2化学反应的方向和限度1、了解可逆反应的定义
2、理解化学平衡的定义,掌握判断达到化学平衡状态的标志
3、掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据,能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向
一、化学反应进行的方向1、自发过程与自发反应(1)含义在一定条件下,不需要借助外力作用就能自动进行的过程
(2)特点①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)
②在密闭条件下,体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)
(3)自发反应在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应
2、焓判据(1)多数能自发进行的化学反应是放热反应
如氢氧化亚铁的水溶液在空气中被氧化为氢氧化铁的反应是自发的,其△H(298K)=-444
3kJ·mol—1(2)部分吸热反应也能自发进行
如NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l),其△H(298K)=+37
30kJ·mol—1
(3)有一些吸热反应在常温下不能自发进行,在较高温度下则能自发进行
如碳酸钙的分解
研究表明,对于化学反应而言,绝大多数放热反应都能自发进行,且反应放出的热量越多,体系能量降低得也越多,反应越进行得越完全
可见,反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一
但是,反应焓变不是决定反应能否自发进行的唯一依据
3、熵判据(1)熵:描述大量粒子混乱度的物理量,符号为S,单位J·mol—1·K—1,熵值越大,体系的混乱度越大
S(g)>S(l)>S(s)
yx—、+—、—+、++、—ⅠⅡⅢⅣ(2)化学反应的熵变(△S):反应产物的总熵与反应物总熵之差
(3)反应熵变与反应方向的关系①多数熵增加的反应在常温常压下均可自发进行
产生气体的反应、气体物质的量增加的反应,熵变都是正值,为熵增加反应
②有些熵增加的反应在常温下不能