全程学习方略高中化学判断化学反应方向的依据课件鲁科版选修.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二单元化学反应的方向和限度,第,1,课时判断化学反应方向的依据,学习,目标,1.,了解物质变化过程的自发性。,2.,通过“有序”和“无序”的对比，了解熵和熵变的概念。,3.,初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变解释化学反应的方向。,若H0S0且S0的,(3)一定条件下水由气态变为液态是熵减小的过程。,若H0S0，低温时可自发进行,同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小,HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l),3(s)=CaO(s)+CO2(g)H=178.,(3)一定条件下水由气态变为液态是熵减小的过程。,(淄博高二检测)对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是(),(2)题2中C选项在任何条件下都自发进行吗？为什么？,下列反应中，常温常压下一定不能自发进行的是(),焓变与反应的自发性的关系：,石墨转化成金刚石是吸热反应，转化过程不符合焓判据。,熵变是决定化学反应能否自发进行的另一个因素。,05 Jmol-1K-1,判断一个反应能否自发进行，要综合考虑_。,S=+184.,一、自发反应,1.,自发反应：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能,_,_,的反应。,2.,特征：,(1),具有由能量,_,状态向能量,_,状态转化的倾向。,(2),具有趋向于体系混乱度,_,的倾向。,自动,进行,较高,较低,增大,二、化学反应自发进行的判断依据,1.,焓变与反应的自发性的关系：,(1),焓判据：绝大多数,_(,H,_0),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，反应越完全。,反应的,_,是制约化学反应能否自发进行的因素之一。,(2),局限：并非所有自发进行的反应都是放热的，有些吸热反,应也能自发进行。,放热反应,焓变,2.,熵变与反应的自发性的关系：,(1),熵：衡量一个体系混乱度的物理量，用,S,表示。,(2),特点。,体系的混乱度越大，熵值,_,。,同一物质的不同状态的熵值：,S,(s)_,S,(l)_,S,(g),。,越大,液态,固态。,(4),。,分析：,反应正向、逆向的焓变、熵变符号相反。,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,。体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大；体系都有自发从有序转变为无序的倾向，此过程为熵增过程，,C,项错。,3.,下列过程能用焓判据解释的是,(,),A,水总是自发地由高处往低处流,B.,高温高压下使石墨转化为金刚石,C.,有序排列的火柴散落时成为无序排列,D.,多次洗牌以后，扑克牌毫无规律地混乱排列的概率大,【,解析,】,选,A,。水由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向，属于焓判据。石墨转化成金刚石是吸热反应，转化过程不符合焓判据。,C,、,D,两项只能用熵判据解释。,4.,下列说法中正确的是,(,),A.,凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的,B.,自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变的反应,C.,自发反应在恰当的条件下才能实现,D.,自发反应在任何条件下都能实现,【,解析,】,选,C,。放热反应常常是容易进行的过程，吸热反应有些也是自发的，,A,项错；自发反应的熵不一定增大，,B,项错；过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体的条件，,C,项正确，,D,项错。,(2)反应能否自发进行要综合焓变、熵变判断。,氨气和氯化氢气体生成氯化铵晶体,氨气和氯化氢气体生成氯化铵晶体,若H0，任何温度下都能自发进行,(3)H0，S0，反应可能自发进行，也可能不自发进行，与反应的温度有关。,下列过程能用焓判据解释的是(),同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小,即：S=S(生成物)-S(反应物)。,焓变、熵变与反应进行的方向,(1)符合“H0的化学反应在所有温度下反应都能自发进行”条件的化学反应在常温下都能实际发生吗？