīng)的自發(fā)過程是熵增加的過程，如兩種理想、無熱效應(yīng)的自發(fā)過程是熵增加的過程，如兩種理想氣體的混合等。氣體的混合等?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十四頁，共53頁例例3：下列說法正確的是：下列說法正確的是( )A、凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)性的、凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，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、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變C、自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)。、自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下

31、才能實(shí)現(xiàn)。D、自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。、自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。 C 解析：放熱反應(yīng)常常是容易進(jìn)行的過程，吸熱反應(yīng)解析：放熱反應(yīng)常常是容易進(jìn)行的過程，吸熱反應(yīng)有些也是自發(fā)的；自發(fā)反應(yīng)的熵不一定增大有些也是自發(fā)的；自發(fā)反應(yīng)的熵不一定增大 ，可能，可能減少，也可能不變。如減少，也可能不變。如Fe生銹、生銹、H2燃燒的過程是熵減燃燒的過程是熵減小的過程，小的過程，NH4NO3晶體溶于水，晶體溶于水，NH4HCO3分解是熵分解是熵增的過程。增的過程。H2和和Cl2混合反應(yīng)熵基本不變的過程。自發(fā)混合反應(yīng)熵基本不變的過程。自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，是否能實(shí)現(xiàn)還要看具體的性只能用于判斷過程的

32、方向，是否能實(shí)現(xiàn)還要看具體的條件。條件?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十五頁，共53頁練習(xí)題：練習(xí)題：1、科學(xué)家根據(jù)體系存在著力圖使、科學(xué)家根據(jù)體系存在著力圖使_和和_的自然現(xiàn)象，提出了相互關(guān)聯(lián)的的自然現(xiàn)象，提出了相互關(guān)聯(lián)的_和和_，為最終解決上述問題提供了必，為最終解決上述問題提供了必要的理論根據(jù)。試分別舉一例要的理論根據(jù)。試分別舉一例_，_。自身能量趨于自身能量趨于“最低最低”“有序有序”變?yōu)樽優(yōu)椤盁o序無序”能量判據(jù)能量判據(jù)熵判據(jù)熵判據(jù)鐵在潮濕空氣中生銹鐵在潮濕空氣中生銹硝酸銨溶于水硝酸銨溶于水2、以下自發(fā)反應(yīng)可用能量判據(jù)來解釋的是、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、硝酸銨

33、自發(fā)地溶于水B、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)； H=+56.7kJ/molC、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); H=+74.9 kJ/molD、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H=-571.6 kJ/molD現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十六頁，共53頁3下列說法中，正確的是下列說法中，正確的是 ( ) A化學(xué)反應(yīng)總是伴隨著能量變化的化學(xué)反應(yīng)總是伴隨著能量變化的 B能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定都是放熱反能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定都是放熱反應(yīng)應(yīng) C只有放熱反應(yīng)才能夠自發(fā)進(jìn)行只有放熱反應(yīng)才能夠自發(fā)進(jìn)行 D能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)就一定能夠發(fā)生并能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)就一定能夠發(fā)生并完成完成4下列物質(zhì)中，熵值下列物質(zhì)中，熵值(S)最大的是最大的是 ( ) A金剛石金剛石 BCl2(l) CI2(g) DCu(s)ABC現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十七頁，共53頁5水在水在273 K、101105Pa時可轉(zhuǎn)化為固態(tài)，在時可轉(zhuǎn)化為固態(tài)，在373