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1、学习要求：1.焓的概念、熵的概念2.利用焓变判断反应进行的方向3.利用熵变判断反应进行的方向4.利用复合判据判断反应进行的方向,化学反应进行的方向和限度,一：化学反应的方向,1.自发反应：,2.非自发反应：,在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应。,自发过程的特征：,有明确的方向性，具有对外做功的本领。要逆转必须借助外界做功。,在一定条件下，需要外界做功才能进行的反应。,说明：(1)自然界中水由高处往低处流是自发过程，其逆过程就是非自发过程，甲烷与氧气混合遇火就燃烧是自发反应，其逆向是非自发反应。(2)自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器，甲烷燃烧可在内
2、燃机中被利用来做功，可将氢气燃烧反应设计成燃烧电池等。(3)非自发过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处流向高处，通电可将水分解生成氢气和氧气。,1.能量判据：反应焓变与反应方向,体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量H 0）。,4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)H0,二：判断化学反应方向的依据,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=802.3 kJ/mol,2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)H=824 kJ/mol,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=571.6 kJ
3、/mol,NH3+HCl=NH4Cl H 0,(1).大多数放热反应(H0)都能自发进行。,室温下硝酸铵的溶解：NH4NO3(s)=NH4(aq)NO3(aq)H0,2NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O(s)=2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)H0,(2).有的吸热反应(H0)在一定条件下也能自发进行,焓变(H)是制约化学反应能否自发进行的因素之一但不是唯一因素。,1.衡量一个体系混乱度的物理量称为熵。2.符号：用S表示。3.单位：Jmol1K1 T(K)=273+t()4.熵值S越大，体系混乱度越大。同一物质，S（g）S（l）S（s）。,5.大多数自发反应有趋向于体系混
4、乱度增大的倾向。,2.熵判据：反应熵变与反应方向,熵变(S):化学反应前后体系熵的变化。S=S产物S反应物,S0 熵增反应能自发进行,产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反应,S0 熵减反应难自发进行,10的液态水能自动结冰成为固态、H2在O2中燃烧为熵减反应，它在一定条件下也可自发进行。因此熵判据判断过程的方向也是不全面的。很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据自由能将更适合于所有的反应过程。,3.复合判据:焓变与熵变对反应方向的共同影响（自由能变化）,G=HTS,G 0的反
5、应 不能自发进行,H0 能自发进行 H0,S0,S0？,4、吉布斯自由能判断反应自发进行的方向 G=H-TS,NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)H0 S 0 S0,判断这两个反应什么条件下自发进行,低温可行,高温可行,典例剖析,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2.碳酸铵(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、其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大；B、其分解是因为外界给予了能量；C、其分解是吸热反应，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。,D,A
6、C,3.下列说法正确的是（）A、放热反应一定是自发进行的反应；B、吸热反应一定是非自发进行的；C、自发进行的反应一定容易发生；D、有些吸热反应也能自发进行。4.250C和1.01105Pa时，反应 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)H=56.8kJ/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,D,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性的B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变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,6.水在273 K、10
7、1105Pa时可转化为固态，在373 K时则又可转化为气态。若分别用S(g)、S(1)、S(s)表示水的气、液、固三种状态的熵值，则下列表达式中，正确的是()AS(g)S(1)S(s)CS(g)S(1)=S(s)DS(g)S(s)S(1),B,7.某化学反应其H=-122 kJmol-1，S=231 Jmol-1K-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,9煤中含有硫，燃烧时会产生有害的SO2，用生石灰可以消除SO2，减少污染，其反应为CaO(s)+SO2(s)=CaSO3(s)298 K、1.01105Pa时，此反应的H=-402.0 kJmol-1，S=345.7 Jmol-1K-1，在室温下自发进行。则保持此反应自发进行的最高炉温是多少(焓变H及熵变S受温度的影响可忽略)?,G=HTS H/ST-402000J.mol-1/345.7J/mol.K=-1163K,3下列说法中，正确的是()A化学反应总是伴随着能量变化的 B能够自发进行的反应不一定都是放热反应 C只有放热反应才能够自发进行 D能够自发进行的反应就一定能够发生并完成4下列物质中，熵值(S)最大的是()A金刚石 BCl2(l)CI2(g)DCu(s),AB,C,
