第二章 第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢,化學(xué)反應(yīng)的限度,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢,化學(xué)反應(yīng)的限度,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,化學(xué)反應(yīng)速率,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢,化學(xué)反應(yīng)的限度,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,化學(xué)反應(yīng)速率,化學(xué)平衡,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢,化學(xué)反應(yīng)的限度,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,化學(xué)反應(yīng)速率,化學(xué)平衡, ?,生活中的自發(fā)過程,(1)自然界中水由高處往低處流，而不會自動從低處往高處流；,(2) 鐵器暴露在潮濕空氣中會生銹。,生活中的自發(fā)過程,自發(fā)過程：在一定條件下不需要外力作用就可以自動進(jìn)行的自發(fā)過程。,自發(fā)過程：在一定條件下不需要外力作用就可以自動進(jìn)行的自發(fā)過程。,共同特點(diǎn)：體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)。,(1)酸堿中和： NaOH (aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H=57.3 kJ/mol,(2)鐵生銹： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H= 824 kJ/mol,(3)生石灰遇水： CaO(s)+ H2O(l) = Ca(OH)2(aq) H=571.6 kJ/mol,(1)酸堿中和： NaOH (aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H=57.3 kJ/mol,(2)鐵生銹： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H= 824 kJ/mol,(3)生石灰遇水： CaO(s)+ H2O(l) = Ca(OH)2(aq) H=571.6 kJ/mol,化學(xué)反應(yīng)中的自發(fā)反應(yīng),(1)酸堿中和： NaOH (aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H=57.3 kJ/mol,(2)鐵生銹： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H= 824 kJ/mol,(3)生石灰遇水： CaO(s)+ H2O(l) = Ca(OH)2(aq) H=571.6 kJ/mol,共同點(diǎn) ?,化學(xué)反應(yīng)中的自發(fā)反應(yīng),(1)酸堿中和： NaOH (aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H=57.3 kJ/mol,(2)鐵生銹： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) H= 824 kJ/mol,(3)生石灰遇水： CaO(s)+ H2O(l) = Ca(OH)2(aq) H=571.6 kJ/mol,共同點(diǎn) ?,放熱反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)中的自發(fā)反應(yīng),自發(fā)反應(yīng)：在給定的一組條件下，一個反應(yīng)可以自發(fā)地進(jìn)行到顯著程度，就稱為自發(fā)反應(yīng)。,自發(fā)反應(yīng)：在給定的一組條件下，一個反應(yīng)可以自發(fā)地進(jìn)行到顯著程度，就稱為自發(fā)反應(yīng)。,特征：具有方向性，即反應(yīng)在某個方向在一定條件下是自發(fā)的，其逆方向的反應(yīng)在該條件下肯定不自發(fā)。,放熱反應(yīng)使體系能量降低，能量越低越穩(wěn)定， H < O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。,焓判據(jù)：自發(fā)過程的體系取向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(這時體系會對外部做功或釋放熱量)，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律就是焓判據(jù)，是判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)之一。,放熱反應(yīng)使體系能量降低，能量越低越穩(wěn)定， H < O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。,(1)多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 例如：4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g) 4Fe(OH)3(s) H(298 K)444.3 kJ/mol (2)有不少吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。 例如：NH4HCO3(s)CH3COOH(aq) CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l) H(298 K)37.30 kJ/mol (3)有一些吸熱反應(yīng)在室溫條件下不能自發(fā)進(jìn)行，但在較高溫度下則能自發(fā)進(jìn)行。 例如：CaCO3(s) CaO(s)CO2(g) H(298 K)178.2 kJ/mol,(1)多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 例如：4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g) 4Fe(OH)3(s) H(298 K)444.3 kJ/mol (2)有不少吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。 例如：NH4HCO3(s)CH3COOH(aq) CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l) H(298 K)37.30 kJ/mol (3)有一些吸熱反應(yīng)在室溫條件下不能自發(fā)進(jìn)行，但在較高溫度下則能自發(fā)進(jìn)行。 例如：CaCO3(s) CaO(s)CO2(g) H(298 K)178.2 kJ/mol,只根據(jù)焓變來判斷反應(yīng)的方向是不全面的,練習(xí)1,已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為： C(金剛石、s)+O2(g) CO2(g) H1395.41kJ/mol C(石墨、s)+O2(g) CO2(g) H2393.51kJ/mol 關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（ ） A.金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進(jìn)行的過程 B.石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進(jìn)行的過程C.石墨比金剛石能量低 D.金剛石比石墨能量低,練習(xí)1,已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為： C(金剛石、s)+O2(g) CO2(g) H1395.41kJ/mol C(石墨、s)+O2(g) CO2(g) H2393.51kJ/mol 關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（ ） A.金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進(jìn)行的過程 B.石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進(jìn)行的過程C.石墨比金剛石能量低 D.金剛石比石墨能量低,AC,熵：熱力學(xué)上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù)（S，單位: Jmol-1K-1）。,熵值最小,熵值最大,熵值最小,熵值最大,熵值最小,【結(jié)論】同一物質(zhì)的熵值：氣態(tài)液態(tài)固態(tài),熵：熱力學(xué)上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù)（S，單位: Jmol-1K-1）。,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，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做熵增原理(S0) 。,熵：熱力學(xué)上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù)（S，單位: Jmol-1K-1）。,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，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做熵增原理(S0) 。,熵判據(jù)：用熵變(S)來判斷化學(xué)反應(yīng)方向時就稱為熵判據(jù)。,熵：熱力學(xué)上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù)（S，單位: Jmol-1K-1）。,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，這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律叫做熵增原理(S0) 。,熵判據(jù)：用熵變(S)來判斷化學(xué)反應(yīng)方向時就稱為熵判據(jù)。,S=S生成物S反應(yīng)物,練習(xí)2,碳銨(NH4)2CO3在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對其說法中正確的是 A、碳銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大。 B、碳銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量 C、碳銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(jù)焓判據(jù)不能自發(fā)分解 D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。