1、第四節(jié)第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向高高山山流流水水水總是自發(fā)地由高處往低處流水總是自發(fā)地由高處往低處流自然界中有許多自然而然自然界中有許多自然而然發(fā)生的現(xiàn)象，請同學(xué)們聯(lián)發(fā)生的現(xiàn)象，請同學(xué)們聯(lián)系生活知識，列舉一些能系生活知識，列舉一些能自動發(fā)生的例子？自動發(fā)生的例子？自自由由落落體體運運動動散散 熱熱【思考與交流】【思考與交流】以上的這些過程有什么共同點？以上的這些過程有什么共同點？ 不用借助于不用借助于_就可以就可以 自動進(jìn)行的過程自動進(jìn)行的過程外力外力1自發(fā)過程(1)含義：在一定條件下， 就可以自動進(jìn)行的過程。(2)特點：體系趨向于從 狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?狀態(tài)(體系對外部 或者 能量

2、)。2自發(fā)反應(yīng)(1)含義：在給定的一組條件下，可以地進(jìn)行到顯著程度的化學(xué)反應(yīng)。不用借助于外力不用借助于外力高能高能低能低能做功做功釋放釋放自發(fā)自發(fā)一、自發(fā)過程與自發(fā)反應(yīng)一、自發(fā)過程與自發(fā)反應(yīng) 1自發(fā)過程與自發(fā)反應(yīng)的區(qū)別 (1)自發(fā)過程是指在一定條件下，不用借助外力就可以自動進(jìn)行的過程；自發(fā)反應(yīng)是指在一定條件下，可以自發(fā)地進(jìn)行到顯著程度的化學(xué)反應(yīng)。 (2)自發(fā)過程可以是物理過程，不一定是自發(fā)反應(yīng)；而自發(fā)反應(yīng)一定是自發(fā)過程。 2自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)可被用來完成有用功，如向下流動的水可推動機(jī)器，甲烷燃燒可在內(nèi)燃機(jī)中被利用來做功，鋅與cuso4溶液的反應(yīng)可被設(shè)計成原電池，可將氫氣燃燒反應(yīng)設(shè)計成燃料電池等

3、。對于化學(xué)反應(yīng)來說對于化學(xué)反應(yīng)來說 ， h 0，即反應(yīng)放熱即反應(yīng)放熱 ，反應(yīng)放熱使體系能量反應(yīng)放熱使體系能量_，能量，能量越低物質(zhì)就越越低物質(zhì)就越_h物質(zhì)熵大小的規(guī)律：物質(zhì)熵大小的規(guī)律：b、物質(zhì)的量越大，分子數(shù)越多，、物質(zhì)的量越大，分子數(shù)越多，s越大。越大。c、物質(zhì)的組成越復(fù)雜，、物質(zhì)的組成越復(fù)雜，s越大。越大。 一般組成一般組成物質(zhì)的原子種類相同時，一個分子中的原物質(zhì)的原子種類相同時，一個分子中的原子數(shù)越多，子數(shù)越多，s越大。越大。 s(甲醇甲醇)_s(乙醇乙醇)_s(丙醇丙醇)0增大增大s= s生成物生成物 s反應(yīng)物反應(yīng)物 即即s0的過程有自發(fā)進(jìn)行的傾向的過程有自發(fā)進(jìn)行的傾向三、熵、熵增原

4、理、熵判據(jù)三、熵、熵增原理、熵判據(jù)3.熵判據(jù)：熵判據(jù)：用熵增原理來判斷過程能否自發(fā)進(jìn)行用熵增原理來判斷過程能否自發(fā)進(jìn)行請判斷下列自發(fā)反應(yīng)過程是熵增還是熵減？請判斷下列自發(fā)反應(yīng)過程是熵增還是熵減？ 2n2o5(g)=4no2(g)+o2(g) hcl(g)nh3(g)nh4cl(s)熵增熵增熵減熵減 在一定條件下，一個化學(xué)反應(yīng)能否自在一定條件下，一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，既可能與焓變（發(fā)進(jìn)行，既可能與焓變（ h ）有關(guān)，又）有關(guān)，又可能與熵變（可能與熵變（s）有關(guān)。那么究竟應(yīng)該）有關(guān)。那么究竟應(yīng)該如何判斷一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行呢？如何判斷一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行呢？四、復(fù)合判據(jù)四、復(fù)合判據(jù)自由能變化自