,H0S0,判断一个反应能否自发进行，要综合考虑_。,36 Jmol-1K-1,(1)当H0时，反应自发进行。,复合判据：体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。,5.,下列属于熵增过程的是,(,),2,气体变为,CO,2,固体,B.,氨气和氯化氢气体生成氯化铵晶体,C.,水蒸气凝结成液态水,D.,碳酸氢铵受热分解生成二氧化碳气体、氨气和水蒸气,【,解析,】,选,D,。气体变为液体或固体，是熵减过程，固体变为液体或气体，是熵增的过程。,6.,某反应：,A=B+C,在室温下不能自发进行，在高温下能自发进行，对该反应过程,H,、,S,的判断正确的是,(,),H,0,S,0,S,0,H,0,S,0,【,解析,】,选,D,。该反应在室温下不能自发反应，而高温下能自发进行。根据,H,和,S,对反应方向的共同影响可推知：,H,0,，,S,0,。,一、化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系,1.与焓变的关系：,(1)多数能自发进行的化学反应是放热反应。如,NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H,2,O(l),H,0,(3),还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。如,CaCO,3,(s)CaO(s)+CO,2,(g),H,0,(4),结论：能量变化是一个与反应能否自发进行有关的因素，,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。,高温,=,2.与熵变的关系：,(1)许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行。如,2H,2,O,2,(aq)=2H,2,O(l)+O,2,(g),S,0,(2)有些熵增加的反应在常温、常压下不能自发进行，但在,较高温度下可以自发进行。如,CaCO,3,(s)CaO(s)+CO,2,(g),S,0,高温,=,(3),少数熵减小的反应，它在一定条件下也可以自发进行。如,NH,3,(g)+HCl(g)=NH,4,Cl(s),S,0,(4),结论：熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。,【,点拨,】,焓变、熵变与反应进行的方向,(1),判断反应进行的方向，不能仅看焓变或仅看熵变。焓变、熵变虽然影响反应进行的方向，但二者都不是决定性因素，二者与温度结合，才能最终判断反应进行的方向。,(2),判断影响反应方向的因素时需注意，焓变是指反应放热还是吸热，即,H,大于,0,还是小于,0,；熵变一般看反应前后物质的状态，即固态、液态生成气态物质，还是气态生成固态、液态物质。,【,微思考,】,(1)NH,3,(g)+HCl(g)=NH,4,Cl(s),常温下可自发进行，则影响反应方向的主要因素是什么？,提示：,该反应是一个熵减的反应，故反应可自发进行的主要影响因素是焓变。,(2),对于反应,2NO,2,(g)N,2,O,4,(g),H,0,，从能量角度看,该反应是自发的，从熵变角度看该反应能否自发进行？,提示：,不能自发进行。放热反应，使物质的总能量降低，使反应有自发进行的趋势。而从熵变角度看，该反应的正反应使物质的混乱度降低，是熵减小的反应。,【,过关题组,】,1.,下列说法中不正确的是,(,),A.,体系有序性越高，熵值就越小,B.,自发过程可以导致体系的熵增大,C.,吸热反应不可以自发进行,D.,同种物质气态时熵值最大,【,解题指南,】,解答本题应注意以下两点：,(1),熵用来表示混乱度，体系越混乱，熵值越高；,(2),反应能否自发进行要综合焓变、熵变判断。,【,解析,】,选,C,。体系越混乱，熵值越高，越有序，熵值越低，,A,项正确；熵增有利于反应自发进行，,B,项正确；有些吸热反应也可以自发进行，,C,项错；同种物质的熵值：,S,(s),S,(l),S,(g),，,D,项正确。,2.(许昌高二检测)下列自发反应可用焓判据来解释的是,(),2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)H=56.7 kJmol-1,B.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)H=74.9 kJmol-1,2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-286 kJmol-1,3(s)=CaO(s)+CO2(g)H=178.2 kJmol-1,【解析】选C。C项是放热反应，从焓变角度来看，放热反应有利于反应自发进行。