高中化判断化反应方向的依据鲁科选修课件.ppt

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1、高中化判断化反应方向的依据课件鲁科选修第1页，此课件共39页哦学习目标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。第2页，此课件共39页哦一、自一、自发发反反应应1.1.自自发发反反应应：在一定温度和：在一定温度和压压强强下，无需外界帮助就能下，无需外界帮助就能_的反的反应应。2.2.特征：特征：(1)(1)具有由能量具有由能量_状状态态向能量向能量_状状态转态转化的化的倾倾向。向。(2)(2)具有具有趋趋向于体系混乱度向于体系混乱度_的的倾倾向。向。自自动动进进行行较较高高较

2、较低低增大增大第3页，此课件共39页哦二、化学反二、化学反应应自自发进发进行的判断依据行的判断依据1.1.焓变焓变与反与反应应的自的自发发性的关系：性的关系：(1)(1)焓焓判据：判据：绝绝大多数大多数_(_(H_0)_0)都能自都能自发进发进行，且行，且反反应应放出的放出的热热量越多，体系能量降低得也越多，反量越多，体系能量降低得也越多，反应应越完全。越完全。反反应应的的_是制是制约约化学反化学反应应能否自能否自发进发进行的因素之一。行的因素之一。(2)(2)局限：并非所有自局限：并非所有自发进发进行的反行的反应应都是放都是放热热的，有些吸的，有些吸热热反反应应也能自也能自发进发进行。行。放

3、放热热反反应应焓变焓变 第4页，此课件共39页哦2.2.熵变熵变与反与反应应的自的自发发性的关系：性的关系：(1)(1)熵熵：衡量一个体系混乱度的物理量，用：衡量一个体系混乱度的物理量，用S表示。表示。(2)(2)特点。特点。体系的混乱度越大，体系的混乱度越大，熵值熵值_。同一物同一物质质的不同状的不同状态态的的熵值熵值：S(s)_(s)_S(l)_(l)_S(g)(g)。越大越大 液态液态 固态。固态。(4)(4)。分析：分析：反应正向、逆向的焓变、熵变符号相反。反应正向、逆向的焓变、熵变符号相反。第9页，此课件共39页哦2.2.下列下列对熵对熵的理解不正确的是的理解不正确的是()A.A.同

4、种物同种物质质气气态时熵值态时熵值最大，固最大，固态时熵值态时熵值最小最小B.B.体系越有序，体系越有序，熵值熵值越小；越混乱，越小；越混乱，熵值熵值越大越大C.C.与外界隔离的体系，自与外界隔离的体系，自发过发过程将程将导导致体系的致体系的熵熵减小减小D.25D.25、1.01101.01105 5PaPa时时，2N2N2 2O O5 5(g)=4NO(g)=4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g)是是熵熵增的反增的反应应第10页，此课件共39页哦【解析解析】选选C C。体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大；体系。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

5、序的倾向，此过程为熵增过程，都有自发从有序转变为无序的倾向，此过程为熵增过程，C C项错。项错。第11页，此课件共39页哦3.3.下列下列过过程能用程能用焓焓判据解判据解释释的是的是()A A水水总总是自是自发发地由高地由高处处往低往低处处流流B.B.高温高高温高压压下使石墨下使石墨转转化化为为金金刚刚石石C.C.有序排列的火柴散落有序排列的火柴散落时时成成为为无序排列无序排列D.D.多次洗牌以后，扑克牌毫无多次洗牌以后，扑克牌毫无规规律地混乱排列的概率大律地混乱排列的概率大【解析解析】选选A A。水由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向，属。水由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向，

6、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。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 C、D D两项只能用熵判据解释。两项只能用熵判据解释。第12页，此课件共39页哦4.4.下列下列说说法中正确的是法中正确的是()A.A.凡是放凡是放热热反反应应都是自都是自发发的，吸的，吸热热反反应应都是非自都是非自发发的的B.B.自自发发反反应应一定是一定是熵熵增大，非自增大，非自发发反反应应一定是一定是熵熵减小或不减小或不变变的反的反应应C.C.自自发发反反应应在恰当的条件下才能在恰当的条件下才能实现实现D.D.自自发发反反应应在任何条件下都能在任何条件下都能实现实

