1、,化学反应的方向 及判断依据,化学反应进行的快慢,化学反应的限度,化学反应进行的方向,化学反应速率,化学平衡,能量判据和熵判据,化学反应原理的组成部分：,水往低处流,化学反应的方向及判断依据,生活中的自发过程,(1)自然界中水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流；,(2) 铁器暴露在潮湿空气中会生锈；这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。,这些生活中的现象将向何方发展，我们非常清楚，因为它们有明显的自发性。,一、自发反应,自发反应：在一定条件下，无需外界帮助就能自动进行的反应,（P39 交流与讨论）,化学反应中的自发过程,（P40 你知道吗？）,共同特点：H0，即体系趋向于从高能状态转
2、变为低能状态,能量判据：体系趋向于从高能状态转变为低能状态（H 0）。 对于化学反应而言，绝大多数的放热反应能自发进行，且放出的热量越多，体系能量降低越多，反应越完全 焓变（H）是决定反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一因素。,二、焓变与反应方向,（1）多数能自发进行的化学反应是放热反应,（2）有不少吸热过程也能自发进行,（3）有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行,说明：,如：硝酸铵溶于水,（P40 观察与思考？）,如：,有序,混乱,三、熵变与反应方向,研究表明，除热效应外，决定反应能否自发进行的另一因素体系的混乱度（熵S） 熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵
3、，用符号S表示。对于同一物质：S（g）S（l）S（s） 熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用S表示。S=S生成物总熵S反应物总熵反应的S越大,越有利于反应自发进行 熵判据：体系趋向于由有序状态转变为无序状态，即混乱度增加（ S0）。且S越大，越有利于反应自发进行。,正确判断一个化学反应 是否能够自发进行,必须综合考虑反应的焓变和熵变,恒温恒压时判断反应是否能够自发进行H 0 S0H 0 S 0H 0 S 0H 0 S0,自发,非自发,不一定,不一定,吉布斯自由能判断反应自发进行的方向,NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s) H 0 S 0 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g
4、) H 0 S0,判断这两个反应什么条件下自发进行,G 0,自发进行,G0，可逆反应,G 0，非自发进行,低温可行,高温可行,G= H -TS,四、焓变和熵变对反应方向的共同影响,1. H 0 该反应一定能自发进行； 如：Mg(s) + 2HCl(aq) = MgCl2(aq) + H2(g) 2. H 0，S0，S0 该反应在较高温度下能自发进行 如：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),判断依据： G= HT S 0 反应能自发进行,（P42 交流与讨论）,温度对反应自发性的情况,永远是,在任何温度都是自发反应,永远是+,在任何温度下都是非自发反应,在高温+在低温,在低温是自发反应
5、在高温是非自发反应,在高温 在低温+,在低温是非自发反应 在高温是自发反应,1反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么时候发生，多快才能完成，就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。,注意,2在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。例如石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。,练习:,1.下列说法不正确的是 A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的反应是放热反应。 B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大
6、，熵值越大。 C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热 D. 一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关,C,2.下列反应中，熵减小的是,D. 2CO(g)2C(s)O2(g),B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g),D,3. 下列过程是非自发的是（ ） A、水由高处向低处流； B、天然气的燃烧；C、铁在潮湿空气中生锈； D、室温下水结成冰。4. 碳酸铵（NH4）2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是（ ） A、其分解是因为生成了易挥发
7、的气体，使体系的熵增大； B、其分解是因为外界给予了能量； C、其分解是吸热反应，据能量判据不能自发分解； D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。,D,A,5.下列说法正确的是（ ） A、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的； B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变； C、自发反应在恰当条件下才能实现； D、自发反应在任何条件下都能实现。6. 自发进行的反应一定是（ ） A、吸热反应； B、放热反应； C、熵增加反应；D、熵增加或放热反应。,C,D,7.250C和1.01105Pa时，反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）； H=56.76kJ/mol，自发进行的原因是（ ） A、是吸热反应； B、是放热反应； C、是熵减少的反应； D、熵增大效应大于能量效应。,D,影响因素：,小结：,焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发,规律方法总结,自发反应中的焓变和熵变的关系,1、在温度、压力一定的条件下，放热的熵增加的反应一定能自发进行 2、在温度、压力一定的条件下，吸热的熵减少的反应一定不能自发进行 3、当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，可能某一因素占主导地位 4、当焓变和熵变的作用相反且二者相差不大，温度可能对反应的方向起决定性作用 5、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种理想 气体的混合等。,
