苏教版选修4 专题2第二单元 化学反应的方向与限度——判断化学反应方向的依据 课件（44张）.ppt

判断化学反应方向的依据 一 自发反应1 自发过程 在一定条件下 不用借助外力作用就能自发进行的过程 2 自发反应 在一定温度和压强下 无需外界帮助就能 的反应 自动进行 微点拨 自发反应是在一定条件下进行的 而不是无条件的进行 3 特征 1 具有方向性 即反应的某个方向在一定条件下是自发进行的 而其逆方向在该条件下肯定是不能自发进行的 2 具有由能量 状态向能量 状态转化的倾向 3 具有趋向于体系混乱度 的倾向 较高 较低 增大 二 化学反应自发进行的判断依据1 焓变与反应的自发性的关系 1 焓判据 绝大多数 h 0 都能自发进行 且反应放出的热量越多 体系能量降低得也越多 反应越完全 反应的 是制约化学反应能否自发进行的因素之一 放热反应 焓变 2 局限 并非所有自发进行的反应都是放热的 有些吸热反应也能自发进行 2 熵变与反应的自发性的关系 1 熵 衡量一个体系混乱度的物理量 用s表示 2 特点 体系的混乱度越大 熵值 同一物质的不同状态的熵值 s s s l s g 越大 3 熵变 反应前后体系熵的变化 用 s表示 即 s s 生成物 s 反应物 s 0为熵增反应 s 0为熵减反应 4 熵判据 熵判据 化学反应的 s 越有利于反应自发进行 熵变是决定化学反应能否自发进行的另一个因素 局限 并非所有自发进行的反应都是熵增反应 有些熵减反应也能自发进行 越大 3 反应自发进行的判断 判断一个反应能否自发进行 要综合考虑 焓变和熵变 自我小测 1 思考辨析 1 凡是焓变小于零的反应都能自发进行 分析 焓变小于零 有利于反应自发进行 但焓变小于零的反应不一定都能自发进行 2 需要加热的反应都不能自发进行 分析 反应是否需要加热与反应能否自发进行无关 3 一定条件下固体硫升华为硫蒸气的过程是熵增加的过程 分析 同一种物质的熵值 气态 液态 固态 4 与外界隔离的体系 自发过程将导致体系的熵减小 分析 体系都有从有序自发转变为无序的倾向 此过程为熵增过程 2 下列反应中熵减少的是 a 食盐晶体溶于水b 电解水生成氢气和氧气c 碳酸氢铵分解d 水蒸气冷凝为水 解析 选d 食盐晶体溶于水的过程属于熵增的过程 故a错误 电解水生成氢气和氧气的过程中 气体的物质的量增加 属于熵增过程 故b错误 碳酸氢铵分解生成氨气 水 二氧化碳 过程中气体的物质的量增加 属于熵增过程 故c错误 水蒸气冷凝为液态水是熵减的过程 故d正确 3 下列反应在一定条件下不能自发进行的是 a cl2 2nabr 2nacl br2b zncl2 fe fecl2 znc ch2 ch2 br2 ch2brch2brd n2 o2 2no 解析 选b cl2的氧化性比br2的强 常温下能够从nabr溶液中置换出br2 反应能自发进行 fe不如zn活泼 不能从zncl2溶液中置换出zn 该反应不能自发进行 乙烯在常温下能够和溴水发生加成反应生成1 2 二溴乙烷 该反应能自发进行 n2和o2在放电条件下能够自发反应生成no 一 化学反应进行的方向与焓变 熵变的关系 核心突破 1 与焓变的关系 1 多数能自发进行的化学反应是放热反应 如naoh aq hcl aq nacl aq h2o l h 0 2 有不少吸热反应也能自发进行 如nh4hco3 s ch3cooh aq co2 g ch3coonh4 aq h2o l h 0 3 还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caco3 s cao s co2 g h 0 4 结论 能量变化是一个与反应能否自发进行有关的因素 但不是决定反应能否自发进行的唯一因素 2 与熵变的关系 1 许多熵增加的反应在常温 常压下可以自发进行 如2h2o2 aq 2h2o l o2 g s 0 2 有些熵增加的反应在常温 常压下不能自发进行 但在较高温度下可以自发进行 如caco3 s cao s co2 g s 0 3 少数熵减小的反应 它在一定条件下也可以自发进行 如nh3 g hcl g nh4cl s s 0 4 结论 熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素 