化学反应的方向第二章第一节学习目标：1、了解反应方向与反应焓变、反应熵变 的关系 2、根据判据定量判断反应方向重点、难点：理解焓变和熵变对反应方向的共同影响根据H-TS及给定数据判断反应的方向 联想质疑35页2NO+2CO=N2+CO2 该反应能否发生? 理论依据是什么？自然界中水总是从高处往低处流自然界中水总是从高处往低处流是自动进行的自发过程具有一定的方向性在一定条件下，不借助光、电等外 部力量就能自动进行的过程.自发过程：生活经验举例：1、热总是由高温物体传向低温物体 2、室温下冰块自动融化 3、墨水扩散 4、食盐溶解于水 5、火柴棒散落(1) 条件指一定的温度和压强；(2)自发反应必须在一定条件下才能 实现。自发反应：注意：在温度和压强一定的条件下，不 借助光、电等外部力量就能自动 进行的反应。1、酸碱中和； 2、铁器暴露在潮湿空气中生锈； 3、甲烷和氧气的混合气体遇明火 就燃烧； 4、锌与CuSO4溶液反应生成Cu和ZnSO4等。 这些过程都是自发的，其逆过程就 是非自发的.举例：自发反应有方向性一、反应焓变与反应方向一、反应焓变与反应方向 交流研讨（35页）1、反应放热有利于反应自发进行2、反应吸热也有可能自发进行焓变是与反应能否自发进行有关的一 个因素，但不是唯一因素。结论 ：交流 研讨：1、硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠、 蔗糖溶解过程的热效应如何？吸热放热几乎不变2、它们溶解的过程都是自发的，与 焓变有关吗？ 无3、你认为是什么因素决定了它们 的溶解过程能自发进行？熵熵： 衡量一个体系混乱度的物理量。用符号S表 示。混乱度越大，熵值越大。混乱度越大，熵值越大。3 3、相同条件下，不同物质的熵不同、相同条件下，不同物质的熵不同2、对于同一物质：S（g）S（l）S（s）1、单位:Jmol-1K-1二、反应熵变与反应方向注意：熵变：反应前后体系熵的变化用S表示。S = S产物 S反应物 混乱度增大（熵增）课本37页 混乱度减小（熵减）研究表明：反应有趋向于由有序状态转变为研究表明：反应有趋向于由有序状态转变为无序状态的趋势，即混乱度增加（无序状态的趋势，即混乱度增加（ S S0 0）。且。且S S越大，越有利于反应自发进行。越大，越有利于反应自发进行。熵变是与反应能否自发进行的有关 的一个因素，但不是唯一因素。结论:1、熵增有利于反应自发进行2、熵减小的反应在一定条件下也可以也可以 自发进行（37页举例）即：即：S S0 0有利于反应自发进行，但有利于反应自发进行，但 自发反应不一定是自发反应不一定是S S0 0的反应的反应2H2O = 2 H2 + O2 电解S0 非自发三、焓变和熵变对反应方向的共同影响反应自发进行方向的判据： H -TS H -TS 0, 自发进行H -TS 0，可逆反应达平衡状态H -TS 0，非自发进行自发 非自发不一定不一定恒温恒压时判断反应是否能够自发进行 H 0 H 0 S0 S0低温自发、高温非自发低温非自发、高温自发低温自发高温自发NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s) H 0 S 0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H 0 S0判断反应什么条件下自发进行？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 = - 113.0 KJmol-1 S = -143.5 Jmol-1K-1思考：如何加快反应速 率？一种汽车尾 气净化器。H-TS = - 69.68 KJmol-1 0,因此，室温下反应能自发进行。但该反应速率极慢。但该反应速率极慢。1反应的自发性只能用于判断反应的方向， 不能确定反应是否一定会发生和过程发生的 速率。例如金刚石有向石墨转化的倾向，但 是能否发生，什么时候发生，多快才能完成 ，就不是焓变判断和熵变判断能解决的问题 了。注意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 石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。练习: 1、下列说法不正确的是A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因 素，多数的能自发进行的反应是放热反应。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C2、下列反应中，熵减小的是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)D3、下列说法正确的是（ ）A、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反 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。4、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、熵增加和放热反应。CD5、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A2、2NH4CI+Ba(OH)2=BaCI2+2NH3+2H2O 是自发的吸热的反应例如： 1、硝酸铵溶于水3、碳酸钙的分解这些都是自发的吸热过程