1、2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)第四节 化学反应进行的方向？水总是自发地由高处往低处流水总是自发地由高处往低处流自然界中有许多自然自然界中有许多自然而然发生的现象，请而然发生的现象，请同学们联系生活知识，同学们联系生活知识，列举一些能自动发生列举一些能自动发生的例子？的例子？自然界中水总是从高处往低处流；自然界中水总是从高处往低处流；电流总是从电位高的地方向电位低的地电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；方流动；室温下冰块自动融化；室温下冰块自动融化；墨水扩散；墨水扩散；食盐溶解于水；食盐溶解于水；火柴棒散落等火柴棒散落等。镁条燃烧；酸碱中和；镁条燃烧；酸碱中和；铁器
2、暴露在潮湿空气铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火气的混合气体遇明火就燃烧，就燃烧，锌与锌与CuSOCuSO4 4溶液会自动反应生成溶液会自动反应生成CuCu和和ZnSOZnSO4 4等，等，这些这些过程都是自发的，其过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。逆过程就是非自发的。1、自发过程：在一定条件下，不借助、自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程。外部力量就能自动进行的过程。2、自发反应：在一定条件下，一个反、自发反应：在一定条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，就称为应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应。自发反应。【归纳小结归
3、纳小结】如何判断一个过程，一个反应能否如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？自发进行？从从能量能量的角度分析的角度分析，这些自发这些自发过程都有什么特点？过程都有什么特点？能量由高变低能量由高变低!人教版高二化学选修四化学反应进行的方向（课件）（26页ppt）人教版高二化学选修四化学反应进行的方向（课件）（26页ppt）这些自发反应在进行时都有什么共同特点呢？这些自发反应在进行时都有什么共同特点呢？从从 能量角度分析它们为什么可以自发？能量角度分析它们为什么可以自发？铁器暴露在潮湿空气中会生锈；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；煤气与空气点燃就燃烧；煤气与空气点燃就燃烧；生石灰投入水中放热形成熟石
4、灰；生石灰投入水中放热形成熟石灰；酸碱中和反应；酸碱中和反应；食物的腐败，白磷的自燃食物的腐败，白磷的自燃体系倾向于从体系倾向于从高能状态高能状态转变为转变为低能状态低能状态 H 0H 0有利于反应自发进行有利于反应自发进行共同特点：共同特点：H O H O 即放热反应即放热反应人教版高二化学选修四化学反应进行的方向（课件）（26页ppt）人教版高二化学选修四化学反应进行的方向（课件）（26页ppt）H0生成物的总能量生成物的总能量低低反应物的总能量反应物的总能量高高放热反应放热反应一、一、能量判据（焓判据）：能量判据（焓判据）：人教版高二化学选修四化学反应进行的方向（课件）（26页ppt）人
5、教版高二化学选修四化学反应进行的方向（课件）（26页ppt）下列反应在一定条件下都能自发进行，你知道这下列反应在一定条件下都能自发进行，你知道这些反应能自发进行的主要原因吗？些反应能自发进行的主要原因吗？C C3 3H H8 8(g)+5O(g)+5O2 2(g)=3CO(g)=3CO2 2(g)+4H(g)+4H2 2O(l)O(l)H=-2217.5 kJH=-2217.5 kJmolmol-1-12Na(s)+Cl2Na(s)+Cl2 2(g)=2NaCl(s)(g)=2NaCl(s)H=-822 kJH=-822 kJmolmol-1-14Fe(s)+3O4Fe(s)+3O2 2(g)
6、=Fe(g)=Fe2 2O O3 3(s)(s)H=-1648.4 kJH=-1648.4 kJmolmol-1-1H H2 2(g)+F(g)+F2 2(g)=2HF(g)(g)=2HF(g)H H=-546.6 kJ-546.6 kJmolmol-1-1 多数能自发进行的化学反应是放热反应多数能自发进行的化学反应是放热反应人教版高二化学选修四化学反应进行的方向（课件）（26页ppt）人教版高二化学选修四化学反应进行的方向（课件）（26页ppt）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，但自发反应不一定要但自发反应不一定要H OH S(l)S(s)3、物质不同状态的熵的
7、比较、物质不同状态的熵的比较人教版高二化学选修四化学反应进行的方向（课件）（26页ppt）人教版高二化学选修四化学反应进行的方向（课件）（26页ppt）在一定条件下，任何过程一定向着熵在一定条件下，任何过程一定向着熵增大的方向自发进行吗？增大的方向自发进行吗？-10的液态水能自动的液态水能自动结冰成为固态结冰成为固态NHNH3 3(g)+HCl(g)=NH(g)+HCl(g)=NH4 4Cl(s)Cl(s)AgAg+(aq)+Cl(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s)(aq)=AgCl(s)只根据熵变来判断反应方向也是不全面的只根据熵变来判断反应方向也是不全面的在一定温度、压力下，化在一定温