但不是决定反应能否自发进行的唯一因素 典题通关 1 下列反应过程中 h 0且 s 0的是 a nh3 g hcl g nh4cl s b caco3 s cao s co2 g c 4al s 3o2 g 2al2o3 s d hcl aq naoh aq nacl aq h2o l 解析 选b a是熵减的放热反应 c是熵减的放热反应 d是放热反应 只有b是熵增的吸热反应 2 2017 宁波高二检测 在下面的自发过程中 其中能用熵判据解释的是 a 水由高处流向低处b 2h2 g o2 g 2h2o l h 483 6kj mol 1c 墨水滴在水中会扩散到整个水体d 10 的液态水自动结冰成为固态 解析 选c 水由高处流向低处 是由于高处的水势能较大 与熵判据无关 故a错误 反应能自发进行 与反应放热有关 故b错误 溶液从高浓度向低浓度扩散 是一个溶质混乱度增大的自发过程 可以用熵判据进行解释 故c正确 10 的液态水自动结冰成为固态 不能用熵判据解释 故d错误 二 反应方向判断的复合判据 核心突破 1 复合判据 体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向 判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变 在恒温 恒压时 1 h0 则反应一定能自发进行 2 h 0 s0 s 0 反应可能自发进行 也可能不自发进行 与反应的温度有关 2 注意几种情况 拓展深化 反应是否自发进行时温度的判断可从如下角度去理解温度的因素 反应熵增而吸热 若要自发则需要外界提供能量 故需在高温下才能自发 反应熵减而放热 自发进行时不需要外界提供能量 故较低温度可自发 简单可记为 放热则低温 吸热则高温 典题通关 典例 下列说法错误的是 a 8nh3 g 6no2 g 7n2 g 12h2o g h0的反应在任何温度下反应都能自发进行 c 借助于外力能自发进行的过程 其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态d 由能量判据 以焓变为基础 和熵判据组合而成的复合判据 更适合于所有的过程 解析 选c 该反应的 s 0 h0 则 h t s 0 在任何温度下反应都能自发进行 b正确 自发进行的过程一般为放热过程 对外做功 高能状态转化为低能状态 借助于外力能自发进行的过程是非自发过程 和自发过程相反 c错误 d正确 延伸探究 举出 h0的反应方程式 提示 2na 2h2o 2naoh h2 过关训练 已知 nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g h 74 9kj mol 1 下列说法中正确的是 a 该反应中熵变 焓变皆大于0b 该反应是吸热反应 因此一定不能自发进行c 碳酸盐分解反应中熵增加 因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行d 能自发进行的反应一定是放热反应 不能自发进行的反应一定是吸热反应 解题指南 解答本题要注意以下两点 1 反应 nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g h 74 9kj mol 1是熵增大的反应 反应是吸热反应 焓变大于0 2 h0 反应在任何温度下都能自发进行 解析 选a 依据反应的特征分析 nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g h 74 9kj mol 1 反应是熵增大的反应 s 0 反应是吸热反应焓变大于0 h 0 故a正确 该反应是吸热反应 h 0 s 0 高温下反应可以自发进行 故b错误 碳酸盐分解反应中熵增加 s 0 反应是吸热反应 h 0 则低温下碳酸盐分解是非自发进行的 故c错误 能自发进行的反应不一定是放热反应 不能自发进行的反应不一定是吸热反应 故d错误 补偿训练 已知反应feo s c s co g fe s h 0 假设 h s不随温度变化而变化 下列叙述中正确的是 a s 0b 常温下