高中化学赛课 化学反应进行的方向5

二、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△S）大于零。这个原理也叫做熵增原理
? Na + KCl = NaCl + K
Na (l) + KCl (l) = NaCl (l) + K (g)
自发反应（过程）Leabharlann Baidu定是熵增加的反应（过程）吗？ -10℃的液态水就会自动结冰为固态，△S < O
2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) △S=-39.35J·mol-1·K-1
结论： △S > O有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△S > O 熵变只是反应能否自发进行的一个因素，而不是唯一因素。
只根据熵变来判断反应方向是不全面的。
三、复合判据
自由能变化△G
科学 视野
反应熵变
吸热 放热
熵增 熵减
焓减小有利于反应自发，
熵增大有利于反应自发
课堂检测
1、下列说法不正确的是（ C ）
A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自 发进行的反应都是放热反应。 B. 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。 C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热 D. 一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关
作业：P36习题 思考：自由能判据中反应自发
与温度的关系？
【注意】
1．在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。
2．过程的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定过程是 否一定会发生和过程发生的速率。
金属Na与水能够自发反应 生成氢氧化钠和氢气, 而氢 氧化钠和氢气却不能够自 发反应生成金属钠与水， 为什么呢？
总结：
化学反应的方向
共同 影响
影响因素： 反应焓变
体系混乱度越大，熵值越大； 体系混乱度越小，熵值越小。
交流与 讨论 1.这些自发进行的过程中，粒子混乱度发生了什么变化？ 2.请同学们联系生活，列举一些混乱度增大的变化。
混乱度增加(熵增)的一些因素?
1、同一物质气态时熵值最大，液态较小，固态时最小。 2、固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。 3、反应过程中气体物质的量增大的反应。
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 反应自发进行，吸热不能 自发进行。是真的吗？
2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) △H=+56.7kJ/mol (NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9kJ/mol 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8 H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) △H ﹥ 0 结论：△H < 0有利于反应自发进行，但自发反应不一定要△H < 0
自 发
低电位
传热
高温
自 发
低温
交流与 讨论
1.这些自发进行的过程，前后能量有什么变化呢？
2.自然界中还有很多自然而然发生的现象，请同学 们联系生活，列举一些能量降低的变化。
一、焓判据
日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经 验规律∶自发过程体系趋向于从高能状态转变 为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热
量即△H ＜0）。
例：以下自发反应可用能量判据来解释的是( D)
A、Ba(OH)2•8H20与NH4Cl的反应 B、2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)；△H=+56.7kJ/mol C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g); △H=+74.9 kJ/mol
D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-571.6 kJ/mol
自由能变化△G综合考虑了焓变和熵变对体系的影响
△G=△H-T△S
当△G<0时，反应为自发反应
当△G>0时，反应为非自发反应
△G=△H-T△S
焓变
ΔH<0 ΔH>0 ΔH<0 ΔH>0
熵变
ΔS>0 ΔS<0 ΔS<0 ΔS>0
化学反应能否自发进行
自发进行 不自发进行 不能定性判断 不能定性判断
反应能否自发还与温度有关
课堂检测
2、自发进行的反应一定是∶（ D）
A、吸热反应； B、放热反应； C、熵增加反应； D、熵增加或者放热反应。
课堂检测
3．碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生氨
气，下列有关说法中正确的是 ( A )
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
焓变只是反应能否自发进行的一个因素，而不是唯一因素。 只根据焓变来判断反应方向是不全面的。
气体扩散
液体扩散
将少量硝酸铵溶于水， 测量温度的变化
人们提出在自然界还存在另一种能够推动 体系变化的因素，即在密闭条件下，体系 有从有序自发地转化为无序的倾向
有序
无序 （混乱）
（克 德劳 国修 ）斯
熵—指体系混乱的程度
第四节 化学反应进行的方向
金属Na与水能够自发反应 生成氢氧化钠和氢气, 而氢 氧化钠和氢气却不能够自 发反应生成金属钠与水， 为什么呢？
化学反应原理的三个重要组成
• 化学反应进行的快慢——化学反应速率 • 化学反应的限度——化学平衡 • 化学反应进行的方向——
留意生活
水流
高处
自 发
低处
电流
高电位