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化学反应进行的方向精品课件

化学反应的方向 1.自发过程:在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程. 自发过程的特征:有明确的方向性,具有做功的本领。要逆转必须借助外界做功。 2.非自发过程 :在一定条件下,需要外界做功才能进行的过程。 3. 自发反应:在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应. 判断化学反应方向的依据 反应焓变与反应方向 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~△H ﹤0)。 但是,有不少吸热反应也能自发进行, 如∶ NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g) +CH3COONH4(aq)+H2O(l); △H(298K)=+37.3KJ/mol 还有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行,但在较高温度下则能自发进行,如在室温下吸热反应的碳酸钙分解反应不能自发进行,但同样是这个吸热反应在较高温度(1200K)下则能自发进行。 由此可见 运用能量判据主要依据反应焓变,而焓变(△H)的确是一个与反应能否自发进行的因素,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 反应熵变与反应方向 1、在密闭条件下,体系由有序自发地转变为无序的倾向~称为熵。 2、符号用S表示。单位:J·mol-1·K-1或 J·mol-1·K-1 3、熵值越大,体系混乱度越大。 同一物质,S(g)﹥S(l)﹥S(s)。 4、熵变和熵增原理 (1)熵变(△S)∶化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化,因此存在着熵变。 △S=S生成物-S反应物 产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应,熵变通常都是正值( △S >0),为熵增加的反应。许多熵增反应在常温常压下能自发进行,有些在室温条件下不能自发进行,但在较高温度下则能自发进行。 (2)在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,这个原理叫做熵增原理。该原理是用来判断过程的方向的又一个因素, 又称为熵判据。 5、焓判据和熵判据的应用 1、由焓判据知∶放热过程(△H﹤0)常常是容易自发进行; 2、由熵判据知∶若干熵增加(△S﹥0)的过程是自发的; -10℃的液态水能自动结冰成为固态、铝热反应是熵减反应,它在一定条件下也可自发进行。因此熵判据判断过程的方向也是不全面的 3、很多情况下,简单地只用其中一个判据去判断同一个反应,可能会出现相反的判断结果,所以我们应两个判据兼顾。由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据-自由能将更适合于所有的反应过程。 三、焓变与熵变对反应方向的共同影响∶(复合判据----自由能变化△G) 在一定条件下,一个化学反应能否自发进行,既可能与反应焓变(△H)有关,又可能与反应熵变(△S)有关。在温度、压强一定的条件下,我们要判别化学反应的方向要考虑△H、 △S共同影响的结果。 反应焓变(能量判据) 反应方向 反应熵变(熵判据) (复合判据----自由能变化△G) 当?H0, ?S0 ,或?H0 ,?S0 时,反应是否自发 进行与温度有关,一般低温时焓变影响为主,高 温时,熵变影响为主,而温度影响的大小要?H、?S的具体数值而定。 典例剖析∶ 例1 下列过程是非自发的是∶( ) A、水由高处向低处流; B、天然气的燃烧; C、铁在潮湿空气中生锈;D、室温下水结成冰 例2 碳酸铵〔(NH4)2CO3〕在室温下就能自发地分解产生氨气,对其说法中正确的是∶( ) A、其分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大; B、其分解是因为外界给予了能量; C、其分解是吸热反应,据能量判据不能自发分解;D、碳酸盐都不稳定,都能自发分解。 3、下列说法正确的是∶( ) A、放热反应一定是自发进行的反应; B、吸热反应一定是非自发进行的; C、自发进行的反应一定容易发生; D、有些吸热反应也能自发进行。 4、250C和1.01×105Pa时,反应 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g); △H=+56.76kJ/mol,自发进行的原因是∶ A、是吸热反应;B、是放热反应; C、是熵减少的反应; D、熵增大效应大于能量效应。 3.下列说法中,正确的是 ( ) A.化学反应总是伴随着能量变化的 B.能够自发进行的反应不一定都是放热反应 C.只有放热反应才能够自发进行 D.能够自发进行的反应就一定能够发生并完成 4.下列物质中,熵值(S)最大的是 ( ) A.金刚石 B.Cl2(l) C.I2(

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