化学反应进行的方向知识点整理
化学反应速率与化学平衡知识点归纳
化学反应的方向、限度与速率一.化学反应进行的方向1.熵:描述体系混乱度的物理量,符号:S ,单位:J•mol-1•K-1⑴.大小判据:①物质的混乱度:体系混乱度越大,熵值越大;②对于同一种物质的存在状态:S(g) > S(l) > S(s)。
2.反应熵变,符号:△S(1)表达式:△S = S总和(生成物) – S总和(反应物)(2)正负判断:①气体体积增大的反应,△S>0,熵增加反应②气体体积减小的反应,△S<0,熵减小反应③化学反应的△S越大,越有利于反应的自发进行3.化学反应方向的判断:△H-T△S< 0 反应自发△H-T△S = 0 达平衡状态> 0 反应不能自发*自发反应:在温度和压强一定的条件下,无需外界帮助就能自发进行的反应二. 化学反应速率:1. 化学反应速率的概念及表示方法: v =Δc /Δt①在同一反应中,用不同物质来表示的反应速率时,其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。
如:化学反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = m∶n∶p∶q②化学反应速率的单位是由浓度的单位(mol·L-1)和时间的单位(s、min或h)决定的,可以是mol·L -1· s-1、 mol·L-1·min-1或mol·L-1·h-1,在计算时要注意保持时间单位的一致性.③一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。
因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间内的平均速率,而不是瞬时速率。
④化学反应速率不取负值而只取正值.2.影响化学反应速率的因素:[有效碰撞] 化学反应发生的先决条件是反应物分子(或离子)之间要相互接触并发生碰撞,但并不是反应物分子(或离子)间的每一次碰撞都能发生化学反应.能够发生化学反应的一类碰撞叫做有效碰撞.[活化分子] 能量较高的、能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子.I. 决定因素(内因):反应物本身的性质。
化学反应的方向和限度
化学反应的方向和限度规律和知识点总结:1.可逆反应和不可逆反应:(1)可逆反应:在同一条件下,同时向正、逆反应方向进行的化学反应。
(2)判断一个反应是不是可逆反应就看是不是在同一条件下向正、逆反应方向同时进行。
2.化学反应的方向:(1)自发反应:在一定条件下,无需外界帮助就能自动进行的反应成为自发反应。
无需外界帮助≠在一定条件下才能进行或者不能进行完全的反应,例如:酒精的燃烧需要点燃,铁粉和硫粉的反应需要加热,植物的光合作用需要光照等等的反应,都是自发反应。
因为在所需的条件下,反应一旦发生便能自发进行下去。
因而,自发反应与反应条件没有必然联系。
(2)能量判据:∆H < 0多数能自发进行的化学反应是放热的。
并且反应放出的热量越多,体系能量降低得也越多,反应约完全。
规律:①一般来说,如果一个过程是自发的,则其逆过程往往是非自发的。
②自发反应和非自发反应是可能相互转化的,某一条件下的自发反应可能在另一条件下是非自发反应。
例如2NO + O2= 2NO2,在常温下是自发反应,在高温下,其逆反应是自发反应。
③吸热的自发过程或者自发反应:a. 室温下冰块融化b. 硝酸铵的溶解c. N2O5和(NH4)2CO3的分解(3)熵增加判据:∆S > 0常见的熵增加反应:(1)产生气体的反应:例如双氧水的分解(2)高温下能够自发进行的反应:例如碳酸钙高温下分解(4)化学反应方向的判据:在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向∆H - T∆S < 0的方向进行。
3.化学平衡状态:(1)研究对象:可逆反应(2)概念:在一定条件下的可逆反应中,正反应速率和逆反应速率相等,反应物各组分浓度保持不变的状态。
(3)化学平衡需要注意的几点:①前提是“一定条件下的可逆反应”②实质是“正反应速率和逆反应速率相等”③标志是“反应混合物中各组分浓度保持不变”(4)化学平衡状态的特征:①逆:可逆反应②等:v正= v逆 > 0③动:动态平衡④定:各组分浓度保持不变⑤变:外界条件改变时,化学平衡被破坏,并在新条件下建立新的化学平衡。
化学反应进行的方向
化学反应进行的方向一、自发过程和自发反应1、自发过程:在一定条件下,外力作用就能自动进行的过程;如:热由高温物体传向低温物体2、自发反应:在一定条件下,借助人为作用自动进行的过程。
如锌和硫酸铜反应、氯气和溴化钾反应注意事项(1)自发过程的共同特点是体系从状态转向状态(2)非自发反应要想发生,则必须对他,如利用水泵是使水从低处流向高处(3)许多自发反应在常温常压下进行,但并不意味着在一定条件下才能进行的反应就不是自发反应如:铁和硫的反应需要加热,植物的光合作用需要阳光等都是自发的反应二、反应的焓变与反应方向1、放热的自发反应(1)甲烷燃烧:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3 kJ/mol(2)铁生锈:3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-824 kJ/mol(3)氢气和氧气反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-571.6 kJ/mol放热反应过程中,体系能量,因此,科学家以此提出用焓变来判断反应进行的方向,这就是所谓的焓判据(能量判据)△H<0说明:放热反应具有自发进行的倾向,但并不是所有放热反应都是自发反应。
