化學(xué)化學(xué)反應(yīng)進行的方向人教選修

一、化學(xué)反應(yīng)原理的重要組成部分∶

反應(yīng)的快慢程度化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)的限度反應(yīng)進行的方向

①自然界中水總是從高處往低處流；②室溫下冰塊自動融化；③墨水擴散；④食鹽溶解于水；如何判斷一個過程，一個反應(yīng)能否自發(fā)進行？化學(xué)反應(yīng)的方向1.自發(fā)過程:在一定條件下不需外力作用就能自動進行的過程.2.非自發(fā)過程：在一定條件下，需要外界做功才能進行的過程。3.自發(fā)過程的特征：有明確的方向性，要逆轉(zhuǎn)必須借助外界做功；具有做功的本領(lǐng)。4.自發(fā)反應(yīng):在一定條件下無需外界幫助就能自動進行的反應(yīng).練習(xí)：判斷自發(fā)與非自發(fā)（室溫下）（1）打開活塞，分液漏斗中的水流進燒杯

（2）鎂帶燃燒

（3）氫氣燃燒

（4）水分解成H2和O2過程

自發(fā)自發(fā)自發(fā)非自發(fā)判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù)思考：高山流水為什么是自發(fā)過程？對于化學(xué)反應(yīng)，體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（這時體系會對外做功或者釋放熱量～△H﹤0）因此：反應(yīng)的焓變是制約化學(xué)反應(yīng)是否自發(fā)進行的因素之一。反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（這時體系會對外做功或者釋放熱量～△H﹤0）。多數(shù)能自發(fā)進行的化學(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、能量判據(jù)但是，有不少吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行，

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)進行，但在較高溫度下則能自發(fā)進行，如在室溫下吸熱反應(yīng)的碳酸鈣分解反應(yīng)不能自發(fā)進行，但同樣是這個吸熱反應(yīng)在較高溫度（1200K）下則能自發(fā)進行。

放熱反應(yīng)過程中體系能量降低,因此具有自發(fā)進行的傾向,-------

焓（△H）判據(jù)由此可見運用能量判據(jù)主要依據(jù)反應(yīng)焓變，而焓變（△H）的確是一個與反應(yīng)能否自發(fā)進行的因素，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進行的唯一因素?；鸩癜羯⒙淠當U散由有序變?yōu)闊o序同一種物質(zhì)，其氣態(tài)時會通過分子的擴散自發(fā)形成均勻的混合物硝酸銨溶于水要吸熱，但它能自發(fā)向水中擴散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→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～稱為熵。由大量粒子組成的體系中，用熵來描述體系的混亂度，2、符號用S表示。3、熵值越大，體系混亂度越大。同一物質(zhì)，S（g）﹥S（l）﹥S（s）。二、熵判據(jù)4、熵變和熵增原理（1）熵變（△S）∶化學(xué)反應(yīng)中要發(fā)生物質(zhì)的變化或物質(zhì)狀態(tài)的變化，因此存在著熵變?！鱏=S反應(yīng)產(chǎn)物－S反應(yīng)物

產(chǎn)生氣體的反應(yīng)、氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，熵變通常都是正值（△S＞0），為熵增加的反應(yīng)。許多熵增反應(yīng)在常溫常壓下能自發(fā)進行，有些在室溫條件下不能自發(fā)進行，但在較高溫度下則能自發(fā)進行。（2）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，這個原理叫做熵增原理。該原理是用來判斷過程的方向的又一個因素，又稱為熵判據(jù)。-10℃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)進行。因此熵判據(jù)判斷過程的方向也是不全面的四、焓變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響∶（復(fù)合判據(jù)----自由能△Ｇ）在一定條件下，一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進行，既可能與反應(yīng)焓變（△H）有關(guān)，又可能與反應(yīng)熵變（△S）有關(guān)。在溫度、壓強一定的條件下，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。反應(yīng)焓變(能量判據(jù))反應(yīng)方向反應(yīng)熵變(熵判據(jù))△Ｇ＝△H－T△S﹤0，則反應(yīng)自發(fā)進行，△Ｇ＝０反應(yīng)到達平衡狀態(tài)，△Ｇ＞０反應(yīng)不能自發(fā)進行。復(fù)合判據(jù)4、吉布斯自由能判斷反應(yīng)自發(fā)進行的方向