5、由能變化gght sg單位：單位： g0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行kj/mol吉吉布布斯斯吉布斯自由能 1876年美國著名數(shù)學(xué)物理學(xué)家，數(shù)學(xué)化學(xué)家吉布斯在康涅狄格科學(xué)院學(xué)報上發(fā)表了奠定化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)的經(jīng)典之作論非均相物體的平衡的第一部分。1878年他完成了第二部分。這一長達(dá)三百余頁的論文被認(rèn)為是化學(xué)史上最重要的論文之一，其中提出了吉布斯自由能，化學(xué)勢等概念，闡明了化學(xué)平衡、相平衡、表面吸附等現(xiàn)象的本質(zhì)。 ht s焓變焓變熵變熵變自由自由能變能變反應(yīng)能否反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行 h0 h0 s0 s0 h0 s0 g0否否規(guī)律方法總結(jié)規(guī)律方法總結(jié)自發(fā)反應(yīng)中的焓變和熵變的關(guān)系自發(fā)反應(yīng)中的

6、焓變和熵變的關(guān)系1、在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，放熱的熵增加的反應(yīng)、在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，放熱的熵增加的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行一定能自發(fā)進(jìn)行2、在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，吸熱的熵減少的反應(yīng)、在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，吸熱的熵減少的反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行一定不能自發(fā)進(jìn)行3、當(dāng)焓變和熵變的作用相反時，如果二者大小相差懸、當(dāng)焓變和熵變的作用相反時，如果二者大小相差懸殊，可能某一因素占主導(dǎo)地位殊，可能某一因素占主導(dǎo)地位4、當(dāng)焓變和熵變的作用相反且二者相差不大，溫度可、當(dāng)焓變和熵變的作用相反且二者相差不大，溫度可能對反應(yīng)的方向起決定性作用能對反應(yīng)的方向起決定性作用5、無熱效應(yīng)的自發(fā)過程是熵增加的過程，如兩種

7、理想、無熱效應(yīng)的自發(fā)過程是熵增加的過程，如兩種理想氣體的混合等。氣體的混合等。注注 意意1.在討論過程的方向時，我們指的是在討論過程的方向時，我們指的是沒有外界干擾時體系的性質(zhì)。如果允沒有外界干擾時體系的性質(zhì)。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能許外界對體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)出現(xiàn)_的結(jié)果。的結(jié)果。例如例如: 用水泵將水抽至高處用水泵將水抽至高處高溫下使石灰石分解高溫下使石灰石分解相反相反注注 意意2.反應(yīng)的自發(fā)性受外界條件的影響反應(yīng)的自發(fā)性受外界條件的影響。3.過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的 方向，不能確定過程是否一定會發(fā)方向，不能確定過程是否一定會發(fā) 生

8、和過程發(fā)生的速率。生和過程發(fā)生的速率。 如石灰石分解，常溫下是非自發(fā)的，如石灰石分解，常溫下是非自發(fā)的， 但在但在1273k時是自發(fā)的。時是自發(fā)的。第二章第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡1下列過程均為自發(fā)過程的是下列過程均為自發(fā)過程的是()銨鹽的溶解銨鹽的溶解燒堿與鹽酸反應(yīng)燒堿與鹽酸反應(yīng)zn與稀與稀h2so4反應(yīng)反應(yīng)氫氣在氧氣中燃燒氫氣在氧氣中燃燒mg在空氣中燃燒在空氣中燃燒鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)墨水在水中的擴(kuò)散墨水在水中的擴(kuò)散電解熔融的氯化鈉電解熔融的氯化鈉abc d第二章第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡解析：解析：自發(fā)過程指在一般條件下能自動發(fā)生的過程，它

9、自發(fā)過程指在一般條件下能自動發(fā)生的過程，它包括自發(fā)反應(yīng)。而電解熔融的氯化鈉要在直流電作用下進(jìn)行，包括自發(fā)反應(yīng)。而電解熔融的氯化鈉要在直流電作用下進(jìn)行，不能自發(fā)。不能自發(fā)。答案：答案：d第二章第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡2下列過程是熵增加的是下列過程是熵增加的是(多選多選)()a一定條件下，水由氣態(tài)變成液態(tài)一定條件下，水由氣態(tài)變成液態(tài)b高溫高壓條件下使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石高溫高壓條件下使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石c2n2o5(g)=4no2(g)o2(g)d散落的火柴的無序排列散落的火柴的無序排列解析：解析：本題考查熵的定義，體系都有由有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變本題考查熵的定義，體系都有由有序自發(fā)

