化学选修ⅳ人教新课标化学反应进行的方向课件.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,第1页，共43页。,第2页，共43页。,第3页，共43页。,第4页，共43页。,第5页，共43页。,1.,在一杯水中放入适量蔗糖，过一段时间后整杯水都会变甜，在房间内打开一瓶香水，过一段时间后在整个房间内都会闻到芳香气味，由此你可得出什么结论？,提示：,溶质的溶解及溶质分子在水中的扩散作用是一个自发过程；气体在空气中的扩散也是一个自发过程。,第6页，共43页。,2.,为什么日常用的铁器会生锈，铜会长出铜绿，而铁锈不会变为铁，铜绿不会变为铜呢？,提示：,金属腐蚀是一个放热的自发过程，而金属化合物变为单质是一个非自发过程。,第7页，共43页。,3.,自发反应一定能发生反应，而非自发反应一定不能发生反应吗？,提示：,自发反应、非自发反应是指该反应过程是否有自发进行的倾向，而这个过程是否一定会发生则不能确定。如碳的燃烧是一个自发反应，但要想发生反应，需借助外界条件点燃才能发生。,第8页，共43页。,【,典例,1】,（双选）下列说法不正确的是,A.,体系有序性越高，熵值就越低,B.,自发过程将导致体系的熵增大,C.,吸热反应不可以自发进行,D.,同种物质气态时熵值最大,【,思路点拨,】,（,1,）明确熵增、熵减的判断方法。,（,2,）理解自发过程与,H,、,S,的关系。,第9页，共43页。,【,自主解答,】,选,B,、,C,。熵表示的是物质的混乱度，混乱度越大，相应熵值越高，所以体系有序性越高，熵值就越低，,A,正确；有些熵减小的过程也能自发进行，,B,不正确；吸热反应有的也可以自发进行，如碳酸钙在较高温度下的分解就是一个典型的吸热反应，但是由于产生了气体，所以熵值增大，可以自发进行，,C,不正确；同种物质气态时，混乱程度最大，所以熵值也最大。,第10页，共43页。,第11页，共43页。,第12页，共43页。,第13页，共43页。,第14页，共43页。,1.,放热反应是否都能自发进行？吸热反应是否都不能自发进行？,提示：,（,1,）多数能自发进行的化学反应是放热反应。,例如：酸碱中和反应。,(2),有些吸热反应也能自发进行。,例如：,NH,4,HCO,3,(s)=NH,3,(g)+H,2,O(g)+CO,2,(g),H,=+185.57 kJ,mol,-1,。,第15页，共43页。,（,3,）有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行。,例如：,CaCO,3,的分解反应。,第16页，共43页。,2.,熵增的反应是否都能自发进行？熵减的反应是否都不能自发进行？,提示：,（,1,）许多熵增的反应在常温、常压下可以自发进行。,例如,：,2H,2,O,2,(aq)=2H,2,O(l)+O,2,(g),。,（,2,）有些熵增的反应在常温、常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行。,例如：,CaCO,3,（,s,）,=CaO,（,s,）,+CO,2,（,g,）。,第17页，共43页。,（,3,）铝热反应是熵减的反应，它在一定条件下也可以自发进行。,例如：,2Al(s)+Fe,2,O,3,(s)=Al,2,O,3,(s)+2Fe(s),。,第18页，共43页。,3.,试比较,H,2,O,（,s,）、,H,2,O,（,l,）、,H,2,O,（,g,）的熵的大小。,提示：,同种物质不同状态时，体系的混乱度越大，其熵也越大，因此水的三种状态的熵的大小为,S,H,2,O(g),S,H,2,O(l),S,H,2,O(s),。,第19页，共43页。,【,典例,2】,下列关于判断过程的方向的说法正确的是,A.,所有自发进行的化学反应都是放热反应,B.,高温高压下可以使石墨转化为金刚石的过程是自发过程,C.,由焓判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程,D.,同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同,第20页，共43页。,【,思路点拨,】,（,1,）自发反应的特点。,（,2,）物质的熵变规律。,（,3,）焓变、熵变对反应方向的共同影响。,【,自主解答,】,选,C,。有些吸热反应也可以自发进行，故,A,错误。,B,项高温高压下，石墨转化为金刚石，要吸收能量，无法判断是否是自发过程，,B,错误。,D,项中同一物质，气态时熵值最大，液态次之，固态最小。,第21页，共43页。,知识点一：自发过程和自发反应,1.,下列过程是非自发的是,(),A.,水由高处向低处流,B.,天然气的燃烧,C.,铁在潮湿空气中生锈,D.,室温下水结成冰,【,解析,】,选,D,。自然界中水由高处向低处流；天然气的燃烧；铁在潮湿空气中生锈；室温下冰的融化，都是自发过程，其逆反应都是非自发的。,第22页，共43页。,2.,下列对熵的理解不正确的是,(),A.,同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小,B.,体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大,C.,与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小,D.25,、,1.0110,5,Pa,时，,2N,2,O,5,(g)=4NO,2,(g),+O,2,(g),是熵增的反应,【,解析,】,选,C,。熵指的是混乱程度，越混乱其熵值越大；对于同一物质，固液气三态熵值逐渐增大，故,A,、,B,正确；自发过程是熵增的过程，故,C,错误；对于,D,选项中的反应，由于反应后分子数增多，故熵值增大。