1、人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO（g） + 2CO（g） = N2（g） + 2CO2（g），），你能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？你能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？第四节第四节 化学反应进行的方向化学反应进行的方向1.通过“有序”和“无序”的对比，了解熵变的概念。2. 能用焓变和熵变判断化学反应进行的方向。3.能用复合判据说明化学反应进行的方向自学指导：自学指导：阅读教材阅读教材P34-P36,填写大册子填写大册子P25,并回答并回答1.什么是自发过程？什么是自发过程？2.焓判据、熵判据的内容焓判据、熵判据的内容3. 复合判据
2、的内容复合判据的内容在一定条件下，不在一定条件下，不需要外力帮助，就能自动进行的过程需要外力帮助，就能自动进行的过程 下列过程和反应属于自发进行的是下列过程和反应属于自发进行的是 A. 物体由高处自由下落物体由高处自由下落 B. 电解水电解水 C、钠与水反应、钠与水反应 D. 电动水泵将水由低抽到高处电动水泵将水由低抽到高处 E、氢气与氧气点燃生成水、氢气与氧气点燃生成水 F、在室温下水结成冰、在室温下水结成冰 G、一缕花香可以溢满居室、一缕花香可以溢满居室 I、一滴墨水染红一盆清水、一滴墨水染红一盆清水 J、铁在潮湿空气中发生锈蚀、铁在潮湿空气中发生锈蚀 K、石灰石的分解、石灰石的分解 自发
3、过程：自发过程：A C E G I J非自发过程非自发过程B D F K1自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是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。否一定会发生和过程发生的速率。 注意注意2非自发过程并不代表一定不能发生。如果允许外非自发过程并不代表一定不能发生。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能发生。界对体系施加某种作用，就可能发生。 人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)= 2
4、H(g)= 2H2 2O(l) O(l) H H= =572kJ/mol572kJ/mol2Na(s)+2H2Na(s)+2H2 2O(l)=2NaOH(aq)+HO(l)=2NaOH(aq)+H2 2(g) (g) H H= =368kJ/mol368kJ/molNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+ HNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+ H2 2O(l) O(l) H H= =56kJ/mol56kJ/mol共同点共同点放热反应放热反应H0自发过程的体系趋向于从自发过程的体系趋向于从高能量高能量状态转变为状态转变为低能低能量量状态状态( (这时体系会对外做功
5、或释放热量这时体系会对外做功或释放热量) )。即即H0的放热反应的放热反应有自发进行的倾向有自发进行的倾向人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向思考：很多放热反应有自发进行的倾向，是不是思考：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？吸热反应就不能自发进行呢？2N2N2 2O O5 5(g) (g) 4NO4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g) (g) H H=+56.7kJ/mol=+56.7kJ/mol (NH(NH4 4) )2 2COCO3 3(s)=NH(s)=NH4 4HCOHCO3 3(s)+NH(s)+NH3
6、3(g) (g) H H=+74.9 =+74.9 kJ/molkJ/mol Ba(OH)Ba(OH)2 2 8 H8 H2 2O + 2 NHO + 2 NH4 4Cl = BaClCl = BaCl2 2+2 NH+2 NH3 3+10 H+10 H2 2O O H0自发反应人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向结论：结论：H OH O有利于反应自发进行，有利于反应自发进行， 但但自发反应不一定必须要求自发反应不一定必须要求H OH O有利于反应自发进行，有利于反应自发进行， 自发反应不一定必须要求自发反应不一定必须要求S O 熵变是反应能否自发进
7、行一个熵变是反应能否自发进行一个 因素因素, 但也不是唯一因素。但也不是唯一因素。人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向 在一定条件下，一个化学反应能否自在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既可能与反应焓变有关，又可发进行，既可能与反应焓变有关，又可能与反应熵变有关，在温度、压力一定能与反应熵变有关，在温度、压力一定的条件下，化学反应的方向是反应的焓的条件下，化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的变和熵变共同影响的结果，反应方向的判据为判据为H-TS 。人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向人教版化学选修四2.4化学反应进行的
8、方向(1) G = H - TS G = H - TS 0G = H - TS 0 反应不能自发进行反应不能自发进行 G = H - TS 0 反应达到平衡状态反应达到平衡状态 G 吉布斯自由能吉布斯自由能 T 热力学温度单位为热力学温度单位为K,最小最小值为值为0 K三、复合判据（三、复合判据（G G）(2) 反应进行方向的判断方法反应进行方向的判断方法：H0反应能自发进行反应能自发进行H 0 S0人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向2NO（g） + 2CO（g） = N2（g） + 2CO2（g），），已知，已知，298K、101KPa下，该反应
9、下，该反应H = - 113.0 KJmol-1 ，S = -143.5 Jmol-1K-1G =H-TS = - 69.68 KJmol-1 0kJ/mol 0，所以该反应不能自发进行。，所以该反应不能自发进行。(2)(2) 根据根据G GH HT TS S0H H/S S1111.6 K1111.6 K。【答案答案】(1)(1)不能不能(2)1111.6 K(2)1111.6 K人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向H HS SH0 S0高温下高温下反应自发进行反应自发进行H0 S0所有温度下所有温度下反应不能自发进行反应不能自发进行H0所有温度下
10、所有温度下反应自发进行反应自发进行H0 S O有利于反应自发进行有利于反应自发进行H O有利于反应自发进行有利于反应自发进行更适合于所有的反应过程更适合于所有的反应过程 人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向v1、下列说法正确的是、下列说法正确的是 （ ）vA、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的；都是非自发的；vB、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变；是熵减少或不变；vC、自发反应在恰当条件下才能实现；、自发反应在恰当条件下才能实现；vD、自发反应
11、在任何条件下都能实现。、自发反应在任何条件下都能实现。v2、自发进行的反应一定是、自发进行的反应一定是 （ ）vA、吸热反应；、吸热反应； B、放热反应；、放热反应；vC、熵增加反应；、熵增加反应；D、熵增加或者放热反应。、熵增加或者放热反应。CD练习练习人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向3、250C和和1.01105Pa时，反应时，反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；）； H=56.76kJ/mol，自发进行的原因是自发进行的原因是 （ ）A、是吸热反应；、是吸热反应； B、是放热反应；、是放热反应；C、是熵减少的反应；、是熵减少的反应；D、熵增大效应大于能量效应。、熵增大效应大于能量效应。D人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向H HH HH HH H人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向人教版化学选修四2.4化学反应进行的方向
