高中化学化学反应原理课件21化学反应的方向（30张）

第1节化学反应的方向第2章化学反应的方向、限度与速率学习目标定位知道自发过程和自发反应的主要特点，知道焓判据、熵判据的含义，会用焓变和熵变判断反应进行的方向。一化学反应方向与焓变、熵变的关系达标检测提升技能二焓变与熵变对反应方向的共同影响内容索引一化学反应方向与焓变、熵变的关系新知导学1.反应焓变与反应方向(1)分析下列反应进行的方向与ΔH之间的关系①NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)，酸碱中和反应是___热反应，ΔH__0，常温下___自发进行。②2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)，该反应___热反应，ΔH___0，常温下___自发进行。③NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)

ΔH>0，该反应在常温下___自发进行。④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)

ΔH>0，该反应在常温下_____自发进行，但在较高温度下___自发进行。放<能放<能能不能能(2)反应焓变与反应方向的关系自发进行的化学反应多数是___热反应，也有些是___热反应，因此，反应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。2.反应熵变与反应方向(1)熵的概念自发过程的体系趋向于由_____转变为____，体系的混乱度_____。熵是用来描述_________________物理量，其符号为S。熵值越大，体系的______越大。(2)影响熵大小的因素①同一条件下，不同的物质熵值____。吸放增大有序混乱度体系混乱度大小的不同无序②同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)___S(l)___S(s)。(3)反应熵变：_____________和___________之差称为反应熵变，符号为ΔS。产生气体的反应，气体的物质的量增大的反应，ΔS___0。(4)反应熵变与反应方向的关系自发进行的化学反应多数是_______的反应，也有些_______的化学反应在一定条件下能自发进行。可见，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。>>反应产物总熵反应物总熵熵增加>熵减小化学反应方向与焓变、熵变的关系(1)从焓变(能量)角度：ΔH___0，有利于反应自发进行。(2)从熵变角度：ΔS___0，有利于反应自发进行。(3)在实际的化学反应中，若ΔH与ΔS符号相同时，对化学反应的方向的影响作用出现矛盾，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。<>归纳总结

1.碳铵(NH4HCO3)在室温下就能自发地分解产生氨气，下列有关说法中正确的是A.碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，

使体系的熵增大B.碳铵分解是因为外界给予了能量C.碳铵分解是吸热反应，根据焓判据，不

能自发分解D.碳酸盐都不稳定，都能自发分解活学活用答案解析本题考查化学反应进行方向的判据，放热反应常常是容易进行的过程，吸热反应有些也是自发反应；自发反应的熵不一定增大，可能减小，也可能不变。过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体的条件。

2.下列说法中不正确的是A.体系有序性越高，熵值就越低B.自发过程可以导致体系的熵增大C.吸热反应不可以自发进行D.同种物质气态时熵值最大答案二焓变与熵变对反应方向的共同影响1.用焓变和熵变的复合判据判断反应的方向(1)由焓判据知___热反应是易进行的；由熵判据知熵值____是自发的。很多情况下用不同的判据判定同一个反应，可能会出现相反的判断结果。(2)复合判据是__________。即综合考虑焓变和熵变对体系的影响，判断反应进行的方向。(3)在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔH－TΔS___0的方向进行，直至达到平衡状态。ΔH－TΔS___0反应能自发进行ΔH－TΔS___0反应达到平衡状态ΔH－TΔS___0反应不能自发进行新知导学增加放ΔH－TΔS<<＝>2.已知反应：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在298K、101kPa的条件下，其ΔH＝－113.0kJ·mol－1，ΔS＝－145.3J·mol－1·K－1。该反应____(填“能”或“不能”)用于消除汽车尾气中的NO，理由为________________________________________________________________。

能该反应的ΔH－TΔS＝－69.7kJ·mol－1<0，说明该反应在理论上可自发进行答案解析ΔH－TΔS＝－113.0kJ·mol－1－298K×(－145.3×10－3kJ·mol－1·K－1)＝－69.7kJ·mol－1<0，故理论上该反应能自发进行。(1)复合判据判断反应方向的有关规律归纳总结(2)反应发生的条件有多种，ΔH－TΔS这个判据只能用于温度、压强一定下的反应，不能用于其他条件(如温度、体积一定)下的反应。(3)反应的自发性只能判断方向性，反应能否实现，还要看具体的反应条件。

