大学物理化学授课第2章化学热力学基础(本科专业)-篇2052演示课件.ppt

Ag+ 和 Cl－ 共存，似乎反应的方向肯 定是生成 AgCl。 Ag+ + Cl－ AgCl 在室温下，水蒸气与 H2O 共存，似乎 过程进行的方向肯定为水蒸气凝结成水。 其实，这都是有条件的。 2－3－1 化学反应进行的方向 2－3 化学反应的方向 * 室温下，将一杯水放在干燥的室内，则 进行的过程是蒸发气化。 在水中加入少量固体 AgCl，则实际过 程是： AgCl ? Ag+ + Cl－ 若反应物和生成物均处于标准态时，反 应向什么方向进行呢？ * 例如，当体系中 [ Ag+ ] 和 [ Cl－ ] 均为 1 mol?dm－3 并与 AgCl 固体共存时。 又如，100 kPa 的水蒸气在常温下与水 共存。 反应的方向是生成 AgCl 沉淀。 过程进行的方向当是液化。 * 本章中我们讨论的反应方向，是各种物 质均在标准状态下，反应以自发方式进行的 方向。 反应方向要结合反应进行的方式来讨论。 非自发过程不等于不能进行，而是不能 自发进行。 * 例如，室温 298 K，冰箱内 273 K。 自发进行的方向是高温变低，低温变高。 但是，接通电源，启动制冷机，则发生非自发变化 —— 室温变高，冰箱内的低温变得更低。 * （1） HCl （g）+ NH3（g） —— NH4Cl （s） （2） 2 NO2 （g） —— N2O4 （g） 常温下, （1）和（2）是放热反应，可自发进行。 ? r Hm = － 55.3 kJ?mol－1 ? ? r Hm = －176.91 kJ?mol－1 ? 升高温度，反应方向发生逆转，向吸热方向进行。 2－3－2 反应焓变对反应方向的影响 * 吸热反应，常温下不能自发进行。 （3）CuSO4?5 H2O （s） —— CuSO4 （s） + 5 H2O （g） （4） NH4HCO3 （s） —— NH3（g） + H2O （g）+ CO2 （g） ? r Hm = 185.57 kJ?mol－1 ? ? r Hm = 78.96 kJ?mol－1 ? 高温下仍吸热，却可以自发进行。 * 但并不是所有吸热反应在常温下都不能自发进行，如 吸热反应，常温下可自发进行。 （5） Ba OH 2?8 H2O s + 2 NH4SCN s ——— Ba SCN 2 s + 2 NH3 g + 10 H2O l （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） * 吸热反应，常温下不自发进行，高温下 仍不自发进行。 也并不是所有反应，高温下都发生逆转。 （6） N2（g）+ O2（g）——— N2O（g） 1 2 ? r Hm = 81.6 kJ?mol－1 ? * 改变反应温度，有时可使反应方向逆转，向吸热方向进行。吸热反应有的在常温下也可以自发进行。 因此，除反应热和温度外，还有其他影响反应方向的因素。 综上所述，放热是化学反应进行的一种趋势，但不是唯一的影响因素。 * 2－3－3 状态函数 熵 1 混乱度和微观状态数 （1）的逆反应 NH4Cl （s） —— HCl （g） + NH3 （g） 固体生成气体 总结前面反应中，违反放热规律向吸热方向进行的几个反应的特点。 * （2） 的逆反应 N2O4 （g） —— 2 NO2（g） 气体少变成气体多 （3） CuSO4? 5 H2O（s） —— CuSO4（s） + 5 H2O （l） 固体变成液体 * 固体变成液体和气体 固体变成液体和气体 （4） NH4HCO3 （s） —— NH3（g） + H2O （g）+ CO2 （g） （5） Ba