第-课-时-化学反应的方向及其判断依据

反应速率和化学平衡第2课时化学反应的方向及其判断依据高三总复习感受自发过程(spontaneousprocess)：1、将一滴墨水滴进半杯清水中；2、将充气气球的弹簧夹松开；3、打开盛香水的瓶子的瓶塞。Cu和AgNO3反应NaOH和HCl反应Na投入H2O中铁生锈一、自发进行的反应在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应例如：酸碱中和反应、可燃物的燃烧等可燃物的燃烧虽然要“点燃”这个条件，但点燃后就能自己燃烧，它是自发进行的反应。但是水电解成氢气和氧气，就需要持续不断地通电才能反应，一旦停电反应就停止，该反应是非自发进行的反应。经验：如果要让反应进行，需要持续“帮助”，这个反应是非自发的，若反应虽需“帮助”但一旦开始反应就不需要再“帮助”，则这个反应往往是自发的。对于一个化学反应，从能量的角度来看，生成物的能量越低越稳定，反应就越容易进行。放热反应使生成物的能量降低，即ΔH<0有利于化学反应的进行。所以，绝大多数的放热反应能自发进行。思考：所有的自发进行的反应都是放热的吗？吸热反应就不能自发进行吗？例如，氯化铵与熟石灰的反应能自发进行，但该反应却是一个吸热反应！可见，除焓变外，还有其它因素也能够影响反应的方向。这其中就有一个很重要的因素是体系的混乱度。大多数变化方向是趋向于混乱度增大的方向进行。△G=△H-T△S＜0反应能自发进行(spontaneousprocess)：（G叫作吉布斯自由能）思考：所有的自发进行的反应都是放热的吗？吸热反应就不能自发进行吗？但是水电解成氢气和氧气，就需要持续不断地通电才能反应，一旦停电反应就停止，该反应是非自发进行的反应。B、2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)若变化后混乱度减小，则ΔS<0②分子数增多，分子种类增多则熵增大所以，该反应在常温下不能自发进行。对于一个化学反应，从能量的角度来看，生成物的能量越低越稳定，反应就越容易进行。C、减焓、增熵有利于反应的进行。例如，冰变成水，ΔS>0；熵增是自然界的普遍规律。水蒸气液化，ΔS<0对下列问题你是否有了更清晰的认识：2、将充气气球的弹簧夹松开；6J·mol-1·K-1×10-3描述体系混乱度的物理量，Sm（s）＜Sm（l）＜Sm（g）A、NH4Cl=HCl+NH3水的三态的熵（Sm表示物质的量为1mol）在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应可见，除焓变外，还有其它因素也能够影响反应的方向。A、NH4Cl=HCl+NH3例题：已知CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)，所以，该反应在常温下不能自发进行。例如，冰变成水，ΔS>0；对下列问题你是否有了更清晰的认识：请你谈谈生活中混乱度增加（熵增）的现象？ΔS越大，越有利于化学反应的进行。C、2NO2=N2O4B、2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)要综合考虑ΔS和ΔH以及温度。熵(entropy):描述体系混乱度的物理量，符号：S单位：J·mol-1·K-1自由论坛：请你谈谈生活中混乱度增加（熵增）的现象？对下列问题你是否有了更清晰的认识：1、绝对纯净的物质是没有的？2、工业化以来人类的生存环境恶化？熵增是自然界的普遍规律。但是水电解成氢气和氧气，就需要持续不断地通电才能反应，一旦停电反应就停止，该反应是非自发进行的反应。可见，除焓变外，还有其它因素也能够影响反应的方向。一般地，①混乱度（熵）:气态>溶液>液态>固态对于一个化学反应，从能量的角度来看，生成物的能量越低越稳定，反应就越容易进行。C、减焓、增熵有利于反应的进行。1、绝对纯净的物质是没有的？描述体系混乱度的物理量，水的三态的熵（Sm表示物质的量为1mol）A、相同条件下，自发变化的逆过程是非自发过程；对下列问题你是否有了更清晰的认识：△G=△H-T△S＝0反应达到平衡状态若变化后混乱度减小，则ΔS<0对下列问题你是否有了更清晰的认识：

水的三态的熵（Sm表示物质的量为1mol）Sm（s）＜Sm（l）＜Sm（g）二、熵和熵变用于衡量一个体系混乱度的物理量叫做“熵”，符号S熵变：反应前后熵的变化，符号ΔS若变化后混乱度增大，则ΔS>0若变化后混乱度减小，则ΔS<0ΔS越大，越有利于化学反应的进行。一般地，①混乱度（熵）:气态>溶液>液态>固态②分子数增多，分子种类增多则熵增大例如，冰变成水，ΔS>0；水蒸气液化，ΔS<0CaCO3=CaO+CO2ΔS>0判断下列反应的ΔS>0还是<0：A、NH4Cl=HCl+NH3B、2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)C、2NO2=N2O4D、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔS>0ΔS>0ΔS<0ΔS<0三、如何判断一个化学反应能否自发进行要综合考虑ΔS和ΔH以及温度。一般地，化学反应放热越多，体系混乱度越大，则反应越容易进行，即当ΔH<0同时ΔS>0时，反应可以自发进行；相反，当ΔH>0同时ΔS<0时，反应不能自发进行。这可以通过反应的“自由能变化（ΔG）”来判断：ΔG=ΔH-TΔS，当ΔG<0时反应能自发进行。

研究表明：在温度、压强一定的条件下，化学反应自发进行方向的判据是

△G=△H-T△S（G叫作吉布斯自由能）△G=△H-T△S＜0

反应能自发进行△G=△H-T△S＞0反应不能自发进行△G=△H-T△S＝0反应达到平衡状态

H

△S自发趋势

△G＜0＞0自发任意温度任意温度不自发不自发不自发自发自发高温高温低温低温温度影响＜0＞0＜0＜0＜0＜0＜0＞0＞0＞0＞0＞0ΔHΔS一定不能自发进行一定能自发进行高温下能自发进行低温下能自发进行例题：已知CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)，ΔH（298K）=178.2KJ·mol-1,ΔS=169.6J·mol-1·K-1请通过计算说明该反应在常温能否自发进行，在什么温度下能自发进行。常温下：ΔG=178.2KJ·mol-1-298K×169.6J·mol-1·K-1×10-3

=127.7kJ·mol-1所以，该反应在常温下不能自发进行。若要让该反应自发进行，则ΔG<0，设温度为T，代入公式，求得T=1051K所以，该反应在1051K以上能自发进行。小结：A、相同条件下，自发变化的逆过程是非自发过程；

B、自发变化或非自发变化是在给定条件下而言的，若条件改变，自发过程可

非自发过程，而非自发过程可

自发过程；C、减焓、增熵有利于反应的进行。练习：分析下列两个反应，判断其ΔS是大于0还是小于0，并判断反应在什么温度下能自发进行。1、4(Fe(OH)2(s)+2H2O(l