人教版化学选修四化学反应进行的方向

人教版化学选修四化学反应进行的方向生活中的自发过程高山流水电流生活中的自发过程高山流水高能状态低能状态水总是自发地从高处往低处流——有趋向于最低能量状态的倾向。利用水泵可将水从低处流向高处生活中的自发过程高电势状态低电势状态电流总是自发地从高电势流向低电势——有趋向于最低电势状态的倾向。Na投入H2O中铁生锈生活中的自发反响Cu和AgNO3反响NaOH和HCl反响生活中的自发反响自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进展的过程在给定的一组条件下，一个反响可以自发地进展到显著程度，就称为自发反响。如何判断一个过程，一个反响能否自发进展？自发反响：非自发过程：在一定条件下，需要持续外力作用才能维持进展的过程。寻找反应能否自发进行的判据第四节化学反应进行的方向Cu和AgNO3反响NaOH和HCl反响Na投入H2O中铁生锈Cu(s)+2AgNO3(aq)=Cu(NO3)2(aq)+2Ag(s)△H=-181.75kJ·mol-1NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-12Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)△H=-636.1kJ·mol-1Fe(s)……Fe2O3(aq)△H=-790.7kJ·mol-1自发反响共同点——放热反响△H＜0二、化学反响进展方向的判据1、能量判据〔焓判据〕能量判据〔焓判据〕∶自发过程的体系趋向于从高能状态转变为低能状态〔△H﹤0〕。即△H＜0的反响有自发进展的倾向。多数能自发进展的化学反响是放热反响反响物的总能量高生成物的总能量低放热反响△H＜0焓判据是判断化学反响进展方向的判据之一。注意：〔1〕焓判据只能用于判断过程的方向，能否实现要看详细条件；〔2〕焓判据只判断一定条件化学反响能否自发进展，与化学反响速率无关。〔3〕反响焓变是反响能否自发进展的一个因素，但不是唯一因素2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)△H

(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol

NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4〔aq〕+H2O〔l〕；

△H〔298K〕=＋37.3KJ/mol

结论：△H<O有利于反响自发进展但自发反响不一定要△H<O焓变是反响能否自发进展的一个因素,但不是唯一因素。自发反响一定要△H<O？冰块融化品红在水中扩散你能解释蒸汽扩散和火柴混乱的真正原因吗？蒸汽扩散火柴散落有序排列的火柴散落时自发地成为无序排列——趋向于体系混乱度增大有序混乱火柴散落克劳修斯

〔德国〕

熵S定义：描绘体系混乱度的物理量符号：S单位：J·mol-1·K-1体系混乱度越大，熵值越大；体系混乱度越小，熵值越小。熵增原理(又称为熵判据).

体系有自发向混乱度增加的方向变化的倾向。(即熵增△S＞0)△S=S生成物总熵－S反响物总熵△S越大，越有利于反响自发进展CH4O2CO2186.15205.03214H2O(l)HNO3(l)Br2(l)69.9156152NaClFe金刚石72.127.32.4标准状况下：1mol不同物质的熵S(Jmol-1K-1)

知识介绍熵值最大熵值最小〔1〕物质的混乱度：体系混乱度越大，熵值越大；〔2〕同一条件：不同物质的熵值不同；〔3〕物质的存在状态：S(g)>S(l)>S(s)。2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)△H

(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ/mol

考虑:两个反响都是混乱度增大的反响。熵增，△S＞0，有利于自发反响这两个反响都是吸热反响，但却能自发进展，为什么？1、同一物质状态改变：2、固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。3、反响过程中气体物质的量增多的反响。4.生成气体的反响。导致熵增(△S＞0〕的一些因素 固态液态气态熵增熵增自发反响一定是熵增加的反响吗？2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)△S=－39.35J•mol-1•K-1

结论：△S>O，有利于反响自发进展，自发反响不一定要△S>O。熵变是反响能否自发进展一个因素,但不是唯一因素。

铝热反响〔△S＜0〕也能自发反响。CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)这个反响能否自发进展？：△H(298K)=+178.2KJ•mol-1,

△S(298K)=+169.6J•mol-1•K-1思考总结：自发过程的变化趋势1.能量趋于降低2.混乱度趋于增加

美国物理化学家吉布斯自由能G研究说明：在温度、压强一定的条件下，化学反响自发进展方向的判据是△G=△H-T△S〔G~吉布斯自由能T~绝对温度+)△G=△H-T△S＜0反响能自发进展△G=△H-T△S＞0反响不能自发进展△G=△H-T△S＝0反响到达平衡状态反响进展方向的判断方法：2、物质的混乱度趋于增加1、物质具有的能量趋于降低

H(焓变)

S(熵变)>0焓(H)判据熵(S)判据放热反响焓变熵变化学反应能否自发进行自发进展不自发进展不能定性判断不能定性判断

H<0

H<0

H>0

H>0

S>0

S>0

S<0

S<0熵增原理<0三、复合判据△H△S∆H>0∆S>0高温下反响自发进展∆H>0∆S<0所有温度下反响不能自发进展∆H<0∆S>0所有温度下反响自发进展∆H<0∆S<0低温下反响自发进展1）H+(aq)+OH-(aq)=H2O

(l)

△S=+80.7J·mol-1·K-1放热熵增吸热熵减放热熵减吸热熵增2〕TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)△H=+161.9kJ·mol-13〕NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H=-176.9kJ·mol-1

△S=

-38.4J·mol-1·K-1△S=-284.3J·mol-1·K-1△S=+169.6J·mol-1·K-14〕CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)应用判据解决问题

根据你已有的知识和经历,分析以下过程的焓变、熵变与是能否自发进展△H=+178.2kJ·mol-1△H=-

57.3kJ·mol-1自发不自发自发高温自发，低温不自发从“熵〞的角度看世界薛定谔所著生命是什么？“热力学第二定律是一个最深化、最普遍的定律。它有着自身忧郁的美，象所有重要定律一样，引起人们的崇敬之情。〞—英国作家正如“能〞的观点被人