化学反应的方向课件-高二上学期化学人教版选择性必修-

化学反应的方向自发过程：一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。非自发过程：需要借助外力作用才能进行的过程。自然界中发生的变化会有一定的方向性自发反应：在给定条件下，能“自己”进行的化学反应。非自发反应：不能自发地进行，必须借助某种外力才能进行的化学反应。如何判断化学反应自发进行的方向?化学反应也有方向性引发条件自发进行的方向：通常放热，ΔH<0Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2ONaHCO3+HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O吸热反应也可能自发利用焓变判断反应是否自发无序性/混乱度/随机性——熵自发进行的方向：通常熵增利用熵变判断反应是否自发熵：衡量体系的混乱(无序)程度，符号S，单位J·mol-1·K-1。熵值越大，混乱程度越大气态物质中的微粒自由度最大，体系的混乱度最大，熵值最大。利用熵变判断反应是否自发反应前后气态物质的分子数变化Δnm+n>p+qΔ

n<0Δ

S<0熵减m+n<p+qΔ

n>0Δ

S>0熵增判断下列熵变冰熔化水蒸气冷凝蔗糖在水中溶解C(s)＋O2(g)=CO2(g)2C(s)＋O2(g)=2CO(g)C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)焓变与熵变结合判断化学反应的方向焓变：ΔH<0ΔH>0熵变：ΔS>0ΔS<0自发反应非自发反应焓减+熵增的自发反应：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

若已知：①自发

②ΔS<0可推理出？ΔH<0例：Ba2++SO42-=BaSO4↓结冰：ΔH<0ΔS<0

融化：ΔH>0ΔS>0

水冰温度(T)在调控T<0℃T>0℃吉布斯（Gibbs）自由能ΔG=ΔH－TΔS<0>0自发<0>0<0不自发>0<0<0>0>0低温自发高温自发ΔG=0平衡状态吉布斯自由能变判断化学反应的方向注：“高温”是指高于某个特定的温度，其值可能并不大。同理，“低温”是指低于某个特定的温度，其值可能并不小。<0<0知道了某个反应是自发反应后，能否知道某条件下是否发生？能否预测反应的快慢？判断某反应是否自发，只是判断反应的方向的可能性，与是否会发生、反应的快慢无关。下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是（

）A.

反应C（s）＋CO2（g）

2CO（g）在常温下不能自发进行，

则该反应的Δ

H

＞0B.

反应NH3（g）＋HCl（g）

NH4Cl（s）在室温下可自发进行，

则该反应的Δ

H

＜0C.

反应2NO（g）＋2CO（g）

N2（g）＋2CO2（g）在常温下能

自发进行，则该反应的Δ

H

＞0D.

反应2CaCO3（s）＋2SO2（g）＋O2（g）

2CaSO4（s）＋

2CO2（g）在低温下能自发进行，则该反应的Δ

H

＜0【应用】工业上制备高纯硅，一般需要先制得纯度为98%左右的粗硅，再以其为原料制备高纯硅。例如，可以将粗硅转化为三氯硅烷（SiHCl3），再经氢气还原得到高纯硅。工业上用焦炭还原石英砂制粗硅SiO2+2C===Si+2CO↑SiO2+C===Si+CO2↑ΔH=+690kJ/molΔH=+466kJ/mol

1800~2000℃ΔS=+364J·K-1·mol-1

ΔS=+185J·K-1·mol-1

【应用】工业上制备高纯硅，一般需要先制得纯度为98%左右的粗硅，再以其为原料制备高纯硅。例如，可以将粗硅转化为三氯硅烷（SiHCl3），再经氢气还原得到高纯硅。Si+3HCl====SiHCl3+H2SiHCl3+H2====Si+3HClΔH<0ΔS<0

ΔH>0ΔS>0

300℃1100℃液态易分离小

结化学反应自发进行的方向判断：焓变与熵变结合

ΔG=ΔH－TΔSΔG>0ΔG<01.下列关于自发过程的叙述中，正确的是(

)A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程B.需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程C2.下列说法正确的是(

)A.自发进行的反应均是ΔH<0的反应B.ΔS<0的反应一定不能自发进行C.物质的量增加的反应，其ΔS为正值D.CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)，其ΔS>0D3.反应CH3OH(l)+NH3(g)⇌CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度下才能自发进行，若反应的|ΔH|=17kJ·mol-1，该温度下|ΔH-TΔS|=17kJ·mol-1，则下列选项正确的是(

)A.ΔH>0，该温度下ΔH-TΔS<0B.ΔH<0，该温度下ΔH-TΔS>0C.ΔH>0，该温度下ΔH-TΔS>0D.ΔH<0，该温度下ΔH-TΔS<0A4.焦炭常用于冶炼工业。已知反应①:2C(s)+O2(g)⇌2CO(g)；反应②:2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)。反应①、②的反应趋势与温度关系如图所示,下