研究表明,放热反应都能自发进行,且放出的热量越多体系能量降低的越多,反应越。
练习:已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为:①C(金刚石、s)+O2(g) =CO2(g) △H1=-395.41kJ/mol②C(石墨、s)+O2(g) =CO2(g) △H2=-393.51kJ/mol关于金刚石与石墨的转化,下列说法正确的是A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程C.石墨比金刚石能量低D.金刚石比石墨能量低2、吸热的自发过程(1)室温下冰块的融化;硝酸盐类的溶解等都是自发的吸热过程。
(2)N2O5分解:2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g);△H=+56.7kJ/mol(3) 碳铵的分解:(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); △H=+74.9 kJ/mol 结论:运用能量判据焓变(△H)的确是一个与反应能否自发进行的因素,但不是决定反应能否自发进行的。
高考化学必考知识点整理附历年高考真题—化学反应进行的方向
高考化学总复习化学反应进行的方向【考纲要求】1.了解焓变、熵变的涵义以及二者与反应方向的关系2.能通过△H-T△S及给定的△S数据定量判断反应的方向【考点梳理】考点一、自发过程1、含义:在一定条件下,不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
2、特点:①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。
②在密闭条件下,体系从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。
考点二、化学反应方向的判据1、焓判据(1)焓变(ΔH):焓变即化学反应中的能量变化。
①放热反应:ΔH<0,体系能量降低。
典型的放热反应有:燃烧反应、中和反应、金属与酸或水的反应、大多数化合反应、缓慢氧化反应等;②吸热反应:ΔH>0,体系能量升高。
典型的吸热反应有:大多数分解反应、C与CO2高温下的反应、水煤气反应、Ba(OH)2晶体与NH4Cl的反应、绝大多数弱电解质的电离、盐类的水解反应等。
(2)焓判据:放热反应过程中体系能量降低,ΔH<0,具有自发进行的倾向,但有些吸热反应也可以自发进行,故只用焓变来判断反应进行的方向不全面。
要点诠释:化学反应的方向与ΔH的关系自发反应是一个自发进行的过程,而自发过程总是能够对外界做功,消耗自身的能量,使自身的能量降低,因而化学反应能自发地向能量降低的方向(ΔH<0,放热)进行。
通常情况下,放热反应(ΔH<0)多数能自发进行,吸热反应(ΔH>0)多数不能自发进行。
2、熵判据(1)熵:量度体系混乱(或无序)程度的物理量,符号为S。
(2)熵判据:体系的混乱度增大,ΔS>0,反应有自发进行的倾向。
但有些熵减的过程也能自发进行,故只用熵变来判断反应进行的方向也不全面。
典型的熵增过程有:气体扩散、固体溶解、固体熔化、液体气化、生成气体或气体体积数增大的反应等。
要点诠释:化学反应的方向与熵变的关系对于一个由大量粒子组成的体系,人们定义一个物理量——熵(S)来描述体系的混乱度,熵值越大,体系混乱度越大。
化学反应进行的方向
化学反应进行的方向一、自发过程与自发反应1.自发过程(1)含义:在一定条件下,不用借助于外力就可以自动进行的过程。
(2)特点:①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。
②在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。
2.自发反应在给定的一组条件下,一个反应可以自发地进行到显著程度。
二、化学反应进行方向的判据1.焓判据(能量判据)放热反应过程中体系能量降低,因此具有向最低能量状态进行的倾向,科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向,这就是焓判据(能量判据)。
2.熵判据(1)熵:用来度量体系混乱程度的物理量。
熵值越大,混乱程度越大。
符号为S。
单位:J·mol-1·K -1。
(2)熵值大小的比较:同一种物质在不同状态时的熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。
(3)熵增原理:在与外界隔绝的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即熵变(符号ΔS)大于零。
(4)熵判据:用熵变来判断反应进行的方向。
3.复合判据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。
