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1、专题2 化学反应速率与化学平衡,一、化学反应的方向,第二单元 化学反应的方向和限度,1.了解反应的自发性与反应过程中能量变化及熵值变化的关系 2. 能用焓变和熵变说明化学反应的方向,学习目标：,焓变和熵变与化学反应方向的关系,重难点：,水往低处流,冰融化,自然而然发生的现象,风吹叶落,置久均匀,自然而然发生的现象,自然界中有许多自然而然发生的现象, 物质间的化学反应是否也能自然发生呢？,铁器在潮湿空气中生锈； 铁从硫酸铜溶液中置换出铜； 酸碱中和; 钠与水的反应 ,其逆过程就是非自发的,交流与讨论,下列反应在室温下能否自发进行，若能， 请写出方程式。 1.水分解生成H2和O2过程； 2.氯气与
2、溴化钾溶液的反应 ； 3.乙烯与溴单质的四氯化碳溶液的反应 ； 4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应 ; 5.甲烷和氧气的混合气体遇火就燃烧。,自发,自发,非自发,非自发,自发,一、化学反应的方向自发反应,在一定温度和压强下，无需 外界帮助就能自动进行的反应。,1.自发反应：,可以是通电、光照等,注意： (1)一定条件(如加热，高压)下目的:引发反应(2)自发反应在恰当条件下才能实现. 特征：有方向性，且不能自动恢复原状，若要恢复必须借助外力。,1.C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O（l） H=-2217.5 kJ/mol 2.2Na(s)+Cl2=2NaCl(s) H=-82
3、2 kJ/mol 3.4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) H=-1648.4kJ/mol 4.H2(g)+F2(g)=2HF(g) H=-546.6kJ/mol,下列反应在一定条件下能够自发进行，它们有哪些共同特征？P43 你知道吗？,它们能够自发进行的原因？,化学反应中的自发过程： 共同特点：H0，即体系趋向于从高 能状态转变为低能状态。,物理变化：水由高处向低处流、冰融化；,特点:体系趋向于从高能状态转变为低能状态,能量越低越稳定,H(焓变)是制约化学反应能否自发进行的因素之一。,判断化学反应方向的依据,(1)绝大多数的放热反应(H 0)能自发进行,(3)吸热过程也能自发进行,
4、(2)放出的热量越多，体系能量降低越多， 反应越完全,放热反应和吸热反应自发原因？,1、焓变H与反应方向,如:铵盐与碱反应,反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一的决定因素。,还有一个因素是：,体系的混乱度,大多数自发反应有趋向于体系的混乱度增大的趋势,有序,混乱,有序,混乱,# # # # # # # A# # # # # # # # # # # # #,% % % % % % B % % % % % % % % % %,# % # % # % # % # % # % # % # % # % # % # % # % # % # % # % # % # % # %,始态,终
5、态,初态有较高的“有序性”；混合后有序性就降低了，也就是说混合过程中气体存在状态的“混乱度”增加了。,熵（S）,熵:衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵, 用符 号S表示,对于同一物质:S(g)S(l)S(s),在一个有大量微粒构成的体系中,微粒之间无规则排列的程度越大,体系的S越大。,2.熵判据,判断化学反应方向的依据,熵变:反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变. 用S表示 ，S =S生成物总熵S反应物总熵,注意:反应的S越大,越有利于反应自发进行,S（s） S（l） S（g）,水的三态的熵,P45问题解决,1.H2O(s)H2O(l)H2O(g) 2.2NaHCO3 (s) =CaO(s)+CO
6、2(g)+ H2O(g) 3.NaOH(s)=Na+(aq)+OH-(aq) 4.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),判断下列过程的熵变是大于零还是小于零？,S0,S0,S0,S0,结论：S0有利于反应自发进行，但自发反应不一定是S0的反应,体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向.所以要正确判断一个反应是否能自发进行,必须综合考虑反应的焓变和熵变判据.,判断化学反应方向的依据,3.必须综合考虑反应的焓变(H)和熵变(S）,H 0 H 0,S0,S0,该反应一定能自发进行；,该反应一定不能自发进行；,该反应在较低温度下能自发进行,该反应在较高温度下能自发进行,如：Mg(s) +
7、 2HCl(aq) = MgCl2(aq) + H2(g),如：CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l)=CaCO3(s)+2HCl(l),如：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s),如：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),恒温恒压时判断反应是否能够自发进行,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,C,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。,A,
