当前位置:首页 >> 理化生 >>

化学反应进行的方向(定)


生活中的自发过程

高 山 流 水
进行的过程。

电 流

自发过程:在一定条件下,不借助外部力量就能自动

自发过程的共同特点:
高能状态 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。 低能状态

Zn + CuSO4 = ZnSO4

+ Cu
反应进行的方向

自发反应——在一定条件下不用 借助外力就能自动进行的反应。

请分析下列自发进行的反应,有什么共同点?
2Na(s) +2H2O(l) = 2NaOH(aq) + H2(g) △H = -368 kJ· mol-1 4Fe(OH)2(s) + O2 (g) +2H2O(l) = 4Fe(OH)3(s) △H = -444.3 kJ· mol-1 H2(g) + F2(g) = 2HF(g) △H = -546.6 kJ· mol-1

△H<0,

放热反应,

E反 >E生

放热反应使体系能量降低,能量越低越稳 定,△H<O 有利于反应自发进行。

1.能量判据(焓判据)
在日常生活中,由长期积累的经验而总结 得到一条经验规律→能量判据(焓判据): 自发进行的反应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)。 对于化学反应而言,放热过程中体系能量 降低,因此有自发进行的倾向。

思考:很多放热反应有自发进行的倾向,是不 是吸热反应就不能自发进行呢?
但有些自发反应却是吸热的,如:硝酸铵溶于水、
氯化铵与氢氧化钙的反应等等。 2N2O5(g) =4NO2(g)+O2(g) 又如: △H=+56.7kJ/mol

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

能从焓变方面来解释吗?
结论:△H<O有利于反应自发进行,但自发反应不一 定都要△H<O 。焓变只是判断反应能否自发进行的 一个因素,但不是唯一因素。

冰块融化

品红在水中扩散

火柴散落
蒸汽扩散

你能解释蒸汽扩散和火柴 混乱的真正原因吗?

气态物质能通 过分子的扩散 自发地形成均 匀的混合物。 火柴散落有趋向于 最大混乱度的倾向

结论:在密闭条件下,体系从有序→无序 是自发的。与能量状态的高低无关
决定化学反应能否自发进行另一因素--熵

2.熵判据
熵(S)——体系的混乱(无序)程度。
在与外界隔离的体系中,自发进行的反应体

系趋向于从有序状态转变为无序状态,自发过
程将导致体系的熵增大,即熵变(△S>0)。
这一原理叫做熵增原理。

熵值最大

熵值最小

【结论】同一物质的熵值:气态>液态>固态

思考:
2N2O5(g) =4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol

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

这两个反应都是吸热反应,但却能自发 进行,为什么?

两个反应都是混乱度增大的反应。

【思考与交流】
自发反应一定是熵增加的反应吗?
NH3(g)+ HCl(g)= NH4Cl(s) △S<0

结论:△S > O有利于反应自发进行,熵变是反 应能否自发进行一个 因素, 但不是惟一因素。 焓变和熵变都与反应的自发性有关,要判断 反应进行的方向,必须综合考虑焓变和熵变。由 焓判据和熵判据组合成的复合判据将更适合于所 有的过程。

3、复合判据—自由能变化△G
体系自由能变化( ?G = ?H-T?S )综合考 虑了焓变和熵变对反应体系的影响。在恒温、恒 压下,用?G判断化学反应在该状况时自发进行的 方向显得更为科学。 △G = △H-T△S < 0 反应自发进行 = 0 反应达平衡状态 > 0 反应不能自发进行

△G=△H-T △S
焓变 熵变 自由 能变 反应能否 自发进行

?H<0 ?H<0 ?H>0

?S>0 ?S<0 ?S>0

?G<0
低温时<0 高温时>0 低温时>0 高温时<0


低温自发, 高温不自发 低温不自发, 高温自发

?H>0

?S<0

?G>0



试根据熵的定义判断下列过程中体系的 熵变大于零还是小于零 (1)水蒸气冷凝成水 △S<0

(2)CaCO3(S)=CaO(S)+CO2(g) △S>0
(3)乙烯聚合成聚乙烯 (4)气体在催化剂上吸附 △S<0

△S<0 (5)碳水化合物在生物体内分解 △S>0

小结:

化学反应进行方向的判据

1、焓判据:△H<O有利于反应自发进行,但自发反 应不一定都要△H<O 。焓变只是判断反应能否自发进 行的一个因素,但不是唯一因素。
2、熵判据:△S > O有利于反应自发进行,但自发反 应不一定都要△S > O 。熵变只是判断反应能否自发进 行的一个 因素, 但不是唯一因素。

3、复合判据

△G = △H-T△S

< 0 反应自发进行 = 0 反应达平衡状态 > 0 反应不能自发进行

【课堂达标测试】

1、下列过程是非自发的是( D ) 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 ) 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。