综合考虑焓判据和熵判据的复合判据,将更适合于所有的过程,只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。
自发过程与自发反应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.铁在潮湿的空气中生锈D.水在室温下结冰2.实验证明,多数能自发进行的反应都是放热反应。
对此说法的理解正确的是( )A.所有的放热反应都是自发进行的B.所有的自发反应都是放热的C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D.焓变是决定反应是否具有自发性的惟一判据1.对于化学反应方向的判断,下列说法中正确的是( )A.温度、压强一定时,放热的熵减小的反应一定能自发进行B.温度、压强一定时,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向C.反应焓变是决定反应能否进行的惟一因素D.固体的溶解过程与熵变无关2.下列说法错误的是( )A.NH4NO3溶于水是自发过程B.同一种物质气态时熵值最大,液态时次之,而固态时最小C.借助于外力能自发进行的过程,其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态D.由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合而成的复合判据,更适合于所有的过程化学反应进行方向的判据3.碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气,对其说法正确的是( )A.碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大B.碳酸铵分解是因为外界给予了能量C.碳酸铵分解是吸热反应,根据能量判据不能自发分解D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解4.摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的熵。
高中化学选择性必修一第2章第3节 化学反应的方向 基础知识讲义
第三节化学反应的方向一、化学反应自发进行方向的判据(一)焓判据——自发反应与焓变的关系:多数能自发进行的化学反应是放热反应,但有很多吸热反应也能自发进行。
因此,只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。
反应焓变是与反应进行方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
(二)熵判据1、熵(1)定义:熵是衡量体系混乱度大小的物理量。
(2)符号和单位:S,常用单位:J/(mol·K)(3)影响熵大小的因素:混乱度越大→体系越无序→熵值越大①与物质的量的关系:物质的量越大→粒子数越多→熵值越大②对于同一物质,当物质的量相同时,S(g)>S(l)>S(s)③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2、熵变(1)定义:发生化学反应时物质熵的变化称为熵变,符号为ΔS(2)计算公式:ΔS=生成物总熵-反应物总熵3、熵判据——自发反应与熵变的关系多数能自发进行的化学反应是熵增的反应。
熵变是与反应进行方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
因此,只根据熵变来判断反应进行的方向是不全面的。
二、自由能与化学反应的方向(一)自由能与化学反应的方向:在等温、等压条件下的封闭体系中(不考虑体积变化做功以外的其他功),自由能(符号为ΔG,单位为kJ/mol)的变化综合反映了体系的焓变和熵变对自发过程的影响:即ΔG=ΔH-TΔS。
这时,化学反应总是向着自由能减小的方向进行,直到体系达到平衡。
即:ΔG=ΔH-TΔS<0,反应能自发进行;ΔG=ΔH-TΔS=0,反应处于平衡状态;ΔG=ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行。
(二)综合焓变和熵变判断反应是否自发的情况:焓变熵变化学反应能否自发进行ΔH<0 ΔS>0 任何温度都能自发进行ΔH>0 ΔS<0 不能自发进行ΔH<0 ΔS<0 较低温度时自发进行ΔH>0 ΔS>0 高温时自发进行小结:“大大高温,小小低温”(三)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。
化学反应进行的方向(知识点总结)
化学反应进行的方向【学习目标】1、了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性;2、能用焓变和熵变判断化学反应的方向。
【要点梳理】要点一、自发过程与自发反应1、自发过程①含义:在一定条件下,不用借助外力就可以自发进行的过程。
②分类a.体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。
b.在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。
④实例a.自然界中,水由高处往低处流,而不会自动从低处往高处流。