8、度、压力下，化学反应的方向是熵变和焓学反应的方向是熵变和焓变共同影响的结果变共同影响的结果G=H HT TS S三、复合判据三、复合判据-吉布斯自由能变化（吉布斯自由能变化（G）0，则反应自发进行，则反应自发进行，反应到达平衡状态，反应到达平衡状态，反应不能自发进行。反应不能自发进行。体系体系吉布斯自由能变化吉布斯自由能变化（G G ）综合考虑了焓变和熵变）综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响：对反应体系的影响：G=G=H-TH-T S S（为热力学温度，为热力学温度，均为正值）。在均为正值）。在恒温、恒压恒温、恒压下，用下，用 G G判断化学反应在该判断化学反应在该状态时自发进行的方向显得更
9、为科学（状态时自发进行的方向显得更为科学（当当 G G 0 0时可自时可自发进行发进行）。）。反应在该状态下反应在该状态下能否自发进行能否自发进行自发进行自发进行不自发进行不自发进行低温时低温时,高温时高温时低温时低温时,高温时高温时低温不自发低温不自发,高温自发高温自发低温自发低温自发,高温不自发高温不自发 H H 化学反应进行方向的判据化学反应进行方向的判据 、能量判据、能量判据(焓判据）：焓判据）：是判断化学反应进行方向的判据之一。是判断化学反应进行方向的判据之一。、熵判据：、熵判据：能量最低原理。能量最低原理。熵增原理。熵增原理。是判断化学反应进行方向的另一判据。是判断化学反应进行方向
10、的另一判据。、复合判据：、复合判据：能量判据结合能量判据结合熵判据熵判据GHTS小结：小结：22已知已知298K、101KPa下，该反应下，该反应H=-113.0 KJmol-1，S=-143.5 Jmol-1K-1CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)这个这个反应能否自发进行？反应能否自发进行？已知：已知：H(298K)=+178.2KJmol-1,S(298K)=+169.6Jmol-1K-11.过程的自发性只能用于判断过程的方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向，不能确定过程是否一定会发生和过程的速率；过程的速率；2.在讨论过程的方向时，我们指的是没在
11、讨论过程的方向时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许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，就可能出外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果；现相反的结果；3.反应的自发性也受外界条件的影响。反应的自发性也受外界条件的影响。注意注意【课堂达标测试课堂达标测试】1 下列过程是非自发的是下列过程是非自发的是 （）A、水由高处向低处流；、水由高处向低处流；B、天然气的燃烧；、天然气的燃烧；C、铁在潮湿空气中生锈；、铁在潮湿空气中生锈；D、室温下水结成冰。、室温下水结成冰。2 碳酸铵碳酸铵（NH4）2CO3在室温下就能自发地分解产在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中
12、正确的是生氨气，对其说法中正确的是 （）A、其分解是因为生成了易挥发的气体、其分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大；使体系的熵增大；B、其分解是因为外界给予了能量；、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；、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。、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。DA3、下列说法正确的是、下列说法正确的是 （）A、凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自、凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的；发的；B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变
13、；减少或不变；C、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；D、自发反应在任何条件下都能实现。、自发反应在任何条件下都能实现。C阅读下列几段话，体会阅读下列几段话，体会“熵与环境熵与环境”、“熵与生命熵与生命”的关系。的关系。熵增就是污染熵增就是污染（有害气体排放）（有害气体排放）（垃圾随意丢弃）（垃圾随意丢弃）熵与环境熵与环境 衰老是生命系衰老是生命系统的熵的一种长期统的熵的一种长期的缓慢的增加，也的缓慢的增加，也就是说随着生命的就是说随着生命的衰老，生命系统的衰老，生命系统的混乱度增大，当熵混乱度增大，当熵值达极大值时即死值达极大值时即死亡，这是一个不可亡，这是一个不可抗拒的自然规律。抗拒的自然规律。熵与生命熵与生命影响因素：影响因素：化学反应的方向化学反应的方向 反应焓变反应焓变 反应熵变反应熵变共同影响共同影响吸热吸热放热放热熵增熵增熵减熵减小结：小结：焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发
