第三節(jié)

化學(xué)反應(yīng)的方向第二章

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡生活情境——自發(fā)與非自發(fā)紅墨水?dāng)U散高山流水特點(diǎn)：有方向性，高能→低能、有序→無序熱茶變涼自發(fā)過程

:

一定的條件下（溫度、壓強(qiáng)、催化劑等），不需要其它外力

作用（光、電等）就能自動(dòng)進(jìn)行的過程水的電解氫氣的燃燒H2、O2H2O自發(fā)非自發(fā)自發(fā)反應(yīng)：在一定條件下（溫度、壓強(qiáng)、催化劑等），不需外力作用

（對(duì)體系做功或提供能量）就能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)。

外力作用一般指的是：光照、通電等；而加熱、點(diǎn)燃、高溫都是為了達(dá)到某一反應(yīng)溫度，屬于一定溫度范疇，不屬于外力作用。

下列反應(yīng)在一定條件下均能自發(fā)進(jìn)行，你知道這些反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的主要原因嗎？共同特點(diǎn)：△H<0，即放熱反應(yīng)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2217.5kJ·mol-12Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-822kJ·mol-1

4Fe(s)+3O2(g)=Fe2O3(s)△H=-1648.4kJ·mol-1H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=-546.6kJ·mol-1

交流討論1.能量判據(jù)（焓判據(jù)△H）焓減有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行結(jié)論：△H<0有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，但自發(fā)反應(yīng)不一定△H<02NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)==NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)2N2O5(g)==4NO2(g)+O2

(g)

(NH4)2CO3(s)==NH4HCO3(s)+NH3(g)焓變只是判別反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素，但不是唯一因素?！鱄﹥0所有自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)一定都是放熱反應(yīng)嗎？交流討論密閉條件下，體系有從有序自發(fā)的轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向探究吸熱過程的推動(dòng)力氣液固熵氣態(tài)物質(zhì)中的微粒自由度最大，體系的無序程度最大克勞修斯（德國(guó)）符號(hào)：S單位：J·mol-1·K-1意義：用于衡量體系混亂度的物理量

在密閉條件下，體系由有序自發(fā)地轉(zhuǎn)為無序的傾向，這種推動(dòng)體系變化的因素稱作熵。體系混亂度越大,熵/S值越大。S(水)：J·

mol-1·K-1S(冰)

：47.9J

·mol-1·K-1S(水蒸氣)：J·

mol-1·K-1①同一物質(zhì)：S(g)＞S(l)＞S(s)②固體的溶解、氣體的擴(kuò)散過程等都是混亂度增加的過程。熵增過程③氣體的物質(zhì)的量增多。是體系熵

增

的主要決定因素④物質(zhì)的熵值隨溫度升高而

增大

，隨壓強(qiáng)增大而

減小

。②熵增原理：在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大。①熵變：產(chǎn)生新物質(zhì)或物質(zhì)狀態(tài)有變化就存在著熵變。熵變只是判別反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素，但不是唯一因素。2.混亂度判據(jù)（熵判據(jù)△S）△S=S產(chǎn)物－S反應(yīng)物＞0熵增，混亂度增大＜0熵減，混亂度減小熵增有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行分析下列過程的焓變（△H）、熵變（△S）與反應(yīng)方向加熱反應(yīng)能否自發(fā)還與溫度有關(guān)﹤0<0能>0>0不能>0>0能△H△S能否自發(fā)①NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)②NH4Cl(s)===NH3(g)+HCl(g)③NH4Cl(s)===NH3(g)+HCl(g)交流討論△G：自由能變化量(自由能變)3.復(fù)合判據(jù)(自由能判據(jù))G：自由能，狀態(tài)函數(shù)△G=△H-T△S△G＜0的反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行△G＞0的反應(yīng)不可以自發(fā)進(jìn)行焓變熵變反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行△H＜0△S＞0△H＞0△S

＜

0△H＜0△S

＜

0△H＞0△S＞0自發(fā)進(jìn)行不自發(fā)進(jìn)行低溫可自發(fā)高溫可自發(fā)注意：?G這個(gè)判據(jù)指的是在T、P一定的條件下反應(yīng)自動(dòng)發(fā)生的趨勢(shì)，即反應(yīng)發(fā)生的可能性，并不能說明反應(yīng)能否實(shí)際發(fā)生和發(fā)生的速率?。?）2KClO3(s)==2KCl(s)+3O2(g)△H=-78.03kJ·mol-1△S=+494.4J·mol-1·K-1（2）CO(g)==C(s，石墨)+1/2O2(g)△H=+110.5kJ·mol-1△S=-89.36J·mol-1·K-1判斷下列反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行（3）4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)==4Fe(OH)3(s)△H=-444.3kJ·mol-1△S=-280.1J·mol-1·K-1自發(fā)非自發(fā)低溫自發(fā)高溫非自發(fā)＜1586K

＞1586K

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)計(jì)算：反應(yīng)2CO(g)+2NO(g)＝2CO2(g)+N2(g)在298K、101kPa時(shí)的

△H=-748.6kJ·mol-1△S=-J·mol-1·K-1，通過計(jì)算說明該反應(yīng)在常溫下能否自發(fā)進(jìn)行？能夠自發(fā)進(jìn)行的最高溫度為多少？解：△G=△H-T△S=