第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 1 知道自發(fā)過程和化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性 2 通過 有序 和 無序 的對比 能說出熵和熵變的概念 3 能說出焓變和熵變對化學(xué)反應(yīng)方向的影響 能用焓變和熵變判斷化學(xué)反應(yīng)的方向 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 一 自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)1 自發(fā)過程在一定條件下不需要外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過程 2 自發(fā)反應(yīng)在給定的一組條件下 一個(gè)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) 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 二 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)1 焓判據(jù)放熱反應(yīng)過程中體系能量降低 具有自發(fā)進(jìn)行的傾向 因此可用焓變來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向 2 熵判據(jù) 1 熵 用來度量體系混亂程度的物理量 熵值越大 混亂程度越大 符號 S 單位 J mol K 1 2 熵值大小的比較 同一種物質(zhì)不同狀態(tài)時(shí)熵值大小為S g S l S s 3 熵增原理 在與外界隔絕的體系中 自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大 即熵變 符號 S 大于零 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 4 熵判據(jù) 體系有自發(fā)地向混亂度增加 即熵增 的方向轉(zhuǎn)變的傾向 因此可用熵變來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向 3 復(fù)合判據(jù) 1 復(fù)合判據(jù) 化學(xué)反應(yīng)的方向是焓變和熵變共同影響的結(jié)果 判斷依據(jù)為 H T S 又稱自由能變化 符號為 G 2 反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判斷 在恒溫恒壓下 自由能變化 G 的正負(fù)決定著化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 為什么日常用的鐵器會(huì)生銹 銅會(huì)長出銅綠 而鐵銹不會(huì)變?yōu)殍F 銅綠不會(huì)變?yōu)殂~呢 提示 金屬腐蝕是一個(gè)放熱的自發(fā)過程 而金屬化合物變?yōu)閱钨|(zhì)是一個(gè)非自發(fā)過程 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 一 二 自發(fā)反應(yīng)一定能自動(dòng)進(jìn)行 而非自發(fā)反應(yīng)一定不能發(fā)生 這句話對嗎 說明理由 提示 不對 某些自發(fā)反應(yīng)需在一定條件下才能自動(dòng)進(jìn)行 非自發(fā)反應(yīng)具備了一定條件也能發(fā)生 如甲烷燃燒是自發(fā)反應(yīng) 但需點(diǎn)燃或加熱才能反應(yīng) 石灰石分解為氧化鈣和二氧化碳常溫下為非自發(fā)反應(yīng) 在高溫下可以發(fā)生 知識梳理 典例透析 一 二 知識梳理 典例透析 一 二 知識梳理 典例透析 一 二 知識梳理 典例透析 一 二 二 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向與自由能變化的關(guān)系1 自由能變化 G的判斷方法 G H T S G0 反應(yīng)逆向自發(fā)進(jìn)行 2 注意幾種情況 知識梳理 典例透析 一 二 1 放熱的熵增反應(yīng) 能自發(fā)進(jìn)行 H0 G0 S0 3 放熱的熵減反應(yīng) 降低溫度 有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行 H0 S 0 要保證 G 0 T要升高得足夠高 知識梳理 典例透析 一 二 特別提醒 焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān) 又都不能獨(dú)立地作為自發(fā)性的判據(jù) 要判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向 必須綜合考慮體系的焓變和熵變 根據(jù) H T S 0判斷的只是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的可能性 具體的反應(yīng)能否實(shí)際發(fā)生 還涉及化學(xué)反應(yīng)速率的問題 知識梳理 典例透析 知識點(diǎn)1 知識點(diǎn)2 知識點(diǎn)3 自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng) 例題1 下列說法中不正確的是 A 體系有序性越高 熵值就越低B 自發(fā)過程不一定導(dǎo)致體系的熵增大C 吸熱反應(yīng)不可能自發(fā)進(jìn)行D 同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大答案 C 知識梳理 典例透析 知識點(diǎn)1 知識點(diǎn)2 知識點(diǎn)3 熵增 熵減的判斷 知識梳理 典例透析 知識點(diǎn)1 知識點(diǎn)2 知識點(diǎn)3 解析 1 NH4NO3的爆炸反應(yīng)是氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的化學(xué)反應(yīng) 2 4 1 0 0 因此該過程是熵增加的過程 2 水煤氣轉(zhuǎn)化反應(yīng) 氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量在反應(yīng)前后未發(fā)生變化 1 1 1 1 0 估計(jì)該過程的熵變很小 3 生成臭氧后 氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量減小 2 3 0 因此該過程是熵減小的過程 答案 1 A 2 D 3 B 知識梳理 典例透析 知識點(diǎn)1 知識點(diǎn)2 知識點(diǎn)3 點(diǎn)撥 常見的熵增大過程有 固體的溶解 氣體的擴(kuò)散 水的汽化過程等 常見的熵增加的反應(yīng)有 產(chǎn)生氣體的反應(yīng) 氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng) 知識梳理 典例透析 知識點(diǎn)1 知識點(diǎn)2 知識點(diǎn)3 化學(xué)反應(yīng)方向的判斷 例題3 已知 NH4 2CO3 s NH4HCO3 s NH3 g H 74 9kJ mol 1 下列說法中正確的是 A 該反應(yīng)中熵變 焓變皆大于0B 該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 因此一定不能自發(fā)進(jìn)行C 碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加 因此任何條件下所有碳酸鹽分解一定自發(fā)進(jìn)行D 能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) 不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)解析 該反應(yīng) H 0 S 0 高溫下能自發(fā)進(jìn)行 S 0的反應(yīng)不一定能自發(fā)進(jìn)行 反應(yīng)放熱有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行 但能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng) 不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是吸熱反應(yīng) 答案 A