7、现第13页，此课件共39页哦【解析解析】选选C 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。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，的，A A项错；自发反应的熵不一定增大，项错；自发反应的熵不一定增大，B B项错；过程的自发性只能项错；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，用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体的条件，C C项正确，项正确，D D项错。项错。第14页，此课件共39页哦5.5.下列属于下列属于熵熵增增过过程的是程的是()A.COA.CO2 2气体气体变为变为COCO2 2固体固体B.B.氨气和氨气和氯氯化化氢氢气体生成气体生成

8、氯氯化化铵铵晶体晶体C.C.水蒸气凝水蒸气凝结结成液成液态态水水D.D.碳酸碳酸氢铵氢铵受受热热分解生成二氧化碳气体、氨气和水蒸气分解生成二氧化碳气体、氨气和水蒸气【解析解析】选选D D。气体变为液体或固体，是熵减过程，固体变为液体或气体，。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。是熵增的过程。第15页，此课件共39页哦6.6.某反某反应应：A=B+CA=B+C在室温下不能自在室温下不能自发进发进行，在高温下能自行，在高温下能自发进发进行，行，对该对该反反应过应过程程H、S的判断正确的是的判断正确的是()A.A.H00S000S00C.C.H000D.D.H00S00

9、【解析解析】选选D D。该反应在室温下不能自发反应，而高温下能自发进。该反应在室温下不能自发反应，而高温下能自发进行。根据行。根据H和和S对反应方向的共同影响可推知：对反应方向的共同影响可推知：H00，S00。第16页，此课件共39页哦一、化学反一、化学反应进应进行的方向与行的方向与焓变焓变、熵变熵变的关系的关系1.1.与与焓变焓变的关系：的关系：(1)(1)多数能自多数能自发进发进行的化学反行的化学反应应是放是放热热反反应应。如。如NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+HNaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2 2O(l)O(l)H000第17页，此课件共39页

10、哦(3)(3)还还有一些吸有一些吸热热反反应应在室温条件下不能自在室温条件下不能自发进发进行，但在行，但在较较高高温度下温度下则则能自能自发进发进行。如行。如CaCOCaCO3 3(s)CaO(s)+CO(s)CaO(s)+CO2 2(g)(g)H00(4)(4)结论结论：能量：能量变变化是一个与反化是一个与反应应能否自能否自发进发进行有关的因素，行有关的因素，但不是决定反但不是决定反应应能否自能否自发进发进行的唯一因素。行的唯一因素。高温高温=第18页，此课件共39页哦2.2.与与熵变熵变的关系：的关系：(1)(1)许许多多熵熵增加的反增加的反应应在常温、常在常温、常压压下可以自下可以自发进

11、发进行。如行。如2H2H2 2O O2 2(aq)=2H(aq)=2H2 2O(l)+OO(l)+O2 2(g)(g)S00(2)(2)有些有些熵熵增加的反增加的反应应在常温、常在常温、常压压下不能自下不能自发进发进行，但在行，但在较较高温度下可以自高温度下可以自发进发进行。如行。如CaCOCaCO3 3(s)CaO(s)+CO(s)CaO(s)+CO2 2(g)(g)S00高温高温=第19页，此课件共39页哦(3)(3)少数少数熵熵减小的反减小的反应应，它在一定条件下也可以自，它在一定条件下也可以自发进发进行。如行。如NHNH3 3(g)+HCl(g)=NH(g)+HCl(g)=NH4 4C

12、l(s)Cl(s)S00(4)(4)结论结论：熵变熵变是与反是与反应应能否自能否自发进发进行有关的又一个因素，但不是决定反行有关的又一个因素，但不是决定反应应能否自能否自发进发进行的唯一因素。行的唯一因素。第20页，此课件共39页哦【点拨点拨】焓变、熵变与反应进行的方向焓变、熵变与反应进行的方向(1)(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。能最终判断反应进行的方向。

13、(2)(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，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，即即H大于大于0 0还是小于还是小于0 0；熵变一般看反应前后物质的状态，即固态、；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。液态生成气态物质，还是气态生成固态、液态物质。第21页，此课件共39页哦【微思考微思考】(1)NH(1)NH3 3(g)+HCl(g)=NH(g)+HCl(g)=NH4 4Cl(s)Cl(s)常温下可自常温下可自发进发进行，行，则则影响反影响反应应方方向的主要因素是什么？向的主要因素是什么？提示：提示：

