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1、化學(xué)反應(yīng)進行的方向,學(xué)習(xí)要求 1、理解能量判據(jù)、熵的概念 2、利用能量判據(jù)判斷反應(yīng)進行的方向 3、利用熵變判斷反應(yīng)進行的方向,水總是自發(fā)地由高處往低處流,自發(fā)過程：在一定條件下，不需要外力作用就能自動進行的過程；,非自發(fā)過程：在一定條件下，需持續(xù)借助人為作用才能進行的過程。,化學(xué)反應(yīng)中的自發(fā)過程,(1)鈉與水反應(yīng)： 2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g) H=368 kJ/mol,(2)鐵生銹： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H=-824 kJ/mol,(3)氫氣和氧氣反應(yīng)： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) H=571.6kJ

2、/mol,共同點放熱反應(yīng)H0,一、自發(fā)過程的能量判據(jù),能量判據(jù)：自發(fā)過程的體系取向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(這時體系會對外部做功或釋放熱量)，這一經(jīng)驗規(guī)律就是能量判據(jù)。,能量判據(jù)又稱焓判據(jù)，即H0的反應(yīng)有自發(fā)進行的傾向，焓判據(jù)是判斷化學(xué)反應(yīng)進行方向的判據(jù)之一。,練習(xí)1,已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為： C(金剛石、s)+O2(g) CO2(g) H1395.41kJ/mol C(石墨、s)+O2(g) CO2(g) H2393.51kJ/mol 關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是 A.金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進行的過程 B.石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進行

3、的過程C.石墨比金剛石能量低 D.金剛石比石墨能量低,A C,知道了某過程有自發(fā)性之后，則 可判斷出過程的方向 可確定過程是否一定會發(fā)生 可預(yù)測過程發(fā)生完成的快慢 可判斷過程的熱效應(yīng),A,判斷下列過程中能量的變化情況：,1、冰液態(tài)水水蒸氣,2、氯化鈉晶體溶于水,兩種理想氣體的混合可順利自發(fā)進行,既不吸熱也不放熱的自發(fā)過程,,H2,O2,O2 H2,有序,混亂,,混亂度：表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)。混亂度的增加意味著體系變得更加無序,混亂度與熵,熵：熱力學(xué)上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù)，符號為S體系的無序性越高，即混亂度越高，熵值就越大,同一物質(zhì)，在氣態(tài)時熵最大，液態(tài)時次之，固態(tài)時最小。,熵變S：化

4、學(xué)反應(yīng)中要發(fā)生物質(zhì)的變化或物質(zhì)狀態(tài)的變化，因此存在著熵變。 S=S產(chǎn)物S反應(yīng)物 反應(yīng)過程中氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng),固體的溶解過程、墨水擴散過程和氣體擴散過程。,N2O5分解： 2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol,碳銨的分解： (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol,自發(fā)進行的吸熱反應(yīng),信息：體系自由能變化（ G ）綜合考慮了焓變和熵變對反應(yīng)體系的影響： G= H-TS（為熱力學(xué)溫度，均為正值）。在恒溫、恒壓下，用G判斷化學(xué)反應(yīng)在該狀況時自發(fā)進行的方向顯得更為科學(xué)（當G <0時可自

5、發(fā)進行）。,,自發(fā)進行,,不自發(fā)進行,低溫時,高溫時,低溫時,高溫時,低溫不自發(fā),高溫自發(fā),低溫自發(fā),高溫不自發(fā),H,,,下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進行的是,D. CO(g)C(s)1/2O2,B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(s),D,熵減,熵增,熵增,熵增,碳銨(NH4)2CO3在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對其說法中正確的是 A、碳銨分解是因為生成了易揮發(fā)的氣 體，使體系的熵增大。 B、碳銨分解是因為外界給予了能量 C、碳銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分

6、解 D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。,A,,三、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進行的方向,2、物質(zhì)的混亂度趨于增加,1、物質(zhì)具有的能量趨于降低,H(焓變),S(熵變)0,放熱反應(yīng),自發(fā)進行,不自發(fā)進行,不能定性判斷,不能定性判斷,H<0,H<0,H0,H0,S0,S0,S<0,S<0,熵增原理,<0,1、科學(xué)家根據(jù)體系存在著力圖使________________ 和_______________的自然現(xiàn)象，提出了相互關(guān)聯(lián)的________和_________，為最終解決上述問題提供了必要的理論根據(jù)。試分別舉一例_________________，___________。,自身能量趨于“最低”,“有序”變?yōu)椤盁o

7、序”,能量判據(jù),熵判據(jù),鐵在潮濕空氣中生銹,硝酸銨溶于水,2、以下自發(fā)反應(yīng)可用能量判據(jù)來解釋的是( ) A、硝酸銨自發(fā)地溶于水 B、2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)； H=+56.7kJ/mol C (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); H=-571.6 kJ/mol,D,3：下列說法正確的是( ) A、凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的， 由于吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)性的。 B、自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自 發(fā)反應(yīng)一

8、定是熵減小或不變 C、自發(fā)反應(yīng)在恰當條件下才能 實現(xiàn)。 D、自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能 實現(xiàn)。,C,4、自發(fā)進行的反應(yīng)一定是（ ） A、吸熱反應(yīng)； B、放熱反應(yīng)； C、熵增加反應(yīng)； D、熵增加或者放熱反應(yīng)。,D,,Company Logo,5、某化學(xué)反應(yīng)其H== 122 kJmol-1，S== 231 Jmol-1K-1，則此反應(yīng)在下列哪種情況下可自發(fā)進行 ( ) A在任何溫度下都能自發(fā)進行 B在任何溫度下都不能自發(fā)進行 C僅在高溫下自發(fā)進行 D僅在低溫下自發(fā)進行,A,2KClO3(s)==2KCl(s)+3O2(g),H = -78.03 kJmol-1,S = 494.4 Jmol-1K-1,CO(g)==C(s,石墨)+1/2O2(g),H = 110.5 kJmol-1,S = -89.36 Jmol-1K-1,6.判斷下列反應(yīng)能否自發(fā)進行,影響因素：,焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā),溫度,