第三节 化学反应的方向 第二章化学反应速率与化学反应平衡 【资料】我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的大国担当. CO2 CH3OH CO2(g) + 3H2(g) → CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 2H2O(g) → CH3OH(g) + 3/2 O2(g) 首要问题 ？ 生产的可行性问题 生产的效率问题 生产的产率问题 1.自发过程 在温度和压强一定的条件下，不需要外力作用就能自动进行的过程。 一：自发反应和非自发反应 墨水扩散 高山流水 2.自发反应：在给定的条件下,可以自发进行到显著程度的化学反应,就称为自发反应。 3.非自发反应 ：不能够自发地进行，需要做功。 需要太阳能、通电持续做功 点燃、加热等用于启动反应后不需要持续进行，不当做外力作用 【思考】 1.从能量角度分析这些自发过程有什么共同特点？ 对外做功或释放热量 高能状态 低能状态 2.什么样的化学反应能自发进行？ 释放能量向着能量降低的方向进行 ΔH < 0 推动 放热反应 焓减 二：自发反应--焓判据 吸热就一定不自发吗？ 吸热反应 推动 ？？？ 混乱度大 探究二 化学反应方向与熵变的关系 自发过程进行的方向还与“混乱度”有关 有序 状态 无序 状态 自发地转化为 混乱度小 三：自发反应--熵判据 熵(S) 熵是度量体系混乱程度的物理量，符号：S 混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大 特点 同一物质：S(g) > S(l) > S(s) 熵 判断以下反应的熵变 Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2(g) 2KClO3(s) = 2KCl(s) + 3O2(g) 2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g) 4Fe(OH)2(s) + O2(g) + 2H2O(l) = 4Fe(OH)3(s) △S<0 △S<0 △S>0 △S>0 所有的自发反应一定是熵增加的反应吗？ 自发反应的方向与焓变和熵变有关，但焓变和熵变又都不能单独作为判断反应自发进行方向的依据。怎么办？ 焓减 ΔH< 0 熵增 ΔS>0 化学反应 推动 有利 【资料】1976年，吉布斯综合了焓变和熵变判断反应的自发性 ΔG=ΔH-TΔS， 当ΔG<0时反应能自发进行 四：吉普斯自由能 请同学们结合公式?G= ?H-T?S，分析讨论反应进行的方向与温度的关系 ΔH ΔS O ΔH>0 ΔS>0 ΔH<0 ΔS>0 ΔH<0 ΔS<0 ΔH>0 ΔS<0 所有温度下反应都能自发进行 低温下反应能自发进行 高温下反应能自发进行 所有温度下反应都不能自发进行 正正高温 正负皆停 负正皆行 负负低温 第三节 化学反应的方向 焓判据 自发过程与自发反应 放热过程（?H﹤0）常常是容易自发进行 熵判据 熵增过程（?S﹥0）常常是容易自发进行 复合判据 ?G=?H-T?S ?G﹤0 反应能自发进行 ?G =0 反应达到平衡状态 ?G﹥0 反应不能自发进行 总结 ①CO2(g) + 3H2(g) → CH3OH(g) + H2O(g) ②CO2(g) + 2H2O(g) → CH3OH(g) + 3/2 O2(g) ΔH=-48.97KJ·mol-1 ΔS=-77.16J·mol-1·K-1 ΔH=+676.48KJ·mol-1 ΔS=-43.87J·mol-1·K-1 河南安阳绿色甲醇工厂———从工业尾气中捕集CO2合成绿色甲醇。每年可生成11万吨甲醇，直接减排CO216万吨，实现了二氧化碳的资源化利用。该工程是全球首个十万吨级绿色甲醇工厂。 任何温度下都能自发进行 任何温度下都不能自发进行 低温下能自发进行 高温下能自发进行 1、判断下列4个反应能否自发进行，如能，需要在什么条件下？ 课堂练习 2、下列有关化学反应方向及其判据的说法中正确的是( ) A. 非自发反应就是不可能发生的反应，自发反应就是能较快进行的反应 B. 高温高压下石墨转化为金刚石是自发的化学反应 C. 由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程 D. 反应 ????????????(????)+????????????(????)=????????????????????(????) 在低温下能自发进行，说明该反应的 ????????>???? ? C ΔH>0 课堂练习 3、已知：△G＝△H﹣T△S，当△G＜0，反应能自发进行，△G＞0反应不能自发进行。生产合成气的反应：C(s)+H2 ... ...
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