10、地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向，即使是同一種物質(zhì)，也存在著氣態(tài)熵值為無序的傾向，即使是同一種物質(zhì)，也存在著氣態(tài)熵值液態(tài)熵液態(tài)熵值值固態(tài)熵值。固態(tài)熵值。a中熵值減小，中熵值減小，b中熵值不變，中熵值不變，c、d中熵值增大。中熵值增大。答案：答案：cd第二章第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡325 、1.01105pa時，反應(yīng)：時，反應(yīng)：2n2o5(g)=4no2(g)o2(g)h56.7 kj/mol自發(fā)進(jìn)行的原因是該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的原因是該反應(yīng)()a是吸熱反應(yīng)是吸熱反應(yīng) b是放熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)c是熵減反應(yīng)是熵減反應(yīng) d熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)解析：解析：該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，從

11、焓判據(jù)角度分析，不能自該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，從焓判據(jù)角度分析，不能自發(fā)進(jìn)行。但該反應(yīng)是一個熵增的反應(yīng)，該反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，所發(fā)進(jìn)行。但該反應(yīng)是一個熵增的反應(yīng)，該反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，所以應(yīng)是熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)。以應(yīng)是熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)。答案：答案：d第二章第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡4下列說法中正確的是下列說法中正確的是()a能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生反應(yīng)b非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定不可能發(fā)生反應(yīng)非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定不可能發(fā)生反應(yīng)c能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)實際可能沒有發(fā)生反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)實際可能沒有發(fā)生反應(yīng)d常溫下，常溫下，2h2o=2h2o2，即常

12、溫下水的分解反應(yīng)是，即常溫下水的分解反應(yīng)是自發(fā)反應(yīng)自發(fā)反應(yīng)解析：解析：hts這個判據(jù)指的是在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)這個判據(jù)指的是在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)自動發(fā)生的趨勢，即反應(yīng)發(fā)生的可能性，它并不能說明在該條件下一個可能自動發(fā)生的趨勢，即反應(yīng)發(fā)生的可能性，它并不能說明在該條件下一個可能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)能否實際發(fā)生，因為化學(xué)反應(yīng)能否實際發(fā)生還涉及反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)能否實際發(fā)生，因為化學(xué)反應(yīng)能否實際發(fā)生還涉及反應(yīng)速率的問題，所以速率的問題，所以a不正確，非自發(fā)不含有不正確，非自發(fā)不含有“不可能不可能”之意。例如：水的分之意。例如：水的分解在常溫常壓下是非自發(fā)的，但在通直流電

13、條件下，電解生成氫氣和氧氣，解在常溫常壓下是非自發(fā)的，但在通直流電條件下，電解生成氫氣和氧氣，只不過消耗了其他功，所以選項只不過消耗了其他功，所以選項b錯誤；水在常溫常壓下電解才發(fā)生分解，錯誤；水在常溫常壓下電解才發(fā)生分解，即環(huán)境對它做電功才能使它發(fā)生，所以是非自發(fā)反應(yīng)，即環(huán)境對它做電功才能使它發(fā)生，所以是非自發(fā)反應(yīng)，d不正確。不正確。答案：答案：c第二章第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡5已知已知“凡氣體分子總數(shù)增多的反應(yīng)一定是熵增大的反凡氣體分子總數(shù)增多的反應(yīng)一定是熵增大的反應(yīng)應(yīng)”。根據(jù)所學(xué)知識判斷，下列反應(yīng)中，在任何溫度下都不自。根據(jù)所學(xué)知識判斷，下列反應(yīng)中，在任何溫度下都不自發(fā)進(jìn)行的是發(fā)進(jìn)行的是()a2o3(g)=3o2(g)h0cn2(g)3h2(g)=2nh3(g)h0答案：答案：b解析：解析：放熱反應(yīng)、熵增加的反應(yīng)有利于自發(fā)進(jìn)行，即放熱反應(yīng)、熵增加的反應(yīng)有利于自發(fā)進(jìn)行，即hts0的反應(yīng)一定非自發(fā)，即吸的反應(yīng)一定非自發(fā)，即吸熱反應(yīng)，熵減的反應(yīng)一定非自發(fā)。熱反應(yīng)，熵減的反應(yīng)一定非自發(fā)。第二章第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡6(12分分)判斷下列反應(yīng)的熵值增加、減小還是不變：判斷下列反應(yīng)的熵值增加、減小還是不變：(1)2h2(g)o2(g)=2h2o(l)(2)h2(g)cl2(g)= 2hcl(g)(3)(nh4)2co3(s)=n