高考化学一轮复习 （基础探究+精要解读+实验探究） 24化学反应进行的方向课件 新人教版选修4.ppt

1 什么是能量最低原理 提示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 第四节化学反应进行的方向 2 焓变是什么 提示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kj mol 1 从宏观角度分析 h h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 自发地 方向性 不自发 笃学二化学反应进行方向的判据1 焓判据2 熵判据 1 熵 体系倾向 密闭容器 含义 科学家用 符号为 来量度这种混乱 或无序 的程度 特点 同一种物质不同状态时熵值大小为s g s l s s 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 3 复合判据综合考虑和的复合判据 将更适合于所有的过程 只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的 熵 s 大于 增大 增加 熵增 熵变 焓判剧 熵判剧 慎思1 自发反应一定能发生反应 而非自发反应一定不能发生反应吗 提示自发反应 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 提示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 吸热反应一定不能自发进行吗 举例说明 提示不一定 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 2 8h2o与氯化铵的反应 2n2o5 g 4no2 g o2 g h 56 7kj mol nh4hco3 s ch3cooh aq co2 g ch3coonh4 aq h2o l h 37 3kj mol 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 1200k 下则能自发进行d 放热过程 h 0 或熵增加 s 0 的过程一定是自发的 提示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 答案d 1 与焓变的关系 2 与熵变的关系 下列说法正确的是 a h 0 s 0的反应在温度低时不能自发进行b nh4hco3 s nh3 g h2o g co2 g h 185 58kj mol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 例 解析依据反应自发进行的复合判据 h t s 0知 a项 h 0 s 0 则 h t s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 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 h 0 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 答案b 一个化学反应能否自发进行 既与反应的焓变有关 又与反应的熵变有关 在等温 等压条件下 化学反应的方向是由反应的焓变和熵变共同决定的 反应方向的判据为 h t s0 反应不能自发进行 当在等温 等压条件下 自发反应总是向 h t s 0的方向进行 直至达到平衡状态 实验探究八化学反应自发进行的判断依据 解析化学反应中的 h s均会随温度的变化而变化 这种变化有时可以忽略不计 但有时也会对反应的自发性判断有着较为重要的影响 小明计算时选用的数据是298k时的 h s 若这时的数据套用700k的温度 肯定会出现误差 甚至是错误 若题目不作特别说明 一般可以认为忽略温度带来的影响 计算时还要注意熵变的单位往往是j mol 1 k 1 而焓变单位是kj mol 1 必须考虑单位换算 答