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1、第二单元 化学反应的方向和限度 第1课时 化学反应的方向,1什么是能量最低原理？ 【答案】原子的核外电子按一定规律排列(按能量由低到高的顺序依次排布)才能使整个原子的能量处于最低状态。从宏观物质角度出发，物质所具有的能量越低，物质越稳定。,2焓变是什么？ 【答案】焓是物质自身具有的能量，是物质自身固有的性质，用符号H表示。焓无法测量，不同的物质具有不同的焓。在化学反应中由于反应物和生成物所含的能量(焓)不同，就会有能量的变化，这个能量的变化即焓值差，就是我们所说的焓变。焓变用符号H表示，常用单位为kJmol1。从宏观角度分析：HH生成物H反应物，其中H生成物表示生成物的焓的总量；H反应物表示反
2、应物的焓的总量。,1了解自发过程和化学反应的自发性。 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，能用焓变和熵变说明化学反应的方向。,笃学一 自发过程和自发反应,不用借助于外力,方向性,自发,笃学二 化学反应进行方向的判据,高能量,做功,热量,低能量,有,无,(2)熵增原理 在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵_，即熵变(符号S)_零。 (3)熵判据 体系有自发地向混乱度_(即_)的方向转变的倾向，因此可用_来判断反应进行的方向。,增大,大于,增加,熵增,熵变,3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。因此，要正
3、确判断一个化学反应是否能自发进行，必须综合考虑反应的焓变(H)和熵变(S)，只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。,【慎思1】 自发反应是一定能发生反应，而非自发反应是一定不能发生反应吗？ 【答案】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C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。,【慎思2】 H2的燃烧是自发反应吗？该过程体系的能量和熵如何变化，说明什么问题？ 【答案】H2的燃烧属自发反应，该过程放出热量，体系能量降低，但熵减小，说明判断一定反应进行的方向要综合考虑焓判据和熵判据。 【慎思3】 吸热反应一定
4、不能自发进行吗？举例说明。 【答案】不一定。多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应能自发进行。如Ba(OH)28H2O与氯化铵反应。,【慎思4】 下列关于能量判据和熵判据的说法中，不正确的是( ) A放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程 B由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据将更适合于所有的过程 C在室温下碳酸钙分解反应不能自发进行，但同样是这个吸热反应在较高温度(1 200 K)下则能自发进行 D放热过程(H0)或熵增加(S0)的过程一定是自发的,【答案】D 【解析】放热的自发过程可能是熵减小的过程，如铁生锈、氢气燃烧等；也可能是熵无
5、明显变化或增加的过程，如金刚石和石墨的互变熵不变，活泼金属与酸的置换反应熵增加等。吸热的自发过程应为熵增加的过程，否则，就无法进行，如冰的融化、硝酸铵溶于水等，故A对；很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据兼顾，绝不能片面地思考问题，因此B正确，D是错误的；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，如碳酸钙的分解反应，故C正确。,1与焓变的关系,化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系,2.与熵变的关系,【例】下列说法正确的是( ) AH0、S0的反应在温度低时不能自发进行 BNH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g
6、)CO2(g) H185.58 kJmol1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 C因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 D在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向,解析 依据反应自发进行的复合判据HTS0知：A项H0，S0，则HTS一定小于0，反应能自发进行，而C项则不全面；D项催化剂只能改变反应速率而不能改变反应的方向。 答案 B,从能量角度(即焓变)看，化学反应趋向于最低能量状态的倾向，而从熵变角度看，化学反应呈现最大混乱度的倾向，在实际的化学变化中，H与S倾向有时会出现矛盾，因此，在分析一个具体化学反应自发进行的方向时，不能孤立地使用焓判据或熵判据来分析，否则，可能会得出错误的结论，要注意应用焓判据和熵判据综合进行分析，即凡是能够使体系能量降低，熵增大的方向就是化学反应容易进行的方向。,【答案】B 【解析】已知在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大；A、B、C、D中的反应均为分解反应且都为吸热反应，即H0；A、C、D三个反应又是熵增的反应，所以在高温下能自发进行；B不是熵增的反应，在高温下不能自发进行。,