b.物理学中,电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动。
c.日常生活中,气温升高,冰雪自动融化。
2、自发反应在给定的条件下,可以自发进行到显著程度的反应。
3、自发过程和自发反应的特点①具有方向性,如果某个方向的反应在一定条件下是自发的,则其逆方向的反应在该条件下肯定不自发,如铁器暴露于潮湿的空气中会生锈是自发的,而铁锈变为铁在该条件下肯定不是自发的。
②要想使非自发过程发生,则必须对它做功,如利用水泵可使水从低处升到高处,通电可将水分解生成氢气和氧气。
4、自发过程和自发反应的应用自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。
如向下流动的水可推动机器,甲烷可在内燃机中被用来做功,锌与CuSO4溶液的反应可被设计成原电池,可根据氢气的燃烧反应设计成燃料电池等。
要点诠释: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。
如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件,其发生腐蚀过程的自发性是相同的,但只有后者可以实现。
要点二、化学反应进行方向的判据1、焓判据①概念:体系总是趋向于从高能状态转化为低能状态(这时体系往往会对外部做功或释放能量),该判据又称能量判据。
②应用:由焓判据知,放热过程(ΔH<0)常常是容易自发进行的。
③焓判据的局限性2N2O5 (g)==4NO2 (g)+O2 (g) ΔH=+56.7 kJ·mol-1(NH4)2CO3 (s)==NH4HCO3 (s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ·mol-1以上两个反应都是吸热反应,但是也可以自发进行。
化学反应进行的方向知识点整理
《化学反应进行的方向》知识点整理《化学反应进行的方向》知识点整理(一)自发过程与非自发过程:不借助外力可以自动进行的过程称为自发过程,而必须在外力的作用下才能进行的过程为非自发过程。
说明: 1、体系有着趋于从能量高的状态变为能量低的状态的过程,此时体系对外界做功或放出能量这一经验规律就是能量判据。
能量判据又称焓判据,即△H< 0的反应有自发进行的倾向,焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。
2、多数能自发进行的化学反应是放热反应。
即反应物的总能量大于生成物的总能量。
但并不是放热反应都能自发进行,也不是讲吸热反应就不能自发进行。
某些吸热反应也能自发进行,如氯化铵与氢氧化钡晶体的反应,还有一些吸热反应在高温下也能自发进行。
3、混乱度:表示体系的不规则或无序状态。
混乱度的增加意味着体系变得更加无序。
熵是热力学上用来表示混乱度的状态函数,符号为S,单位为:Jmol-1K-1 。
体系的无序性越高,即混乱度越高,熵值就越大。
4、在相同条件下,不同物质的熵值不同,同一物质在不同状态时的熵值大小也不一样,一般而言:固态时熵值最小,气态时熵值最大。
5、熵变:化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化,因此存在混乱度的变化,叫做熵变,符号:△S △S=S产物-S反应物。
在密闭条件下,体系由有序自发地转变为无序的倾向熵增 6、自发过程的熵判据:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,这一经验规律叫做熵增原理,是判断化学反应方向的另一判据熵判据。
7、判断某一反应能否自发进行,要研究分析:焓判据和熵判据对反应方向的共同影响。
(二)化学反应进行的方向:在一定的条件下,一个化学反应能否自发进行,既可能与反应的焓变有关,又可能与反应的熵变有关。
在温度、压力一定的条件下,化学反应的方向是熵变和焓变共同影响的结果,反应的判据是:DH-TDS(T为热力学温度,均为正值)。
DH-TDS<0,反应能自发进行; DH-TDS=0,反应达到平衡状态; DH-TDS>0,反应不能自发进行。
《化学反应的方向》 知识清单
《化学反应的方向》知识清单一、什么是化学反应的方向化学反应的方向,简单来说,就是指一个化学反应在一定条件下是否能够自发进行,以及如果能自发进行,它会朝着怎样的方向发展。
在日常生活和化学研究中,我们常常关心一个反应能否发生,以及会朝着什么方向进行到什么程度。
比如,铁在潮湿的空气中会生锈,这是一个自发进行的反应;而水分解为氢气和氧气,在通常条件下却不能自发发生。
二、判断化学反应方向的依据1、焓变(ΔH)焓变是指化学反应中反应物和生成物的能量差。
如果一个反应的焓变小于 0,即反应是放热的,那么在一定程度上有利于反应的自发进行。
例如,氢气和氧气燃烧生成水的反应是放热反应,更容易自发发生。
但焓变并不是判断反应能否自发进行的唯一标准。
2、熵变(ΔS)熵是用来描述体系混乱程度的物理量。
熵变就是反应前后体系熵的变化。
如果一个反应的熵变大于 0,意味着体系的混乱度增加,有利于反应的自发进行。
例如,固体溶解在液体中通常会使熵增加。
3、综合考虑焓变和熵变(吉布斯自由能变ΔG)吉布斯自由能变(ΔG)是判断化学反应自发进行方向的最常用和最综合的指标。
其计算公式为:ΔG =ΔH TΔS (其中 T 为热力学温度)。
