1、,化学反应的方向 及判断依据,第二单元 化学反应的方向和限度,水往低处流,冰融化,自然界中的自发过程体现了 自然界变化的方向性,(1)在常温下盐酸能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水；而氯化钠和水却不能反应生成盐酸和氢氧化钠。,(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。,问题1：自然界中有许多自然而然发生的现象，物质间的化学反应是否也能自然发生呢？请联系已学知识举例。,一、自发反应化学反应的方向,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 .,(1) 一定条件指的是一定温度和一定压强，外界帮助可以 是如通电、光照等。,(2)自发反应在恰当条件下才能
2、实现.,教科书P39 页,教科书P40页,共同特点,这些反应在一定条件下能发生反应有何特点？,H0，即体系趋向于从高能状态转变为低能状态。,影响化学反应自发进行的因素探究,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。,1.焓变与反应方向,影响化学反应自发进行的因素探究,影响化学反应自动发生的因素探究,教科书P40,实验现象：,（1）大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
3、温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行,其他反应事实：硝酸铵的溶解过程是吸热过程却能自发进行；碳酸钙常温下不能自发进行，但高温下也能自发进行。,小结：,问题： 为什么有些吸热反应或吸热过程也能自发 进行呢？,消石灰与氯化铵的反应有氨气生成，碳酸钙分解生成二氧化碳气体，可能有气体生成使体系的混乱度增大是反应能自发的原因之一。,硝酸铵溶于水后，硝酸根离子和铵根离子由规则的排列转化为能在水中自由地运动，即由有序转变为无序，体系的混乱度增大。,讨论、假说：,有序,混乱,2. 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
4、量叫做熵，用符号S 表示。对于同一物质：S(g)S(l)S(s) 熵变：反应前后体系的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S 0 说明反应的混乱度增大。反应的 S越大,越有利于反应自发进行，这个判 据叫熵判据。,教科书P42页,(1) S 0(2) S 0(3) S 0(4) S0,正确判断一个化学反应是否能够自发进行,体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。所以要正确判断一个反应是否能自发进行，必须综合考虑反应的焓变H即能量判据和熵变S 即熵判据.,化学反应能否自发进行的判据,教科书P42页,自由能公式（吉布斯-亥姆霍兹公式）,G = HTS,(1
5、).如果G0，过程是非自发的； (3).如果G0，体系处于平衡状态。,因此，凡是熵增大的放热反应，都是自发反应。,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，S 0，S 0 该反应在较高温度下能自发进行 如：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),复合判据：,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
6、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。,影响因素：,焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发,总 结,能量判据,熵判据,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，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.
7、铁在潮湿空气中生锈 D. 室温下水结成冰 3. 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,练 习,4.下列说法正确的是 （ ） A. 放热反应都是自发的，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,C,练 习,5. 250C和1.01105Pa时，反应: 2N2O5(g) = 4NO2(g) + O2(g) H= + 56.76 kJmol-1 ， 能自发进行的原因是 （ ）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,练 习,
