人教版化学选修4第二章第四节-化学反应进行的方向

化学反应进行的方向自然界中有许多自然而然发生的现象，请同学们联系生活知识，列举一些能自动发生的例子？Cu和AgNO3反应红墨水扩散自发过程：在一定条件下，不需要外力作用就能自动进行的过程；非自发过程：在一定条件下，需持续借助人为作用才能进行的过程。1、下列过程是非自发的是（）A、水由高处向低处流；B、天然气的燃烧；C、铁在潮湿空气中生锈；D、室温下水结成冰。D化学反应中的自发过程(1)钠与水反应：2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH+H2(g)△H=－368kJ/mol(2)铁生锈：3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)

△H=-824kJ/mol(3)氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/mol共同点——放热反应△H＜0P34——你知道吗？以上自发反应的共同点——放热反应△H＜0

自然界中的许多自发过程，无论是物理过程还是化学过程，都有由能量较高状态向能量较低状态转化的倾向。（能量越低越稳定）高能态→低能态+能量化学反应的方向二判断化学反应方向的依据1、焓判据：自发反应有趋向于使体系的能量降低的倾向。即

H＜0的反应有自发进行的倾向。且ΔH数值越大，越有利于反应的自发进行。交流与讨论

“只有放热反应才可以自发进行，吸热反应不能自发进行”，你同意这种观点吗？

化学反应的方向N2O5分解：2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)

△H=+56.7kJ/mol碳铵的分解：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol自发进行的吸热反应有序混乱讨与流交论熵：衡量一个体系混乱度的物理量，符号：S除热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度（微粒间无规则排列程度）。大多数自发过程有趋向于体系混乱度增大的倾向.体系混乱度越大，熵值越大，即S值越大。自发过程，往往是混乱度增加的过程#墨水在清水中的扩散#火柴棒散乱#冰的融化，水的气化#锌粒在盐酸溶液中反应熵变：反应前后体系熵的变化。符号：ΔS

ΔS>0：体系的混乱度增大；ΔS<0：体系的混乱度减小；二判断化学反应方向的依据2、熵判据：即S>0的反应有自发进行的倾向.且ΔS越大，越有利于反应的自发进行。△S=S（产物）－S（反应物）什么情况下，混乱度会增加？物质的三态固态<液态<气态溶解的过程溶质的分子与溶剂的分子混合到一起化学反应反应前后，气态物质的总分子数增加CaCO3CaO+CO2温度

温度越高，混乱度越大，熵值越大2、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)

高温④N2(g)+3H2（g）2NH3(g)问题解决ΔS>0ΔS>0ΔS>0ΔS<03、下列反应中，在高温下不能自发进行的是D.CO(g)＝C(s)＋1/2O2(g)B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)D熵减熵增熵增熵增4、碳铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是A、碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大。B、碳铵分解是因为外界给予了能量C、碳铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。A焓变与熵变的比较项目焓变熵变含义化学反应过程中所释放或吸收的热体系混乱程度的变化表示符号△H△S正负判断△H>0时反应过程吸热,体系能量增加△H<0时反应过程放热,体系能量减少△S>0体系混乱度增加△S<0时体系混乱度减小自发反应方向判断△H<0(焓判断)△S>0(熵判断)联系共同决定自发进行的化学反应方向过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。由能量判断依据（焓判断）和熵判断依据（熵判断）组合而成的复合判断将更适合于所有的过程，只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。小结：

综上所述,体系能量降低和混乱度增加都有促使反应自发进行的倾向,即焓变和熵变共同制约着化学反应进行的方向。

要正确判断一个化学反应能否自发进行,必须综合考虑反应的焓变△H和熵变△S。5、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、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。C

体系自由能变化（△G）综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响：△G=

H-T

S（Ｔ为热力学温度，均为正值）。在恒温、恒压下，用△G判断化学反应在该状况时自发进行的方向显得更为科学。

＜0，一定能自发进行△G=△H－T△S＝0，达到平衡状态＞0，一定不能自发进行

拓展视野焓变熵变化学反应能否自发进行

H＜0

S＞0

H＞0

S＜0

H＜0

S＜0

H＞0

S＞0一定自发一定非自发低温自发高温自发△G=△H－T△SNH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)低温可行CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)高温可行6、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A7、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D8、25℃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、是熵减小的反应D、熵增大效应大于能量效应D

汽车尾气的主要污染物是一氧化氮以及燃烧不完全所产生的一氧化碳，它们是现代化城市的重要大气污染物，为了减轻汽车尾气造成的大气污染,有人提出通过2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)来处理汽车尾气。已知室温（298K、101KPa）下：△H=-113.0KJ·mol-1△S=-143.5J·mol-1·K-1思考：如何加快反应速率？一种汽车尾气净化器。△H-T△S=-69.68KJ·mol-1<0,因此，室温下反应能自发进行。但该反应速率极慢。影响因素：化学反应的方向

反应焓变

反应熵变共同影响吸热放热熵增熵减焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发结总识知温度2、上帝给你一个比别人低的起点，就是要让你用你的一生去谱写出一个绝地反击的故事。15、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限美好。20、你不可能要求每个人都读懂你，理解你，那样会显得你是一件廉价品。9、成功不是将来才有的，而是从决定去做的那一刻起，持续累积而成。14、当你劝告别人时，若不顾及别人的自尊心，那么再好的言语都没有用的。2、没有人可以打倒我，除非我自己先趴下!9、真正的坚韧，应该是哭的时候要彻底，笑的时候要开怀，说的时候要淋漓尽致，做的时候不要犹豫。3、创业路上多磨难，坚持不懈去奋斗，青春之歌在农村，风雨人生更精彩。20、要相信自己，你是最棒的。16、问候不一定要慎重其事，但一定要真诚感人。8、树没有眼睛，落叶却是飘落的眼泪。6、如果放弃太早，你永远都不知道自己会错过什么。11、如果你准备结婚的话，告诉你一