,第23页，共43页。,3.,下列说法不正确的是,(),A.,焓变是一个反应能否自发进行的相关因素，多数放热反应能自发进行,B.,自发进行的反应一定能迅速进行,C.,在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大,D.,一个反应能否自发进行，由焓变和熵变共同决定,【,解析,】,选,B,。反应能否迅速进行是反应速率问题，反应能否自发进行是化学反应进行的方向问题，二者无必然联系。,第24页，共43页。,知识点二：化学反应方向的判断,4.,自发进行的反应不可能是（）,A.,吸热反应,B.,放热反应,C.,熵增加反应,D.,熵减少且吸热的反应,【,解析,】,选,D,。当,H,0,，,S,0,，反应一定能自发进行；,H,0,，,S,0,或,H,0,，,S,0,，反应可能自发进行；,H,0,，,S,0,，反应不能自发进行。,第25页，共43页。,5.,反应,CH,3,OH,（,l,）,+NH,3,(g)CH,3,NH,2,(g)+H,2,O(g),在某,温度时能自发向正反应方向进行，若该反应的,H,=+17 kJmol,-1,|,H,-S|=17 kJmol,-1,，则,下列关系中正确的是（）,A.,H,0,H,-TS0 B.,H,0,C.,H,0,H,-TS0 D.,H,0,H,-TS0,又,因为该反应在某温度时能自发向正反应方向进行，说,明,H,-TS,液态熵值,固态熵值，状态都是气态时，看物质的量的多少，物质的量越多,熵值越大。故（,1,）减小，,（,2,）无明显变化，（,3,）增加，（,4,）减小。（,5,）,KNO,3,溶于水时,KNO,3,=K,+,+NO,3,-,，自由移动离子数目增多，因此熵值变大。,答案：,（,1,）减小 （,2,）无明显变化 （,3,）增加（,4,）减小 （,5,）增加,第36页，共43页。,1.(5,分,),灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固可以制造器皿。现把白锡制造的器皿放在,0,、,100 kPa,的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用（已知在,0,、,100 kPa,条件下白锡转化为灰锡的反应，焓变和熵变分别为,H,=-2 180.9 Jmol,-1,，,S=,-6.61 Jmol,-1,K,-1,）（）,A.,会变,B.,不会变,C.,不能确定,D.,升高温度才会变,第37页，共43页。,【,解析,】,选,A,。在等温、等压条件下，自发反应总是向着,H,-TS,0,的方向进行，直至达到平衡状态，因此，在,0,、,100 kPa,条件下，白锡会不会变为灰锡就转化为求算反应白锡灰锡的,H,-TS,的问题。,H,-TS=-2 180.9 J,mol,-1,-273 K,(-6.61 J,mol,-1,K,-1,)=-376.37 J,mol,-1,0,，因此在该条件下白锡会变为灰锡。,第38页，共43页。,2.,（,5,分）对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是（）,A.,若,H,0,S0,S0,低温时可自发进行,C.,若,H,0,S0,任何温度下都不能自发进行,D.,若,H,0,任何温度下都能自发进行,第39页，共43页。,【,解析,】,选,B,。根据,G=,H,-T,S,知，,G0,反应不能自发进行，当,H,0,，,S0,时，,H,-T,S,中,H,0,，若,G0,则,H,T,S,即,T,为低温，故,A,正确。,当,H,0,时，,H,-T,S0,，,S0,不能自发进行，,C,正确。,当,H,0,S0,时，,H,-T,S0,S0任何温度下都不能自发进行,（2）无明显变化，（3）增加，（4）减小。,答案：（1）减小 （2）无明显变化 （3）增加（4）减小 （5）增加,【典例2】下列关于判断过程的方向的说法正确的是,体系越有序，熵值越小；,知识点二：化学反应方向的判断,若H0,S0,S0时，H-TS0时，T为高温，故B错误。,某化学反应其H=-122 kJmol-1，S=231 kJmol-1K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行（）,（5）将少量KNO3晶体溶解水中_。,因为该反应在某温度时能自发向正反应方向进行，说,知识点一：自发过程和自发反应,根据G=H-TS知，G0反应不能自发进行，当H0，若G0,则HTS即T为低温，故A正确。,在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大,(2)有些吸热反应也能自发进行。,H=+185.,【,解析,】,根据已知数据求得,S=107.0 J,mol,-1,K,-1,-39.75 J,mol,-1,K,-1,-256.65 J,mol,-1,K,-1,=-189.4 J,mol,-1,K,-1,，,H,-TS=-401.9 kJ,mol,-1,-298 K,(-189.410,-3,kJ,mol,-1,K,-1,)=-345.46 kJ,mol,-1,，所以反应在常温下能自发进行。令,H,-TS=0,，可求得,T=2 122 K,，即反应的转折温度较高，因此用,CaO(s),吸收高炉废气中的,SO,3,气体以防止,SO,3,污染环境是可行的。,第42页，共43页。,答案：,反应在常温下能自发进行，同时反应的转折温度较高，约,2 122 K,，因此用,CaO,吸收高炉废气中的,SO,3,气体是可行的。,第43页，共43页。,