1、第三节化学反应进行的方向第二章化学反应速率和化学平衡NaOH溶液 NaCl溶液实验2实验2 有序排列 杂乱无章在一定条件下不用借助外力就能自动进行。在一定条件下不用借助外力就能自动进行。何为“自发”变化过程涉及的温度、压强、点燃、变化过程涉及的温度、压强、点燃、使用催化剂等基本条件。使用催化剂等基本条件。具备基本变化条件后，具备基本变化条件后，为体系提供额外能量。为体系提供额外能量。自发过程自发过程自发反应自发反应水流电流传热气流高 处低 处高电势低电势高 温低 温高气压低气压高能量低能量自发这些自发过程从能量角度来说都具有什么特点？这些自发过程从能量角度来说都具有什么特点？探究任务 在在一定
2、的温度一定的温度、压强条件下压强条件下，一个化，一个化学反应会朝着什么方向自发进行？学反应会朝着什么方向自发进行？H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l)1/2H2(g)+1/2Cl2(g)= HCl(g)Na(s)+H2O(l)=NaOH(aq)+1/2H2(g)铁生锈：2Fe(s)+3/2O2(g)= Fe2O3(s)NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)H= -286kJmol-1H= -92kJmol-1H= -184kJmol-1H= -824kJmol-1H= -57.3kJmol-1反应物的总能量高生成物的总能量低放热反应放热反应H 0体系的能量降低
3、体系的能量降低请说说下列反应能够自发进行的原因。请说说下列反应能够自发进行的原因。一、焓判据（能量判据）放热反应放热反应( (HS(l)S(s)。69.9J mol-1 K-147.9J mol-1 K-1188.7J mol-1 K-1熵的大小规律熵增熵增 S S0 0熵增熵增 S S0 0熵变：熵变：变化前后体系或反应前后物质的熵的变化。变化前后体系或反应前后物质的熵的变化。用符号用符号S表示。表示。 S=S(生成物生成物)S(反应物反应物)S0 熵增熵增S0 熵减熵减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。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
4、气冷凝成水水蒸气冷凝成水(2)硫酸铜溶于水硫酸铜溶于水 (3)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)(4) 2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) (5)2H2(g)+ O2(g) 2H2O ( )S0S0S0产生气体的反应或气体产生气体的反应或气体的物质的量增大的反应，的物质的量增大的反应，为熵增反应。为熵增反应。熵增反应(S0 )具有自发进行的倾向。 二、熵判据一定温度、压强下，熵增反应自发进行，熵减反应不能自发进行吗？一定温度、压强下，熵增反应自发进行，熵减反应不能自发进行吗？交流.研讨2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) NH3(g)+HCl(g)= NH4Cl(
5、s) 实例证伪：实例证伪： 熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素，只根据熵变来判断反应进行的方向也是不全面的。S0 S0H 0反应自发进行反应自发进行H 0S 0S 0H 0S 0体系自由能变化体系自由能变化G（单位（单位kJ/mol）恒温恒压下，反应的自发性不仅恒温恒压下，反应的自发性不仅与焓变、熵变有关，与焓变、熵变有关，还与温度有关（常为正值）还与温度有关（常为正值） 。恒温恒压恒温恒压 G = HTS 0 反应自发进行反应自发进行H 0反应自发进行反应自发进行H 0S 0S 0H 0S 0高温下自发进行高温下自发进行低温下自发进行低温下自发进行三、复合判据（自由能
6、变化G）恒温恒压恒温恒压 G = HTS 0 反应自发进行反应自发进行回归教材1 1、在讨论过程的方向问题时，我们指的是没有外界干扰时体系的性、在讨论过程的方向问题时，我们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。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 2、大量事实告诉我们，过程的自发性只能用于判断过程的方向，不、大量事实告诉我们，过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程一定会发生和过程发生的速率。能确定过程一定会发生和过程发生的速率。 汽车尾气中的主要污染物是CO和NO，它们是现代化城市中的大气污染物。为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：该反应在室温下能自发进行吗？ 2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g)城市中越来越多的汽车根据计算，根据计算，298K、101kPa下，下，H=-746.8kJmol -1 S-197.5Jmol1K1H-T S=-746.8kJmol-1+298K197.510-3 kJmol1K1=-687.945 kJ.mol-10知识巩固
