【开学大礼包】高中化学 2.4化学反应进行的方向课件 新人教版选修4.ppt

1 在一杯水中放入适量蔗糖 过一段时间后整杯水都会变甜 在房间内打开一瓶香水 过一段时间后在整个房间内都会闻到芳香气味 由此你可得出什么结论 提示 溶质的溶解及溶质分子在水中的扩散作用是一个自发过程 气体在空气中的扩散也是一个自发过程 2 为什么日常用的铁器会生锈 铜会长出铜绿 而铁锈不会变为铁 铜绿不会变为铜呢 提示 金属腐蚀是一个放热的自发过程 而金属化合物变为单质是一个非自发过程 3 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 如碳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 典例1 双选 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 思路点拨 1 明确熵增 熵减的判断方法 2 理解自发过程与 h s的关系 自主解答 选b c 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不正确 同种物质气态时 混乱程度最大 所以熵值也最大 1 放热反应是否都能自发进行 吸热反应是否都不能自发进行 提示 1 多数能自发进行的化学反应是放热反应 例如 酸碱中和反应 2 有些吸热反应也能自发进行 例如 nh4hco3 s nh3 g h2o g co2 g h 185 57kj mol 1 3 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 例如 caco3的分解反应 2 熵增的反应是否都能自发进行 熵减的反应是否都不能自发进行 提示 1 许多熵增的反应在常温 常压下可以自发进行 例如 2h2o2 aq 2h2o l o2 g 2 有些熵增的反应在常温 常压下不能自发进行 但在较高温度下可以自发进行 例如 caco3 s cao s co2 g 3 铝热反应是熵减的反应 它在一定条件下也可以自发进行 例如 2al s fe2o3 s al2o3 s 2fe s 3 试比较h2o s h2o l h2o g 的熵的大小 提示 同种物质不同状态时 体系的混乱度越大 其熵也越大 因此水的三种状态的熵的大小为s h2o g s h2o l s h2o s 典例2 2010 广州高二检测 下列关于判断过程的方向的说法正确的是a 所有自发进行的化学反应都是放热反应b 高温高压下可以使石墨转化为金刚石的过程是自发过程c 由焓判据和熵判据组合而成的复合判据 将更适合于所有的过程d 同一物质的固 液 气三种状态的熵值相同 思路点拨 1 自发反应的特点 2 物质的熵变规律 3 焓变 熵变对反应方向的共同影响 自主解答 选c 有些吸热反应也可以自发进行 故a错误 b项高温高压下 石墨转化为金刚石 要吸收能量 无法判断是否是自发过程 b错误 d项中同一物质 气态时熵值最大 液态次之 固态最小 知识点一 自发过程和自发反应1 下列过程是非自发的是 a 水由高处向低处流b 天然气的燃烧c 铁在潮湿空气中生锈d 室温下水结成冰 解析 选d 自然界中水由高处向低处流 天然气的燃烧 铁在潮湿空气中生锈 室温下冰的融化 都是自发过程 其逆反应都是非自发的 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 与外界隔离的体系 自发过程将导致体系的熵减小d 25 1 01 105pa时 2n2o5 g 4no2 g o2 g 是熵增的反应 解析 选c 熵指的是混乱程度 越混乱其熵值越大 对于同一物质 固 液 气三态熵值逐渐增大 故a b正确 自发过程是熵增的过程 故c错误 对于d选项中的反应 由于反应后分子数增多 故熵值增大 3 2010 杭州高二检测 下列说法不正确的是 a 焓变是一个反应能否自发进行的相关因素 多数放热反应能自发进行b 自发进行的反应一定能迅速进行c 在同一条件下不同物质有不同的熵值 其体系的混乱程度越大 熵值越大d 一个反应能否自发进行 由焓变和熵变共同决定 解析 选b 反应能否迅速进行是反应速率问题 反应能否自发进行是化学反应进行的方向问题 二者无必然联系 知识点二 化学反应方向的判断4 自发进行的反应不可能是 a 吸热反应b 放热反应c 熵增加反应d 熵减少且吸热的反应 解析 选d 当 h 0 s 0 反应一定能自发进行 h 0 s 0或 h 0 s 0 反应可能自发进行 h 0 s 0 反应不能自发进行 5 反应ch3oh l nh3 g ch3nh2 g h2o g 在某温度时能自发向正反应方向进行 若该反应的 h 17kj mol 1 h s 17kj mol 1 则下列关系中正确的是 a h 0 h t s0c h 0 h t s 0d h0 又因为该反应在某温度时能自发向正反应方向进行 说明 h t s 0 即选a 1 