化学反应的方向312

化学反应的方向312第1页/共32页1.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.自然界中有许多现象是可以自发进行的，请结合自己的生活经验举例说明.第2页/共32页1、电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动2、室温下冰块自动融化3、墨水扩散4、食盐溶解于水5、火柴棒散落这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的.第3页/共32页

化学反应中镁条燃烧、酸碱中和、铁器暴露在潮湿空气中生锈、甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧、锌与CuSO4溶液反应生成Cu和ZnSO4等，这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的.与自然界中的许多变化一样，化学反应也具有方向性。第4页/共32页

2、自发反应在一定的温度和压强条件下无需外界帮助就能自动进行的反应.P42交流与讨论第5页/共32页1.水分解生成氢气和氧气的反应2.氯气与溴化钾溶液的反应3.乙烯与溴单质的反应4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应不能能不能能Cl2+2KBr=Br2+2KClC2H4+Br2CH2BrCH2Br第6页/共32页如何判断一个反应能否自发进行？思考请观察P43“你知道吗”，思考这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点？

共同特点：△H＜0，放热反应。即体系趋向于从高能状态转变为低能状态（稳定）。第7页/共32页二、判断化学反应方向的依据1、根据焓变⊿H（能量）判断

研究表明，对于化学反应，

⊿H＜０（放热），有利于反应自发进行。且放出热量越多，体系降低能量越多，反应越完全。

——反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。第8页/共32页下列反应是吸热反应还是放热反应？NH4NO3(s)==NH4+(aq)+NO3-(aq)2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)==2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)

高温是什么因素促使吸热反应也能自发进行呢？观察与思考第9页/共32页混乱度第10页/共32页熵(entropy):描述体系混乱度的物理量，符号：S单位：J·mol-1·K-1

构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大，体系的混乱度越大，熵值越大。对于同一物质：S（g）﹥S（l）﹥S（s）第11页/共32页

水的三态的熵S（s）＜S（l）＜S（g）第12页/共32页NH4NO3(s)==NH4+(aq)+NO3-(aq)2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)==2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)

高温这些反应的混乱度（熵）如何变化？第13页/共32页2、判断化学反应方向的依据二（熵判据）：

大多数自发进行的反应趋向于使体系的混乱度增大的倾向。

结论反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变。用△S表示△S=S生成物总熵－S反应物总熵△Ｓ＞０混乱度增大△Ｓ＜０混乱度减小化学反应的△Ｓ越大，越有利于反应自发进行第14页/共32页问题解决

判断下列过程的熵变大于零还是小于零1、H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)

2、CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)3、NaOH（s）==Na+(aq)+OH-(aq)4、N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)△S＞0△S＞0△S＞0△S＜0⊿S＞0有利于反应自发进行，但自发反应不一定是⊿S＞0的反应第15页/共32页结论

综上所述,体系能量减小和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。要正确判断一个化学反应是否能自发进行，必须综合考虑反应的焓变和熵变。第16页/共32页3、综合判断（⊿H、⊿S综合考虑）△H＜0△S>0一定是自发△H>0△S＜0一定是非自发△H＜0△S＜0或者△H>0△S>0｛△H-T△S>0，一定非自发进行

＜0，一定自发进行低温可行高温可行NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)

研究表明：在温度、压强一定的条件下与反应温度有关第17页/共32页第18页/共32页练习:下列说法不正确的是A.焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的反应是放热反应。B.在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。C.一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热D.一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关C第19页/共32页下列反应中，熵减小的是D.2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)D练习:第20页/共32页下列说法正确的是∶（）A、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的；B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变；C、自发反应在恰当条件下才能实现；D、自发反应在任何条件下都能实现。自发进行的反应一定是∶（）A、吸热反应；B、放热反应；C、熵增加反应；D、熵增加或者放热反应。CD第21页/共32页250C和1.01×105Pa时，反应

2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；△H=＋56.76kJ/mol，自发进行的原因是∶（）A、是吸热反应；B、是放热反应；C、是熵减少的反应；D、熵增大效应大于能量效应。D第22页/共32页

某化学反应其△H=—122kJ·mol-1，∆S=231J·mol-1·K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行()A．在任何温度下都能自发进行

B．在任何温度下都不能自发进行

C．仅在高温下自发进行

D．仅在低温下自发进行A第23页/共32页

已知在100kPa、298.15K时石灰石分解反应：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋178.3kJ/mol

ΔS＝160.4J/(mol·K)，则：(1)该反应________(填“能”或“否”)自发进行；(2)据本题反应数据分析，温度________(填“能”或“否”)成为反应方向的决定因素；(3)若温度能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为________。否能1111.6K第24页/共32页【解析】

(1)ΔG＝ΔH－TΔS＝178.3kJ/mol－298.15K×160.4×10－3kJ/(mol·K)＝130.5kJ/mol>0，所以该反应不能自发进行；(2)因为该反应ΔH>0、ΔS>0，所以根据ΔG＝ΔH－TΔS可知在温度较高的时候，ΔG可能小于0；(3)根据ΔG＝ΔH－TΔS<0时，反应可自发进行，则有：T>ΔH/ΔS＝1111.6K。【答案】

(1)否(2)能(3)1111.6K第25页/共32页1．已知在298K时下述反应的有关数据：C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H1=-110.5kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g),△H2=－393.5kJ/mol则C(s)+CO2(g)=2CO(g)的△H（）

A.283.5kJ/mol

B.172.5kJ/mol

C.-172.5kJ/mol

D.-504kJ/mol3.14星期四晚自习练习B第26页/共32页2.氢氧燃料电池是将H2通入负极，O2通入正极而发生电池反应的，其能量转换率高。（1）若电解质溶液为KOH，其正极反应为______________________________，负极反应为____________________________________;（2）若电解质溶液为硫酸，其正极反应为______________________，负极反应为_____________________________;若在常温下转移2mol电子，可产生水质量为________g。第27页/共32页3.如图为相互串联的甲乙两个电解池，请回答（1）甲池若为用电解精炼铜的装置，A极是_____，材料是______，电极反应______，B极是___________，材料是_______，电极反应为_______，电解质溶液为_________。（2）若甲槽阴极增重12.8g，则乙槽阴极放出气体在标准状况下的体积为__。（3）若乙槽剩余液体为400mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为_______。第28页/共32页4.如图所示a、b都是惰性电极，通电一段时间后，a极附近溶液显红色，下列说法不正确的是A.X是正极，Y是负极B.X是负极，Y是正极C.CuSO4溶液的pH逐渐减小D.CuSO4溶液的pH保持不变aCuSO4PtCuXYbNaCl和酚酞溶液AC第29页/共32页5．用两根金属铂做电极，以KOH溶液做电解质溶液，从两极分别通入CH4(g)和O2，则对该燃料电池的下列叙述中正确的是（）A.负极的电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2OB.负极的电极反应式为：4OH-—4e-=2H2O+O2↑C.标准状况下，通入5.6LO2并完全反应后，有1.00mol电子转移D.放电一段时间后，通入O2的电极附近溶液的pH降低AC第30页/共32页6.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH