化学反应方向和化学反应的限度.ppt

2-2-1 化学反应的方向生活中的自发过程（1）自然界中水由高处往低处流，而不会自动从低处往高处流；（2）室温下冰融化（3）铁器暴露在潮湿的空气中会生锈（4）甲烷和氧的混合气体遇火就燃烧（5）锌从硫酸铜溶液中置换出铜自发过程可被利用来完成有用功 例如向下流动的水可推动机器；甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功；锌与硫酸铜溶液的反应被设计成原电池。一、化学反应的方向1.自发过程：在一定条件下不需外力帮助（如光、电）就能自动进行的过程(包括物理变化和化学变化).2.非自发过程：在一定条件下下，需要外界做功才能进行的过程。3.自发过程的特征：有明确的方向性(要逆转必须借助外界做功)；具有做功的本领。同条件下，自发变化的逆过程是非自发过程；自发变化或非自发变化是在给定条件下而言的，若条件改变，自发过程可转变为非自发过程，而非自发过程可转变为自发过程；（P42 交流与讨论）4.自发反应:在一定温度和压强下，无需外界(光能、电能等)帮助就能自动进行的反应。室温下：1)水分解成氢气和氧气的反应 2)氯气和溴化钾溶液反应 3)乙烯与溴单质的四氯化碳溶液的反应 4)氮气和氧气生成一氧化氮的反应室温下：反应2、反应3能自动进行2)Cl2+2KBr=2KCl+Br23)CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br 共同特点：H0，即体系趋向于从高能状态转变为低能状态P43 你知道吗？下列反应能自发发生的主要原因？C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)H=-2217.5 kJ/mol 2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)H=-82217.5 kJ/mol 4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)H=-1648.4 kJ/mol H2(g)+F2(g)=2HF(g)H=-546.6 kJ/mol P43 观察与思考2NH4Cl(s)+Ba(OH)2(s)=BaCl2(s)+2NH3+10H2O 该反应吸热（H 0），反应能自发发生。并非所有的自发性进行的化学反应都是放热的。对于化学反应而言，绝大多数的放热反应能自发进行，且放出的热量越多，体系能量降低越多，反应越完全能量判据：体系趋向于从高能状态转变为低能状态（H 0）。1.焓变与反应方向（能量判断）二、判断化学反应方向的依据对于化学反应而言，绝大多数的放热反应能自发进行，且放出的热量越多，体系能量降低越多，反应越完全。对于化学反应，有着向能量较低方向进行的趋势，也就是通过放热实现的，那么焓减小有利于反应自发，它是自发反应的内在推动力之一。思考：有些变化放出热量，但在一定条件下却不能自发进行；有些变化吸收热量，但在一定条件下却能自发进行，是什么因素促使这些变化自发进行的呢？如:(1)硝酸铵溶于水 NH4NO3=NH4+(aq)+NO3-(aq)(2)碳酸钙分解反应 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)(3)2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)=2NH3(g)+CaCl2(s)+2H2O(l)高温（1）多数能自发进行的化学反应是放热反应（2）有不少吸热过程也能自发进行（3）有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行说明：焓变（H）是决定反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一因素。除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是 体系的混乱度大多数自发反应有趋向于体系的混乱度增大的趋势有序混乱1）熵(S)：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵。2、熵判断 在一个有大量微粒构成的体系中，微粒之间无规则排列的程度越大，体系的熵越大。2）熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变。用S表示。如果发生反应后体系的混乱度增大，该过程的S 0；反之，发生反应后体系的混乱度减小，S 0。S 越大，越有利于反应自发进行。S 越小，越不利于反应自发进行。S=S生成物 总熵 S反 应 物 总熵