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1、第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進行的方向,尋找反應(yīng)能否自發(fā)進行的判據(jù),思 考,根據(jù)尾氣的主要成分(NO,CO等)你希望發(fā)生怎樣的反應(yīng)來減輕大氣污染?,帶來的 大氣環(huán)境問題?,2NO(g)+ 2CO(g)= N2(g)+ 2CO2(g),,水總是自發(fā)地由高處往低處流,自然界中有許多自然而然發(fā)生的現(xiàn)象,請同學(xué)們聯(lián)系生活知識,列舉一些能自動發(fā)生的例子?,在一定條件下不需要外力作用就能自動進行的過程,我們稱之為自發(fā)過程。,一、自發(fā)過程,水由高處向低處流。 電流從高電位向低電位流。 夏天冰塊熔化,1000C水變成水蒸氣。,鋼鐵生銹。 甲烷燃燒。,自發(fā)過程的逆過程是非自發(fā)的。,自發(fā)反應(yīng):在給定條件下,可以 自發(fā)進行到顯
2、著程度的化學(xué)反應(yīng),如何判斷一個過程,一個反應(yīng)能否自發(fā)進行?,酸堿中和、鎂條燃燒都是能自發(fā)發(fā)生的反應(yīng),有何共同特點?,【思考與交流】,從能量角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā)?,二、能量判據(jù)(焓判據(jù)),反應(yīng)物的總能量高,生成物的總能量低,放熱反應(yīng),H0,學(xué)習(xí)化學(xué)的經(jīng)驗:,放熱反應(yīng)(0 ),常常是容易發(fā)生的。,例如:,H2(g)+O2(g)=H2O(l) H-286kJ/mol 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)2HCl(g) H-292kJ/mol Na(s)H2O(l)NaOH(aq)1/2H2(g) H-184kJ/mol 2Fe(s)3/2O2(g)Fe2O3(s) H-824kJ/mol Na
3、OH(aq)HCl(aq)NaCl(aq)H2O(l) H-56kJ/mol,焓判據(jù),在250C 1.01105Pa時: 2N2O5(g)2NO2(g)O2(g) H56.7kJ/mol (NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)NH3 H74.9kJ/mol,結(jié)論:H 0,有利于反應(yīng)自發(fā)進行,但自發(fā)反應(yīng)不一定H 0!,火柴棒散落。,下課鈴響后的教室、,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著另一種能夠推動體系變化的因素熵。 熵是體系混亂度的量度,即熵是用來描述體系的混亂度,符號用S表示。體系混亂度越大,熵值越大;體系混亂度越小,熵值越小。 熵判據(jù):體系趨向
4、于由有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序狀態(tài),即混亂度增加( S0),這一經(jīng)驗規(guī)律叫做熵增原理。在用來判斷過程的方向時,就稱為熵判據(jù)。,混亂度越大越穩(wěn)定,S 0 有利于反應(yīng)自發(fā)進行。,二.熵變與反應(yīng)方向,CaCO3(s) = CaO (s) +CO2 (g)這個 反應(yīng)能否自發(fā)進行? 已知: H(298K)=+178.2KJmol-1, S(298K)=+169.6Jmol-1K-1,思考,三、復(fù)合判據(jù),恒溫恒壓時判斷反應(yīng)是否能夠自發(fā)進行 H 0 S0 H 0 S 0 H 0 S 0 H 0 S0,自發(fā),非自發(fā),不一定,不一定, GH-T S, G0, G0,自發(fā),不自發(fā),吉布斯自由能,NH3(g)+HCl(g)
5、NH4Cl(s) H 0 S 0 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H 0 S0,判斷這兩個反應(yīng)什么條件下自發(fā)進行?,低溫可行,高溫可行,注意,2、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,但在1273K時,這一反應(yīng)就是自發(fā)的反應(yīng)。,1反應(yīng)的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)的方向,不能確定反應(yīng)是否一定會發(fā)生和發(fā)生過程的速率。例如金剛石有向石墨轉(zhuǎn)化的傾向,但是能否發(fā)生,什么時候發(fā)生,多快才能完成,就不是能量判據(jù)和熵判據(jù)能解決的問題了。,1. 下列說法中正確的是( ) 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)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)條件下才能實現(xiàn) D. 自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實現(xiàn),C,例題,2. 下列關(guān)于冰熔化為水的過程判斷正確的是( ) H0,S0 H0,S0 C. H0, S0 D. H0, S0,C,3.過程的自發(fā)性的作用是( ) A. 判斷過程的方向 B. 確定過程是否一定會發(fā)生 C. 判斷過程發(fā)生的速率 D. 判斷過程的熱效應(yīng),A,4.250和1.01105Pa時,反應(yīng) 2N2O5(
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