（上课用）化学反应进行的方向1.ppt

* 第四节 化学反应进行的方向 ①苹果从树上掉下来 ②自然界中水总是从高处往低处流 ③电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动 ④室温下冰块自动融化 ⑤食盐、硝酸铵等遇水自动溶解 ⑥多种纯净气体相遇自动混合均匀 一、自发过程和自发反应 1.自发过程: 在一定条件下不用借助于外力就能自动进行的过程. 特征：有明确的方向性，要逆转必须借助外界做功。 其逆过程就是非自发过程。 2. 自发反应: 在一定条件下无需外界帮助就能自动进行（到显著）的反应. △经验规律→能量判据∶ 体系趋向于从高能状态转变为低能状态。 （这时体系会对外做功或者释放热量） ①苹果从树上掉下来②自然界中水总是从高处往低处流③电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动 共同点—— ? 能量由高到低 推动体系变化的因素之一：能量。 体系能量越低越稳定 二、化学反应进行方向的判据 （一）焓判据（能量判据）： 很多能自发进行的化学反应是放热反应。 可燃物的燃烧反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=－571.6 kJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=－802.3 kJ/mol 酸与碱的中和反应： H+ + OH— = H2O △H=－57.3 kJ/mol 铁生锈： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=－ 824 kJ/mol 放热反应过程中体系能量降低,因此具有自发进行 的倾向------- 焓减（ △H0 ）。 体系趋于能量降低 我来试试 例、已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学 方程式为： ① C(金刚石、s)+O2(g) ＝CO2(g) △H1＝－395.41kJ/mol ② C(石墨、s)+O2(g) ＝ CO2(g) △H2＝－393.51kJ/mol 关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是： A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程 B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程C.石墨比金刚石能量低 D.金刚石比石墨能量低 A C 有些过程也是自发的，其中有的与能量高低无关，有 的虽然与能量高低有关，但用焓判据却无法解释。 ④室温下冰块自动融化 ⑤食盐、硝酸铵等遇水自动溶解 ⑥多种纯净气体相遇自动混合均匀 吸热，能量增加 能量不变 常温常压下N2O5、碳铵的分解： 2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol 吸热反应 还有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下能进行，例如碳酸钙的分解反应。 由此可见 焓判据的主要依据是反应的焓变。 焓变（△H）的确是一个与反应能否自 发进行有关的因素，但不是决定反应能 否自发进行的唯一因素。 只根据焓变来判断反应方向是不 全面的。 （二）熵判据 为了解释这一类与能量高低无关的过程的自发性，人们提出在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素。 1、熵：描述体系混乱度的物理量。 符号：S 单位： 熵值越大，体系混乱度越大（越无序）。 2、熵变（△S）∶化学反应中有物质或物质状态的变化，因此存在熵变。 △S=S生成物－S反应物 对于同一物质：S（g）﹥S（l）﹥S（s）。 生成气体的反应、气体的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值（ △S ＞0），为熵增加反应。 ④室温下冰块自动融化 ⑤食盐、硝酸铵等遇水自动溶解 ⑥多种纯净气体相遇自动混合均匀 常温常压下N2O5、碳铵的分解： 2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol 思 与 题 问 考 推动体系变化的因素之二：熵。 3、熵判据： 在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向，即混乱度增加（ △S＞0）。（且△S越大，越有利于反应自发进行。） -------熵增（ △S ＞ 0 ）。 无序体系更稳定 （熵增原理） 教材P35 学与问： 发生离子反应的条件之