化学反应的方向 书利华教育网www.shulihua.net您的教育资源库

思考与交流 1、高山流水是一个自动进行的自然过程。 高处水一定会流到低处吗？ 2、低处水可以流至高处么？ 可采取什么措施？ 3、在“低水高流”的过程中一旦外界停止做 功，该过程还能继续进行下去吗？

清 识 知 单 自发过程：在一定条件下，不借助光、电等外部 力量就能自动进行的过程。 自发反应：在一定条件下不需外界帮助就能自动 自发过程：在一定条件下，不借助光、电等外部 力量就能自动进行的过程。 自发反应：在一定条件下不需外界帮助就能自动 进行的反应，称为自发反应。

练习：判断自发与非自发（室温下） （1）打开活塞，分液漏斗中的水流进烧杯 （2）镁带燃烧 （3）氢气燃烧 （4）水分解成H2和O2过程

【讨论】请尽可能多地列举你熟知的自发反应。 交流﹒研讨 在一定温度和压强下，化学反应朝着怎样的方向自发进行？ 【讨论】请尽可能多地列举你熟知的自发反应。

? CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3 复分解反应： 向着生成气体、沉淀或水 的方向自发进行 CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3 氧化还原反应： 向着由强制弱的方向自发进行 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ?

道 知 你 吗 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？ C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) △H = -2217.5 kJ·mol-1 2Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s) △H = -822 kJ·mol-1 4Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s)　　 △H = -1648.4 kJ·mol-1 H2(g) + F2(g) = 2HF(g)　　　　　 △H = -546.6 kJ·mol-1

一、自发过程的能量判据 清 识 知 单 （释放热量或对外做功） 高能态→低能态+能量 △H＜0的反应有利于反应的自发进行。

快乐体验：下列哪个过程非自发过程（ ） (C)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) △H=－571.6kJ/mol 快乐体验：下列哪个过程非自发过程（ ） D (A)钠与水反应： 2Na(s) + 2H2O (l) = 2NaOH + H2 (g) △H=－368 kJ/mol (B)铁生锈： 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) 　△H=-824 kJ/mol (C)氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) △H=－571.6kJ/mol （D）水由低处往高处流 自发过程共同点——放热反应　△H＜0

深入思考 在一定温度、压强下，化学反应一定不能向着吸热的方向自发进行吗？

结论：焓变是影响化学反应方向的一个 因 素，但不是唯一因素 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g) +10H2O(l) NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l) CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g) △H>0 △H=37.3kJ/mol △H=178.2kJ/mol △H=126.1kJ/mol 结论：焓变是影响化学反应方向的一个 因 素，但不是唯一因素

道 知 你 吗 思考: 是什么因素促使吸热反应也 能自发进行呢？

有序 你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗？ 混乱

熵 S 克劳修斯 （德国）

识 清 注意： 知 单 衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，符号 S A.体系混乱度(微粒间无规则排列程度)越大， 则熵S越大 1.熵： 衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，符号 S 注意： A.体系混乱度(微粒间无规则排列程度)越大， 则熵S越大 B.对于同一物质： S（g）﹥S（l）﹥S（s）

2.熵变：反应前后体系的熵的变化叫做反应 的熵变. 用△S表示。 清 识 知 单 2.熵变：反应前后体系的熵的变化叫做反应 的熵变. 用△S表示。 △S=S生成物总熵－S反应物总熵 △Ｓ ＞０ 混乱度增大 △Ｓ ＜０ 混乱度减小

学以致用 △S>0 △S>0 △S>0 △S>0 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g) +10H2O(l) NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l) CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g) △S>0 △H>0 △S>0 △H>0 △S>0 △H>0 △S>0 △H>0

二 、自发过程的熵判据 结论：熵变是反应能否自发进行的一个 因素 △S > O有利于反应自发进行 结论：熵变是反应能否自发进行的一个 因素 △S > O有利于反应自发进行 www.themegallery.com Company Logo

交流﹒研讨 在一定温度和压强下，化学反应一定不能向着熵减少的方向自发进行吗？ 氢气和氧气反应： 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l ) △H=－571.6kJ/mol 结论：熵变是影响化学反应方向的一个 因 素，但不是唯一因素

思考交流： 根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓熵变与反应方向 焓变 熵变 能否自发 ①NH3(g)+ HCl(g)= NH4Cl(s) △H ﹤0 ②NH4Cl(s) === NH3(g)+ HCl(g) ③NH4Cl(s) === NH3(g)+ HCl(g) △S<0 能自发 △S>0 不能自发 △H ＞0 加热 △S>0 能自发 △H ＞0 反应能否自发还与温度有关 要正确判断一个化学反应能否自发进行,必须综合考虑反应的焓变△H和熵变△S www.themegallery.com Company Logo

练习1: C 下列说法不正确的是 A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的反应是放热反应。 B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。 C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热 D. 一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关 C

AC A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程 B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程 C.石墨比金刚石能量低 D.金刚石比石墨能量低 练习2: 已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为： ① C(金刚石、s)+O2(g) ＝CO2(g) △H1＝－395.41kJ/mol ② C(石墨、s)+O2(g) ＝ CO2(g) △H2＝－393.51kJ/mol 关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是( ) A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程 B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程 C.石墨比金刚石能量低 D.金刚石比石墨能量低 AC

练习3: 250C和1.01×105Pa时，反应 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）； △H=＋56.76kJ/mol，自发进行的原因是∶（ ） A、是吸热反应； B、是放热反应； C、是熵减少的反应； D、熵增大效应大于能量效应。 D

影响因素： 课堂小结： 熵判据 能量判据 焓减小有利于反应自发 熵增大有利于反应自发 化学反应的方向 反应焓变 反应熵变 吸热 放热 熵增 共同影响 吸热 放热 熵增 熵减 影响因素： 熵判据 能量判据 焓减小有利于反应自发 熵增大有利于反应自发

注意 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过程发生的速率。例如金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么时候发生，多快才能完成，就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。

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