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1、第二章化学反应速率和化学平衡第四节化学反应进行的方向5殳*+”中“*”，一-7，-*”*“。+-1“1-1R1+/+-+卜+-*”，”+卜1，学习目标1 .了解自发过程和化学反应的自发性。2 .通过宥序”和无序”的对比，了解嫡和嫡变的概念。3 .初步了解始变和嫡变对化学反应方向的影响，能用焰变和嫡变说明化学反应的方向。学习过程一、自发过程和自发反应有关化学反应进行的、和是化学反应原理的三个重要组成部分。科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于二和由：变为r的自然现象，提出了互相关联的判据和判据，为最终解决上述问题提供了必要的依据。1 .自发过程：在一定条件下，就可以自动进行的过程。2 .自发反应
2、：在给定条件下，能地进行到显著程度的化学反应。二、反应方向的烙判据始判据:放热反应过程中体系能量，具有自发进行的倾向。三、反应方向的嫡判据1 .混乱度:表示体系的或。2 .嫡:热力学上用来表示混乱度的状态函数，用符号表示。3 .嫡的大小判断：(1)同一种物质不同状态时嫡值大小为：态态态。(2)与物质的量成。4 .反应嫡变AS=反应产物总嫡-反应物总嫡。5 .嫡判据：在密闭条件下，体系有由自发地变为的倾向，即混乱度增加（AS0）,且越大越有利于反应自发进行。四、复合判据1 .过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否和过程,若允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。综合考虑和
3、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。2.体系的自由能变化（符号为AG单位为kJmol）AG=AHTAS综合考虑了始变和嫡变对体系的影响，可用于化学反应自发进行的方向的判断。若AH-TAS0,反应。【小结】用复合判据判断反应方向的有关规律1 .热、嫡的反应一定能自发进行，放热、嫡减小的反应或嫡无明显变化的反应也可能自发进行，如氢气燃烧、甲烷燃烧等。2 .热、嫡反应一定不能自发进行，而吸热的自发过程一定是嫡增加的过程，如冰的融化。3 .很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果所以我们应两个判据兼顾。由崎判据和嫡判据组合成
4、的复合判据（体系自由能变化:AGAH-TAS）将更适合于所有的反应过程。率。4.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的速5 .在讨论过程的方向时，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。6 .反应的自发性也受外界条件的影响。随堂检测1 .（双选）下列过程属自发过程的是（）A.水自高处流向低处B.水分解成Hb和QC.CH和Q混合后遇火燃烧D.CO气体分解为C和O22 .下列说法中不正确的是（）A.体系有序性越高，嫡值就越低B.体系倾向于由有序变为无序C.吸热反应不可以自发进行D.同种物质气态时嫡值最大3 .下列说法
5、正确的是（）A.常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行B.反应NHHCQs）-NH（g）+HO（g）+CO（g）AH=+185.57kJmol-1，能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C.因为焰变和嫡变都与反应的自发性有关，因此烙变或嫡变均可以单独作为反应自发性的判据D.在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向4 .下列说法正确的是（）A.吸热反应都不能自发进行B.始变是唯一影响化学反应进行方向的因素C.化学反应由高能状态向低能状态转化，一般为放热反应D.有气体生成的反应都是放热反应5 .下列对嫡变的判断中不正确的是（）A.少量的
6、食盐溶解于水中:S0B.C(s)和Q(g)反应生成COg):AS0C.气态水变成液态水：AS0D.CaCqs)受热分解为CaQs)和CO(g):AS06.工业上用赤铁矿生产铁，可以选择的还原剂有C和Ha。根据所学知识判断：哪一种还原剂可使反应自发进行的温度较低？33已知:FeaO(s)+C(s)2Fe(s)+CO(g)AH=+233.8kJmol-1,AS=0.279kJmol-1K-1Fe2Q(s)+3H2(g)-2Fe(s)+3HQg)AH=+98kJmol-1,AS=0.1442kJmol1K17 .高炉炼铁是目前世界上最主要的炼铁方法，常用焦炭还原FezQ,而目前最主要的炼铝33方法是
7、电解Al2O3和冰晶石的熔融物。已知298K时,Fe2c3(s)+?qs)-2Fe(s)+2cO(g)AH=+233.8kJmol1,AS=0.279kJmol1K2Al2Q(s)+3C(s)4Al(s)+3CO(g)AH=+2171kJmol1,AS=635.5Jmol1K1试从热力学角度分析两种金属冶炼方法不同的原因。8 .自发反应一定能发生，而非自发反应一定不能发生吗？参考答案学习过程一、方向快慢限度最低有序无序始嫡1 .不用借助于外力2.自发、降低三、1.不规则无序状态2 .S3 .(1)气液固(2)正比5 .有序无序AS四、1.一定会发生发生的速率始判据嫡判据6 .自发达到平衡状态不
8、能自发进行【小结】1.放增加2.吸减小随堂检测1 .AC2 .C解析:有的吸热反应可以自发进行，如NH4C1与Ba(OH)2的反应。3 .B解析:正确解答本题，首先要明确始判据和嫡判据对化学反应方向的影响，然后利用自由能变化(复合判据)进行综合分析判断，同时要注意催化剂在化学反应中的作用。A项错误,有些能使嫡值增大的吸热反应可以自发进行；C项错误的原因是要将二者综合起来即利用复合判据对反应的自发性进行判断；D项中使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的方向。4 .C解析:从始变的角度分析，化学反应有由高能状态向低能状态转化，使体系能量降低的趋势，表现为放热反应较易进行。5 .C解析:食盐
9、溶于水是典型的嫡增加过程2c(s)+Q(g)-2CQg),气体的物质的量增大，为嫡增加的反应；气态水变成液态水是体系混乱度减小的过程，为嫡减小的过程；CaCO(s)的分解产生了气体，为嫡增加的反应。6 .用Ha作还原剂时反应自发进行的温度较低。解析根据AH-TAS=0为平衡状态，AH-TAS&*时该反应能自发进AfJ4-233.8kjmol-AH行。用C作还原剂时丁&号=O9k-mol-K,L=838。长用代作还原剂时A.r+98kltnol-1A/1T2；、=1；1:|,:=679.6Ko故用件作还原剂时，反应自发进行的温度较低。7 .用焦炭还原A12Q所需温度太高，是不可能实现的，而用焦炭还原Fe2O3则可以实现。Ml解析根据反应能否自发进行的综合判据分析可知T&s时该反应能自发进行。用C作还.+233.8kJmor1A/7原剂还原FeO时，若使反应自发进行，则需要的温度Ti%”J-279kJmol=838。长若用A+2171kjmol1A/C作还原剂还原Al203时需要的温度T2AS-1355X】0-K=3416K。对比上述温度可知，用焦炭还原Al2。很难实现，故两种金属冶炼方法有差别。8 .自发反应、非自发反应是指该反应过程是否有自发进行的倾向，而这个过程是否一定会发生则不能确定。如碳的燃烧是一个自发反应，但要想发生反应，需借助外界条件点燃才能发生。
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