第四节 化学反应进行的方向(wzy).ppt

第四节 化学反应进行的方向 一、自发过程和自发反应 * * 化学反应进行的快慢 化学反应的限度 化学反应进行的方向 ——化学反应速率 ——化学平衡 化学反应进行的快慢 化学反应的限度 学习要求 1、理解能量判据、熵的概念 2、利用能量判据判断反应进行的　　方向 3、利用熵变判断反应进行的方向 水能自发地由高处往低处流 低处水要流至高处可采取什么措施？ ①自然界中水总是从高处往低处流； ②电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动； ③室温下冰块自动融化； ④墨水扩散； ⑤食盐溶解于水； 自发过程：在一定条件下，不需要借助外部力量就能自动进行的过程。 自发反应：在一定条件下，不需外界帮助,一经引发即能自动进行的反应，称为自发反应 。 如何判断一个反应过程能否自发进行呢？ 化学反应进行的方向 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)　　　　　 △H = －572kJ·mol-1 2Na(s) +2H2O(l) = 2NaOH(aq) + H2(g) △H = －368 kJ·mol-1 4Fe (s) + 3O2 (g) = 2Fe2O3(s) △H = －1648 kJ·mol-1 NaOH(aq) + HCl(aq) = NaCl(aq) + H2O(l)　　 △H = －57.3 kJ·mol-1 从能量角度分析它们为什么可以自发？ 【思考与交流】 放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定， △H O有利于反应自发进行 体系趋向于从高能状态转变为低能状态 【归纳与总结】 一、能量判据（焓判据） 【思考与交流】 自发反应一定要△H O ？ △H= ＋56.7kJ/mol △H= ＋74.9kJ/mol 结论：△H O有利于反应自发进行，自发反应不一定要△H O，因此焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。 二、熵判据 熵（符号S）是用来描述体系的混乱度，单位： J?mol-1?K-1 。体系混乱度越大，熵值越大；体系混乱度越小，熵值越小。 公式：S = k ln ? (k为常数） 火柴散落、墨水扩散过程混乱度如何变化？ 混乱度越大越稳定，△S 0 有利于反应自发进行。 从混乱度角度分析它们为什么可以自发？ 【思考与交流】 即在密闭条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向，即熵增加（△S＞0）有利于自发进行。 1、同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）。 2、常见的熵增过程 固体的溶解过程、和气体扩散过程。 产生气体的反应和气体的物质的量增加的反应。 【归纳与总结】 自发过程一定是熵增加的吗？ 结论： △S O有利于反应自发进行，自发反应不一定要△S O 【思考与交流】 熵变是反应能否自发进行一个因素,但不是唯一因素。 -10℃的液态水就会自动结冰称为固态，这是熵减的过程，但是它是放热的。 要综合考虑体系的焓变和熵变。 CaCO3(s) == CaO (s) +CO2 (g)这个 反应能否自发进行？ 已知： △H(298K)=178.2KJ?mol , △S(298K)=169.6J?mol-1?K-1 △ G=△H—T △S 三、复合判据（自由能变化） 当△ G0时，反应自发进行 当△ G0时，反应不自发进行 当△ G=0时，反应以可逆反应进行 温度对反应自发性影响的情况 类型 △H △S △H—T△S 反应的自发性 1 — + 2 + — 3 — — 4 + + 永远是— 在任何温度都是自发反应 永远是+ 在任何温度下都是非自发反应 在高温+ 在低温— 在高温是非自发反应 在低温是自发反应 在高温— 在低温+ 在高温是自发反应 在低温是非自发反应 *