1、化学反应的方向,学习目标 1、理解反应自发进行的含义； 2、明确化学反应进行方向的影响变量； 3、会运用公式判断反应是否自发进行。,为了减轻汽车尾气中的NO和CO对大气的污染，人们提出通过以下反应来处理尾气：2NO+2CO=N2+2CO2 你能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？,联想.质疑,探究1：自发反应和非自发反应,自发反应除通电、光照以外条件下可进行的反应。,非自发反应在通电或光照条件下才可进行的反应。,2H2O O2 + 2H2,电解,2H2 + O2 2H2O,点燃,探究2：物质化学能相关的物理量,温度(T),T 273 + t0C,焓变(H）,单位：K,等压条件下化学反应的反
2、应热，单位：KJ/mol,熵(S),描述体系的混乱度， 单位：Jmol-1K-1,熵,1.符号：S 2.单位：Jmol-1K-1 3.规律：体系越有序，熵值越小；体系越混乱，熵值越大； 4.同一物质在不同状态时熵值大小：S（g）S（l）S（s）；,5.反应中的熵变（S）：S=产物总熵反应物总熵,思考1：对比自发过程特点，分析反应自发性与反应焓变的关系？,易自发,难自发,思考2：预测下列反应是否自发进行？,2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) H=572kJ/mol 2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) H=368kJ/mol 2Fe(s)+3/2O2(g)= Fe
3、2O3(s) H=824kJ/mol NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+ H2O(l) H=56kJ/mol,2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol,自发反应,非自发反应,小 结,1、化学反应的自发性与反应焓变有关； 2、多数放热反应（H 0）也能自发进行； 5、判断反应自发不能仅抓“焓变”。,反应焓变是反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。,冰块融化,红墨水在水中扩散,思考3：分析下列过程物质熵变,自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，导致体
4、系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，也就是反应方向判断的熵判据,化学反应一般向物质混乱度（即熵）增大的方向自发进行， 也就是熵变S0 有利于反应自发进行。,自发过程,熵增加,2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ/mol这两个反应都是吸热反应，但却能自发进行，为什么？,思考:,两个反应都是混乱度增大的反应。,小结：有气体参加或生成的反应判断熵变的方法： 气体物质的量增大的反应，物质混乱度增大，为熵增加反应。,思考:自发反应一定是熵增加的反应吗？,2H2(g)+O2(g)=2H
5、2O(l),结论：S O有利于反应自发进行， 自发反应不一定要S O,熵变是反应能否自发进行的另一个因素, 但不是惟一因素。,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、熵变S、温度T,点燃,探究3:自发反应判断的依据,在温度、压强一定条件下的化学反应,H-TS,可以自发进行,处于平衡状态,不能自发进行,0,=0,0,例如：为了减轻汽车尾气中的NO和CO对大气的污染，人们提出通过以下反应来处理尾气：2NO+2CO=N2+2CO2 你能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？,已知： 298K、100kPa下，该反应的H= -746.8 kJ/mol S= 197.5Jmol-1K-1,经计算，HTS= - 687.9 kJ/mol0，所以室温下该反应能自发进行。,H-TS数轴图像分析,H,S,高温易自发,低温易自发,所有温度 能自发,所有温度 不能自发,1H-TS只用于一定温度和压强下的化学反应方向的判断，不能说明在其他条件下该化学反应的方向问题。,2H-TS只能说明该反应理论上能否在此条件下自发进行，只是反应的可行性问题。但并不说明该反应在此条件下就一定能够发生。,H-TS应用注意:,3做题时,温度T不能代摄氏温度, H和S中能量单位要统一.,1、理解反应自发进行的含义； 2、理解熵的含义； 3、会运用公式判断反应是否自发进行。,课堂小 结,
