《化学反应的方向》拓展课件

《化学反应的方向》目标素养1.知道化学反应是有方向的。2.知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。3.知道不能单独使用焓变和熵变判断反应进行的方向。知识概览自主预习化学反应的方向1.实验发现,大多数

放热

反应是可以自发进行的,但是不能只根据化学反应是

吸热

的还是

放热

的来判断化学反应进行的方向,因为实验还证明,有些

吸热

反应也可以自发进行。

2.实验发现,自发过程进行的方向是从混乱度

小

向混乱度

大

的方向进行,化学上用

熵

(符号为

S

)来度量这种混乱的程度。同一种物质,

气

态时熵值最大,

固

态时熵值最小。

3.熵

增

(即ΔS>0)的反应能自发进行,但是有些熵

减

(即ΔS<0)的反应也能自发进行。所以不能只根据

熵增或熵减

来判断化学反应进行的方向。

4.大量事实证明,综合考虑

焓变

和

熵变

可以判断反应进行的方向。

微思考1能自发进行的化学反应都是放热反应或熵增的反应吗?提示:不一定。有些吸热反应或者熵减的反应也能自发进行。微思考2反应2N2O5(g)══4NO2(g)+O2(g)

ΔH>0能自发进行的依据是什么?提示:该反应是熵增过程。预习检测1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)反应进行的方向与ΔH、ΔS有关。(

)(2)NH4Cl(s)══NH3(g)+HCl(g)的ΔS>0。(

)(3)同一种物质,气态时熵值最大,固态时熵值最小。(

)(4)ΔS>0的反应都是自发进行的反应。(

)(5)能自发进行的反应常温下一定能发生,但反应速率不能确定。(

)√√√××2.下列说法正确的是(

)。A.在常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行B.NH4HCO3(s)══NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.7kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂可以改变化学反应进行的方向答案:B解析:有些熵增大的吸热反应可以自发进行,如NH4HCO3的分解,A项错误,B项正确;分析一个化学反应的自发性要将焓变和熵变综合起来,C项错误;D项中使用催化剂只能改变化学反应的速率,不能改变化学反应进行的方向。3.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:关于该反应的下列说法中,正确的是(

)。A.ΔH>0,ΔS>0B.ΔH>0,ΔS<0C.ΔH<0,ΔS<0D.ΔH<0,ΔS>0答案:C解析:根据图像可知,反应物能量高于生成物能量,为放热反应,即ΔH<0,又知反应为气体体积缩小的反应,即ΔS<0,C项正确。1.下列说法不正确的是(

)。A.铁生锈和氢气燃烧均为自发放热过程B.冰融化的过程中,熵值增大C.无热效应的自发过程是不存在的D.同一物质固态时熵值最小答案:C解析:铁生锈和氢气燃烧均为放出热量的自发过程,A项正确;冰融化时有序性减弱,混乱度增加,即熵值增大,B项正确;物质由有序转化为无序时,不一定发生热效应,如分子的扩散现象,C项错误;同一物质在固态时有序性最高,熵值最小,D项正确。2.以下自发反应能用焓判据来解释的是(

)。A.硝酸铵自发地溶于水B.H2O(l)══H2O(g)

ΔH=+44.0kJ·mol-1C.(NH4)2CO3(s)══NH4HCO3(s)+NH3(g)

ΔH=+74.9kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)══2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1答案:D解析:A项可用熵的增加来解释其自发过程;B、C两项反应后气体体积增大,其自发过程可结合熵的增加来解释;D项是放热反应,由于反应放热有利于反应的自发进行,故可用焓判据来解释说明。3.“熵”表示体系的混乱度,它的符号是“S”。下列变化中,ΔS<0的是(

)。A.3Fe(s)+4H2O(g)══Fe3O4(s)+4H2(g)B.2NO2(g)══N2O4(l)C.2IBr(l)══I2(s)+Br2(g)D.(NH4)2CO3(s)══2NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)答案:B解析:气态转变为液态时ΔS<0。4.25℃和1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)══4NO2(g)+O2(g)

ΔH=+109.8kJ·mol-1,自发进行的原因是(

)。A.是吸热反应

B.是放热反应C.是熵减小的反应 D.熵增效应大于焓增效应答案:D解析:根据热化学方程式可知,该反应是吸热反应,是熵增的反应,吸热反应不利于反应自发进行,熵增反应有利于反应自发进行,所以该反应的熵增效应大于焓增效应。5.有一化学平衡mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是(

)。A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH<0,ΔS>0C.ΔH>0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS<0答案:C解析:由图像知压强越大,A的转化率越高,故m+n>p+q,故ΔS<0;温度越高,A的转化率越大,则正反应为吸热反应,故ΔH>0。6.在化学反应A(g)+B(g)2C(g)+D(g)ΔH=Q

kJ·mol-1过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。(1)Q

(填“>”“<”或“=”)0。

(2)熵变ΔS

(填“>”“<”或“=”)0。

(3)该反应

(填“能”或“不能”)自发进行。

(4)升高温度平衡常数K

(填“增大”“减小”或“不变”),平衡向

(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。

答案: