苏教高中化学专题时.pptx

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1、学习重点1.判断化学反应进行方向的两个相关联的判据能量判据、熵判据，联系日常生活中的实例，理解熵的含义，结合可逆反应的特点及所学化学平衡理论，了解化学反应进行的方向的判断方法。2化学平衡状态的建立。第1页/共41页课时1化学反应的方向及判断第2页/共41页1在一定温度和压强下，就能的反应叫做自发反应。2自然界中的许多自发过程，无论是过程和过程，都有由状态向状态转化的倾向。无需外界帮助自动进行物理化学能量较高能量较低第3页/共41页3对于化学反应而言，绝大多数放热反应都能进行，且反应放出的热量越多，体系，反应越完全。可见，反应的是制约化学反应能否自发进行的因素之一。4并非所有自发进行的化学反应都

2、是。例如，硝酸铵溶于水是一个，但常温下能；碳酸钙的分解反应需，但在高温下也能自发进行。自发能量降低得也越多焓变放热的吸热过程自发进行吸收大量的热第4页/共41页1“自发反应一定能自动进行，而非自发反应一定不能发生”，这句话对吗？说明理由。【思考提示】不对。某些自发反应需在一定条件下才能自动进行，非自发反应具备了一定条件也能发生。如甲烷燃烧是自发反应，但需点燃或加热才能反应；石灰石分解为氧化钙和二氧化碳为非自发反应，但在高温下可以发生。第5页/共41页5除热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是。大多数自发反应有趋向于体系的倾向。衡量一个体系混乱度的物理量叫做，用符号表示。一个由大量微粒

3、构成的体系中，微粒之间无规则排列的程度越大，体系的熵 。6反应前后体系叫做反应的熵变，用表示。如果发生变化后体系的混乱度增大，该过程的；反之，。化学反应的S越大，越反应自发进行。体系的混乱度混乱度增大熵S越大SS0S0有利于熵的变化第6页/共41页2是否S0的过程一定能自发进行，S0，只能说明该过程有自发进行的倾向，而这个过程是否一定会发生则不能确定；SSm(l)Sm(s)，所以水蒸气凝结为液态的水为熵减过程；对于有气体参与的化学反应(气体参与反应时气体既可以是反应物也可以是产物)，气态物质的物质的量增大的化学反应，其熵变通常是正值，是熵增大的反应，反之，气态物质的物质的量减小的化学反应，其熵

4、变通常是负值，是熵减小的反应，因此氨气和氯化氢反应生成氯化铵晶体为熵减过程，而固体(NH4)2CO3分解生成二氧化碳、氨气和水为熵增过程。第18页/共41页【答案】AD【规律方法】除自发的化学反应外，还有一类自发过程，例如放在同一密闭容器中的气体或液体物质(也包括能够挥发的固态物质)的蒸气，不需要外界的任何作用，气态物质会通过分子的扩散自发地形成均匀混合物。这种现象可以推广到相互接触的固体物质体系，经过长期放置后，人们能够找到通过扩散而进入另一种固体中的原子或分子(这种现象可以作为纯物质难以保存的最本质的解释)。第19页/共41页为了解释这样一类与能量状态的高低无关过程的自发性，人们提出在自然

5、界还存在另一种能够推动体系变化的因素，即在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无序的倾向。科学家把这种因素称作熵。第20页/共41页2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即时突破即时突破第21页/共41页解析：选BC。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错误；同种物质气态时，混乱程度最大

6、，所以熵值也最大，D正确。第22页/共41页1用焓变和熵变的复合判据判断反应的方向体系的自由能变化(符号为G，单位为kJ/mol)综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用于化学反应自发进行的方向的判断，GHTS。要点三焓变与熵变对反应方向的共同影响第23页/共41页(1)当H0时，G0，S0，反应不能自发进行。(3)当H0，S0或H0，S0时，反应是否自发进行与温度有关，在一定温度下可使G0，即反应达平衡状态。第24页/共41页2用复合判据判断反应方向的有关规律(1)放热的熵增加反应一定能自发进行，放热的熵减小反应或熵无明显变化的反应，也可能自发进行，如氢气燃烧、甲烷燃烧等。(2)吸热的熵减小反

