化学反应的进行的方向和和化学反应的自发性
一、化学反应进行的方向判定方法
1、通过正逆反应速率的比较
当V正>V逆时,平衡朝正反应方向移动。
当V正=V逆时,平衡不移动。或反应处在平衡状态。
当V正<V逆时,平衡朝逆反应方向移动。
2、可以通过平衡常数K的改变判断:
当升高温度,K值增大,意味平衡朝正反应方向移动,正反应是吸热反应。
当升高温度,K值减小,意味平衡朝逆反应方向移动,正反应是放热反应。
3、可以通过平衡常数K与浓度商QC比较来判断
当K>QC,朝正反应方向进行。
当K=QC,达到平衡状态。
当K<QC,朝逆反应方向进行。
4、通过勒夏特列原理判断:改变一个条件,化学平衡总是朝着减弱这种改变的方向移动。增大一种物质的浓度,就朝减小该物质的浓度的方向移动;增大压强,就朝减小压强的方向移动;升高温度,就朝降低温度的方向移动。
5、通过化学量的改变来判断反应方向
生成物物质的量增加,意味反应正向进行;生成物物质的量减小,意味反应逆向进行。
二、化学反应的自发性的判断
1、自发过程:在一定的条件下,不需要外力就可以自动进行的过程。
2、焓变判断:一个自发的过程,体系趋向是由能量高的状态向能量低的状态转化。对化学
反应而言,放热反应有自发的倾向。但是,吸热反应也有自发的,发热反应也有不自发的。
3、熵变判断:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增加。
4、自由能变△G的的判断方法
△G=△H-T△S
△G<0,反应正向自发进行。
△G=0,反应处在平衡状态。
△G>0,反应逆向自发进行。
①一个放热的熵增加的反应,肯定是一个自发的反应。
△H<0,△S>0,△G<0
②一个吸热的熵减少的反应,肯定是一个不自发的反应。
△H>0,△S<0,△G>0
③一个放热的熵减少的反应,降低温度,有利于反应自发进行。
△H<0,△S<0,要保证△G<0,T要降低。
③一个吸热的熵增加的过程,升高温度,有利于反应自发发生。
△H>0,△S>0,要保证△G<0,T要升高得足够高。
三、强化练习
1、等质量的水蒸气、液态水、冰,下列说法正确的是( A )
A、水蒸气的能量最高 B、冰的能量最高
C、液态水的熵最小 D、冰的熵最小
2、△G与△H、△S的关系正确的是( B )
A、△G=△S-T△H B、△G=△H-T△S
C、△H=△G-T△S D、△S=△H-T△G
3、下列说法错误的是( A )
A、2N2O5 (g) 4NO2 (g)+O2 (g) △H=+56.7KJ/mol,反应为吸热反应,说明其不是自发过程。
B、同一种物质气态时熵值最大,液态次之,固态最小。
C、不借助外力能自发进行的过程,其体系的能量趋向于从高能量向低能量转变。
D、由自由能判断比熵变判断、焓变判断自发性更适合所有的过程。
4、已知KNO3溶于水变成盐溶液的过程可表示为 KNO3(s) KNO3(aq),且有△H和△S,若25℃时,KNO3在水中的饱和溶液物质的量浓度是6mol•L-1,若将100℃条件下8mol•L-1 KNO3饱和溶液置于室温条件下,则上述过程中△H-T△S的取值为( C )
A、<0 B、=0 C、>0 D、不能确定
5、右图曲线a表示放热反应 X(g) + Y(g) Z(g) + M(g) + N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是(C )
A、 升高温度