人教版化学选修四——化学反应进行的方向讲课资料.ppt

自然界中有许多能自然而然发生的现象， 请同学们联系生活知识， 列举一些能自发进行的例子？ 生活中的自发过程 高山流水 电流 生活中的自发过程 高电势状态 低电势状态 　电流总是自发地从高电势流向低电势——有趋向于最低电势状态的倾向。 Na投入H2O中 铁生锈 生活中的自发反应 Cu和AgNO3反应 NaOH和HCl反应 生活中的自发反应 自发过程： 在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程 在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应。 如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？ 自发反应： 非自发过程： 在一定条件下，需要持续外力作用才能维持进行的过程。 Cu和AgNO3反应 NaOH和HCl反应 Na投入H2O中 铁生锈 Cu(s)+2AgNO3(aq)=Cu(NO3)2(aq)+2Ag (s) △H= -181.75 kJ·mol-1 NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H= -57.3 kJ·mol-1 2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) △H= -636.1 kJ·mol-1 Fe(s) …… Fe2O3 (aq) △H= -790.7 kJ·mol-1 自发反应 共同点——放热反应　△H＜0 二、化学反应进行方向的判据 1、能量判据（焓判据） 能量判据（焓判据）∶ 自发过程的体系趋向于从高能状态转变为低能状态（△H ﹤0）。 即△H＜0的反应有自发进行的倾向。 多数能自发进行的化学反应是放热反应 反应物的总能量高 生成物的总能量低 放热反应 △H＜0 焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。 注意： （1）焓判据只能用于判断过程的方向，能否实现要看具体条件； （2）焓判据只判断一定条件化学反应能否自发进行，与化学反应速率无关。 （3）反应焓变是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素 2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) 　 △H=+56.7kJ/mol (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4（aq）+H2O（l）； △H（298K）=＋37.3KJ/mol 结论：△H O有利于反应自发进行 但自发反应不一定要△H O 焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。 自发反应一定要△H O ？ 冰块融化 品红在水中扩散 　　你能解释蒸汽扩散和火柴混乱的真正原因吗？ 蒸汽扩散 火柴散落 有序排列的火柴散落时自发地成为无序排列 ——趋向于体系混乱度增大 有序 混乱 火柴散落 克劳修斯（德国） 定义：描述体系混乱度的物理量 符号：S 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。 熵增原理(又称为熵判据). 体系有自发向混乱度增加的方向变化的倾向。(即熵增△S＞0) △S=S生成物总熵－S反应物总熵 △S越大，越有利于反应自发进行 CH4 O2 CO2 186.15 205.03 214 H2O(l) HNO3(l) Br2(l) 69.9 156 152 NaCl Fe 金刚石 72.1 27.3 2.4 标准状况下：1 mol不同物质的熵S(J mol-1K-1) 知识介绍 熵值最大 熵值最小 （1）物质的混乱度：体系混乱度越大，熵值越大； （2）同一条件：不同物质的熵值不同； （3）物质的存在状态：S(g) S(l) S(s)。 2N2O5(g) ＝4NO2(g)+O2(g) 　△H=+56.7kJ/mol (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol 思考: 两个反应都是混乱度增大的反应。 熵增，△S＞0，有利于自发反应 这两个反应都是吸热反应，但却能自发进行，为什么？ 1、同一物质状态改变： 2、固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。 3、反应过程中气体物质的量增多的反应。 4. 生成气体的反应。 导致熵增(△S＞0）的一些因素 固态 液态 气态 熵增 熵增 自发反应一定是熵增加的反应吗？ 2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) △S=－39.35J?mol-1?K-1 结论：△S O，有利于反应自发进行， 自