2018年高中化学_第2章 化学反应的方向、限度与速率 2.1 化学反应的方向课件3 鲁科版选修4

第1节化学反应的方向 一 反应的焓变与反应方向1 自发过程在一定条件下 不借助就能自动进行的过程 反之称为非自发过程 2 反应的焓变与反应方向 1 多数能自发进行的化学反应是反应 2 有些吸热反应也能自发进行 3 反应的焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素 但不是唯一因素 外力 放热 导学案反馈 二 反应的熵变与反应方向1 熵 1 概念 描述体系的一个物理量 2 符号 3 单位 混乱度 S J mol 1 K 1 4 大小判据 物质的混乱度 体系的混乱度越大 熵值越 物质的存在状态 同一物质 S g S l S s 物质种类 同一条件下 不同物质的熵值 大 不同 2 熵变 1 概念 总熵与总熵之差 2 符号 3 计算式 S 4 正负判断依据 气体物质的量增大的反应 熵变通常都是 是熵反应 气体物质的量减小的反应 熵变通常都是 是熵反应 生成物 反应物 S S 产物 S 反应物 正值 增大 负值 减小 3 熵变与反应方向 1 熵有利于反应的自发进行 2 某些熵减小的反应在一定条件下也能自发进行 3 反应熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素 但不是唯一因素 增大 三 焓变与熵变对反应方向的共同影响1 反应方向的判据 1 反应能自发进行 2 反应达到平衡状态 3 反应不能自发进行 2 文字描述在 一定的条件下 自发反应总是向的方向进行 直至达到平衡状态 H T S 0 H T S 0 H T S 0 温度 压强 H T S 0 3 适用条件一定的反应 4 局限性仅仅可以用于判断恒温恒压下反应发生的 不能说明反应在该条件下能否 温度和压强 可能性 实际发生 在一定条件下 一个化学反应能否自发进行既与焓变有关又与熵变有关 H T S是温度 压强一定的条件下的判据 而在习题中常见的是恒压下温度与反应方向的关系 互动探究 H T S与反应方向的关系及计算 温度与反应方向的关系如下图 例1 已知温度为298K时氨的分解反应 NH3 g N2 g 3H2 g H 92 38kJ mol 1 S 198 26J mol 1 K 1 1 在298K时 能否自发进行 2 欲使上述反应方向逆转 对温度条件有何要求 解析 通过 H T S计算可知 H T S 33 3kJ mol 1 不能自发进行 若要使反应逆向进行 H T S 0则有T H S 92 38 1000J mol 1 198 26J mol 1 K 1 466K当温度低于466K时反应逆向进行 典题检测 例2 在298K时 下列反应的 H依次为 C8H18 g O2 g 8CO2 g 9H2O l H1 5512 4kJ mol 1C s 石墨 O2 g CO2 g H 393 5kJ mol 1H2 g O2 H2O l H3 285 8kJ mol 1C8H18 g 8C s 石墨 9H2 g S 757 3J mol 1 K 1则298K时 由碳单质生成 mol正辛烷的 H S及 H T S分别为多少 解析 当一个反应逆向发生时 其 H S的数值不变 但符号相反 由单质生成 mol正辛烷的反应为 C s 石墨 H2 g C8H18 g 该反应是辛烷分解反应的逆反应 故 S 757 3J mol 1 K 1 并且此反应的焓变 H H H H 207 8kJ mol 1 所以298K时 H T S 17 86kJ mol 1 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 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的问题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 答案 A 知识小结 1 焓变 熵变与化学反应方向的关系2 H T S与反应方向的关系及计算 1 下列关于冰融化为水的过程判断正确的是 A H 0 S0C H 0 S 0