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课件网) 第3节 化学反应的方向 化学反应的方向 第二章 化学反应进行的方向与焓变 01 化学反应进行的方向与熵变 02 化学反应进行方向的判据 03 水往低处流 物质溶解 或 溶液扩散 连通器 【关于“自发”的那些事】 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 在给定的一组条件下,一个反应可以自发地进行到显著程度。 在一定条件下,需要持续外力作用才能维持进行的过程。 钾和水反应 铁生锈 从吸放热的角度分析,这些反应有什么共同特点? 锌和酸反应 化学反应进行的方向与焓变 化学反应进行的方向与焓变 大多数放热反应是可以自发进行 Zn(s) + CuSO4 (aq) = ZnSO4 (aq)+ Cu (s) H = -216.8 kJ·mol-1 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (l) H = -571.6 kJ·mol-1 吸热反应是否也可以自发进行呢? 化学反应进行的方向与焓变 有些吸热反应可以自发进行 NaHCO3(s)+HCl(aq)=CO2(g)+NaCl(aq)+H2O(l) H =+31.4KJ/mol 2N2O5(g) =4NO2(g)+O2(g) H =+109.8kJ/mol Ba(OH)2·8H2O 和 NH4Cl 化学反应进行的方向与焓变 还有什么会影响自发过程进行的方向呢? 不能只根据 放热 或 吸热 来判断 化学反应的方向。 H < 0 有利于反应自发进行, 但自发反应不一定要 H < 0 【总结】 混乱度 化学反应进行的方向与 熵变 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 化学反应进行的方向与熵变 熵 ( S ) 描述 体系混乱度 的物理量 体系混乱度越大,熵值越大; 体系混乱度越小,熵值越小。 同种物质的熵值与其存在状态有关: 体系的混乱度(即熵值)增加, ΔS>0, 反应有自发的倾向。 熵值 S(g) ____ S(l) ____ S(s) > > 固态 液态 气态 熵增 熵增 化学反应进行的方向与熵变 很多自发的化学反应都是熵增的过程,即ΔS>0 Zn(s) + H2SO4(aq) = ZnSO4(aq) + H2 (g) 2KClO3(s) = 2KCl(s) + 3O2 (g) 化学反应进行的方向与熵变 化学反应进行的方向与熵变 有些 熵减的过程 也可自发进行,即ΔS<0 Fe(OH)2(s) + O2(g) + H2O (g) = Fe(OH)3(s) 2NO (g) + 2CO (g) = N2 (g) + 2CO2 (g) 不能 只根据 熵增 或 熵减 来判断 化学反应的方向。 化学反应进行方向的综合判据 化学反应进行的方向与熵 自发反应的方向 与 焓变 和 熵变 有关。 自由能ΔG (等温、等压条件下的封闭体系) ΔG = ΔH﹣TΔS 判断标准 Δ G < 0 反应能自发进行 Δ G >0 反应不能自发进行 Δ G =0 反应处于平衡状态 1、分析下列过程是能否自发进行: (1)H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l) ΔH = - 57.3kJ·mol-1 ΔS = +80.7J·mol-1·K-1 (2)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g ) ΔH = +178.2kJ·mol-1 ΔS = +169.6J·mol-1·K-1 自发 不自发 化学反应的方向 焓变 熵变 综合判据 H < 0 有利于反应自发进行, 但自发反应不一定要 H < 0 很多自发的化学反应都是熵增的过程,即ΔS>0;但有些 熵减的过程 也可自发进行,即ΔS<0 ΔG = ΔH﹣TΔS 第3节 化学反应的方向 ... ...