化学鲁科版 (2019)第1节 化学反应的方向课文配套ppt课件

这是一份化学鲁科版 (2019)第1节 化学反应的方向课文配套ppt课件，共42页。PPT课件主要包含了学业基础，核心素养，当堂评价，核心微网络，不用借助外力作用，不能自发进行，无序程度，反应产物总熵，反应物总熵，ΔH－TΔS等内容，欢迎下载使用。

素养新目标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。
一、反应焓变与反应方向1．自发过程与自发反应
2.反应焓变与反应方向的关系(1)二者关系(2)结论反应的焓变是反应能否______进行的影响因素，但不是唯一因素。
状元随笔　多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应能自发进行，如NH4Cl与Ca(OH)2的反应；还有一些反应，在室温条件下不能自发进行，但在高温条件下能自发进行，如高温煅烧CaCO3。
S(g)>S(l)>S(s)
3．反应熵变与反应方向(1)二者之间的关系(2)结论：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。
状元随笔　有些熵减小的反应在一定条件下也可自发进行，如铝热反应：2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)，ΔS＝－39.35 J·ml－1·K－1。因此，熵变是与反应进行的方向有关的一个因素，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素，只根据熵变来判断反应进行的方向也是不全面的。
三、用焓变与熵变综合判断反应方向1．反应方向的判据：在________和________一定的条件下，化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果。反应的判据为_________。
2．文字表述在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向___________的方向进行，直至达到平衡状态。3．局限性(1)只能用于一定温度、压强条件下的反应，不能用于其他条件下的反应。(2)仅仅可以用于判断温度、压强一定的条件下反应____________，不能说明反应在该条件下能否_________。
状元随笔　(1)从能量角度(即焓变)看，化学反应有趋向于最低能量状态的倾向，而从熵变角度看，化学反应有呈现最大混乱度的倾向，在实际的化学变化中，ΔH与ΔS倾向有时会出现矛盾，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。(2)复合判据ΔH－TΔS只能用于恒温、恒压条件下的反应，不能用于其他条件下的反应。
【即学即练】1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)能够自发进行的反应不一定都是放热反应。(　　)(2)能够自发进行的反应就一定能够发生并完成。(　　)(3)同一物质：固体→液体→气体变化是焓减和熵增的过程。(　　)(4)与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小。(　　)(5)－10 ℃的水结成冰，可用熵变的判据来解释该变化过程的自发性。(　　)(6)吸热且熵增加的反应，温度越低反应越可能自发进行。(　　)(7)由焓判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程。(　　)(8)一个反应的ΔH－TΔS＝0，则该反应处于平衡状态。(　　)
2．下列说法不正确的是(　　)A．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行B．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应C．碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气是因为外界给予了能量D．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)是一个熵减小的反应
解析：Na与水的反应是固体与液体反应生成气体，为熵增的反应，ΔS>0，在反应中钠会熔化成一个闪亮的小球四处游动，且发出嘶嘶的声音，此反应为放热反应，则ΔH<0，故ΔH－TΔS<0，该反应能自发进行，A正确；该反应是吸热反应，ΔH>0，要能自发进行ΔH－TΔS<0，该反应一定是熵增反应，B正确；碳酸铵自发分解，是因为氨气的生成而使熵增大，C错误；CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)反应后气体分子数减小，所以是一个熵减小的反应，D正确。
3．(双选)下列对熵变的判断中不正确的是(　　)A．少量的食盐溶解于水中：ΔS>0B．纯碳和氧气反应生成CO(g)：ΔS<0C．气态水变成液态水：ΔS>0D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS>0
4．(双选)以白云石(CaCO3·MgCO3)为原料冶炼金属镁的反应工艺涉及以下两个反应：①CaCO3·MgCO3 MgO·CaO＋2CO2↑；②2(MgO·CaO)＋Si 2CaO＋SiO2＋2Mg↑对①②两个反应的说法正确的是(　　)A．在敞口容器中有利于反应①的进行B．反应①能进行，说明该反应ΔH<0C．在真空条件下有利于反应②的进行D．反应②能进行，说明Si的还原性比Mg强
解析：在敞口容器中进行①反应，反应产生CO2脱离反应体系，根据平衡移动原理，减小生成物浓度，平衡正向移动，因此有利于反应①的进行，A正确；由于该反应的正反应是气体体积增大的反应，ΔS>0，根据公式ΔH－TΔS<0，反应可自发进行，反应在高温下进行，因此不能判断该反应的正反应是放热反应还是吸热反应，B错误；反应在真空条件下进行，就可以避免反应产生的Mg被氧化，因此对该反应发生有利，C正确；反应在高温下发生，因此不能证明物质Si、Mg还原性的相对强弱，D错误。
5．已知反应：Te(s)＋H2(g)===H2Te(g)的ΔH为正值，ΔS为负值，设ΔH与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
6．已知电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(l)　ΔH(298.15 K)＝－94.0 kJ·ml－1，ΔS(298.15 K)＝－75.8 J·ml－1·K－1，假设ΔH和ΔS不随温度而变化，则此反应自发进行时的温度___________。
目标　化学反应方向的判断例 已知下列过程都能自发进行，其中不能用“焓判据”解释的是(　　)A．2Na(s)＋Cl2(g)===2NaCl(s)　ΔH<0B．C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＜0C．2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)===2NH3(g)＋CaCl2(s)＋2H2O(l)　ΔH>0D．2Mg(s)＋O2(g)===2MgO(s)　ΔH<0
解析：焓判据是指ΔH<0的反应有利于自发进行，C项反应的ΔH>0，按焓判据反应不能发生，而题给条件是能自发进行，所以不能用“焓判据”解释该反应为自发反应。
