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1、第第2章章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率第第1節(jié)節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)的方向 在溫度和壓強(qiáng)一定的條件下,不借助光、電等在溫度和壓強(qiáng)一定的條件下,不借助光、電等外部力量就能自動(dòng)進(jìn)行的過程。外部力量就能自動(dòng)進(jìn)行的過程?!咎骄刻骄俊?探究以下自發(fā)過程中有哪些共同的變化趨勢(shì)探究以下自發(fā)過程中有哪些共同的變化趨勢(shì)(1)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;(2)電流總是從電位高的地方向電位低的地方)電流總是從電位高的地方向電位低的地方流動(dòng);流動(dòng);(3)水蒸氣冷凝成水)水蒸氣冷凝成水 共同點(diǎn):高能向低能轉(zhuǎn)化共同點(diǎn):高能向低能轉(zhuǎn)化 觀察下列幾個(gè)自發(fā)反應(yīng),找
2、出它們的共同之處觀察下列幾個(gè)自發(fā)反應(yīng),找出它們的共同之處 (1 1)鈉與水反應(yīng))鈉與水反應(yīng) 2Na(s)+2H2Na(s)+2H2 2O(l)=2NaOH(aq)+HO(l)=2NaOH(aq)+H2 2(g)(g) H=H=368 kJ/mol368 kJ/mol (2) (2)鐵生銹:鐵生銹:3Fe (s)+3/2O3Fe (s)+3/2O2 2 (g)=Fe(g)=Fe2 2O O3 3 (s) (s) H=H=824 kJ/mol824 kJ/mol (3) (3)氫氣和氧氣反應(yīng):氫氣和氧氣反應(yīng):2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l )O(l )
3、 H=H=571.6kJ/mol571.6kJ/mol共同點(diǎn):共同點(diǎn): H0 焓減小焓減小 放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)一、焓變與反應(yīng)方向一、焓變與反應(yīng)方向焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行結(jié)論結(jié)論:反應(yīng)焓變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焓變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān) 的一個(gè)因素的一個(gè)因素,但不是唯一因素但不是唯一因素(4 4)NH4HCO3(s)+CHCH3 3COOH(aq)COOH(aq) CHCH3 3COONHCOONH4 4(aq)+CO(aq)+CO2 2(g)+H(g)+H2 2O(l) O(l) H=+37.3 kJ/molH=+37.3 kJ/mol(5 5)碳酸鈣分解)碳酸
4、鈣分解 CaCOCaCO3 3 (S) = CaO (S) = CaO(s s)+ CO+ CO2 2(g g) H(298K)=+178.2kJ/mol H(1200K)=+176.5kJ/mol知新 二二 、熵判據(jù)、熵判據(jù) 1、熵(、熵(S):描述體系混亂度的物理量描述體系混亂度的物理量 單位:?jiǎn)挝唬篔mol-1K-12、大小判據(jù):、大小判據(jù): (1)物質(zhì)的混亂度:體系混亂度越大,熵值越大;)物質(zhì)的混亂度:體系混亂度越大,熵值越大; (2)同一條件:不同物質(zhì)的熵值不同;)同一條件:不同物質(zhì)的熵值不同; (3)物質(zhì)的存在狀態(tài):)物質(zhì)的存在狀態(tài):S(g) S(l) S(s) 三種狀態(tài)下水的熵三
5、種狀態(tài)下水的熵 冰冰 水水 水蒸氣水蒸氣 3、反應(yīng)熵變、反應(yīng)熵變 (1)符號(hào):)符號(hào):S ( 2 )表達(dá)式表達(dá)式:S = S總和總和(生成物生成物) S總和總和(反應(yīng)物反應(yīng)物) ( 3 )正負(fù)判斷:正負(fù)判斷: 氣體體積增大的反應(yīng),氣體體積增大的反應(yīng),S0,熵增加反應(yīng)熵增加反應(yīng) 氣體體積減小的反應(yīng),氣體體積減小的反應(yīng),S 0 )有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。從混亂度角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā)?從混亂度角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā)?【思考與交流】【思考與交流】【歸納與總結(jié)】【歸納與總結(jié)】自發(fā)過程的體系趨向于由有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序,導(dǎo)致體自發(fā)過程的體系趨向于由有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序,導(dǎo)致體系的熵增大,這一
6、經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做熵增原理,是反應(yīng)系的熵增大,這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做熵增原理,是反應(yīng)方向判斷的熵判據(jù)方向判斷的熵判據(jù)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?2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) S=39.4Jmol-1K-1 【思考與交流】【思考與交流】 熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行一個(gè)因素熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行一個(gè)因素, 但但也不是唯一因素。也不是唯一因素。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小結(jié)小結(jié)焓減小有利于反應(yīng)自發(fā),熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)焓減小有利于反應(yīng)自發(fā),熵增大
7、有利于反應(yīng)自發(fā)【課堂測(cè)試】【課堂測(cè)試】 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。 2 碳酸銨(碳酸銨(NH4)2CO3在室溫下就能自發(fā)在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣,對(duì)其說法中正確的是地分解產(chǎn)生氨氣,對(duì)其說法中正確的是 ( ) A、其分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體,使體系其分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體,使體系的熵增大;的熵增大; B、其分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量;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)分其分解是吸熱反應(yīng),據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解;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 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,由于吸熱反應(yīng)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)的;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)一定自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大,非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減少或不變;是熵減少或不變; 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)條件下才能實(shí)現(xiàn); D、自發(fā)
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