1、化学反应的方向第二章 化学反应速率与化学平衡 第三节 化学反应的方向导入新课高山流水火柴散落冰块融化品红扩散共同点:这现象都是自发进行的。一、用焓判据判断反应进行的方向【交流讨论】1.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？它们有何共同特点？C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H=-2217.5kJmol-12Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)H=-822kJmol-14Fe(s)+3O2(g)=Fe2O3(s)H=-1648.4kJmol-1H2(g)+F2(g)=2HF(g)H=-546.6kJmol-1【分析1】共同特点：H
2、 0即放热反应2.从能量角度分析它们为什么可以自发进行？【分析2】放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定,H0有利于反应自发进行能量判据（焓判据）反应物的总能量高生成物的总能量低放热反应H0自发过程的体系趋向于从高能状态转变为低能状态（H0），即H0的反应有自发进行的倾向。一、用焓判据判断反应进行的方向二、用熵判据判断反应进行的方向是不是所有自发进行的化学反应都是放热的？观察以下自发进行的反应，分析为何能自发进行。2NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O(s)=2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)(NH4)2CO3(s)=NH4HCO
3、3(s)+NH3(g)【交流讨论】【分析】三者都是吸热反应，说明H 0有利于反应自发进行，但自发反应不一定要HS(l)S(s)二、用熵判据判断反应进行的方向不同物质熵值的关系：I、物质组成越复杂熵值越大II、对于原子种类相同的物质：分子中原子数越多熵值越大4.熵变：发生化学反应时物质熵的变化成为熵变，符号为S，计算方法：S=生成物总熵-反应物总熵5.用熵判据判断反应进行的方向：体系有自发向混乱度增加的方向变化的倾向。(即熵增S0)二、用熵判据判断反应进行的方向【课堂练习】1.根据熵的定义判断下列过程中体系的熵变大于零还是小于零。(1)水蒸气冷凝成水(2)硫酸铜溶于水(3)CaCO3(s)=Ca
4、O(s)+CO2(g)(4)2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)(5)2H2(g)+O2(g)2H2O(l)S0S0S0S0二、用熵判据判断反应进行的方向三、用综合判据判断反应进行的方向判断以下自发进行的反应的熵变Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g)2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)【交流讨论】S0S0S0【分析】反应为熵增的反应，即S0，可以自发进行；为熵减的反应，S0，也可以自发进行。1.复合判据（自由能判据）在温度、
5、压强一定的条件下，化学反应自发进行方向的判据是G=H -TS2.反应进行方向的判断方法：G=H-TS0反应能自发进行G=H-TS0反应不能自发进行G=H-TS0反应达到平衡状态【总结】1、物质具有的能量趋于降低，H(焓变)0，熵(S)判据。三、用综合判据判断反应进行的方向1.填写下表H反应在该状况下能否自发进行00000000【交流讨论】0自发进行0不自发进行低温时0,高温时0低温时0,高温时0低温不自发,高温自发低温自发,高温不自发三、用综合判据判断反应进行的方向【交流讨论】我们可利用数学上的象限表示不同情况下的反应自发情况。找出四个象限，反应的自发情况。H高温自发非自发进行低温自发自发进行
6、三、用综合判据判断反应进行的方向【总结】应用判据时的注意事项（1）在讨论过程的方向问题时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。（2）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。（3）一般来说，如果一个过程是自发的，则其逆过程往往是非自发的。三、用综合判据判断反应进行的方向【课堂练习】2.反应CH3OH(l)NH3(g)=CH3NH2(g)H2O(g)在某温度下自发向右进行，若反应的|H|17kJmol1，|HTS|17kJmol1，则下列正确的是()AH0，HTS0BH0，HTS0CH0，HTS0DH0，
7、HTS0A【解析】某温度下反应自发向右进行，说明HTS0，即HTS17kJmol1，若H17kJmol1，则S0，不符合事实，故H17kJmol10，所以选A项。三、用综合判据判断反应进行的方向3.在如图所示图1中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的气体。若将中间活塞打开，两种气体分子立即都分布在两个容器中(见图2)。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法中不正确的是()A此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向的变化过程，即熵增大的过程B此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出C此过程从有序到无序，混乱度增大D此过程是自发可逆的D三、用综合判据判断反应进行的方向课堂小结课
8、堂检测1.下列说法正确的是()AH0，所有温度下反应能自发进行B化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应C凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的D自发反应一定不需要任何条件就容易发生A【解析】H0，则HTS0，反应在所有温度下均能自发进行，A正确；大部分化合反应是放热反应，分解反应是吸热反应，B错误；判断反应是否自发进行的依据是HTS0反应自发进行，C错误；自发反应也可能需要一定的条件，D错误。2.下列对于化学反应方向说法正确的是()A反应3NO2(g)H2O(l)=2HNO3(aq)NO(g)在一定条件下能自发进行，说明该反应的H0B常温下反应2Na2SO3(s)O2(g)=2Na2
9、SO4(s)能自发进行，则H0C反应2Na2O2(s)2CO2(g)=2Na2CO3(s)O2(g)能自发进行，则该反应的H0D一定温度下，反应2NaCl(s)=2Na(s)Cl2(g)的H0B【解析】HTS0反应能自发进行。若反应的S0，反应能自发进行，则H0，A、C错误，B正确；2NaCl(s)=2Na(s)Cl2(g)属于分解反应，为吸热反应，H0，D错误。课堂检测3已知：GHTS，当G0，反应能自发进行，G0反应不能自发进行。生产合成气的反应：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）在高温时才能自发进行。下列对该反应过程的H、S判断正确的是AH0，S0BH0，S0CH0，S0DH0
10、，S0C【解析】由反应C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）可知，反应中气体的体积增大，则S0，GHTS，当G0反应可自发进行，该反应在高温度时才能自发进行，H0，故选：C。课堂检测4.金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：SnO2（s）+2C（s）Sn（s）+2CO（g），反应过程中能量的变化如图所示下列有关该反应的H、S的说法中正确的是（）AH0，S0BH0，S0CH0，S0DH0，S0D【解析】SnO2（s）+2C（s）Sn（s）+2CO（g），该反应生成物气体系数大，混乱度大，所以是熵增加的反应，故：S0；从图中可知，反应物能量低，生成物能量高，该反应是吸热反应，故：H0。课堂检测5下列反应不可能自发进行的是（）A2O3（g）3O2（g）；H0B2CO（g）2C（s）+O2（g）；H0CN2（g）+3H2（g）2NH3（g）；H0DCaCO3（s）CaO（s）+CO2（g）；H0B【解析】AH0，S0，可满足HTS0，反应能自发进行；BH0，S0，一般情况下GHTS0，不能自发进行；CH0，S0，温度较高时即可满足HTS0，能自发进行；DH0，S0，温度较高时即可满足HTS0，反应能自发进行。课堂检测敬请各位老师提出宝贵意见！
