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课件网) 第三节 化学反应的方向 第二章 化学反应速率与化学平衡 任务一 自发过程与自发反应 自发过程：在一定条件下，无需持续外力作用就可以自动发生的过程。 电流 墨水扩散 高山流水 热茶变凉 高 处 低 处 高电位 低电位 有序 无序 高温 低温 自发 自发 自发 自发 有趋向于低能量状态无序状态和的倾向 任务一 自发过程与自发反应 自发反应： 钢铁生锈 金属置换 燃料燃烧 在一定条件下，可以自发进行（不用借助外力）到显著程度的化学反应，具有方向性。 加热、通电等 自发反应不需要任何条件就能自发进行吗？ 非也~注意定义里的“给定条件”。如氢气和氧气反应需要点燃，但也是自发反应。 任务一 自发过程与自发反应 自发过程 自发反应 非自发过程 在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程。 在一定条件下，不需外界帮助就能自动进行的反应。 在一定条件下，需要持续外力作用才能维持进行的过程。 共同特点：①高能 → 低能（对外做功或释放热量） ②有序 → 无序（无序体系更加稳定）。 特征：具有方向性，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行。 活塞 活塞 电解水实验 任务二 化学反应进行方向的判据———焓判据 NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) 2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) 2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) 铁生锈：2Fe(s)+3/2O2(g)= Fe2O3(s) 请说说下列反应能够自发进行的原因。 △H<0 △H= -57.3 kJ·mol-1 △H= -572kJ·mol-1 △H= -636.1 kJ·mol-1 △H= -824kJ·mol-1 放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定， △H < O有利于反应自发进行(焓减原理)。 焓判据 任务二 化学反应进行方向的判据———焓判据 问题：是不是所有自发进行的化学反应都是放热的？ 结论：△H <0有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H<0 焓变只是反应能否自发进行的一个因素，但不是惟一因素。 ①NaHCO3(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)+CO2 (g) ΔH=+31.4kJ/mol ②2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) ΔH=+109.8kJ/mol ③Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑ ΔH ＞0 思考：什么因素驱动了吸热反应的自发进行？ 任务二 化学反应进行方向的判据———熵判据 生活中的自发过程： 品红在水中扩散 蒸汽扩散 这些过程共同特点 混乱度小（有序） 混乱度大（无序） 自发的 任务二 化学反应进行方向的判据———熵判据 熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S 表示。 ①与物质的量的关系 物质的量越大→粒子数越多→熵值越大 ②对于同一物质，当物质的量相同时，S(g)>S(l)>S(s) ③不同物质熵值的关系： I、物质组成越复杂→熵值越大 II、对于原子种类相同的物质：分子中原子数越多→熵值越大 影响熵大小的因素：混乱度越大→体系越无序→熵值越大 1g冰 1g液态水 1g水蒸气 熔化 蒸发 德国克劳修斯 任务二 化学反应进行方向的判据———熵判据 熵变：反应前后体系的熵的变化叫做反应的熵变,用ΔS表示。 ΔS = S生成物总熵－S反应物总熵 熵判据：孤立或绝热体系，自发过程向着熵增的方向进行。（△S＞0） ①NaHCO3(s)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)+CO2 (g) ΔH=+31.4kJ/mol ②2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) ΔH=+109.8kJ/mol ③Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑ ΔH ＞0 反应都是混乱度增大的反应。熵增，△S＞0，有利于自发反应。 ①2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) ΔS=－39.35J mol-1 K-1＜0 ②NH3(g) +HCl(g) =NH4Cl(s) ΔS＜0 自发反应不一定要ΔS>0 任务二 化学反应进行方向的判据———复合判据 2. 物质的混乱度趋于增加 1. 物质具有的能量趋于降低 H<0 S>0 焓(H)判据 熵(S)判据 放热反应 焓变 熵变 化学反应能否自发进行 ... ...
