《高中化学 2.2.1 判断化学反应方向的依据课件 鲁科版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 2.2.1 判断化学反应方向的依据课件 鲁科版选修4（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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,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
2、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,(3)熵变：反应前后体系熵的变化，用S表示。 即：S=S(生成物)-S(反应物)。 S_0为熵增反应，S_0为熵减反应。 (4)熵判据。 熵判据：化学反应的S_，越有利于反应自发进行。 熵变是决定化学反应能否自发进行的另一个因素。 局限：并非所有自发进行的反应都是熵增反应，有些熵减 反应也能自发进行。,越大,3.反应自发进行的判断： 判断一个反应能否自发进行，要综合考虑_。,焓变和熵变,1.辨析下列说法的正误。 (1)放
3、热反应一定能自发进行。( ) (2)需要加热的反应都不能自发进行。( ) (3)一定条件下水由气态变为液态是熵减小的过程。( ) (4)某反应在某条件下正反应能自发进行，则该条件下其逆反应必定不能自发进行。( ),【答案解析】 (1)。分析：反应放热有利于反应自发进行，但放热反应不一定自发进行，如物质的燃烧。 (2)。分析：反应条件是否需要加热与反应能否自发进行无关。 (3)。分析：同一物质的熵：气态液态固态。 (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
4、界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小 D.25、1.01105Pa时，2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(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
5、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。,5.下列属于熵增过程的是( ) A.CO2气体变为CO2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
6、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( ) A.H0 S0 D.H0 S0 【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：H0，S0。,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)+H2O(l) H0,(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 CaCO3(s) CaO(s)+C
7、O2(g) H0 (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。,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 2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g) S0 (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 CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) S0,(3)少数熵减小的反应，它在一定条件下也可以自发进行。如 NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) S0 (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、
8、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)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(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2NO2(g) N2O4(g) H0，从能量角度看 该
9、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
10、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.(2014许昌高二检测)下列自发反应可用焓判据来解释的是 ( ) A.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) H=56.7 kJmol-1 B.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=74.9 kJmol-1 C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-286 kJmol-1 D.CaCO3(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
11、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2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(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。,
12、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)H0，则反应一定能自发进行； (2)H0，S0，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。,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“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？ 提示：不一定，
13、“H0”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.(2014武威高二检测)下列反应过程中，H0且S0的 是( ) A.NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) B.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) C.4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) D.H
14、Cl(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.(2014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H0 S0 S0，低温时可自发进行 D.若H0 S0，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
15、是( ) A.2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g) H=-78.03 kJmol-1 S=+1 110 Jmol-1K-1 B.CO(g)=C(s，石墨)+ O2(g) H=110.5 kJmol-1 S=-89.36 Jmol-1K-1,C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s) H=-444.3 kJmol-1 S=-280.1 Jmol-1K-1 D.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) H=37.30 kJmol-1 S=+184.05 Jmol-1K-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H0时，反应自发进行。 (2)当H0，S0，S0时，反应在较高温度下自发进行。,
