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1、第四节 化学反应进行的方向,教学目标,1、了解反应的自发性、非自发性2、了解熵的概念3、会用综合判据判断反应的自发性,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?,镁条燃烧,自然界中水总是从高处往低处流;电流总是从电位高处流向电位低处;室温下冰块自动融化;墨水扩散;食盐溶解于水;镁条、甲烷等和氧气的燃烧;酸碱中和;火柴棒散落铁器暴露在潮湿空气中会生锈;锌与CuSO4溶液会自动反应生成Cu和ZnSO4 这些过程都是自发的,其逆过程就是非自发的。,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。,自发反应:在给定的条件下,能自发地 进行到显著程度反
2、应,就称 为自发反应。,【归纳小结】,非自发反应:不能自发进行,必须借助 某种外力才能进行的反应。,下列反应在一定条件下都能自发进行,你知道这些反应能自发进行的主要原因吗?C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H=-2217.5 kJmol-12Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)H=-822 kJmol-14Fe(s)+3O2(g)=Fe2O3(s)H=-1648.4 kJmol-1H2(g)+F2(g)=2HF(g)H=-546.6 kJmol-1,一、能量判据(焓判据),体系趋向于从高能状态转变为低能状态(H 0),H 0,有利于反应自发进行,变式训练,1、下
3、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,1、2NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)H=O 2、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)H=56.7kJ/molO3、(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)H=O,熵:是用来描述体系的“混乱度”的量。符号:S 单位:Jmol-1K-1,二、熵判据,二、熵判据,S 0有利于反应自发进行,体系混乱度越大,熵值越大;体系混乱度越小,熵值越小。,外界条件一定时:(1)同一物质:s(s)0,下列反应中,熵
4、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,变式训练,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,故不能自发分解;D、碳酸盐都不稳定,都能自发分解。,A,变式训练,CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)这个反应能否自发进行?已知:H(298K)=+178.2KJmol-1,S(29
5、8K)=+169.6Jmol-1K-1,思考?,G=HT S,三、复合判据(自由能变化),当G0时,反应自发进行,当G0时,反应不自发进行,当G=0时,平衡状态,H 0 S 0H 0 S 0H 0 S 0H 0 S 0,自发,非自发,低温自发,高温自发,2在讨论过程的方向时,指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用,就可能出现相反的结果。例如水泵可以把水从低水位升至高水位;高温高压下可以是石墨转化为金刚石,实现的先决条件是要向体系中输入能量,该过程的本质仍然是非自发性的。,2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g),H=-78.03 kJmol-1,S=494.4
6、Jmol-1K-1,CO(g)=C(s,石墨)+1/2O2(g),H=110.5 kJmol-1,S=-89.36 Jmol-1K-1,判断下列反应能否自发进行,4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s),H=-444.3kJmol-1,S=-280.1 Jmol-1K-1,H(298K)=178.2 kJmol-1,S(298K)=169.6 Jmol-1K-1,CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g),判断下列反应能否自发进行,思考?,3、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
7、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,变式训练,【课堂达标测试】,1、下列说法不正确的是()焓变是一个与反应能否自发进行有关 的因素,多数能自发进行的反应都是 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,2、以下自发反应可用能量判据来解释 的是()A.硝酸铵自发地溶于水B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)H=+56.7kJ/molC.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g
8、);H=+74.9kJ/molD.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6 kJ/mol,D,3、250C和1.01105Pa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,4、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,AB,5、有关化学反应的说法,正确的是()A、自发反应都是放热反应B、自发反应都是熵增大的反应C、自发反应一定能实现D、非自发反应在一定条件下能实现,D,6、已知反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)H=_2858 kJmol-1,下列结论中,正确的是()AE(反应物)E(生成物)BE(反应物)E(生成物)C反应放热 D反应吸热,AC,祝同学们学习进步!,