1、 化学家的“元素组成”应当是C3H3 。即:Clear Head(清醒的头脑)+ Clever Hands(灵巧的双手)+Clean Habits(洁静的习惯)。姓 名: 学 号: 第2章化学反应的方向、限度与速率第1节 化学反应的方向一、预习检测 反应方向的判据是 : 反应自发进行, 反应达到平衡状态, 反应不能自发进行。【联想质疑】汽车尾气中的主要污染物是NO和CO,它们是现代化城市中的大气污染物。为了减轻大气污染,人们提出通过下列反应来处理尾气:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),这种方案是否可行呢?如果仅仅用实验方法来摸索,可能要付出极大的代价,甚至徒劳无功。有必要
2、寻求一种客观的判据,来判断一个反应能否自发进行。那么有什么理论根据呢?二、课堂学习自发过程:在温度和压强一定条件下,不借助 、 等外部力量就能进行的过程。如:水由高处流向低处的过程、热由高温物体传向低温物体的过程都属于自发过程。一、反应焓变与反应方向【交流研讨】“放热反应可以自发进行,吸热反应不能自发进行?你同意这种观点吗?请举例说明:【结论】多数能自发进行的反应都是 反应。有不少吸热反应也能自发进行。还有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行,但在较高温度下能自发进行。 是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素。二、反应熵变与反应方向【交流研讨】固体硝酸铵溶解于水的过程是自发过程,但
3、是一个吸热过程,是什么驱使这个过程发生的呢?熵:是用来描述 的物理量,符号用 表示。体系混乱度越大,熵值越 ;体系混乱度越小,熵值越 。固体的溶解、水的汽化、墨水在水中的扩散及气体的扩散过程,都是体系混乱度增大的过程。注意: 在同一条件下,不同物质的熵不同。 同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关。如对同一物质当量相同时,S(g) S(l) S(s)(2)化学反应存在着熵变。反应熵变 S = 对于确定的化学反应,在一定条件下具有确定的熵变。产生气体的反应、气体物质的物质的量 的反应,熵变通常都是正值( S 0),为熵增加反应。事实证明,熵 有利于反应的自发进行。事实上有些熵减小的反应在一定条件
4、下也可以自发进行。如:2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) S=39.35Jmol-1K-1【结论】 是与反应能否自发进行有关的又一个因素,但也不是唯一因素。三、焓变与熵变对反应方向的共同影响研究表明:T、P一定,反应焓变和熵变共同影响反应方向。反应方向的判据 。H-TS0 反应 【思考填空】由化学反应方向的判据可以得出,对于H 、S 的反应一定能自发进行,而H 、S 的反应一定不能自发进行;判断以下两个反应什么条件下可自发进行?NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s) H 0 S 0 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H 0 S0 【练一练】.已知:2
5、98K时反应CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)的H =178.2kJmol-1 S=169.6Jmol-1K-1根据判断该反应室温(25)下能否自发进行? 三、概括整合在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向 的方向进行,直至达到平衡状态。四、当堂检测1.下列过程的熵变的判断不正确的是( ) A.溶解少量食盐于水中:S0 B.纯碳和氧气反应生成CO(g):S0 C.H2O(g)变成液态水:S0 D.CaCO3 (S) 分解成CaO (S) 和 CO2(g) :S02.下列关于冰熔化为水的过程判断正确的是( )A.H0 S 0 B.H0 S 0 C.H0 S 0 D.H0 S 03.下列结论中正确的是( ) A.自发反应一定是放热反应 B.自发一定是吸热反应 C.自发反应一定是熵增加反应;D、自发反应一定是熵增加或者放热反应。4.下列说法不正确的是( ) A.冰水若自发进行,HTS B.水冰若自发进行,H0 C.冰水的平衡状态H = TS D.水冰的平衡状态,H = 05.下列反应中,不是熵增加反应的是 ( )A、2CO(g)=2C(s) +O2(g) B、2N2O5(g)=4NO2(g) +O2(g)C、(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) D、MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)五、质疑问难