△G=△H-T△SNH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)△H＜0△S＜0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H>0△S>0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▲焓判據(jù)和熵判據(jù)的應(yīng)用1、由焓判據(jù)知∶放熱過程（△H﹤0）常常是容易自發(fā)進行；2、由熵判據(jù)知∶若干熵增加（△S﹥0）的過程是自發(fā)的；3、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)兩個判據(jù)兼顧。由能量判據(jù)（以焓變?yōu)榛A(chǔ)）和熵判據(jù)組合成的復(fù)合判據(jù)－自由能將更適合于所有的反應(yīng)過程。4、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。如鋼制器件腐蝕、裝在不同地方的氣體等例子。5、在討論過程的方向時，我們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)相反的結(jié)果。例如水、石灰石分解、石墨轉(zhuǎn)化為金剛石。

6、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1273K時是自發(fā)的反應(yīng)。典例剖析∶例1下列過程是非自發(fā)的是∶（）A、水由高處向低處流；B、天然氣的燃燒；C、鐵在潮濕空氣中生銹；D、室溫下水結(jié)成冰例2碳酸銨〔(NH4)2CO3〕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∶（）A、其分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體，使體系的熵增大；B、其分解是因為外界給予了能量；C、其分解是吸熱反應(yīng)，據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解；D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。DA

練習(xí)與探究1、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)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)一定是熵減少或不變；C、自發(fā)反應(yīng)在恰當條件下才能實現(xiàn)；D、自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實現(xiàn)。2、自發(fā)進行的反應(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)。CD3、下列說法正確的是∶（）A、放熱反應(yīng)一定是自發(fā)進行的反應(yīng)；B、吸熱反應(yīng)一定是非自發(fā)進行的；C、自發(fā)進行的反應(yīng)一定容易發(fā)生；D、有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行。4、250C和1.01×105Pa時，反應(yīng)2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；△H=＋56.76kJ/mol，自發(fā)進行的原因是∶A、是吸熱反應(yīng)；B、是放熱反應(yīng)；C、是熵減少的反應(yīng)；D、熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)。DD；開獎結(jié)果vbg48wev家莊，有一位姓張的老鄉(xiāng)也在漢口鎮(zhèn)上與人合伙做日雜店的生意，并且該老鄉(xiāng)準備很快就回老家看望家小了。耿老爹喜出望外，趕快修的書信一封。當日晚飯后，就帶上耿正兄妹三人一起出門兒了。父子四人先在鎮(zhèn)上最大的食品鋪子里稱了二斤上好的點心，然后專程上張老鄉(xiāng)的住所拜訪去了。雙方互道姓名認了老鄉(xiāng)并問了年庚之后，方知這位張氏老鄉(xiāng)還大耿老爹一歲呢。兩人當下就以兄弟相稱，甚是投緣兒。耿老爹又將耿正兄妹仨挨個兒介紹給這位張老鄉(xiāng)。三人都向張伯伯問了好，道了謝。原來，這位張老鄉(xiāng)的老家也在相鄰縣界的邊兒上，所以，“三六九鎮(zhèn)”與張家莊之間相距只有二十五里遠的路程。俗話說“人不親土親”，兩人都有一種相見恨晚的感覺，越談越高興。敘了一會兒話后，耿老爹從懷里拿出書信，對張老鄉(xiāng)說：“聽說張兄近日準備回歸故里看望高堂和妻兒。請回家后一定抽時間辛苦一趟，幫我把這封書信送到我婆姨郭氏的手里。我家的住址和我的名字，我已經(jīng)詳細地寫在信封上了。唉，我們走的時候，我的小女兒耿蘭才只有四歲，還不大記事兒呢。等到我們十年八載的回去了，只怕早就不認得我這個爹了哇！”人常說“老鄉(xiāng)見老鄉(xiāng)，兩眼淚汪汪”，這話實在不假。這位張老鄉(xiāng)對于耿老爹思念妻兒的心情恰是感同身受，而耿老爹家中的妻子對于出門人的掛念他又何嘗不能理解呢！于是，他很爽快地答應(yīng)了耿老爹的請求，說：“唉，出門在外的不容易??！家中弟妹也一定在日夜牽掛著你們父子四個呢。莫說是來回只有五十里路，就是再遠一些，我也一定幫你送到，只管放心就是了。送到以后，我讓弟妹也修一封家書，待我返回來的時候再給你們帶回來！”耿老爹感激地說：“那感情好啊！我開的‘耿記糧油零售店’就在鎮(zhèn)西人口居住最集中的地方，是一個帶有小后院兒的臨街兩層小樓，上面兩間我們父子四個人住，下面兩間是店鋪。”張老鄉(xiāng)說：“哦，那一片兒我很熟悉的。待十一月里我返回來以后，就給你送去家書，順便到你們的店鋪里看看！”對于這位張老鄉(xiāng)的豪爽與好意，耿老爹實在是千恩萬謝難以表達。他挨個兒看過耿正兄妹三個對張老鄉(xiāng)說：“我這三個