当前位置:
文档之家› 人教版化学选修4第二章第四节 化学反应进行的方向
人教版化学选修4第二章第四节 化学反应进行的方向
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 ,一定能自发进行 = 0 ,达到平衡状态 > 0 ,一定不能自发进行
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
△G = △H-T△S
焓变
熵变
H<0 H>0 H<0 H>0
S>0 S<0 S<0 S>0
NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
共同点——放热反应 △H<0
化学反应的方向 P34——你知道吗?
以上自发反应的共同点——放热反应 △H<0
自然界中的许多自发过程,无论是 物理过程还是化学过程,都有由能量较 高状态向能量较低状态转化的倾向。
高能态→低能态+能量
(能量越低越稳定)
化学反应的方向 二 判断化学反应方向的依据
1、焓判据: 自发反应有趋向于使体系的能量降低的倾向。 即H<0 的反应有自发进行的倾向。 且ΔH数值越大,越有利于反应的自发进行。
• 溶解的过程 溶质的分子与溶剂的分子混合到一起
• 化学反应 反应前后,气态物质的总分子数增加
CaCO3 CaO + CO2 • 温度
温度越高,混乱度越大,熵值越
问题解决
2、根据你已有的知识经验,判断下列过程 的熵变大于零还是小于零。
①H2O(s)→H2O(l)→H2O(g) ②NaOH(s)==Na+(aq)+OH-(aq)
熵变:反应前后体系熵的变化。符号:ΔS △S=S(产物)-S(反应物)
ΔS>0 :体系的混乱度增大; ΔS<0 :体系的混乱度减小;
二 判断化学反应方向的依据 2、熵判据: 即S>0 的反应有自发进行的倾向. 且ΔS越大,越有利于反应的自发进行。
什么情况下,混乱度会增加?
• 物质的三态 固态 < 液态 < 气态
自发反应 方向判断
△H<0(焓判断)
△S>0 (熵判断)
联系
共同决定自发进行的化学反应方向
小结:
综上所述,体系能量降低和混乱度增加都有 促使反应自发进行的倾向,即焓变和熵变共同 制约着化学反应进行的方向。
要正确判断一个化学反应能否自发进行,必 须综合考虑反应的焓变△H和熵变△S。
5、下列说法正确的是∶( C )
化学反应能否自发 进行 一定自发
一定非自发 低温自发 高温自发
低温可行
高温可行
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
A 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 7、自发进行的反应一定是( D)
A、凡是放热反应都是自发的,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。
拓展视野
体系自由能变化( △G )综合考虑了焓变和熵
变对反应体系的影响: △G = H-TS(T为热力学
温度,均为正值)。在恒温、恒压下,用△G判断化
化学反应进行的方向
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?
红墨水扩散
Cu和AgNO3反应
自发过程:在一定条件下,
不需要外力作用就能自动 进行的过程;
非自发过程:在一定条件
下,需持续借助人为作用 才能进行的过程。
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。
交流与讨论
“只有放热反应才可以自发进行,吸热反 应不能自发进行”,你同意这种观点吗?
自发进行的吸热反应
N2O5分解: 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol
碳铵的分解: (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)
△H=+74.9 kJ/mol
A、吸热反应 B、放热反应
C、熵增加反应 D、熵增加或者放热反应
D、碳酸盐都不稳定,都能自发分解。
A
焓变与熵变的比较
项目
焓变
熵变
含义过程的化自学反发应性过程只中能所用释放于或判吸收断的过热程体 化的系 混 乱 程 度 的 变 方向,不能确定过程是否一定会发生
表示符号和过程发生的速率△H。由能量判断依 △S
据(焓△H判>0断时反)应和过熵程吸判热断,体依系能据量(增熵△判S>0 体 系 混 乱 度 增 断)组加合而成的复合判断将更适加合 正负判断于所有△H的<0过时反程应,过只程放根热据,体一系能个量方减面△来S<0 时 体 系 混 乱 度 判断反少应进行的方向是不全面的减。小
ΔS>0 ΔS>0
③CaCO3(s) == CaO(s) + CO2(g) ④N2(g)+3H2(g)高温 2NH3(g)
ΔS>0 ΔS<0
3、下列反应中,在高温下不能自发进行的是
A. (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)
B. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) 熵增 熵增
D)
➢化学反应中的自发过程
(1)钠与水反应: 2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g)
△H=-368 kJ/mol (2)铁生锈: 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-824 kJ/mol
(3)氢气和氧气反应: 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) △H=-571.6kJ/mol
有序
交流与讨 论
混乱
除热效应外,决定化学反应能否自发进行的 另一个因素是体系的混乱度(微粒间无规则排 列程度)。大多数自发过程有趋向于体系混乱度 增大的倾向.
熵:衡量一个体系混乱度的物理量,符号:S 体系混乱度越大,熵值越大,即S值越大。
自发过程,往往是混乱度增加的过程 # 墨水在清水中的扩散 # 火柴棒散乱 # 冰的融化,水的气化 # 锌粒在盐酸溶液中反应
C. MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) 熵增
D. CO(g)=C(s)+1/2O2(g) 熵减 D
4、碳铵[(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、碳铵分解是因为生成了易挥发的气
体,使体系的熵增大。
B、碳铵分解是因为外界给予了能量 C、碳铵分解是吸热反应,根据能量判 据不能自发分解