化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

關(guān)于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)W習(xí)要求1、了解焓、熵的概念，了解反應(yīng)的焓變和熵變的含義。2、理解焓判據(jù)和熵判據(jù)對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的共同影響3、學(xué)會(huì)利用焓判據(jù)和熵判據(jù)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向第2頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天自學(xué)內(nèi)容并思考第3頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、什么是自發(fā)過(guò)程和非自發(fā)過(guò)程？列舉生活中常見(jiàn)的自發(fā)過(guò)程。2、不用借助外力就可以自動(dòng)進(jìn)行的自發(fā)過(guò)程的共同特點(diǎn)。3、什么是焓判據(jù)？如何用它判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向4、用焓判據(jù)來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向全面么？5、有序穩(wěn)定還是無(wú)序穩(wěn)定？舉例說(shuō)明6、什么是混亂度？熵的概念7、什么是熵判據(jù)？如何用它判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向8、用熵判據(jù)來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向全面么？9、應(yīng)如何判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向？第4頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天水總是自發(fā)地由高處往低處流第5頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天(1）高山流水是一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的自然過(guò)程。高處水為何要流到低處？

從能量角度分析，低處勢(shì)能低，穩(wěn)定。（2）低處水可以流到高處么？在“低水高流”的過(guò)程中一旦外界停止作功，該過(guò)程還能繼續(xù)進(jìn)行下去么？

低處水可以借助外界做功流至高處，如用水車、水泵等。若停止做功，該過(guò)程不能繼續(xù)。第6頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天自發(fā)過(guò)程：在一定條件下，不需要外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程?！钇涮攸c(diǎn)：體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)。非自發(fā)過(guò)程：在一定條件下，需持續(xù)借助人為作用才能進(jìn)行的過(guò)程。第7頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天化學(xué)反應(yīng)中的自發(fā)過(guò)程(1)鈉與水反應(yīng)：2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)

△H=－368kJ/mol(2)鐵生銹：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)

△H=-824kJ/mol(3)氫氣和氧氣反應(yīng)：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol共同點(diǎn)——放熱反應(yīng)△H＜0第8頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天第9頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、能量判據(jù)

能量判據(jù)又稱焓判據(jù)，即△H＜0的反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向。

對(duì)于化學(xué)反應(yīng)而言，絕大多數(shù)的放熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，且放出的熱量越多，體系能量降低越多，反應(yīng)越完全。焓變是決定化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一。第10頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天但是我們知道有些吸熱的過(guò)程也是自發(fā)的，例如：1、冰→液態(tài)水→水蒸氣2、氯化鈉晶體溶于水3、N2O5分解：2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)

△H=+56.7kJ/mol4、碳銨的分解：

(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol小結(jié)：焓判據(jù)能夠判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，但它不全面。第11頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天兩種理想氣體的混合可順利自發(fā)進(jìn)行既不吸熱也不放熱的自發(fā)過(guò)程H2O2O2和H2第12頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天有序混亂討與流交論第13頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、熵判據(jù)衡量一個(gè)體系混亂的物理量。熵(S)：體系的無(wú)序性越高，即混亂度越高，熵值就越大熵變△S：S反應(yīng)后-S反應(yīng)前體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向性△S越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行熵判據(jù):△S＞0,有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，也叫做熵增原理。第14頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、同一物質(zhì)，在氣態(tài)時(shí)熵最大，液態(tài)時(shí)次之，固態(tài)時(shí)最小。即S(g)＞S(l)＞S(s)2、固體的溶解過(guò)程、墨水?dāng)U散過(guò)程和氣體擴(kuò)散過(guò)程。導(dǎo)致混亂度增加的因素3、產(chǎn)生氣體的反應(yīng)和氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)熵變是判斷反應(yīng)進(jìn)行方向的另一個(gè)因素第15頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天判斷下列過(guò)程的熵變1.冰→液態(tài)水→水蒸氣2.氯化鈉晶體溶于水3.N2O5分解：2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)

△H=+56.7kJ/mol4.CO(g)＝C(s)+1/2O2(g)△S＞0△S＞0△S＞0△S＜0第16頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天故熵判據(jù)能夠判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，但它也不全面。但是，有的化學(xué)反應(yīng)△S＜0也能自發(fā)進(jìn)行，例如:-10℃的液態(tài)水就會(huì)自動(dòng)結(jié)冰成為固態(tài)就是熵減的過(guò)程。第17頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天【合作探究】結(jié)論：正確判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否能夠自發(fā)進(jìn)行必須綜合考慮反應(yīng)的焓變和熵變?；瘜W(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的全面判據(jù)到底是什么呢?第18頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向2、物質(zhì)的混亂度趨于增加1、物質(zhì)具有的能量趨于降低

H(焓變)

S(熵變)>0焓(H)判據(jù)熵(S)判據(jù)放熱反應(yīng)焓變熵變化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行不自發(fā)進(jìn)行不能定性判斷不能定性判斷

H<0

H<0

H>0

H>0

S>0

S>0

S<0

S<0熵增原理<0第19頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天

3、復(fù)合判據(jù)：

G=

H-T

S恒溫恒壓下，判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向的依據(jù)

G＜0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行

G=0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

G＞0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行第20頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天

H＞0

S＞0

H

S

H＜0

S＞0

H＞0

S＜0

H＜0

S＜0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行低溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行

G=

H-T

S第21頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天課堂習(xí)題第22頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.知道了某過(guò)程有自發(fā)性之后，則

A.可判斷出過(guò)程的方向

B.可確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生

C.可預(yù)測(cè)過(guò)程發(fā)生完成的快慢

D.可判斷過(guò)程的熱效應(yīng)A第23頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：①C(金剛石、s)+O2(g)＝CO2(g)△H1＝－395.41kJ/mol②C(石墨、s)+O2(g)＝CO2(g)△H2＝－393.51kJ/mol關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化，下列說(shuō)法正確的是

A.金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程

B.石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程

C.石墨比金剛石能量低

D.金剛石比石墨能量低AC第24頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.碳銨[(NH4)2CO3]在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對(duì)其說(shuō)法中正確的是

A.碳銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大。

B.碳銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量

C.碳銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(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。A第25頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.以下自發(fā)反應(yīng)可用能量判據(jù)來(lái)解釋的是()A.硝酸銨自發(fā)地溶于水

B.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)；

△H=+56.7kJ/mol

C.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);

△H=+74.9kJ/mol

D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6kJ/molD第26頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天5.下列說(shuō)法正確的是()A.凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，由于吸熱反應(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)一定是熵減小或不變

C.自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)。

D.自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。C

第27頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是（）

A.吸熱反應(yīng)；

B.放熱反應(yīng)；

C.熵增加反應(yīng)；

D.熵增加或者放熱反應(yīng)。D第28頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天CompanyLogo

7.某化學(xué)反應(yīng)其△H=-122kJ·mol-1，?S=231J·mol-1·K-1，則此反應(yīng)在下列哪種情況下可自發(fā)進(jìn)行()A.在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行

B.在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行

C.僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行

D.僅在低溫下自發(fā)進(jìn)行A第29頁(yè),共31頁(yè)，2024年2月25日，星期天8.判斷下列反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行

2KClO3(s)==2KCl(s)+3