当ΔG < 0 时,反应在该条件下能自发进行;当ΔG = 0 时,反应处于平衡状态;当ΔG > 0 时,反应在该条件下不能自发进行。
三、常见的自发反应和非自发反应1、常见的自发反应(1)酸碱中和反应:酸和碱反应生成盐和水,通常是自发进行的,且是放热反应。
(2)大多数的燃烧反应:如有机物的燃烧,会释放出大量的热,是自发的放热反应。
(3)活泼金属与水或酸的反应:例如钠与水的反应,自发且放热。
2、常见的非自发反应(1)水分解为氢气和氧气:需要外界提供能量(如电解)才能发生。
(2)二氧化碳和碳在高温下生成一氧化碳:这个反应需要在高温条件下才能进行。
四、影响化学反应方向的因素1、温度温度对反应的自发性有重要影响。
对于某些反应,在低温时可能是非自发的,但在高温时可能会变成自发反应;反之亦然。
化学反应的方向及判据知识点
一、知识点反应条件对化学平衡的影响(1)温度的影响:升高温度,化学平衡向吸热方向移动;降低温度,化学平衡向放热方向移动。
(2)浓度的影响:增大反应物浓度或减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。
(3)压强的影响:增大压强,化学平衡向气体分子数减小的方向移动;减小压强,化学平衡向气体分子数增大的方向移动。
(4)催化剂:加入催化剂,化学平衡不移动。
二、知识梳理考点1:反应焓变与反应方向1.多数能自发进行的化学反应是放热反应。
如氢氧化亚铁的水溶液在空气中被氧化为氢氧化铁的反应是自发的,其△H(298K)==-444.3kJ·mol—12.部分吸热反应也能自发进行。
如NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)==CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l),其△H (298K)==+37.30kJ·mol—1。
3.有一些吸热反应在常温下不能自发进行,在较高温度下则能自发进行。
如碳酸钙的分解。
因此,反应焓变不是决定反应能否自发进行的唯一依据。
考点2:反应熵变与反应方向1.熵:描述大量粒子混乱度的物理量,符号为S,单位J·mol—1·K—1,熵值越大,体系的混乱度越大。
2.化学反应的熵变(△S):反应产物的总熵与反应物总熵之差。
3.反应熵变与反应方向的关系(1)多数熵增加的反应在常温常压下均可自发进行。
产生气体的反应、气体物质的量增加的反应,熵变都是正值,为熵增加反应。
(2)有些熵增加的反应在常温下不能自发进行,但在较高温度下则可自发进行。
如碳酸钙的分解。
(3)个别熵减少的反应,在一定条件下也可自发进行。
如铝热反应的△S==—133.8J·mol—1·K—1,在点燃的条件下即可自发进行。
考点3:熵增加原理以及常见的熵增过程1.自发过程的体系趋向于有序转变为无序,导致体系的熵增加,这一经验规律叫熵增加原理,也是反应方向判断的熵判据。
化学反应的进行的方向和和化学反应的自发性
化学反应的进行的方向和和化学反应的自发性一、化学反应进行的方向判定方法1、通过正逆反应速率的比较当V正>V逆时,平衡朝正反应方向移动。
当V正=V逆时,平衡不移动。
或反应处在平衡状态。
当V正<V逆时,平衡朝逆反应方向移动。
2、可以通过平衡常数K的改变判断:当升高温度,K值增大,意味平衡朝正反应方向移动,正反应是吸热反应。
当升高温度,K值减小,意味平衡朝逆反应方向移动,正反应是放热反应。
3、可以通过平衡常数K与浓度商Q C比较来判断当K>Q C,朝正反应方向进行。
当K=Q C,达到平衡状态。
当K<Q C,朝逆反应方向进行。
4、通过勒夏特列原理判断:改变一个条件,化学平衡总是朝着减弱这种改变的方向移动。
增大一种物质的浓度,就朝减小该物质的浓度的方向移动;增大压强,就朝减小压强的方向移动;升高温度,就朝降低温度的方向移动。
5、通过化学量的改变来判断反应方向生成物物质的量增加,意味反应正向进行;生成物物质的量减小,意味反应逆向进行。
二、化学反应的自发性的判断1、自发过程:在一定的条件下,不需要外力就可以自动进行的过程。
2、焓变判断:一个自发的过程,体系趋向是由能量高的状态向能量低的状态转化。
对化学反应而言,放热反应有自发的倾向。
但是,吸热反应也有自发的,发热反应也有不自发的。
3、熵变判断:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增加。
4、自由能变△G的的判断方法△G=△H-T△S△G<0,反应正向自发进行。
△G=0,反应处在平衡状态。
△G>0,反应逆向自发进行。
①一个放热的熵增加的反应,肯定是一个自发的反应。
△H<0,△S>0,△G<0②一个吸热的熵减少的反应,肯定是一个不自发的反应。
△H>0,△S<0,△G>0③一个放热的熵减少的反应,降低温度,有利于反应自发进行。
△H<0,△S<0,要保证△G<0,T要降低。
③一个吸热的熵增加的过程,升高温度,有利于反应自发发生。
△H>0,△S>0,要保证△G<0,T要升高得足够高。
化学反应进行的方向
熵
1.概念:描述体系“混乱度”的物理量 2.符号:S 3.单位:J•mol-1•K-1 4.规律:体系越有序,熵值越小; 体系越混乱,熵值越大; 5.同一物质在不同状态时熵值大小: S(g)>S(l)>S(s); 6.反应中的熵变(∆S): ∆S=产物总熵—反应物总熵
共同点—— 熵增大 ?
