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课件网) 化学反应的方向 钻石是什么? C(石墨) === C(金刚石) 生活中的自然现象 铁生锈 高山流水 自由落体 一、自发过程 自发过程:在一定的温度和压强下, 无需外界帮助就能自动进行的过程。 (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实现.(如点燃)。 以下化学反应能自发进行吗? (1)2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH(aq) + H2 (g) △H=-368 kJ/mol (2)NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol 共同点———放热反应 △H<0 二、焓判据 焓判据(能量判据): 体系趋向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外做功或释放热量,△H<0)。 实验:在装有等质量碳酸钠和碳酸氢钠的试管中分别滴入半滴管的盐酸,观察实验现象。 科学探究一 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。 科学探究一 2. 动手做一做实验 把红墨水加到水中,看看有什么现象? 溶解、扩散 扩散前 扩散后 生活中常见的现象 有序 无序(混乱) 三、熵判据 克劳修斯 (德国) 熵 S 衡量体系的混乱程度。 三、熵判据 熵判据:体系趋向于由有序状态转变为无序状态,即混乱度增加( △S>0)。 反应前后体系熵的变化。 符号: △S。 △S = 生成物总熵 - 反应物总熵 根据你已有的知识经验,判断下列过程的熵变大于零还是小于零。 ①H2O(s)→H2O(l)→H2O(g) ②NaOH(s)==Na+(aq)+OH-(aq) ③CaCO3(s) == CaO(s) + CO2(g) ΔS>0 ΔS>0 ΔS>0 ΔS<0 问题解决 熵增的主要因素 (1)S(g)>S(l)>S(s)(同一物质) (2)气体增多 (3)溶解、扩散 解释反应常温常压下能进行的原因? 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2· 8H2O(s)=2NH3(g)+CaCl2(s)+10H2O(l) △H>0 △S>0,熵增为主要矛盾! 正确判断一个化学反应是否自发进行 必须综合考虑反应的焓变和熵变 恒温恒压时判断反应是否能够自发进行 △H <0 △S>0 △H >0 △S <0 △H <0 △S <0 △H >0 △S>0 自发 非自发 不一定 不一定 科学探究二 1. 根据你已有的知识和经验,分析下列过程。 常温自发 加热自发 改变温度可以改变自发反应进行的方向 常温 四、复合判据 吉 布 斯 四、复合判据 △G=△H-T△S(kJ/mol) △ G<0,反应可自发进行 △ G=0,反应到达平衡状态 △ G>0,反应不能自发进行 (G是自由能,T是热力学温度,恒为正值) 四、复合判据 ⊿H ⊿S △G 反应的自发性 < 0 > 0 > 0 < 0 < 0 < 0 > 0 > 0 △G=△H-T △S(T恒为正值) < 0 任何温度自发 > 0 任何温度都不自发 高温 >0 低温 <0 高温 <0 低温 >0 高温自发 低温自发 温度与反应方向的关系示意图 △H △S 小结 化学反应进行的方向 焓判据△H<0 熵判据△S>0 自发反应进行的两大趋势: 焓减有利于反应自发,熵增有利于反应自发 学以致用 C(石墨) === C(金刚石) 已知:在298K、101KPa下,该反应的 ⊿H = +1.895 kJ/mol,⊿S= -3.363J/(mol·K)。 △G=△H-T△S>0,均不自发。 一、研究意义:化学科学先要研究化学反应能否进行,再考虑反应速率快慢问题,从而通过控制化学反应,改造自然。 化学反应的方向 2000 ℃、10万个大气压 钻石恒久远,一颗永流传!金刚石是美好、纯洁和财富的象征。 尽管我的用处大,但人们还是叫我小黑,这是石墨委屈地抗议! 点“石” 成“金”? 牛刀小试 1. 下列说法正确的是( ) A.凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的 B.反应速率快的一定是自发进行的 C.自发反应在恰当条件下才能实现 D.非自发反应在任何条件下都不能实现 C 牛刀小试 2. 下列反应中,熵减小的是( ) A. (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) B. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) C. MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) D. ... ...