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课件网) 化学反应的方向 第二章 化学反应速率与化学平衡 1.了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性，知道化学反应是有方向的; 2.通过“有序”和“无序”的对比，引出熵的概念; 3.知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关，能利用能量判椐、熵判椐和复合判据对反应进行方向的判断。 化学反应原理 化学反应的方向 化学反应的快慢 化学反应的限度 ———？ ———化学反应速率 ———化学平衡 水从高处向低处流 自然界中的自发过程体现了 自然界变化的方向性 热茶变凉 一、自发过程与自发反应 自发过程：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。 自发反应：在一定条件下，无需外界帮助，一经引发即能自动进行的化学反应。 非自发过程 ：在一定条件下，需要持续借助人为作用力才能进行的过程。 体系趋向于从高能量状态转换为低能量状态 体系趋向于从有序状态转换为无序状态 概念辨析 即在一定条件下反应的某个方向是自发进行的，其逆方向在相同条件下一定不能自发进行 自发反应具有方向性 但不一定能够实际发生，发生时速率也不一定大，非自发反应在一定条件下也可能发生。如煤的燃烧是自发反应，但在常温下不能自发进行。 自发反应是指该反应过程有自发进行的倾向 二、焓变与反应方向 下列反应在一定条件下都能自发进行，你知道这些反应能自发进行的原因吗？ ①Na(s)+H2O(l)===NaOH(aq)+1/2H2(g) ②铁生锈：2Fe(s)+3/2O2(g)=== Fe2O3(s) ③Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s) ④Mg(s)+H2SO4(aq)===MgSO4(aq)+H2(g) --大多数自发反应为放热反应。 H= -184kJ/mol H= -824kJ/mol H= -217kJ/mol H= -851.5kJ/mol 反应物的总能量高 生成物的总能量低 放热反应 H < 0 体系的能量降低 在19世纪，一些化学家认为，决定反应能否自发进行的因素是反应热，放热反应可以自发进行，而吸热反应不能自发进行。吸热反应都不能自发进行吗？ 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8 H2O(s)===NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) H ﹥0 NaHCO3(s)+HCl(aq)===NaCl(aq)+CO2(g)+ H2O(l) H=+31.4kJ/mol 这些反应是吸热反应，但在常温下能自发进行。 【结论】焓减有利于反应自发进行， 但不是唯一的因素。 三、熵变与反应方向 硝酸铵溶于水的过程 气体的自发扩散过程 不需要外界的任何作用，气体通过分子的扩散自发地混合均匀。 这些过程共同特点： 混乱度小（有序） 混乱度大（无序） 自发的 三、熵变与反应方向 体系除了具有从高能状态自发地转变为低能状态的倾向，还有从有序自发地转变为无序的倾向。 熵(S)： 描述体系混乱(或无序)程度的物理量。 单位：J·mol-1·K-1 熵变（△S）： △S = S(生成物）-— S(反应物） △S>0,熵增反应 △S<0,熵减反应 标准状况下：1 mol 不同物质的熵 S (J· mol-1·K-1) CH4 O2 CO2 186.15 205.03 214 H2O(l) HNO3(l) Br2(l) 69.9 156 152 NaCl Fe 金刚石 72.1 27.3 2.4 思考：同一物质不同状态下熵值相等吗？ 同一物质：S(g)>S(l)>S(s)。 体系混乱度越大，熵值越大； 体系混乱度越小，熵值越小。 下列对熵变的判断不正确的是( ) A．少量的食盐溶解于水中：ΔS>0 B．炭和氧气反应生成CO(g)：ΔS>0 C．气态水变成液态水：ΔS>0 D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS>0 C 三、熵变与反应方向 2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) △S<0 NH3(g)+HCl(g)= NH4Cl(s) △S<0 都可自发进行 室温 冰融化 -10 ℃ 水结冰 H2O(l) = H2O (s) △H <0 △S<0 H2O(s) = H2O (l) △H >0 △S>0 以下均是自发过程，寻找全面的判据 注：只有孤立体系（与环境没有物质交换也没有能量交换）或绝热体系 （与环境没有物质交换也没有热量交换），自发过程才向着熵增方向进行。 熵变是反应能否自发 ... ...
