选修四 第二章第四节 化学反应方向

第四节

化学反应方向

TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) TiCl4(l) +Mg(s)=Ti(s)+MgCl2(s)

CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 2H2+O2 = 2H2O C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O

2H2O

电能

2H2+O2C6H12O6+6O2

6CO2+6H2O

光能

在一定温度、压强下，不借助(光、电能 等)外部力量既能进行，或具有发生的 可能性的反应称为自发反应。

交流﹒研讨在一定温度和压强下，化学反应 朝着怎样的方向自发进行？

CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3

复分解反应：向着生成气体、沉淀或水 的方向自发进行

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu

氧化还原反应： 向着由强制弱的方向自发进行

TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)

?

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)

△H=-57.3kJ/mol 4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s) △H=-444.3kJ/mol NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H=-176.9kJ/mol

……

深入思考在一定温度、压强下，化学反应 一定不能向着吸热的方向自发进 行吗？

2NH4Cl(s)+Ba(OH)2· 2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g) +10H2O(l) 8HNH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)

△H=37.3kJ/molCaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H=178.2kJ/mol

2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g) △H=126.1kJ/mol

墨水、气体扩散，固体的溶解 一副崭新的扑克牌被洗过后会怎样？ 如果没有法律的制约，世界会怎样？

下课铃一响教室里会怎样？

你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗？

克劳修斯 (德国)

标准状况下：1mol不同物质的熵S(Jmol-1K-1)CH4 O2 CO2 H2 NH3

186.15 H2O(l)69.9 NaCl 72.1

205.03 HNO3(l)156 Fe 27.3

214 Br2(l)152 金刚石 2.4

130

192

SiO2 41.84

CuO 42.7

47.9Jmol-1K-1

69.9Jmol-1K-1

188.7Jmol-1K-1

S(g)>S(l)>S(s)

NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4 (aq)+CO2(g)+H2O(l) △S=184.0 Jmol-1K-1 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △S=169.6Jmol-1K-1 2NaHCO3(s)=Na2CO3 (s)+CO2(g)+H2O(g) △S=334.3Jmol-1K-1 C(s,石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △S=133.8Jmol-1K-1

C(s)+O2(g)=CO2 (g)

△S=2.2Jmol-1K-1

Hg(l)+S(s)=HgS(s)

△S=-31.48Jmol-1K-1

交流﹒研讨在一定温度和压强下，化学反应一定 不能向着熵减少的方向自发进行吗？2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) △S=-39.4J· -1· -1 mol K

美国物理化学家吉布斯

H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)

△H=-57.3kJ· -1 mol △S=80.7J· -1· -1 mol K

放热 熵增吸热 熵减 放热 熵减 吸热 熵增

TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) △H=161.9kJ· -1 mol △S=-38.4J· -1· -1 mol K NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H=-176.9kJ· -1 mol △S=-284.3J· -1· -1 mol K CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g ) △H=178.2kJ· -1 mol △S=169.6J· -1· -1 mol K