△S>0
产生气体的反应;气体物质的量增大的反 应,熵变通常是正值,为熵增加反应。
复合判据(△H—T△S)
对于在一定条件下的化学反应,
1.若其△H—T△S<0,则该反应在此条件下可 以自发进行 2.若其△H—T△S=0,则反应处于平衡状态 3.若其△H—T△S>0,则该反应在此条件下不 能自发进行
注意
1.△H—T△S只用于一定温度和压强下的化学反
小结
应该如何判断反应进行的方向? 在判断化学反应的方向时不能只根据焓变 (△H< 0)或熵增中的一项就得出结论,而是要 根据复合判据全面考虑才能的出正确结论。 在封闭体系中焓减(放热)和熵增的反应 容易自发发生。
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。
2.△H—T△S只能说明该反应在理论上能否
在此条件下能否自发进行,只是反应的可行性 问题。但并不说明该反应在次条件下就一定能 够发生。 3.在讨论过程的方向时,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。
第四节 化学反应进行的方向
郭培玲
化学反应进行的快慢反应进行的方向
——
?
共同点—— 放热反应 ?
E反 >E生, △H<0
结论1:放热反应(△H< 0)容易自发进行。 结论2:有些吸热反应一定条件下也能自发进行 总结论: 只根据焓变来判断化学反应进行的化学反应 方向是不全面的,焓变只是决定化学反应方向的 一个因素 。多数能自发进行的反应是放热反应。 有不少吸热反应也能自发进行。
4.化学反应进行的方向
在气态时熵最大,液态时次之, 固态时最小。
练习 (NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生 氨气,对其说法中正确的是 A、碳铵分解是因为生成了易挥发的气体, 使体系的熵增大。 B、碳铵分解是因为外界给予了能量 C、碳铵分解是吸热反应,根据焓判据不 能自发分解 D、碳酸盐都不稳定,都能自发分解。
AC
一、自发过程
1、定义:在一定条件下不需要外力为低能状态。 体系趋向于从有序到无序
从高能→低能的反应属于哪类反应?
E反 >E生 放热反应 △H<0
二、自发过程的判断
1、焓判据:能量判据 △H<0的反应为自发过程
注意:
△H<0的反应自发但不一定能实现
焓判据中,自发过程取向于最低能量状 态的倾向。 不全面
熵判据中,自发过程取向于最大混乱度 的倾向。 不全面 3、复合判据 由焓判据和熵判据组合成的复合判据将更 适合于所有的过程。
注意
1.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。如:金刚石有向石墨转化的倾向,但是 能否发生,什么时候发生,多快才能完成, 就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。
有些自发过程△H>0
碳铵的分解: (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol
练习
知道了某过程有自发性之后, 则 A A.可判断出过程的方向 B.可确定过程是否一定会发生 C.可预测过程发生完成的快慢 D.可判断过程的热效应
2、熵判据 ①熵:表示体系混乱度的物理量 体系越混乱,熵越大 ②熵变: △S =S(生成物)—S(反应物) ③熵判据:△S>0时为自发过程 即:熵增原理 ④同一物质不同状态时的熵值:
2.4化学反应进行的方向
练习:判断下列反应熵变大小:
1、N2+3H2=2NH3
2、2C+O2=2CO
△S<0 △S>0 △S>0
3、CaCO3=CaO+CO2
【探究】下列自发过程熵变的特点 1、冰→ 液态水 → 水蒸气 2、氯化钠晶体溶于水
3、自发进行的吸热反应:
N2O5分解:
2N2O5(g) =4NO2(g)+O2(g)
交流 研讨
19世纪,化学家们曾认为决定化 学反应能否自发进行的因素是反 应热:放热反应可以自发进行, 而吸热反应则不能自发进行。你 同意这种观点吗?请举例说明。
举例:
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2· 2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g) +10H2O(l) 8H
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)
化学反应的方向
一、自发过程、自发反应
1. 自发过程:在一定温度和压强下,不需借助光、电
等外部力量就能自动进行的过程.
2. 自发反应:在一定温度和压强下,无需外界帮助就
能自动进行的反应.
