1、化学反应的方向,高山流水,冰雪融化,花开花谢,自发过程与自发反应,自发过程： 自然界中水总是从高处往地处流； 电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动； 室温下冰块自动融化； 墨水扩散； 食盐溶解于水。 自发反应： 镁条燃烧：Mg(s)+O2(g)=MgO(s) 酸碱中和：H+OH-=H2O 铁器暴露在潮湿空气中会生锈：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s),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。 自发反应：在一定温度、压强下，不借助(光、电能等）外部力量即能进行，或具有发生的可能性的反应称为自发反应。,自发反应是从属于自发过程的，是属于自发过程的一部分。,那么我
2、们该如何判断一个过程，一个反应能否自发进行呢？一个过程或者一个反应要自发的进行是否要符合什么条件呢？,讨论,分析已经讲过的自发过程的能量变化。 举出一些放热的化学反应，判断自发性 为什么这些放热反应是自发过程呢？,一、焓判据（能量判据） ：,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。,自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量，焓变小于0)，这一经验规律就是焓判据，是判断化学反应进行方向的判据之一。,交流 研讨,19世纪，化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是
3、反应热：放热反应可以自发进行，而吸热反应则不能自发进行。你同意这种观点吗？请举例说明。,举例：,墨水滴入水中,气体的扩散,固体的溶解,二、熵（S）：1.描述体系混乱度的物理量2.符号：S 单位：Jmol-1K-1,3.大小判据：（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)。,4.反应熵变:反应产物的总熵与反应物总熵之差(1)符号：S(2)表达式:S =S(生成物) S (反应物)(3)正负判断：气体体积增大的反应，S0,熵增加反应气体体积减小的反应，S0,熵减小反应,练习：,判断下列反应熵变大小：1、N2
4、+3H2=2NH3 2、2C+O2=2CO3、CaCO3=CaO+CO2,1、冰 液态水 水蒸气 2、氯化钠晶体溶于水 3、自发进行的吸热反应： N2O5分解： 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol 碳酸铵的分解： (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol,共同点：熵（S）增加,【探究】下列自发过程熵变的特点,注意：（1）熵变只是反应能否自发进行的一种因素；（2）熵变（S）只决定于体系的始态和终 态，与变化的途径无关；（3）熵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。,总结：自发过程的两大
5、变化趋势：（1）能量趋于减小(焓减）（2）混乱度趋于增大（熵增）,三、熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，将导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理。是在用来判断化学反应方向时就称为熵判据 。,四、焓变与熵变对反应方向的共同影响1.判据：H-TS2.判据与反应的自发性：0 反应不能自发进行3.适用判据应注意的问题： （1）判断反应的自发性要结合H和S，利用H-TS （2）条件是一定温度、压强下 （3）反应具有自发性，只能说明这个反应有进行的趋势，但这个反应到底能不能反应，那还要看反应进行的限度和反应进行的速率。,【定性分析】,【定量分析】,高温时空气中的N2和
6、O2会反应生成NO而污染大气：N2（g）O2（g）=2NO（g）。式通过计算说明在1200的条件下，此反应能否正向自发进行？（已知：H=180.50 kJ/mol ，S=247.7J/(molK) ）,课堂练习： 1.能用能量判据判断下列过程的方向的是（ ） A. 水总是自发的由高处往低处流 B. 放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行 C. 有序排列的火柴散落时成为无序排列 D. 多次洗牌后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大 2.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为： C(石墨，s)+O2（g）=CO2 （g） H=-393.5kJ/mol C(金刚石，s)+O2 （g） =CO2
7、 （g） H=-395.4kJ/mol 关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（ ） A.石墨转化为金刚石是自发进行的过程 B.金刚石转化为石墨是自发进行的过程 C.石墨比金刚石能量低 D.金刚石比石墨能量低,A,BC,3.下列过程属于熵增加的是（ ） A.固体的溶解过程 B.气体扩散过程 C.水蒸气变为液态水 D.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) 4.下列说法中，正确的是（ ） A.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变 B.自发反应在恰当条件下才能实现 C.自发反应在任何条件下均能实现 D. 同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同 5.下列反应中在高温下不能自发进行的是（ ） A.CO(g)=C(s) +I/2O2(g) B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) C.(NH4) 2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) D.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g),AB,B,A,
