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1、1 2 化 學(xué) 反 應(yīng) 進(jìn) 行 的 快 慢化 學(xué) 反 應(yīng) 的 限 度化 學(xué) 反 應(yīng) 進(jìn) 行 的 方 向 化 學(xué) 反 應(yīng) 速 率 化 學(xué) 平 衡 ?化 學(xué) 反 應(yīng) 原 理 的 組 成 部 分 3自 發(fā) 反 應(yīng) ： 在 下 需 外界 幫 助 就 能 進(jìn) 行 的 反 應(yīng) ， 稱 為 自 發(fā) 反 應(yīng) 。 自 發(fā) 過 程 ： 在 下 ， 借 助 外 部 力 量 就 能 進(jìn) 行 的 過 程 。一 、 自 發(fā) 過 程 的 定 義 Company Logo 這 些 生 活 中 的 現(xiàn) 象 將 向 何方 發(fā) 展 ， 我 們 非 常 清 楚 ， 因 為 它 們有 明 顯 的 自 發(fā) 性 其 中 是 否 蘊 藏了

2、 一 定 的 科 學(xué) 原 理 ？能 量 由 高 到 低 5 下 列 反 應(yīng) 在 一 定 條 件 下 都 能 自 發(fā) 進(jìn) 行 ， 你 知 道 這 些 反 應(yīng) 能 自發(fā) 進(jìn) 行 的 主 要 原 因 嗎 ？C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) H = -2217.5 kJmol-12Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s) H = -822 kJmol-14Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s) H = -1648.4 kJmol-1H2(g) + F2(g) = 2HF(g) H = -546.6 kJmol-1 放 熱 反 應(yīng) 使 體 系

3、 能 量 降 低 ， 能 量 越 低 越穩(wěn) 定 ， H O 有 利 于 反 應(yīng) 自 發(fā) 進(jìn) 行二 、 能 否 自 發(fā) 進(jìn) 行 的 判 據(jù)共 同 特 點 ： H O 即 放 熱 反 應(yīng) 6 反 應(yīng) 物 的 總 能 量 高生 成 物 的 總 能 量 低放熱反應(yīng) H 0二 、 能 否 自 發(fā) 進(jìn) 行 的 判 據(jù)思 考 ： 是 不 是 所 有 自 發(fā) 進(jìn) 行 的 化 學(xué) 反 應(yīng) 都 是 放 熱 的 ？ 7 2NH4Cl(s)+Ba(OH)28 H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g)(NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s

4、)+NH3(g)注 意 ： 焓 變 只 是 反 應(yīng) 能 否 自 發(fā) 進(jìn) 行 的 一 個 因 素 ,但不 是 惟 一 因 素 。 只 根 據(jù) 焓 變 來 判 斷 反 應(yīng) 方 向 是 不全 面 的 。 思與察觀 考 H O H O有 利 于 反 應(yīng) 自 發(fā) 進(jìn) 行 ， 但 自 發(fā) 反 應(yīng) 不 一 定 要 H 0 有 利 于 反 應(yīng) 自 發(fā) 進(jìn) 行 。自 發(fā) 過 程 的 體 系 趨 向 于 由 有 序 轉(zhuǎn) 變 為 無 序 ， 導(dǎo) 致 體 系 的 熵 增大 ， 這 一 經(jīng) 驗 規(guī) 律 叫 做 ， 也 就 是 反 應(yīng) 方 向 判 斷 的 11 1、 同 一 物 質(zhì) 氣 態(tài) 時 熵 值 最 大 ， 液 態(tài)

5、 較 小 ， 固 態(tài) 時 最 小 .2、 固 體 的 溶 解 過 程 、 墨 水 擴(kuò) 散 過 程 和 氣 體 擴(kuò) 散 過 程 .3、 產(chǎn) 生 氣 體 的 反 應(yīng) 和 氣 體 的 物 質(zhì) 的 量 增 加 的 反 應(yīng) .清識知 單【 練 習(xí) 】 下 列 反 應(yīng) 中 ， 在 高 溫 下 不 能 自 發(fā) 進(jìn) 行 的 是D. CO(g) C(s) 1/2O 2B. 2N2O5(g) 4NO2(g) O2(g)A. (NH4 )2CO3(s) NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s) MgO(s) CO2(g) D Company Logo 自 發(fā) 反 應(yīng) 一 定 是 熵 增 加 的 反

6、 應(yīng) 嗎 ？2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) -10。 C的 水 會 自 動 結(jié) 冰 熵 變 是 反 應(yīng) 能 否 自 發(fā) 進(jìn) 行 的一 個 因 素 ,但 不 是 惟 一 因 素 。 S O有 利 于 反 應(yīng) 自 發(fā) 進(jìn) 行 ， 自 發(fā) 反 應(yīng) 不 一 定 要 S O 13 CaCO 3(s) = CaO (s) +CO 2 (g)這 個反 應(yīng) 能 否 自 發(fā) 進(jìn) 行 ？已 知 ： H(298K)=178.2KJmol , S(298K)=169.6Jmol-1K-1反 應(yīng) 能 否 自 發(fā) 還 與 有 關(guān) 14 G H T S當(dāng) H 0 ， S 0時 ， G 0 反 應(yīng) 自 發(fā) 進(jìn) 行

