化学反应进行的方向详解.pptVIP

但是,有些熵减的过程也能自发进行, 例如 -10 的液态水会自动结冰。 3.自由能 自由能变化（ △G ，单位KJ/mol） △ G= △ H-T △ S △G0,反应自发进行； △G0,反应非自发进行。 温度与反应方向的关系 △ H0 ，△ S0,则化学反应在所有温度下能自发进行。 △ H0 ，△ S0,则化学反应在低温下能自发进行。 △ H0 ，△ S0,则化学反应在高温下能自发进行。 △ H0 ，△ S0,则化学反应在所有温度下都不能自发进行。 科学视野 △G=△H-T△S，当△G0时反应自发。 C(石墨)=C(金刚石)；通常状况下△H0， △S0，反应是不自发的，而且将金刚石加热到1000℃可以变成石墨。 但在高压下，C(石墨)=C(金刚石)；△G会变为小于0，称为自发反应。 1938年学者罗西尼通过热力学计算，奠定了合成金刚石的理论基础，算出要使石墨变成金刚石，至少要在15000个大气压、摄氏1500度的高温条件下才可以。 【课堂达标测试】 1 下列过程是非自发的是（ ） A、水由高处向低处流； B、天然气的燃烧； C、铁在潮湿空气中生锈； D、室温下水结成冰。 3、下列说法正确的是∶（ ） A、凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的； B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变； C、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。 4、自发进行的反应一定是∶（ ） A、吸热反应； B、放热反应； C、熵增加反应；D、熵增加或者放热反应。 思考：你所了解的那些过程是自发的熵增过程？ 水气化，干冰气化‥‥‥‥‥‥ 轮胎放气，多种气体、液体物质混合 做完操后解散 固体溶解 生成气体的离子反应 自发进行的分解反应 ‥‥‥‥‥‥ 焓变与熵变的比较 * 水总是自发地由高处往低处流 自然界中有许多自然而然发生的现象，请同学们联系生活知识，列举一些能自动发生的例子？ 一、自发过程： 在自然界中不需借助外力就能自动进行的过程，称为 “ 自发过程 ” 或 “ 自然过程 ” 。 而需借助外力才能进行的过程，称为 非自发过程 或 非自然过程 。 酸碱中和；铁器暴露在潮湿空气中会生锈； Zn与HCl溶液会自动反应生成H2和ZnCl2等 室温下冰块自动融化；食盐溶解于水；火柴棒散落等 二、化学反应自发方向的判据 例如: 1.由焓变(△H)来判断反应进行的方向 △H 0 ：放热反应体系能量降低 这样的反应有自发进行的倾向 是否自发反应的 △H 一定小于 0 ？ 例如： 水的蒸发（吸热） NH4 NO3的溶解（吸热） N2O5 = 2 NO2 + 1/2 O2 焓判据只考虑了化学反应能量这一个方面的因素。但决定整个化学反应方向的还有另外一个重要因素，即：“混乱度”的因素。 很多吸热反应也能自发进行。 2、体系的混乱度与熵 混乱度：排列的无规律、不整齐的程度 熵（S）：表示体系混乱度的一种状态函数 △S叫熵变 自发过程，往往是混乱度增加的过程 # 墨水在清水中的扩散 # 火柴棒散乱 # 冰的融化，水的气化 # 锌粒在盐酸溶液中反应 上述反应混乱度增加（△S0）也即熵增。体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向。 什么情况下，混乱度会增加？ 物质的三态 固态 液态 气态 溶解的过程 溶质的分子与溶剂的分子混合到一起 化学反应 反应前后，气态物质的总分子数增加 CaCO3 = CaO + CO2 温度 温度越高，混乱度越大，熵值越大 注意： 焓变和熵变，不能独立地作为自发性的判据，要判断反应进行的方向必须综合考虑焓变和熵变。 D 2、250C和1.01×105Pa时，反应 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）； △H=＋56.76kJ/mol，自自发进行的原因是∶（ ） 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 C D *