14、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。素是焓变。第22页，此课件共39页哦(2)(2)对对于反于反应应2NO2NO2 2(g)N(g)N2 2O O4 4(g)(g)H00，从能量角度看，从能量角度看该该反反应应是自是自发发的，从的，从熵变熵变角度看角度看该该反反应应能否自能否自发进发进行？行？提示：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，是熵减小的趋势。而从熵变角度看，该反应

15、的正反应使物质的混乱度降低，是熵减小的反应。的反应。第23页，此课件共39页哦【过关题组过关题组】1.1.下列下列说说法中不正确的是法中不正确的是()A.A.体系有序性越高，体系有序性越高，熵值熵值就越小就越小B.B.自自发过发过程可以程可以导导致体系的致体系的熵熵增大增大C.C.吸吸热热反反应应不可以自不可以自发进发进行行D.D.同种物同种物质质气气态时熵值态时熵值最大最大第24页，此课件共39页哦【解题指南解题指南】解答本题应注意以下两点：解答本题应注意以下两点：(1)(1)熵用来表示混乱度，体系越混乱，熵值越高；熵用来表示混乱度，体系越混乱，熵值越高；(2)(2)反应能否自发进行要综合焓

16、变、熵变判断。反应能否自发进行要综合焓变、熵变判断。【解析解析】选选C C。体系越混乱，熵值越高，越有序，熵值越低，。体系越混乱，熵值越高，越有序，熵值越低，A A项正确；项正确；熵增有利于反应自发进行，熵增有利于反应自发进行，B B项正确；有些吸热反应也可以自发进行，项正确；有些吸热反应也可以自发进行，C C项错；同种物质的熵值：项错；同种物质的熵值：S(s)(s)S(l)(l)S(g)(g)，D D项正确。项正确。第25页，此课件共39页哦2.(20142.(2014许许昌高二昌高二检测检测)下列自下列自发发反反应应可用可用焓焓判据来解判据来解释释的是的是()A.2NA.2N2 2O O5

17、 5(g)=4NO(g)=4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g)H=56.7 kJ=56.7 kJmolmol-1-1B.(NHB.(NH4 4)2 2COCO3 3(s)=NH(s)=NH4 4HCOHCO3 3(s)+NH(s)+NH3 3(g)(g)H=74.9 kJ=74.9 kJmolmol-1-1C.2HC.2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)=2H(g)=2H2 2O(l)O(l)H=-286 kJ=-286 kJmolmol-1-1D.CaCOD.CaCO3 3(s)(s)=CaO(s)+COCaO(s)+CO2 2(g)(g)H=178.2 kJ=178.2

18、 kJmolmol-1-1【解析】【解析】选选C C。C C项是放热反应，从焓变角度来看，放热反应有利项是放热反应，从焓变角度来看，放热反应有利于反应自发进行。于反应自发进行。第26页，此课件共39页哦【互互动动探究探究】(1)(1)试举试举例例证证明明题题1 1中中C C项项是否正确。是否正确。提示：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。进行。(2)(2)题题2 2中中C C选项选项在任何条件下都自在任何条件下都自发进发进行行吗吗？为为什么？什么？提示：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不一

19、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。是否自发进行。第27页，此课件共39页哦【变变式式训练训练】能用能用焓焓判据判断下列判据判断下列过过程方向的是程方向的是()A.A.湿的衣服湿的衣服经过经过晾晒晾晒变变干干B.B.硝酸硝酸铵铵溶于水溶于水C.100C.100时时的水蒸气凝的水蒸气凝结结成水成水D.25D.25、101 kPa101 kPa时时2N2N2 2O O5 5(g)=4NO(g)=4NO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g)H=56.7 kJ=56.7 kJmolmol-1-1能自能自发进发进行行第28页，此课件共39页哦【解析解析】选选C C。A

20、 A项，水由液态变为气态，主要是熵判据；项，水由液态变为气态，主要是熵判据；B B项，由固体变项，由固体变为离子，主要是熵判据；为离子，主要是熵判据；C C项，是放热过程，主要是焓判据；项，是放热过程，主要是焓判据；D D项，反应项，反应吸热而自发，主要是熵判据。吸热而自发，主要是熵判据。第29页，此课件共39页哦二、复合判据二、复合判据1.1.复合判据：体系能量降低和混乱度增大都有促使反复合判据：体系能量降低和混乱度增大都有促使反应应自自发进发进行的行的倾倾向。向。判断反判断反应应的自的自发发性必性必须综须综合考合考虑虑反反应应的的焓变焓变和和熵变熵变。在恒温、恒。在恒温、恒压时压时，(1)