,【,互动探究,】,(1),试举例证明题,1,中,C,项是否正确。,提示：,不正确。如氯化铵和氢氧化钡反应是吸热反应，但能自发进行。,(2),题,2,中,C,选项在任何条件下都自发进行吗？为什么？,提示：,不一定。因为该反应是熵减的反应，需要确定温度才能确定反应是否自发进行。,【,变式训练,】,能用焓判据判断下列过程方向的是,(,),A.,湿的衣服经过晾晒变干,B.,硝酸铵溶于水,C.100,时的水蒸气凝结成水,D.25,、,101 kPa,时,2N,2,O,5,(g)=4NO,2,(g)+O,2,(g),H,=56.7 kJmol,-1,能自发进行,【,解析,】,选,C,。,A,项，水由液态变为气态，主要是熵判据；,B,项，由固体变为离子，主要是熵判据；,C,项，是放热过程，主要是焓判据；,D,项，反应吸热而自发，主要是熵判据。,二、复合判据,1.,复合判据：体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变。在恒温、恒压时，,(1),H,0,，则反应一定能自发进行；,(2),H,0,，,S,0,，则反应一定不能自发进行；,(3),H,0,，,S,0,，,S,0,，反应可能自发进行，也可能不自发进行，与反应的温度有关。,2.,注意几种情况：,(1),放热的熵增加的反应，能自发进行。,(2),吸热的熵减少的反应，不能自发进行。,(3),放热的熵减少的反应，降低温度，有利于反应自发进行。,(4),吸热的熵增加的反应，升高温度，有利于反应自发进行。,【,微思考,】,(1),符合“,H,0,的化学反应在所有温度下反应都能自发进行”条件的化学反应在常温下都能实际发生吗？,提示：,不一定，“,H,0”,指的是在温度、压强一定的条件下反应自动发生的趋势，即反应发生的可能性，它并不能说明在该条件下，可能自发进行的反应能否实际发生，因为反应能否实际发生还涉及反应速率问题。,(2),熵增大，熵减小的反应在一定条件下都能自发进行，所以熵判据无意义，对吗？,提示：,不对，大多数自发进行的反应是熵增大的反应，但有少数熵减小的反应在一定条件下能自发进行，无规律可循。,【过关题组】,1.(武威高二检测)下列反应过程中，H0且S0的,是(),3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s),3(s)=CaO(s)+CO2(g),C.4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s),D.HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l),【,解题探究,】,(1),如何确定反应过程中熵值的变化？,提示：,主要从物质的状态来判断。一般固态、液态反应物生成气态物质时熵增，反之则熵减。,(2),能仅依据焓变和熵变判断反应的方向吗？,提示：,不能，还要结合温度综合判断。,【,解析,】,选,B,。,A,项放热、熵减，,B,项吸热、熵增，,C,项放热、熵减，,D,项放热、熵减。,2.(淄博高二检测)对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是(),A.若H0，任何温度下都能自发进行,B.若H0S0S0，低温时可自发进行,D.若H0S0S0，高温时可自发进行。,3.下列反应中，常温常压下一定不能自发进行的是(),3,(s)=2KCl(s)+3O,2,(g),H,=-78.03 kJmol,-1,S,=+1 110 Jmol,-1,K,-1,B.CO(g)=C(s，石墨)+O,2,(g),H,=110.5 kJmol,-1,S,=-89.36 Jmol,-1,K,-1,C.4Fe(OH),2,(s)+2H,2,O(l)+O,2,(g)=4Fe(OH),3,(s),H,=-444.3 kJmol,-1,S,=-280.1 Jmol,-1,K,-1,4,HCO,3,(s)+CH,3,COOH(aq),=,CO,2,(g)+CH,3,COONH,4,(aq)+H,2,O(l),H,=37.30 kJmol,-1,S,=+184.05 Jmol,-1,K,-1,【解析】,选B。反应吸热而熵减，则一定不能自发进行。,【,方法规律,】,反应是否自发进行时温度的判断,可从如下角度去理解温度的因素：反应熵增而吸热，若要自发则需要外界提供能量，故需在高温下才能自发；反应熵减而放热，自发进行时不需要外界提供能量，故较低温度可自发。简单可记为：放热则低温，吸热则高温。,【,提分必备关键点,】,1.,注意一个原则：反应方向受焓变和熵变的共同影响，不能仅根据焓变或熵变一个依据判断反应的自发性。,2.,掌握一个判据：,(1),当,H,0,时，反应自发进行。,(2),当,H,0,，,S,0,时，反应不能自发进行。,(3),当,H,0,，,S,0,，,S,0,时，反应在较高温度下自发进行。,