(1)铁器暴露在潮湿的空气中会生锈 (2)可燃物的燃烧
(3)酸碱中和反应
自发过程中变化趋势: 共同点:高能向低能转化。 自然界中水总是从高处往地处流;电流总是从电位高 的地方向电位低的地方流动;
总结:自发过程的两大变化趋势: (1)能量趋于减小(焓减) (2)混乱度趋于增大(熵增)
举例:
2KClO3(s)= 2KCl(s)+3O2(g) △H=-78.3kJ/mol △S=494.4J/mol/K 一定能自发反应
知识点总结1 化学反应的方向和限度
知识点1·化学反应的方向和限度一、 化学反应的方向(一)相关概念(1)自发过程:在一定温度和压强下,不需借助光、电等外部力量就能自动进行的过程。
(2) 自发反应:在一定温度和压强下,无需外界帮助就能自动进行的反应,称为自发反应。
注:自发自发过程可以是物理过程,不一定是自发反应。
但自发反应一定是自发过程。
(3) 自发反应与非自发反应注:a. 自发反应与非自发反应是可以相互转化的,某一条件下的自发反应在另一条件下可能是非自发反应。
如常温下,2NO + O 2 == 2NO 2是自发反应;高温下,其逆反应是自发反应。
b. 大部分自发反应在常温常压下即可自发进行且进行完全,如酸碱中和反应等。
但在一定条件下才能进行的反应也可能是自发反应,如氢气的燃烧需要点燃,但属于自发反应,所以自发反应与反应条件无必然联系。
例1-1: 过程的自发性的作用是( A )A. 判断过程的方向B. 确定过程是否一定发生C. 判断过程发生的速率D. 判断过程的热效应 例1-2: 下列过程是非自发的是( D )A. 水由高处向低处流B. 天然气的燃烧C. 铁在潮湿的空气中生锈D. 室温下水结成冰(二)化学反应方向的判据 1. 反应焓变与反应方向2. 反应熵变与反应方向(1)熵① 熵:在密闭条件下,体系由有序自发地转变为无序的倾向,这种推动体系变化的因素称为熵。
符号:S ,单位:J ·mol -1·K -1或J/(mol ·K)。
② 实质:熵是衡量体系混乱度大小的物理量,即表示体系的不规则或无序状态程度的物理量,是物质的一个状态函数。
熵值越大,体系的混乱度越大。
③ 影响熵(S )大小的因素a. 同一条件下,不同的物质熵值不同。
b. 同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关,如对同一物质而言:S(g) > S(l) > S(s)。
c. 与物质的量的关系:物质的量越大,分子数越多,熵值越大。
(2)熵变① 熵变:反应前后体系熵的变化称为熵变,符号为:△S ,单位为:J ·mol -1·K -1或J/(mol ·K)。
专题2化学反应速率和化学平衡 第二单元 化学反应的方向和限度知识点归纳
专题2 化学反应速率与化学平衡第二单元化学反应的方向和限度知识点复习一、化学反应方向(一)自发过程和自发反应自发过程具有的特点:①能量角度体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。
②混乱度角度体系趋向于从有序状态转变为无序状态。
(二)化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系1.自发反应与焓变的关系多数自发进行的化学反应是放热反应,但也有很多吸热反应能自发进行,因此,反应焓变是与反应进行的方向有关的焓判据放热反应过程中体系能量降低,具有自发进行的倾向焓变与反应自发性的关系若该反应为放热反应,即ΔH<0,一般能自发进行;若该反应为吸热反应,即ΔH>0,一般不能自发进行局限性有些吸热反应也能自发进行,所以焓变是与反应进行的方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
2.化学反应进行的方向与熵变的关系(1)熵的概念自发过程的体系趋向于由有序转变为无序,体系的混乱度增大。
体系的混乱度常用熵来描述,熵的概念是表示体系的混乱或无序程度的物理量,其符号为S。
熵值越大,体系的混乱度越大。
(2)影响熵大小的因素①同一条件下,不同的物质熵值不同。
②同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关,如同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。
③气态物质的物质的量越大,分子数越多,熵值越大。
(3)熵判据在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即熵变(符号ΔS)大于零,这个原理叫做熵增原理。
在用熵变来判断过程的方向时,就称为熵判据。
①当ΔS>0时,反应为熵增反应,在一定条件下能自发进行。
如2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g)在常温下能自发进行。
②当ΔS<0时,反应为熵减反应,在一定条件下不能自发进行。
但如NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)也能自发进行。
(4)反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
《化学反应的方向》 知识清单
《化学反应的方向》知识清单一、什么是化学反应的方向在化学世界中,化学反应的方向指的是一个化学反应在一定条件下是否能够自发进行。
简单来说,就是判断一个反应是会自动发生,还是需要外界不断提供能量和条件才能发生。
比如说,铁在潮湿的空气中会生锈,这个过程不需要我们额外施加什么力量,它自然而然就会发生;而将氧化铁还原为铁,就需要我们提供高温、还原剂等条件,它才会进行。
