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文档简介
2-4-1化学反应进行的方向学习目标: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、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。学习重难点:能利用能量判椐、熵判椐和复合判据对反应进行方向的判断。自主学习一、自发过程和自发反应1、自发过程:在一定条件下不需要外力作用就育。如:水由高处往低处流,自由落体,电流由电位高的地方向电位低的地方流,铁器暴露于潮湿的空气中会生锈,室温下冰块会融化,……这些都是自发过程。2、自发反应:在给定的一组条件下,一个反应可以进行到显著程度,就称为自发反应。二、焓判据(能量判椐)经验表明,那些不用借助外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是:体系能量趋向于从高能态转变为低能状态,这时体系会对外部做功或者释放能量,由此总结而得的经验规律就是所谓的焓判据。也称能量判据。放热反应过程中体系能,因此具有进行的倾向,科学家提出用来判断反应进行的方向,这就是焓判据。请写出一个自发的放热反应和自发的吸热反应。三、熵判据(混乱度判椐)在密闭条件下,体系有从自发转变为的倾向。因为与有序体系相比,体系“更加稳定”科学家用(符号为)来量度这种(或)的程度。请写出一个自发的熵增反应TOC\o"1-5"\h\z和自发的熵减反应。在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即(符号为)大于零,这个原理叫做。在用来判断过程的方向时,就称为。对于同一种物质,固、液、气三种状态时熵增值由大到小排列依次为:。相同状态下的混合物和纯净物熵增值比较:>。
四、复合判据——自由能变化体系自由能变化的符号为,单位为,AG=。(注意:T的单位是"K”,不是"°C”)△G=AH-TAS<0反应能自发进行△G=AH-TAS=0反应达到平衡状态△G=AH-TAS>0反应不能自发进行五、化学反应进行的方向事实告诉我们,过程的自发性只能用于判断,不能判断过程是否一定发生和过程发生的速率。综合考虑和组合而成的,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。合作探究:一、思考:“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?请举例说明理由。、判断如下过程是“自发”还是“非自发”变化能量的变化进行的方向水从高处往低处流高能量向低能量转化中和反应放热反应铁生锈碳的燃烧冰融化吸热过程Ba(OH)2・H2O(s)与NH4C1⑸反应从上述数据,你可以得到的结论是:三、判断如下过程是“自发”还是“非自发”变化混乱度的变化进行的方向酚酞滴入氢氧化钠溶液中混乱度增大气体的扩散硝酸铵溶于水CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)Ag+(aq)+CI-(aq)=AgCl(s)
NH3(g)+HCI(g)=NH4CI(s)从上述数据,你可以得到的结论是:四、复合判据的应用焓变△H熵变△S自由能变化△G=AH-TAS自发性<0>0<0<0>0>0>0<0从上述数据,你可以得到的结论是:巩固练习:1.判断题TOC\o"1-5"\h\z(1)能自发进行的反应一定能迅速发生反应()(2)非自发进行的反应一定不可能发生反应()(3)冰融化过程其熵值增加()(4)放热的熵增加的反应一定能自发进行()(5)吸热的熵减小的反应一定不能自发进行()(6)如果焓变和熵变的作用相反时,无法判断反应是否能自发进行。()(7)碳铵分解是吸热反应,根据能量判据,此反应不能自发分解()2.下列变化的熵变大于零的是()烏0(1)—H2O(g)B.CO2(g)—>CO2⑸C.NaOH(aq)+HCI(aq)=NaCI(aq)+H2O(l)D.NH3(g)+HCI(g)=NH4CI(s)已知反应3O2已知反应3O2(g)=2O3(g)的厶H<0、A.该反应在任何情况下均能自发进行C.该反应在一定条件下能自发进行下列说法不正确的是()A.铁生锈、氢燃烧均为自发放热过程C.无热效应的自发过程是不存在的下列过程属于熵增加的是()A.一定条件下,水由气态变为液态△S>0,对此反应叙述正确的是()该反应在任何情况下均不能自发进行D.条件不足,无法判断B.冰融化过程其熵值增加D.同一物质固态时熵值最小B.高温高压条件下使石墨转化为金刚石C.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)D.散落的火柴的无序排列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,熵值越大与外界隔离的体系,自发过程将导致体系的熵减小D.25°C、1.01x105Pa时,2叫05(g)=4NO2(g)+O?()是熵增的反应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.室温下水结成冰高炉炼铁常用焦炭还原三氧化二铁得到生铁。请运用所学知识判断用焦炭还原氧化铝的可能性。已知298K下反应:2Al2O3(s)+3C(s)T4Al(s)+3CO2(g)△H=+2171KJ/mol,△二+635.5J/(mol・K)煤中含有硫,燃烧时会产生有害的SO2,用生石灰可以消除SO2消除污染,其反应为CaOs)+SO2(g)=CaSO3⑸,当298K,1.01x105Pa时,此反应的AH=-402.0KJ/mol,^S=-345.7J/(mol・K),在室温下自发进行,则保持此反应自发进行的最高炉温是多少?自主学习略合作探究:{(c"・&D))q1、t(A)}n2、(1)反应(2)是否达到化学平衡(3)温度3、温度4、为积条件确定,化学反应方程式确定探究一16探究二(1)增大减小(2)a:b1:1(3)都增大不变都减小练习1D2b巩固练习:1.D2.B3.D4.AC自主学习一、自发过程和自发反应1.自动进行2..自发二、焓判据(能量判椐)TOC\o"1-5"\h\z降低;自发;焓变;中和反应;2N0==4N0(g)+0(g)△H=+56.76KJ/mol。三、熵判据(混乱度判椐)有序;无序;无序;熵;S;混乱;无序;CaCO+2HCl=CaCl+H0+C0f;NH+HCl=NHCl。322234熵变;△S;熵增原理;熵判据;气体〉液体〉固体;混合物;纯净物。四、复合判据——自由能变化△G;KJ/mol;△G=_AH-TAS五、化学反应进行的方向过程的方向;焓判据;熵判据;复合判据合作探究一、不对。某些自发反应需要在一定条件下进行,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;石灰石分解成氧化钙和二氧化碳为非自发反应,在高温下可以发生。。
、判断如下过程是“自发”还是“非自发”变化能量的变化进行的方向水从高处往低处流高能量向低能量转化自发中和反应放热反应自发铁生锈放热反应自发碳的燃烧放热反应自发冰融化吸热过程自发Ba(OH)HO(s)与NHCl(s)反应224吸热反应自发从上述数据,你可以得到的结论是:焓判据不能独立地作为反应自发性的判据,有些吸热的反应也可自发进行三、判断如下过程是“自发”还是“非自发”变化混乱度的变化进行的方向酚酞滴入氢氧化钠溶液中混乱度增大自发气体的扩散混乱度增大自发硝酸铵溶于水混乱度增大自发CaCO(s)=CaO(s)+CO(g)32混乱度增大自发Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s)混乱度减小自发NH(g)+HCl(g)=NHCl(s)34混乱度减小自发从上述数据,你可以得到的结论是:熵判据不能独立地作为反应自发性的判断,有些熵减的过程也可自发进行。四、复合判据的应用焓变△H熵变△S自由能变化△G=△H-TAS自发性<0>0<0自发<0<0低温<0自发高温〉0不自发>0>0高温〉0自发
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