幻灯片 1第2章第1节 化学反应的方向
泰宁一中
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幻灯片 2 城市中越来越多的汽车
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)是否可以自发进行
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幻灯片 3一、自发反应
1.自发过程:在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程.
2.非自发过程 ：在一定条件下，需要外界做功才能进行的过程。学科网
3.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.
4.自发过程（反应）的特征：有明确的方向性，具有做功的本领，要逆转必须借助外界做功。
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幻灯片 4 下列反应在室温下能否自发进行?
1. 把锌片插入硫酸铜溶液中
2. 水分解为氢气和氧气的反应
3. 把金属钠投入盛有水的烧杯中
Zn+CuSO4 = ZnSO4+Cu
2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑
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幻灯片 5水总是自发地由高处往低处流
——有趋向于最低能量状态的倾向
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幻灯片 61. 焓：描述物质所具有的能量的物理量
符号 H 单位：kJ· mol-1
2. 反应的焓变（△H）：
△H = H（反应产物）— H（反应物）
3. △H>0，即反应产物的总焓大于反应物的总焓，说明反应是吸收能量的，为吸热反应；
4. △H<0，即反应产物的总焓小于反应物的总焓，说明反应是放出能量的，为放热反应。
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幻灯片 7 下列反应在一定条件下都能自发进行，通过表中提供的数据你能得出什么结论？学科网
思考：放热反应可以都自发进行，而吸热反应则不能。你同意这种观点吗？
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幻灯片 8【分组实验】 NH4NO3(s)、NaOH(s)、NaC1(s)和蔗糖 分别溶于水
NH4NO3 吸热
溶解过程中 NaOH 放热
NaC1、蔗糖 焓变微乎其微
【结论】1. 多数能自发进行的化学反应是放热反应
2. 有不少吸热反应也能自发进行
3. 反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，
但不是惟一因素。
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幻灯片 9有序排列的火柴散落时成为无序排列
——有趋向于最大混乱度的倾向组卷网
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幻灯片 10
氢氧化钠晶体
Na+、OH-通过静电作用(化学键)按一定规律紧密排列
在水分子的作用下化学键被破坏
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幻灯片 111. 熵：描述体系混乱度的物理量 符号 S 单位：J · mol -1 · k -1
2. 影响熵的因素：
①同一条件下，不同的物质的熵不同
②同一物质，聚集状态不同则熵不同：
S(g) > S(l) > S(s)
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幻灯片 12水的不同聚集状态的混乱程度
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幻灯片 134. 反应的熵变（△S）：
5. 熵增加的反应： （△S > 0）
3. 熵增加过程：
固体溶解、物质（如水）的汽化、墨水的扩散、气体的扩散 等
组卷网
△S = S（反应产物）- S（反应物）
产生气体的反应
气体的物质的量增加的反应 等
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幻灯片 14下列反应在一定条件下都能自发进行，根据下表的数据回答问题： 1.熵增反应一定能自发进行吗？ 2.能自发进行的反应一定是熵增加反应吗？ 3.熵变对反应方向有什么影响？
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幻灯片 15
＊在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关，但都不是惟一因素。
反应熵变与反应方向
1. 化学反应过程发生熵变，有熵增和熵减之别。
2. 熵增加有利于反应的自发进行。
3. 有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行。
4. 反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是惟一的因素。
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幻灯片 16如何正确判断一个化学反应 是否能够自发进行
必须综合考虑反应的焓变和熵变
恒温恒压时判断反应是否能够自发进行
△H ＜0 △S>0
△H >0 △S ＜0
△H ＜0 △S ＜0
△H >0 △S>0
自发
非自发
不一定
不一定
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幻灯片 174、 △H -T△S判断反应自发进行的方向
NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)
△H ＜0 △S ＜0
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△H >0 △S>0
判断这两个反应什么条件下自发进行
｛
△H -T△S ＜0,自发进行
△H -T△S ＝0，可逆反应
△H -T△S >0，非自发进行
低温可行
高温可行
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幻灯片 18
例 ：已知反应 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在 298K,100kPa 的 条件下,其△H =-113.0kJ/mol,
△S=-145.3J/molK
(1)请讨论该反应是否能用于消除汽车尾气中的 NO?请说明 理由.
(2)已知汽车发动机内的温度高于 2000K.能否设计一个装置 使该反应在发动机中进行?请分析说明.若假定该反应的 △H 随温度的变化忽略 不计,请计算使该反应能够自发进行的最高温度.
解析: (1)能.因为该反应的
△H -T △S=-113.0-298×(-145.3)×10-3 =-69.68kJ/mol<0,
说明该反应在理论上是可行的, 有可能用于消除汽 车尾气中的 NO.
(2)不能.
因为从 △H -T △S 这个关系式以及 △H =-113.0kJ/mol, △S=-145.3J/molK 来看,随着 T(温度)的升高,会使 △H -T △S>0 ,即反应 在较高的温度下不能自发进行.
当△H -T △S=0时，T= 777.7K即该反应能够自发进行的最高温度为 777.7K.
说明在汽车的发动机中（温度高于 2000K）不可能进行该反应.
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