2010 宿迁高二检测 下列说法中正确的是 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c 熵增加且放热的反应一定是自发反应d 非自发反应在任何条件下都不能实现 解析 选c 反应的自发性同时受焓变和熵变的影响 放热反应不一定都是自发的 吸热反应不一定都是非自发的 自发反应不一定是熵增大 非自发反应不一定是熵减小或不变 反应能不能发生受外界条件的影响 非自发反应在一定条件下也可能发生 2 能用焓判据判断下列过程的方向的是 a 水总是自发地由高处往低处流b 放热反应容易自发进行 吸热反应不能自发进行c 有序排列的火柴散落时成为无序排列d 多次洗牌以后 扑克牌毫无规律混乱排列的几率大 解析 选a a中水总是自发地由高处往低处流 有趋于向最低能量状态转变的倾向 b中有些吸热反应也可以自发进行 c中有序排列的火柴散落时成为无序排列 有趋于最大混乱度的倾向 属于熵判据 d项也属于熵判据 3 2010 鞍山高二检测 下列反应中 熵减小的反应是 a nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g b 2n2o5 g 4no2 g o2 g c mgco3 s mgo s co2 g d 2co g 2c s o2 g 解析 选d 固体变为溶液或反应生成气体的过程都是熵增加的过程 反应过程中气体物质的量增加的过程也是熵增加的过程 故a b c为熵增加的反应 d为熵减小的反应 4 2010 宁波高二检测 某化学反应其 h 122kj mol 1 s 231kj mol 1 k 1 则此反应在下列哪种情况下可自发进行 a 在任何温度下都能自发进行b 在任何温度下都不能自发进行c 仅在高温下自发进行d 仅在低温下自发进行 解析 选a 当 g h t s 0时反应自发进行 所以该反应在任何温度下都能自发进行 5 石墨 金刚石燃烧的热化学方程式分别为c 石墨 o2 g co2 g h 393 51kj mol 1c 金刚石 o2 g co2 g h 395 41kj mol 1关于金刚石和石墨的相互转化 下列说法正确的是 a 石墨转化成金刚石是自发进行的过程b 金刚石转化成石墨是自发进行的过程 c 金刚石比石墨更稳定d 金刚石比石墨能量低 解析 选b 由热化学方程式可知 石墨比金刚石能量低 1mol石墨转化为1mol金刚石需吸收1 9kj的热量 金刚石转化为石墨是放热反应 因此金刚石转化为石墨是自发进行的过程 物质所具有的能量越低越稳定 二 非选择题 本题包括1小题 共10分 6 判断下列反应的熵值的变化 在每小题后面的横线上填上 增加 减小 或 无明显变化 1 2h2 g o2 g 2h2o l 2 h2 g cl2 g 2hcl g 3 nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g 4 cu s cl2 g cucl2 s 5 将少量kno3晶体溶解水中 解析 判断熵值变化的依据是同温同压下 气态熵值 液态熵值 固态熵值 状态都是气态时 看物质的量的多少 物质的量越多 熵值越大 故 1 减小 2 无明显变化 3 增加 4 减小 5 kno3溶于水时kno3 k no3 自由移动离子数目增多 因此熵值变大 答案 1 减小 2 无明显变化 3 增加 4 减小 5 增加 1 5分 灰锡结构松散 不能用于制造器皿 而白锡结构坚固可以制造器皿 现把白锡制造的器皿放在0 100kpa的室内存放 它会不会变成灰锡而不能继续使用 已知在0 100kpa条件下白锡转化为灰锡的反应 焓变和熵变分别为 h 2180 9j mol 1 s 6 61j mol 1 k 1 a 会变b 不会变c 不能确定d 升高温度才会变 解析 选a 在等温 等压条件下 自发反应总是向着 h t s 0的方向进行 直至达到平衡状态 因此 在0 100kpa条件下 白锡会不会变为灰锡就转化为求算反应白锡 灰锡的 h t s的问题 h t s 2180 9j mol 1 273k 6 61j mol 1 k 1 376 37j mol 1 0 因此在该条件下白锡会变为灰锡 2 5分 2010 大庆高二检测 对于化学反应能否自发进行 下列说法中错误的是 a 若 h0 s 0低温时可自发进行c 若 h 0 s0任何温度下都能自发进行 解析 选b 根据 g h t s知 g0反应不能自发进行 当 h0 若 g0时 h t s0 s0 不能自发进行 c正确 当 h 0 s 0时 h t s 0时 t为高温 故b错误 3 10分 已知下列数据 cao s so3 g caso4 s h 401 9kj mol 1试通过计算说明能否用cao s 吸收高炉废气中的so3气体以防止so3污染环境 解析 根据已知数据求得 s 107 0j mol 1 k 1 39 75j mol 1 k 1 256 65j mol 1 k 1 189 4j mol