,練習(xí)2,碳銨(NH4)2CO3在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對其說法中正確的是 A、碳銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大。 B、碳銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量 C、碳銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(jù)焓判據(jù)不能自發(fā)分解 D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解。,AC,練習(xí)3,下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是,D. CO(g)C(s)1/2O2 (g),B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g),練習(xí)3,下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是,D. CO(g)C(s)1/2O2 (g),B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g),熵增,練習(xí)3,下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是,D. CO(g)C(s)1/2O2 (g),B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g),熵增,熵增,練習(xí)3,下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是,D. CO(g)C(s)1/2O2 (g),B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g),熵增,熵增,熵增,練習(xí)3,下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是,D. CO(g)C(s)1/2O2 (g),B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g),熵減,熵增,熵增,熵增,練習(xí)3,下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是,D. CO(g)C(s)1/2O2 (g),B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g),D,熵減,熵增,熵增,熵增,復(fù)合判據(jù),吉布斯自由能變,復(fù)合判據(jù),吉布斯自由能變,G= H-TS(<0反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行),練習(xí)4,知道了某過程有自發(fā)性之后，則 可判斷出過程的方向 可確定過程是否一定會發(fā)生 可預(yù)測過程發(fā)生完成的快慢 可判斷過程的熱效應(yīng),練習(xí)4,知道了某過程有自發(fā)性之后，則 可判斷出過程的方向 可確定過程是否一定會發(fā)生 可預(yù)測過程發(fā)生完成的快慢 可判斷過程的熱效應(yīng),A,小 結(jié),化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù),小 結(jié),化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù),1.焓判據(jù)：,小 結(jié),化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù),1.焓判據(jù)：,能量降低的方向,就是反應(yīng)容易進(jìn)行的方向(H<0),小 結(jié),化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù),1.焓判據(jù)：,2.熵判據(jù)：,能量降低的方向,就是反應(yīng)容易進(jìn)行的方向(H<0),小 結(jié),化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù),1.焓判據(jù)：,2.熵判據(jù)：,能量降低的方向,就是反應(yīng)容易進(jìn)行的方向(H<0),熵增的方向,就是反應(yīng)容易進(jìn)行的方向(S0),小 結(jié),化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù),1.焓判據(jù)：,2.熵判據(jù)：,3.復(fù)合判據(jù)：,能量降低的方向,就是反應(yīng)容易進(jìn)行的方向(H<0),熵增的方向,就是反應(yīng)容易進(jìn)行的方向(S0),小 結(jié),化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù),1.焓判據(jù)：,2.熵判據(jù)：,3.復(fù)合判據(jù)：,能量降低的方向,就是反應(yīng)容易進(jìn)行的方向(H<0),熵增的方向,就是反應(yīng)容易進(jìn)行的方向(S0),吉布斯自由能減小的方向，就是反應(yīng)容易進(jìn)行的方向(G<0),小 結(jié),課堂訓(xùn)練,1.下列說法正確的是() A. 放熱反應(yīng)不一定是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng) B. 吸熱反應(yīng)一定是非自發(fā)進(jìn)行的 C. 自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定容易發(fā)生 D. 反應(yīng)速率快的一定是自發(fā)進(jìn)行的,課堂訓(xùn)練,1.下列說法正確的是() A. 放熱反應(yīng)不一定是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng) B. 吸熱反應(yīng)一定是非自發(fā)進(jìn)行的 C. 自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定容易發(fā)生 D. 反應(yīng)速率快的一定是自發(fā)進(jìn)行的,A,2.下列說法中正確的是() A凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，凡是吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的 B自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大的反應(yīng)，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變的反應(yīng) C自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn) D自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn),2.下列說法中正確的是() A凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，凡是吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的 B自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大的反應(yīng)，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變的反應(yīng) C自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn) D自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn),C,3.下列對熵的理解不正確的是() A同種物 質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，固態(tài)時熵值最小 B體系越有序，熵值越小；越混亂，熵值越大 C與外界隔離的體系，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵減小 D25、1.01105 Pa時，2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)是熵增的反應(yīng),3.下列對熵的理解不正確的是() A同種物 質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，固態(tài)時熵值最小 B體系越有序，熵值越??；越混亂，熵值越大 C與外界隔離的體系，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵減小 D25、1.01105 Pa時，2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)是熵增的反應(yīng),C,4.下列關(guān)于判斷過程的方向的說法正確的是() A所有自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng) B高溫高壓下可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是自發(fā)的化學(xué)反應(yīng) C由能量判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)，將更適合于所有的過程 D同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同,4.下列關(guān)于判斷過程的方向的說法正確的是() A所有自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng) B高溫高壓下可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是自發(fā)的化學(xué)反應(yīng) C由能量判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)，將更適合于所有的過程 D同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同,C,5.某反應(yīng)：A=B+C在室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，在高溫下能自發(fā)進(jìn)行，對該反應(yīng)過程H、S的判斷正確的是( ) AH0、S0 BH0、S0 CH0、S0 DH0、S0,5.某反應(yīng)：A=B+C在室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，在高溫下能自發(fā)進(jìn)行，對該反應(yīng)過程H、S的判斷正確的是( ) AH0、S0 BH0、S0 CH0、S0 DH0、S0,D,