2018年高中化学第二章化学反应速率和化学平衡第四节化学反应进行的方向课件新人教版.pptx

1、第四节化学反应进行的方向,【新课导入】 小时候在玩玩具时,你是否有将所有玩具到处乱丢,使其乱七八糟的行为呢?就像“水往低处流”一样,化学反应也存在内能降低(焓减小),混乱度增大(熵增加)的趋势。未涂防锈漆的钢制器件会生锈、香水会扩散到空气中等,这些都是不用借助外力就可以自发进行的过程;用水泵把水从低水位升至高水位,高温高压可以使石墨转化为金刚石等,这些是必须在外界对体系施加某种作用时才能实现的过程。化学反应为什么有的能够自发进行,不需要借助外力,而有些反应或过程需要在特定条件下才能进行呢?同学们,让我们一起走进教材第四节:化学反应进行的方向。,【课标要求】 1.了解自发过程和化学反应的自发性。

2、 2.了解熵和熵变的概念。 3.初步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。,探究点化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系,一、自发过程与自发反应 1.自发过程与自发反应的比较,知识探究 梳理知识点拨方法,自发,方向,不能自发进行,2.自发过程的规律 (1)自发过程的逆方向相同条件下 。 (2)体系趋向于从 状态转变为 状态。 (3)体系趋向于从 体系转变为 体系。 思考1 “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? 提示:不对。某些自发反应需要在一定条件下才能进行,例如甲烷的燃烧,需要点燃才能反应。某些非自发反应具备了一定条件也能发生,例如

3、石灰石分解为CaO和CO2的反应为非自发反应,但在高温条件下就可以发生。,不自发进行,高能,低能,有序,无序,二、化学反应进行方向的判据 1.焓判据,放热,吸热,放热反应,越多,降低,越多,焓变,2.熵和熵判据,混乱,混乱,增大,大于,熵增,熵减,混乱度,增,3.复合判据 焓判据和熵判据都不是判断反应自发性的唯一判据。综合考虑焓判据和熵判据的复合判据,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。 思考2 反应2NH4Cl+Ba(OH)28H2O 2NH3+BaCl2+10H2O在常温下能自发进行,该过程体系的能量和熵如何变化? 提示:该反应是吸热反应,体系的能量升高,其

4、熵增大。,名师点拨,1.焓变与熵变对反应方向的共同影响 (1)化学反应的方向是由H和S共同决定的,利用H-TS的符号可以判断恒温、恒压条件下的反应进行方向: H-TS0反应不能自发进行。 (2)当焓变和熵变相差不大时,温度可能对反应方向起决定性的作用,可以 估算反应发生逆转的温度(转向温度):T=H/S。化学反应体系焓变减少(H0)都有利于反应的进行。,2.温度对化学反应方向的影响,解析:只要H-TS0,也可能S0,所以A、B错;气体分子总数增多,分子的混乱程度增大,也就是熵增大,C正确;同一物质的固、液、气三种状态的熵值固态最小、气态最大,D错误。,1.下列说法正确的是( ) A.所有自发进

5、行的化学反应都是放热反应 B.熵减小的化学反应不能自发进行 C.气体分子总数增多的反应是熵增大的反应 D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同,C,过关演练 巩固知识提升能力,2.下列关于H-TS的说法中正确的是( ) A.H-TS可用于判断所有条件下的反应能否自发进行 B.H-TS只用于判断温度、体积一定的反应能否自发进行 C.H-TS只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行 D.H-TS0的反应,在该条件下一定剧烈反应,C,解析:H-TS只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行,A、B错误,C正确;H-TS0的反应能自发进行,但是该条件下反应不一定剧烈,如钢铁在自然界的腐蚀等反应比较

6、缓慢,D错误。,3.已知在100 kPa、298.15 K时石灰石分解反应: CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)H=+178.3 kJmol-1 S=+160.4 J(molK)-1,则: (1)该反应(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。 (3)若温度能决定反应方向,则该反应自发进行的最低温度为 。,解析:(1)G=H-TS=178.3 kJmol-1-298.15 K160.410-3 kJ(molK)-1 130.5 kJmol-10,所以该反应不能自发进行。 (2)因为该反应H0、S0,所以根据G=H-T

7、S可知,在温度较高的时候, G可能小于0。 (3)根据G=H-TSH/S1 111.6 K。 答案:(1)不能(2)能(3)1 111.6 K,1.(2017甘肃兰州一中期中)某化学反应的H=-122 kJ/ mol,S =+231 J/( molK),下列说法正确的是( ) A.此反应在任何温度下都能自发进行 B.此反应仅在低温下自发进行 C.此反应仅在高温下自发进行 D.此反应在任何温度下都不能自发进行,解析:H=-122 kJmol-1,S=+231 Jmol-1K-1,则:H-TS=-122 kJmol-1-T 0.231 kJmol-1K-10,所以反应一定是自发进行的反应,故在任何

8、温度下都能自发进行。,A,课堂检测 即学即测查漏补缺,解析:H0,则H-TS0,反应在所有温度下均能自发进行,A正确;大部分化合反应是放热反应,分解反应是吸热反应,B错误;判断反应是否自发进行的依据是H-TS0反应自发进行,C错误;自发反应也可能需要一定的条件,D错误。,2.(2016四川邛崃高埂中学月考)下列说法正确的是( ) A.H0,所有温度下反应能自发进行 B.化合反应都是放热反应,分解反应都是吸热反应 C.凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的 D.自发反应一定不需要任何条件就容易发生,A,3.(2017陕西西安一中期末)25 、101 kPa下,反应 2N2O5(g) 4NO

9、2(g)+O2(g) H=+56.7 kJ/ mol能自发进行的合理解释是( ) A.是吸热反应 B.是放热反应 C.是熵减小的反应 D.熵增效应大于焓变效应,解析:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)H=+56.7 kJ/ mol,是一个吸热反应,H0,反应能够自发进行,必须满足G=H-TS0,且熵增效应大于焓变效应。,D,4.下列反应中,一定不能自发进行的是( ),B,解析:A项,反应为放热的熵增加反应,一定能自发进行;B项,H0,S0,则该反应一定不能自发进行;C、D两项反应能否自发,温度起决定性作用。,5.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对反应可用aA(g)+b

10、B(g) cC(g)表示化学平衡的影响,得到如下图像(图中p表 示压强,T表示温度,表示平衡转化率):,分析图像,回答下列问题: (1)在图像反应中,若p1p2,则此正反应为(填“吸热”或“放热”)反应,也是一个气体分子数(填“减小”或“增大”)的反应,由此判断,此反应自发进行必须满足的条件是。,解析:(1)反应中恒压下温度升高,(A)减小,即升高温度平衡向左移动,则正反应为放热反应,Hp2知,恒定温度时压强越大,(A)越大,即增大压强平衡向右移动,说明此反应为气体分子数减小的反应(a+bc),即为熵减反应,S0。放热、熵减反应只能在低温下自发进行。 答案:(1)放热减小低温,(2)在图像反应中,若T1T2,则该反应(填“能”或“不能