这就是化学反应方向的不同表现。
二、决定化学反应方向的因素1、焓变(ΔH)焓变是指化学反应中生成物与反应物的焓值差。
如果一个反应的焓变小于零,也就是反应是放热的,那么这个反应在一定程度上倾向于自发进行。
例如,氢气和氧气燃烧生成水,这个反应会放出大量的热,焓变是负值,所以在适当条件下能够自发进行。
但焓变并不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
有些吸热反应,在一定条件下也能自发进行。
2、熵变(ΔS)熵变是指体系混乱度的变化。
如果一个反应导致体系的混乱度增加,熵变大于零,那么这个反应就更有可能自发进行。
例如,固体溶解在液体中,体系的混乱度增大,熵变是正值。
一般来说,气体分子数增多的反应,熵变通常是正值。
3、自由能变化(ΔG)自由能变化综合考虑了焓变和熵变的影响,它是判断化学反应能否自发进行的最准确的指标。
当自由能变化(ΔG)小于零,反应能够自发进行;当ΔG 大于零,反应不能自发进行;当ΔG 等于零,反应处于平衡状态。
ΔG =ΔH TΔS(其中 T 是热力学温度)通过这个公式,我们可以综合考虑温度对反应方向的影响。
三、常见的自发反应和非自发反应1、常见的自发反应(1)酸碱中和反应酸和碱在溶液中相遇会迅速发生中和反应,生成盐和水,这是一个自发的过程。
(2)燃烧反应燃料与氧气的燃烧反应能够释放出大量的能量,是自发进行的。
(3)大多数的化合反应例如,二氧化硫和氧气生成三氧化硫的反应。
2、常见的非自发反应(1)分解反应一些需要吸收大量能量的分解反应,如碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳,通常是非自发的。
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(一)自发过程与非自发过程: 不借助外力可以自动进行的过程称为自发过程,而必须在外力的作用下才能进行的过程为非自发过程。 说明: 1、体系有着趋于从能量高的状态变为能量低的状态的过程,此时体系对外界做功或放出能量这一经验规律就是能量判据。能量判据又称焓判据,即△H< 0的反应有自发进行的倾向,焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。 2、多数能自发进行的化学反应是放热反应。即反应物的总能量大于生成物的总能量。但并不是放热反应都能自发进行,也不是讲吸热反应就不能自发进行。某些吸热反应也能自发进行,如氯化铵与氢氧化钡晶体的反应,还有一些吸热反应在高温下也能自发进行。3、混乱度:表示体系的不规则或无序状态。混乱度的增加意味着体系变得更加无序。熵是热力学上用来表示混乱度的状态函数,符号为S,单位为:Jmol-1K-1 。体系的无序性越高,即混乱度越高,熵值就越大。 4、在相同条件下,不同物质的熵值不同,同一物质在不同状态时的熵值大小也不一样,一般而言:固态时熵值最小,气态时熵值最大。 5、熵变:化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化,因此存在混乱度的变化,叫做熵变,符号:△S △S=S产物-S反应物。在密闭条件下,体系由有序自发地转变为无序的倾向熵增 6、自发过程的熵判据:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,这一经验规律叫做熵增原理,是判断化学反应方向的另一判据熵判据。 7、判断某一反应能否自发进行,要研究分析:焓判据和熵判据对反应方向的共同影响。 (二)化学反应进行的方向: 在一定的条件下,一个化学反应能否自发进行,既可能与反应的焓变有关,又可能与反应的熵变有关。在温度、压力一定的条件下,化学反应的方向是熵变和焓变共同影响的结果,反应的判据是:DH-TDS(T为热力学温度,均为正值)。 DH-TDS<0,反应能自发进行; DH-TDS=0,反应达到平衡状态; DH-TDS>0,反应不能自发进行。 即:在温度、压力一定的条件下,自发反应总是向DH-TDS<0的方向进行,直至达到平衡状态。 说明: 1、在判断反应的方向时,应同时考虑焓变和熵变这两个因素。 2、在温度、压强一定的条件下,化学反应自发进行的方向的判据是: △G = △H-T△S 其中:G 叫作吉布斯自由能。则: △G = △H -T△S < 0 反应能自发进行 △G = △H -T△S =0 反应达到平衡状态 △G = △H-T△S >0 反应不能自发进行 3、在温度、压强一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向。放热反应的焓变小于零,熵增加反应的熵变大于零,都对DH-TDS<0作出贡献,因此,放热和熵增加有利于反应自发进行。即放热的熵增加反应一定能自发进行,而吸热的熵减小反应一定不能自发进行。 4、当焓变和熵变的作用相反时,如果二者大小相差悬殊,可能某一因素占主导地位。焓变对反应的方向起决定性作用,DH-TDS<0,常温、常压下放热反应能自发进行;熵变对反应的方向起决定性作用,则熵增较大的反应在常温常压下能自发进行。5、当焓变和熵变的作用相反,且相差不大时,温度有可能对反应进行的方向起决定性作用,使TDS的值大于DH值,反应能够自发进行。 6、△H -T△S只能用于说明该反应在理论上能否在此条件下发生,是一个化学反应发生的必要条件,只是反应的可行性问题。过程的自发性只用于判断过程的方向,并不能确定该反应在此条件下是否一定会发生以及过程发生的速率。 7、△H -T△S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反应的方向问题。