3、在25℃和1.01×105Pa时, 反应2N2O5 (g) = 4NO2(g) +O2(g) △H = +56.76kJ/mol 自发进行的原因是( D ) 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。

4、以下自发反应可用能量判据来解释的是( D ) A.硝酸铵自发地溶于水 B.2N2O5(g)==4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol C. (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol

5、下列反应中,熵减小的是(

D )

A. (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s) + NH3(g) B. 2N2O5(g)=4NO2(g) + O2(g) C. MgCO3(s)=MgO(s) + CO2(g) D. 2CO(g)=2C(s) + O2(g)

6、某化学反应其△H =-122 kJ· mol-1, ?S = 231 J· mol-1· K-1,则此反应在下列哪种 情况下可自发进行 ( A ) 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

一、自发过程、自发反应
自发过程——在温度和压强一定的条件下,不 借助外部力量就能自动进行的过程称为自发过 程。

自发反应——在温度和压强一定的条件下 不用借助外力就能自动进行的反应称为自 发反应。
注:不借助外力是指不需持续借助外力,可以 有反应条件。

二、化学反应的方向
能量判据(焓判据): 在与外界隔离的体系中,自发进行的反应 体系趋向于从高能状态转变为低能状态,即焓 变△H<O。 熵判据:

在与外界隔离的体系中,自发进行的反应 体系趋向于从有序状态转变为无序状态,即熵 变△S>0。

焓变和熵变都与反应的自发性有关,是判断反应

能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。
要判断反应进行的方向,必须综合考虑焓变和熵变。

由焓判据和熵判据组合成的复合判据将更适合于所有
的过程。

过程的自发性只能用于判断过程的方 向,不能确定过程是否一定会发生和过程 发生的速率。

3、复合判据—自由能变化△G
体系自由能变化( ?G = ?H-T?S )综合考 虑了焓变和熵变对反应体系的影响。在恒温、恒 压下,用?G判断化学反应在该状况时自发进行的 方向显得更为科学。 △G = △H-T△S < 0 反应自发进行 = 0 反应达平衡状态 > 0 反应不能自发进行

小结:
化学反应的方向
共同影响

影响因素:

反应焓变

反应熵变

吸热

放热

熵增

熵减

焓减小有利于反应自发,熵增大有利于反应自发

注意 课本P35

1.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。 2.过程的自发性只能用于判断过程的方 向,不能确定过程是否一定会发生和过程 发生的速率。


相关文章:
化学反应进行的方向及判断依据
化学反应进行的方向及判断依据_高二理化生_理化生_高中教育_教育专区。教学案例课题:化学反应进行的方向及判断依据设计者:浙江省磐安中学 周岚岚 2010 年 6 月 1...
化学反应进行的方向
第二章 化学反应速率和化学平衡 第四节 化学反应进行的方向及判断依据教学目标:...为主,高温时熵变影响为主,而温度影响的大小要视 △H、△S 的具体数值而定...
化学反应进行的方向
化学反应进行的方向_理化生_高中教育_教育专区。训练 8 [基础过关] 一、自发过程的判断 1. 下列过程是非自发的是 化学反应进行的方向 ( ) A.水由高处向低处...
化学反应进行的方向
化学反应进行的方向_理化生_高中教育_教育专区。第四节《化学反应进行的方向》一、教学目标 1. 知识与技能 (1) 知道“自发过程” 、 “自发反应”的含义,特点...
化学反应进行的方向
第二章 第四节 化学反应进行的方向 【学习目标】: 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.能够用焓减与熵增原理判断化学反应进行的方向。...
化学反应进行的方向
知识点:化学反应进行的方向概述所属知识点: [基本理论] 包含次级知识点: 常见的自发反应 、 体系自由能与化学反应方向 知识点总结 1、焓变和熵变的不同: 焓变...
化学反应进行的方向
化学反应进行的方向_理化生_高中教育_教育专区。《化学反应进行的方向》教学设计...【提问】有些熵减小的反应在一 定条件下也可以自发进行,例如: – 10 ℃的...
选修4化学反应进行的方向
<化学反应进行的方向》说课稿一、说教材 1.教材的地位与作用 教材从学生已有的知识和生活经验出发,分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。 ①以 学生熟悉的自发...
化学反应进行的方向教案_doc
自然界的普遍变化规律, 判断反应自发进行的两个因素,使学生构建化学反应方向的...△ S>0, 反应能 否自发进行要 视情况而定。 六、板书设计 第四节 化学...
更多相关标签:
化学反应进行的方向 | 化学反应进行方向 | 化学反应的方向 | 化学反应的方向和限度 | 化学反应方向 | 化学反应的方向ppt | 化学反应方向的判断 | 化学反应的方向教案 |