3.已知反应：2CO(g)===2C(s)＋O2(g)。设ΔH和ΔS不随温度而变化，下列说法正确的是A.低温下是自发反应B.高温下是自发反应C.低温下是非自发反应，高温下是自发反应D.任何温度下都是非自发反应活学活用答案因为碳的不完全燃烧是放热反应，故该反应是吸热反应，且是熵减反应，在任何温度下都是非自发反应。

解析4.回答下列问题：(1)用钌的配合物作为催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，该反应的ΔH___(填“>”“<”或“＝”，下同)0，ΔS___0，在低温下，该反应______(填“能”或“不能”)自发进行。>

答案

解析不能>

该反应为吸热反应，化学反应后气体的化学计量数之和增加，所以ΔH>0，ΔS>0，故低温下ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。(2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式为2NO(g)＋2CO(g)

2CO2(g)＋N2(g)。该反应在常温下能够自发进行，则反应的ΔH___(填“>”“<”或“＝”)0。答案

解析<

因为ΔS<0，且ΔH－TΔS<0，故ΔH<0。(3)已知在100kPa、298.15K时石灰石分解反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的ΔH>0，ΔS>0，则：①该反应常温下_____(填“能”或“不能”)自发进行。②据本题反应数据分析，温度___(填“能”或“不能”)成为反应方向的决定因素。答案

解析不能该反应的ΔH>0，ΔS>0，属于熵增加的吸热反应，故在高温下该反应能够自发进行。能常温下石灰石不分解。答案

解析(5)某吸热反应能自发进行，则该反应的ΔS___(填“>”或“<”)0。(4)已知CaSO4(s)＋CO(g)

CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH＝218kJ·mol－1，该反应能够自发进行的反应条件是______。答案

解析高温吸热反应能自发进行，即ΔH>0，ΔH－TΔS<0，又知T>0，故ΔS>0。>自发反应的条件是ΔH－TΔS<0，即ΔH<TΔS，ΔH＝218kJ·mol－1，ΔS>0，故T>，即T值较大，该反应应在高温下自发进行。答案

解析(6)NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)常温下可自发进行，则影响反应方向的主要因素是_____。焓变答案达标检测提升技能1.下列说法完全正确的是A.自发进行的反应均是放热反应B.ΔS为正值的反应均能自发进行C.物质的量增加的反应，ΔS为正值D.CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS>0答案解析√1234有些吸热反应也可以自发进行，如(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)，故A错；熵变与反应的自发性有关，但不能独立地作为反应是否自发的判据，故B错；物质的量增加的反应，其混乱度不一定增加，即ΔS不一定为正值，如2H2S(g)＋O2(g)===2H2O(l)＋2S(s)，故C错；CaCO3(s)的分解产生了气体，为熵增加反应，故D正确。12342.下列关于化学反应的自发性叙述正确的是A.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的B.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的C.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的D.熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的答案解析√1234由复合判据ΔH－TΔS综合考虑反应能否自发进行。①当ΔH>0，ΔS>0时，不能判断ΔH－TΔS的正负，与T有关；②当ΔH>0，ΔS<0时，ΔH－TΔS>0，非自发反应；③当ΔH<0，ΔS>0时，ΔH－TΔS<0，一定是自发反应；④当ΔH<0，ΔS<0时，不能判断ΔH－TΔS的正负，与T有关。12343.下列反应在任何温度下均能自发进行的是A.2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)

ΔH＝163kJ·mol－1B.Ag(s)＋

Cl2(g)===AgCl(s)

ΔH＝－127kJ·mol－1C.HgO(s)===Hg(l)＋

O2(g)

ΔH＝91kJ·mol－1D.H2O2(l)===O2(g)＋H2O(l)

ΔH＝－98kJ·mol－1答案解析√ΔH－TΔS<0时，反应在任何温度下均自发进行，符合题意的要求ΔH<0、ΔS>0，故选D。12344.回答下列问题：(1)汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)===2C(s)＋O2(g)。已知该反应的ΔH>0，简述该设想能否实现的依据：

____________________________________________________。答案解析该反应ΔH>0、ΔS<0，根据ΔH－TΔS>0，故不能实现该反应。1234该反应是ΔH>0、ΔS<0的反应，任何温度下均不能自发进行(2)下列反应中，在高温下不能自发进行的是__(填字母)。a.CO(g)===C(s)＋

O2(g)b.2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)c.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)d.MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g)答案解析

a、b、c、d的ΔH>0，b、c、d反应的ΔS>0，ΔH－TΔS<0时，反应才能自发进行。a项ΔS<0，ΔH－