7、应一定不能自发进行，而吸热的自发过程一定是熵增加的过程，如冰的融化。(3)无热效应的自发过程是熵增加的过程。如两种理想气体的混合。第25页/共41页(4)当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，可能某一因素占主导地位。(5)此外，如果焓变和熵变的作用相反且相差不大时，温度有可能对反应的方向起决定性作用。第26页/共41页1焓变和熵变都与反应的自发性有关，又都不能独立地作为自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变。2根据HTS0，所以该反应不能自发进行。【答案】在100 kPa、298.15 K时石灰石的分解反应为非自发反应，不能自发进行。(1)据本题反应提供的数

8、据分析，温度能否成为反应方向的决定因素？(2)温度若能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度是多少？第29页/共41页【提示】(1)因该反应H0，S0，且焓变和熵变的数值相差不大，故温度能影响反应进行的方向。(2)据GHTS178.3 kJmol1/160.4103 kJmol1K11111.6 K，所以CaCO3自发进行分解的最低温度为1111.6 K。第30页/共41页1下列有关自发反应的说法正确的是()A自发反应一定是S0的反应B自发反应一定是H0的反应C自发反应在任何条件下都能自动进行DH0的反应一定是自发反应第31页/共41页解析：选D。反应能否自发进行的判据是HTS，只单独用S或

9、H的大小无法判断反应能否自发进行，A、B错误；当HTS0时，反应一定自发进行，D正确；过程的自发性只能用于判断过程的方向，自发反应是否一定能进行还要看具体的条件，若改变某种条件，可能出现相反的结果。第32页/共41页2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C100 时的水蒸气凝结成水D25、101 kPa时，2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7 kJ/mol能自发进行第33页/共41页解析：选C。湿衣服经过晾晒变干和硝酸铵溶于水都是自发过程，该过程虽然吸收热量，但熵值增大，熵增效应超过了能量效应；100 时水蒸气凝结成水是自发过程，因为该过程释放

10、了能量，使体系能量降低，符合题意；D项中反应是吸热反应，同时又是熵增反应，熵增效应同样超过了能量效应，不能只根据焓变来判断反应进行的方向。第34页/共41页3已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。根据所学知识判断，下列反应中，在任何温度下都不自发进行的是()A2O3(g)=3O2(g)H0CN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H0第35页/共41页解析：选B。放热反应、熵增加的反应有利于自发进行，即HTS0的反应一定非自发，即吸热反应、熵减小的反应一定非自发。第36页/共41页4已知在等温条件下，化学反应方向的判据为：HTS0，反应能逆向自发进行。(其中H为焓变，S为熵变，T为

11、热力学温度，单位为K)设反应A(s)=D(g)E(g)HTS(450011T)J/mol，要防止反应发生，温度必须()第37页/共41页A高于409 KB低于136 KC高于136 K而且低于409 KD低于409 K解析：选A。要防止反应的发生，只要使HTS0即可，所以T409 K，A正确。第38页/共41页5已知298 K时由石墨生成金刚石反应的H1.895 kJmol1，HTS2.866 kJmol1，又知石墨的熵S石5.694 Jmol1K1，求金刚石的熵S金，这两种碳的同素异形体哪种更有序？(化学反应的熵变是产物的总熵与反应物的总熵之差)第39页/共41页解析：石墨生成金刚石反应为C(s，石墨)=C(s，金刚石)，HTSHT(S金S石)2.866 kJmol1，即1.895 kJmol1298 K(S金5.694)103 kJmol1K12.866 kJmol1，解得S金2.436 Jmol1K1。通过上面的计算知S金S石，则金刚石比石墨更有序。答案：S金2.436 Jmol1K1，金刚石更有序。第40页/共41页感谢您的观看！第41页/共41页