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1、 第四节第四节 化学反应进行的方向化学反应进行的方向教学目标教学目标 1、了解反应的自发性、非自发性、了解反应的自发性、非自发性2、了解熵的概念、了解熵的概念3、会用综合判据判断反应的自发性、会用综合判据判断反应的自发性 自自然然界界中中有有许许多多自自然然而而然然发发生生的的现现象象，请请同同学学们们联联系系生生活活知知识识，列列举举一一些些能能自自动动发生的例子？发生的例子？镁镁条条燃燃烧烧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；电流总是从电位高处流向电位低处；电流总是从电位高处流向电位低处；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
2、溶解于水；镁条、镁条、甲烷等和氧气的甲烷等和氧气的燃烧燃烧;酸碱中和酸碱中和;火柴棒散落火柴棒散落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；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 这些过程都是自发的，这些过程都是自发的，其逆过程就是非自发的。其逆过程就是非自发的。自发过程：自发过程：在一定条件下，不借助外部在一定条件下，不借助外部 力量就能自动进行的过程。力量就能自动进行的过程。自发反应：自发反应：在给定的条件下，能自发地在给定的条件下，能自发地 进行到显著程度反应，就称进行到显著程度反应，就称 为自发反应。为自发反应
3、。【归纳小结】【归纳小结】非自发反应：非自发反应：不不能自发进行，必须能自发进行，必须借助借助 某种外力才能进行的反应。某种外力才能进行的反应。下列反应在一定条件下都能自发进行，你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知道这些反应能自发进行的主要主要原因吗？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 kJ H=-2217.5 kJmolmol-1-12Na(s)+Cl2Na(s)+Cl2 2(g)=2NaCl(s)(g)=2NaCl(s)H=-822 kJ
4、 H=-822 kJmolmol-1-14Fe(s)+3O4Fe(s)+3O2 2(g)=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=-546.6 kJH=-546.6 kJmolmol-1-1 道道知知你你吗吗一、能量判据（焓判据）一、能量判据（焓判据）体系趋向于从高能状态转变为低能体系趋向于从高能状态转变为低能状态（状态（H H 0 0）H 0 H 0有利于反应自发进行有利于反应自发进行体系混乱度越大，熵值越大；体系混乱度越大，熵值越大；体
5、系混乱度越小，熵值越小。体系混乱度越小，熵值越小。外界条件一定时外界条件一定时:(1)同一物质同一物质：s(s)s(l)0下列反应中，熵减小的是下列反应中，熵减小的是()D.2CO(g)2C(s)O2(g)B.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)D变式训练变式训练2、碳酸铵、碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是发地分解产生氨气，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；
6、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，故不能自发分解；、其分解是吸热反应，故不能自发分解；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。A变式训练变式训练CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)这个反应能否自发进行？这个反应能否自发进行？已知：已知：H(298K)=+178.2KJmol-1,S(298K)=+169.6Jmol-1K-1G=HT S三、复合判据（自由能变化）三、复合判据（自由能变化）当当G0时，反应不自发进行时，反应不自发进行当当G=0时，平衡状态时，平衡状态H 0 S 0H 0 S 0H
7、0 S 0H 0 S 0 自发自发非自发非自发低温自发低温自发高温自发高温自发1 1反应的自发性只能用于判断反应的方向反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确，不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如涂定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，二者发生腐蚀有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，二者发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现。过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现。【注意】【注意】2 2在讨论过程的方向时，在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体指的是没有外界干扰时体系的性质系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就。如果允许外界
8、对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。例如水泵可以把水从低水位可能出现相反的结果。例如水泵可以把水从低水位升至高水位；高温高压下可以是石墨转化为金刚石，升至高水位；高温高压下可以是石墨转化为金刚石，实现的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的实现的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。本质仍然是非自发性的。2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)H=-78.03 kJmol-1 S=494.4 Jmol-1K-1CO(g)=C(s,石墨石墨)+1/2O2(g)H=110.5 kJmol-1 S=-89.36 Jmol-1K-1判断下列反应能否自发进判断下列反应
9、能否自发进行行 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)H=-444.3kJmol-1 S=-280.1 Jmol-1K-1 H(298K)=178.2 kJmol-1 S(298K)=169.6 Jmol-1K-1CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)判断下列反应能否自发进判断下列反应能否自发进行行3、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、凡是放热反应都是自发的，吸热反应都 是非自发性的是非自发性的B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一、自发反应一定是熵增大，非自发反应一 定是熵减小或不变定是熵减小或不变C、自发
10、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 变式训练变式训练【课堂达标测试】【课堂达标测试】1、下列说法不正确的是（、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焓变是一个与反应能否自发进行有关B.的因素，多数能自发进行的反应都是的因素，多数能自发进行的反应都是C.放热反应。放热反应。B.在同一条件下不同物质有不同的熵值，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。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一个反应能否自发进行取决于该反应 放热还是吸
11、热放热还是吸热D.一个反应能否自发进行，与焓变和熵变一个反应能否自发进行，与焓变和熵变 的共同影响有关的共同影响有关C2、以下自发反应可用能量判据来解释、以下自发反应可用能量判据来解释 的是的是()A.硝酸铵自发地溶于水硝酸铵自发地溶于水B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)H=+56.7kJ/molC.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);H=+74.9kJ/molD.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6 kJ/molD3、250C和和1.01105Pa时，反应时，反应 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）H=56.76kJ/mo
12、l，自发进行的原因是（，自发进行的原因是（）A、是吸热反应；、是吸热反应；B、是放热反应；、是放热反应；C、是熵减少的反应；、是熵减少的反应；D、熵增大效应大于能量效应。、熵增大效应大于能量效应。D4、下列说法中，正确的是、下列说法中，正确的是 ()A化学反应总是伴随着能量变化的化学反应总是伴随着能量变化的 B能够自发进行的反应不一定都是放热能够自发进行的反应不一定都是放热反应反应 C只有放热反应才能够自发进行只有放热反应才能够自发进行 D能够自发进行的反应就一定能够发能够自发进行的反应就一定能够发生并完成生并完成AB5、有关化学反应的说法，正确的是、有关化学反应的说法，正确的是()A、自发反应都是放热反应、自发反应都是放热反应B、自发反应都是熵增大的反应、自发反应都是熵增大的反应C、自发反应一定能实现、自发反应一定能实现D、非自发反应在一定条件下能实现、非自发反应在一定条件下能实现D6、已知反应、已知反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)H=_2858 kJmol-1，下列，下列结论中，正确的是结论中，正确的是 ()AE(反应物反应物)E(生成物生成物)BE(反应物反应物)E(生成物生成物)C反应放热反应放热 D反应吸热反应吸热AC