人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第三节 化学反应的方向课文配套课件ppt

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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。
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。【自主思考】 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。
【效果自测】 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)能够自发进行的反应,其ΔH0的反应都是自发进行的反应。(　　)(5)焓变和熵变都不能单独用作反应自发进行方向的判断依据。(　　)(6)综合考虑焓变和熵变可以判断反应自发进行的方向。(　　)(7)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.分析下列变化中体系熵的变化情况:(填“增大”“减小”或“不变”)(1)水结冰 　　　　; (2)蜡烛熔化　　　　; (3)食盐溶于水中　　　　; (4)煅烧石灰石 　　　　; (5)氨气与氯化氢相遇产生白烟　　　　。 答案:(1)减小　(2)增大　(3)增大　(4)增大　(5)减小
任何过程的发生都有一定的方向性。人们在日常生活中长期积累的经验表明,那些能自发进行的过程,体系的能量趋于降低,体系的混乱程度趋于增大。例如:水蒸气冷凝成液态水,苹果落地,水往低处流,气体相互扩散形成均匀的混合物,等等。1.能使体系能量降低的化学反应具有什么特点 ?提示:使体系能量降低的化学反应是放热反应。2.能使体系的混乱程度明显增大的化学反应通常有什么特点?提示:生成气体或气体的物质的量增大。
1.化学反应方向与焓变的关系(1)能自发进行的反应多数为放热反应(ΔH0)。例如:2N2O5(g)══4NO2(g)+O2(g),NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)══CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l),CaCO3(s)══CaO(s)+CO2(g)。
(3)结论:①化学反应的方向与反应的焓变有关,但不能只根据焓变判断反应的方向。②大多数放热反应能自发进行。③能自发进行的吸热反应,体系的混乱程度一定增大(即熵增)。
2.化学反应方向与熵变的关系(1)许多熵增的反应在一定条件下可以自发进行。例如:2H2O2(aq)══2H2O(l)+O2(g),CaCO3(s)══CaO(s)+CO2(g),C(石墨,s)+H2O(g)══CO(g)+H2(g)。(2)有些熵减的反应,在一定条件下也可以自发进行。例如:NH3(g)+HCl(g)══NH4Cl(s),Ca(OH)2(aq)+CO2(g)══CaCO3(s)+H2O(l)。
(3)结论:①化学反应的方向与反应的熵变有关,但不能只根据熵变判断反应的方向。②熵增且放热的化学反应能自发进行。③能自发进行的熵减的化学反应,一定是放热反应。
思考(1)为什么日常用的铁器会生成铁锈,铜会长出铜绿,而铁锈不会变为铁,铜绿不会变为铜呢?提示:金属腐蚀是金属与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳等共同作用的过程,该过程在常温下是一个放热的、熵减的自发过程,而金属化合物变为单质在常温下是一个非自发的过程。(2)“自发反应一定能自动发生,而非自发反应一定不能发生”,这句话对吗?说明理由。提示:不对。反应的自发性只是用于判断化学反应的方向,反应的发生常常需要一定条件。如甲烷燃烧是自发反应,但需点燃或加热才能发生反应;石灰石分解为氧化钙和二氧化碳在高温下可以发生,常温下不能自发进行。
【例题】 判断下列各变化过程中熵的变化,用字母填空。A.熵增　　B.熵减(1)NH4NO3爆炸:2NH4NO3(s)══2N2(g)+4H2O(g)+O2(g)。(　　)(2)臭氧的生成:3O2(g)══2O3(g)。(　　)答案:(1)A　(2)B解析:(1)NH4NO3的爆炸反应中气体的物质的量增大,该过程是熵增的过程;(2)生成臭氧后,气体的物质的量减小,该过程是熵减的过程。方法技巧 (1)常见的熵增过程有:固体的溶解,气体的扩散,水的汽化。(2)常见的熵增反应有:产生气体的反应,气体的物质的量增大的反应。
【变式训练】 (双选)下列说法中不正确的是(　　)。A.体系有序性越高,熵越低B.自发过程一定导致体系的熵增大C.自发过程可以是吸热过程,也可以是放热过程D.同种物质气态时熵最小,固态时熵最大答案:BD解析:熵度量的是体系混乱的程度,体系混乱度越大,熵越高,体系有序性越高,熵越低,A项正确;有些熵减小的过程也能自发进行,B项不正确;吸热反应或放热反应都可以自发进行,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为自发吸热过程,NaOH与HCl反应为自发放热过程,C项正确;同种物质,气态时混乱程度最大,熵最大,D项错误。