21、(1)H000，则则反反应应一定能自一定能自发进发进行；行；(2)(2)H00，S00，则则反反应应一定不能自一定不能自发进发进行；行；(3)(3)H00，S000，S00，反，反应应可能自可能自发进发进行，也可能不行，也可能不自自发进发进行，与反行，与反应应的温度有关。的温度有关。第30页，此课件共39页哦2.2.注意几种情况：注意几种情况：第31页，此课件共39页哦(1)(1)放放热热的的熵熵增加的反增加的反应应，能自，能自发进发进行。行。(2)(2)吸吸热热的的熵熵减少的反减少的反应应，不能自，不能自发进发进行。行。(3)(3)放放热热的的熵熵减少的反减少的反应应，降低温度，有利于反，降

22、低温度，有利于反应应自自发进发进行。行。(4)(4)吸吸热热的的熵熵增加的反增加的反应应，升高温度，有利于反，升高温度，有利于反应应自自发进发进行。行。第32页，此课件共39页哦【微思考微思考】(1)(1)符合符合“H000的化学反的化学反应应在所有温度下反在所有温度下反应应都能自都能自发进发进行行”条件的化学反条件的化学反应应在常温下都能在常温下都能实际发实际发生生吗吗？提示：提示：不一定，不一定，“H000”指的是在温度、压强一定的条件下反应指的是在温度、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，可能自自动发生的趋势，即反应发生的可能性，它并不能说明在

23、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。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。第33页，此课件共39页哦(2)(2)熵熵增大，增大，熵熵减小的反减小的反应应在一定条件下都能自在一定条件下都能自发进发进行，所以行，所以熵熵判据判据无意无意义义，对吗对吗？提示：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。的反应在一定条件下能自发进行，无规律可循。第34页，此课件共39页哦【过关题组】【过关题组】1.(20141.(

24、2014武威高二武威高二检测检测)下列反下列反应过应过程中，程中，H00且且S00的的是是()A.NHA.NH3 3(g)+HCl(g)=NH(g)+HCl(g)=NH4 4Cl(s)Cl(s)B.CaCOB.CaCO3 3(s)=CaO(s)+CO(s)=CaO(s)+CO2 2(g)(g)C.4Al(s)+3OC.4Al(s)+3O2 2(g)=2Al(g)=2Al2 2O O3 3(s)(s)D.HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+HD.HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2 2O(l)O(l)第35页，此课件共39页哦【解解题题探究探究】(1)(1)如

25、何确定反如何确定反应过应过程中程中熵值熵值的的变变化？化？提示：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。态物质时熵增，反之则熵减。(2)(2)能能仅仅依据依据焓变焓变和和熵变熵变判断反判断反应应的方向的方向吗吗？提示：提示：不能，还要结合温度综合判断。不能，还要结合温度综合判断。第36页，此课件共39页哦【解析解析】选选B B。A A项放热、熵减，项放热、熵减，B B项吸热、熵增，项吸热、熵增，C C项放热、熵减，项放热、熵减，D D项项放热、熵减。放热、熵减。第37页，此课件共39页哦2.(20142

26、.(2014淄博高二淄博高二检测检测)对对于化学反于化学反应应能否自能否自发进发进行，下列行，下列说说法中法中错错误误的是的是()A.A.若若H000，任何温度下都能自，任何温度下都能自发进发进行行B.B.若若H00S000S00，低温，低温时时可自可自发进发进行行D.D.若若H00S000S00，高温时可自发进行。，高温时可自发进行。第38页，此课件共39页哦3.3.下列反下列反应应中，常温常中，常温常压压下一定不能自下一定不能自发进发进行的是行的是()A.2KClOA.2KClO3 3(s)=2KCl(s)+3O(s)=2KCl(s)+3O2 2(g)(g)H=-78.03 kJ=-78.03 kJmolmol-1-1 S=+1 110 J=+1 110 Jmolmol-1-1K K-1-1B.CO(g)=C(sB.CO(g)=C(s，石墨，石墨)+O)+O2 2(g)(g)H=110.5 kJ=110.5 kJmolmol-1-1S=-89.36 J=-89.36 Jmolmol-1-1K-1-1第39页，此课件共39页哦