状元随笔　理解焓变与反应方向的关系(1)多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有很多吸热反应能自发进行。(2)反应焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
[提升1]　下列有关说法不正确的是(　　)A．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同B．自发进行的化学反应的方向，应由焓判据和熵判据的复合判据来判断C．反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0D．常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
解析：熵值指的是物质的混乱程度，同一物质的固、液、气三种状态混乱程度不同，所以熵值不同，A项错误；自发进行的化学反应的方向，由焓判据和熵判据的复合判据来判断，B项正确；反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可以自发进行，则ΔH－TΔS<0，反应的ΔS<0，则ΔH<0，C项正确；反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)常温下不能自发进行，则ΔH－TΔS>0，反应的ΔS>0，则ΔH>0，D项正确。
状元随笔　理解熵变与反应方向的关系(1)多数自发进行的化学反应是熵增反应，但也有很多熵减反应能自发进行。(2)反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
[提升2]　回答下列问题：(1)用钌的配合物作催化剂，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“＝”)0，ΔS________(填“>”“<”或“＝”)0，在低温下，该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。(2)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＋2CO⇌2CO2＋N2。反应在常温下能够自发进行，则反应的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。(3)已知在100 kPa、298 K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。(4)某吸热反应能自发进行，则该反应的ΔS______(填“>”或“<”)0。
解析：(1)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，低温下ΔG＝ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。(2)因为ΔS<0，且ΔG＝ΔH－TΔS<0，故ΔH<0。(3)①常温下石灰石不分解。②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。(4)吸热反应能自发进行，即ΔH>0，ΔH－TΔS<0，又知T>0，故ΔS>0。
状元随笔　(1)焓和熵的变化取决于体系的始态和终态，与变化的途径无关。(2)ΔH与ΔS共同影响一个化学反应在一定条件下能否自发进行，它们与化学反应速率无关。(3)判据ΔH－TΔS指的是在温度、压强一定的条件下反应自动发生的趋势，不能说明该条件下反应能否实际发生。
【关键能力】1.化学反应自发进行的判断依据(1)公式描述在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。研究表明，在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的判据为ΔH－TΔS。ΔH－TΔS<0　反应正向能自发进行ΔH－TΔS＝0　反应达到平衡状态ΔH－TΔS>0　反应正向不能自发进行(2)文字表述在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，自发反应总是向ΔH－TΔS<0的方向进行，直至达到平衡状态。
2．反应方向判据的相关规律(1)放热的熵增加反应一定能自发进行。(2)吸热的熵减小反应一定不能自发进行。(3)当反应的焓变和熵变的影响相反时，如果二者大小相差悬殊，某一因素可能占主导地位。常温下的放热反应，焓变对反应方向起决定性作用。常温下的吸热反应，熵变对反应方向起决定性作用。(4)如果反应的焓变和熵变的影响相反且相差不大时，温度可能对反应的方向起决定性作用。
1．过氧化氢，化学式H2O2。纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，可任意比例与水混溶，是一种强氧化剂，水溶液俗称双氧水，为无色透明液体。其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。已知，H2O2分解成H2O和O2，其中ΔH＝－196.1 kJ·ml－1，ΔS＝125.8 J·ml－1·K－1，据此，下列说法正确的是(　　)A．该反应在常温下不能自发进行B．该反应在常温下能自发进行C．该反应反应前后熵值减小D．该反应反应物的总能量低于生成物的总能量
2．(双选)下列说法正确的是(　　)A．反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH<0B．ΔH<0、ΔS<0的反应在高温条件下能自发进行C．反应MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g)的ΔS>0D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
3．(双选)下列内容与结论相对应的是(　　)
5．有A、B、C、D四个反应：(1)在任何温度下都能自发进行的反应是________。(2)在任何温度下都不能自发进行的反应是________。(3)在余下的反应中：①温度高于________℃时可自发进行的反应是________。②温度低于________℃时可自发进行的反应是________。
该反应是ΔH>0、ΔS<0的反应，任何温度下均不能自发进行
解析：(1)该反应ΔH>0，ΔS<0，根据ΔH－TΔS>0，故不能实现该反应。(2)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，所以在高温下才能自发进行。a项ΔS<0，ΔH－TΔS>0，所以在高温下该反应不能自发进行。
(3)25 ℃和1.01×105 Pa时，反应：2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝56.76 kJ·ml－1能自发进行的原因是______________________________ _____________________。(4)将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气，化学方程式为C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g)　ΔH＝131.3 kJ·ml－1，ΔS＝133.7 J·ml－1·K－1。该反应在低温下能否自发进行？________(填“能”或“不能”)。
该反应是熵增反应，且常温下熵变ΔS对反应的方向起决定作用