7、；當(dāng) H 0 ， S 0時 ， G 0 反 應(yīng) 不 能 自 發(fā) 進(jìn) 行 ；當(dāng) H 0 ， S 0或 H 0， S 0時 ， 反 應(yīng) 是 否 自 發(fā) 與 溫 度 有 關(guān) 。視學(xué)科 野自 由 能 變 化 ： 15 2KClO3(s) = 2KCl(s) + 3O2(g) H = - 78.03 kJ mol-1 S = 494.4 J mol-1 K-1CO(g) = C(s,石 墨 ) + 1/2O2(g) H = 110.5 kJ mol-1 S = - 89.36 J mol-1 K-1 不 能能 16 H (298K)= 178.2 kJ mol-1 S (298K)= 169.6 J m

8、ol-1 K-1CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g) G H T S G 0 ， 能 17 化 學(xué) 反 應(yīng) 進(jìn) 行 方 向 的 判 據(jù) 、 能 量 判 據(jù) (焓 判 據(jù) ） ：是 判 斷 化 學(xué) 反 應(yīng) 進(jìn) 行 方 向 的 判 據(jù) 之 一 。2、 熵 判 據(jù) ： 能 量 最 低 原 理 。熵 增 原 理 。是 判 斷 化 學(xué) 反 應(yīng) 進(jìn) 行 方 向 的 另 一 判 據(jù) 。3、 復(fù) 合 判 據(jù) ： 能 量 判 據(jù) 結(jié) 合 熵 判 據(jù) 。 18 1 自 發(fā) 性 只 能 用 于 判 斷 過 程 的 方 向 ， 不 能 確 定 過 程 是否 一 定 會 發(fā) 生 和 過 程 發(fā) 生 的 速

9、率 。 2 在 討 論 過 程 的 方 向 時 ， 指 的 是 沒 有 外 界 干 擾 時 體系 的 性 質(zhì) 。 如 果 允 許 外 界 對 體 系 施 加 某 種 作 用 ， 就 可能 出 現(xiàn) 相 反 的 結(jié) 果 。 例 如 ： 石 墨 經(jīng) 高 溫 高 壓 還 是 可 以 變 為 金 剛 石 的 。 例 如 ： 金 剛 石 有 向 石 墨 轉(zhuǎn) 化 的 傾 向 ， 但 是 能 否 發(fā) 生 ，什 么 時 候 發(fā) 生 ， 多 快 才 能 完 成 ， 就 不 是 能 量 判 據(jù) 和 熵判 據(jù) 能 解 決 的 問 題 了 。 19 1.能 用 能 量 判 據(jù) 判 斷 下 列 過 程 的 方 向 的 是

10、 （ ）A. 水 總 是 自 發(fā) 的 由 高 處 往 低 處 流B. 放 熱 反 應(yīng) 容 易 自 發(fā) 進(jìn) 行 ， 吸 熱 反 應(yīng) 不 能 自 發(fā) 進(jìn) 行C. 有 序 排 列 的 火 柴 散 落 時 成 為 無 序 排 列D. 多 次 洗 牌 后 ， 撲 克 牌 的 毫 無 規(guī) 律 的 混 亂 排 列 的 幾 率 大 A 20 2.已 知 金 剛 石 和 石 墨 在 氧 氣 中 完 全 燃 燒 的 熱 化 學(xué) 方 程 式 C(金 剛 石 、 s)+O 2(g) CO 2(g) H1 395.41kJ/mol C(石 墨 、 s)+O 2(g) CO 2(g) H2 393.51kJ/mol關(guān) 于

11、 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(jìn) 行 的 過 程B.石 墨 轉(zhuǎn) 化 成 金 剛 石 是 自 發(fā) 進(jìn) 行 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 21 3.下 列 說 法 中 ， 正 確 的 是 （ ）A.自 發(fā) 反 應(yīng) 一 定 是 熵 增 大 ， 非 自 發(fā) 反 應(yīng) 一 定 是 熵 減 小 或 不 變B.自 發(fā) 反 應(yīng) 在 恰 當(dāng) 條 件 下 才 能 實 現(xiàn)C.自 發(fā) 反 應(yīng) 在 任 何 條 件 下 均 能 實 現(xiàn)D.同 一 物 質(zhì) 的 固 、 液

12、、 氣 三 種 狀 態(tài) 的 熵 值 相 同B 22 4、 在 電 子 工 業(yè) 中 清 洗 硅 片 上 的 SiO 2(s)的 反 應(yīng) 是 ： SiO 2(s) 4HF(aq) = SiF4(g) 2H2O (g) H (298.15 K) 94.0 kJ/mol S(298.15 K) 75.8 J/(molK)設(shè) H 和 S不 隨 溫 度 而 變 化 ， 試 求 此 反 應(yīng) 自 發(fā) 進(jìn) 行的 溫 度 條 件 。 G H T S 0 Company Logo D5、 下 列 反 應(yīng) 中 ， 熵 減 小 的 是 （ ）A. (NH4 )2CO3(s) NH4HCO3(s)+NH3(g)B. 2N2O5(g) 4NO2(g) O2(g)C. MgCO3(s) MgO(s) CO2(g)D. 2CO(g) 2C(s) O2(g) Company Logo 6、 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(jìn) 行 ( ) A 在 任 何 溫 度 下 都 能 自 發(fā) 進(jìn) 行 B 在 任 何 溫 度 下 都 不 能 自 發(fā) 進(jìn) 行 C 僅 在 高 溫 下 自 發(fā) 進(jìn) 行 D 僅 在 低 溫 下 自 發(fā) 進(jìn) 行A