化学反应进行的方向

1、化学反应进行的化学反应进行的快慢快慢化学反应的化学反应的限度限度化学反应进行的化学反应进行的方向方向反应反应速率速率化学化学平衡平衡 判据！判据！？第四节第四节化学反应进行的方向化学反应进行的方向一、自发过程和自发反应一、自发过程和自发反应自发过程：自发过程： 在一定条件下不需要外力作用在一定条件下不需要外力作用就能就能自动进行的过程自动进行的过程。生活中的自发过程生活中的自发过程(1)(1)自然界中水由高处往低处流，而不会自动自然界中水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流；从低处往高处流；(2)(2)生活中电流总是从电位高的地方向电位低生活中电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动，其反

2、方向也不会自动进行；的地方流动，其反方向也不会自动进行；(3)(3)生活中一般在室温下，冰块会融化；铁器生活中一般在室温下，冰块会融化；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的混暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧，这些过程都是自发的，合气体遇明火就燃烧，这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。其逆过程就是非自发的。自发反应：自发反应： 在一定的条件下，在一定的条件下，反应能够靠体系反应能够靠体系自身的力量而不持续借助于外力，能够自身的力量而不持续借助于外力，能够自动进行的反应叫自发反应。自动进行的反应叫自发反应。 一、自发过程和自发反应一、自发过程和自发反应甲烷燃烧：甲

3、烷燃烧：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H = - 802.3 kJ/mol铁生锈：铁生锈：2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H = - 824 kJ/mol氢气和氧气反应：氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H = - 571.6 kJ/mol放热的自发反应放热的自发反应放热反应，常常是容易自发发生的放热反应，常常是容易自发发生的二、化学反应进行方向的判据二、化学反应进行方向的判据焓判据焓判据：（能量判据）：（能量判据） 自发过程的体系趋向于从自发过程的体系趋向于从高能高能状态转状态转变为变为低能低能状态状态( (这时体系会对外

4、部做功或释这时体系会对外部做功或释放热量放热量) )， 这就是这就是焓（能量）判据焓（能量）判据。 结论结论: :放热反应放热反应过程中体系能量降低，过程中体系能量降低， 因此具有因此具有自发进行自发进行的倾向。的倾向。吸热的自发反应吸热的自发反应N N2 2O O5 5分解：分解： 2N2N2 2O O5 5(g)=4NO(g)=4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g) (g) H H = = + + 56.7 kJ/mol56.7 kJ/mol 碳酸铵的分解：碳酸铵的分解：(NH(NH4 4) )2 2COCO3 3(s)=NH(s)=NH4 4HCOHCO3 3(s)+NH(s)+N

5、H3 3(g) (g) H H = = + + 74.9 kJ/mol 74.9 kJ/mol二、化学反应进行方向的判据二、化学反应进行方向的判据阅读：书阅读：书p35页页 第二自然段第二自然段 说明：说明： 自发过程趋向于自发过程趋向于最低能量最低能量状态的倾向状态的倾向 ( (即焓判据即焓判据) )； 自发过程趋向于自发过程趋向于最大混乱度最大混乱度的倾向的倾向 在密闭条件下，体系有由在密闭条件下，体系有由有序有序自发自发地转变为地转变为无序无序的倾向，这种推动体系变的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。化的因素称作熵。 符号：符号：S S 二、化学反应进行方向的判据二、化学反应进行方向的

6、判据熵：熵： 物质微观热运动时，物质微观热运动时，混乱程度混乱程度的标志，的标志，是是混乱和无序混乱和无序的度量。的度量。熵判据：熵判据： 自发过程的本质趋向于由自发过程的本质趋向于由有序有序转变为转变为无无序序，导致体系的，导致体系的熵增大熵增大，这一经验规律叫做，这一经验规律叫做熵增熵增原理，原理， 是反应方向判断的是反应方向判断的熵判据熵判据。二、化学反应进行方向的判据二、化学反应进行方向的判据 注：同一物质，注：同一物质，S Sg g S Sl l S Ss s。 熵增原理：熵增原理： S S 0 0 结论结论: :熵增熵增的化学反应容易发生的化学反应容易发生二、化学反应进行方向的判据

7、二、化学反应进行方向的判据 有些有些熵减熵减的过程也能自发进行。的过程也能自发进行。 例如：例如：-10-10的液态水就会自动结成冰。的液态水就会自动结成冰。 熵减：熵减： S S 0 0 但是但是, ,焓变：焓变： H H 00)0焓判据焓判据熵判据熵判据放热反应放热反应焓变焓变熵变熵变化学反应能否自发进行化学反应能否自发进行自发进行自发进行不自发进行不自发进行不能定性判断不能定性判断不能定性判断不能定性判断 H H00 H H000 H H00 S S00 S S00 S S00 S S00熵增原理熵增原理00三、能量判据和熵判据的应用三、能量判据和熵判据的应用1 1、下列过程是非自发性的

8、是、下列过程是非自发性的是( )( )A A、水由高处向低处流水由高处向低处流 B B、天然气的燃烧天然气的燃烧C C、铁在潮湿空气中生锈铁在潮湿空气中生锈 D D、室温下水结成冰室温下水结成冰 2 2、碳酸铵、碳酸铵(NH(NH4 4) )2 2COCO3 3 在室温下就能自发地分解产生氨在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是气，对其说法中正确的是 ( )( ) A A、碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的 熵增大。熵增大。 B B、碳铵分解是因为外界给予了能量碳铵分解是因为外界给予了能量 C C、碳铵分解是吸热反应，根据能量判据不

9、能自发碳铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发 分解分解 D D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。碳酸盐都不稳定，都能自发分解。D DA A练习：练习：3 3、下列说法正确的是、下列说法正确的是( ( ) )A A、凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是 非自发性的。非自发性的。B B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵 减小或不变减小或不变C C、自发反应在恰当条件下才能实现。自发反应在恰当条件下才能实现。D D、自发反应在任何条件下都能实现。自发反应在任何条件下都能实现。 C C 4 4、知道了某过程有自发性之后

10、，则、知道了某过程有自发性之后，则( )( )A.A.可判断出过程的方向可判断出过程的方向B.B.可确定过程是否一定会发生可确定过程是否一定会发生C.C.可预测过程发生完成的快慢可预测过程发生完成的快慢D.D.可判断过程的热效应可判断过程的热效应A练习：练习： 5 5、已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热、已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为：化学方程式为： C( C(金刚石、金刚石、s)+Os)+O2 2(g) (g) COCO2 2(g) (g) H H1 1395.41kJ/mol395.41kJ/mol C( C(石墨、石墨、s)+Os)+O2 2(g) (g) COCO2

11、 2(g) (g) H H2 2393.51kJ/mol393.51kJ/mol关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是 （ ）A.A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程金刚石转化成石墨是自发进行的过程B.B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程石墨转化成金刚石是自发进行的过程C.C.石墨比金刚石能量低石墨比金刚石能量低D.D.金刚石比石墨能量低金刚石比石墨能量低A C练习：练习： 6 6、下列反应中，在高温下不能自发进行的是、下列反应中，在高温下不能自发进行的是 （ ）D. D. CO(gCO(g) )C(sC(s) )1/2O1/2O2 2 (g)(g)B. 2NB. 2N2 2O O5 5(g)(