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 化学反应的方向精品课件ppt

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1．自发过程：自然界有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。如：水由高处流向低处。2．自发反应：有些化学反应也是自发进行的，而且有__________。3．化学反应的自发性与反应焓变的关系(1)放热反应：绝大多数都能______________，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。(2)吸热反应：有些也能自发进行。(3)结论：反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一因素。
4．化学反应的自发性与熵变的关系(1)熵。熵是衡量一个体系______________的物理量，即表示体系的不规则或无序状态程度的物理量。混乱度________，体系越无序，体系的熵就________。熵的符号为S。(2)物质熵大小的判断。物质的存在状态：对于同一物质，等物质的量的该物质其熵值大小与物质的存在状态有关，气态时熵值______，固态时熵值________，而液态时介于二者之间，物质的状态与熵大小的关系：S(g)>S(l)>S(s)。
(3)熵变与反应方向。①含义：大多数自发反应有趋向于体系混乱度______的倾向，导致体系的熵________。②规律：大多数__________的反应都能自发进行。③局限性：少数__________的反应在一定条件下也可以自发进行，如－10 ℃的液态水自动结冰、NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)。④结论：熵变是影响反应自发进行的因素之一，但不是唯一因素。
5．自由能与化学反应的方向体系的自由能变化(符号ΔG，单位kJ·ml－1)综合考虑了________和________对体系的影响，可用于判断化学反应自发进行的方向，表达式为ΔG＝_________。在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔG____0的方向进行。
什么样的体系，自发过程才向着熵增的方向进行？
【答案】孤立体系或绝热体系。
(5)能自发进行的反应不一定真的能发生。(　　)(6)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。(　　)【答案】(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√
任务　判断化学反应方向的依据
④硝酸铵溶于水要吸热。⑤冰融化要吸热。⑥两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀。
(1)对于自发反应①②③，从能量角度分析它们为什么可以自发。【答案】反应①②③的ΔH均小于0，根据焓判据可知该反应为自发反应。(2)对于自发过程④⑤⑥，这些过程都是自发的，与焓有关吗？是什么因素决定它们能自发进行？【答案】自发过程④⑤⑥与焓无关，是根据熵判据，它们属于自发过程。
【答案】合成氨反应根据焓判据可知该反应能自发进行，但是根据熵判据可知该反应不能自发进行。所以，判断该反应是否能自发进行，应用综合判据ΔG＝ΔH－ TΔS＝－92.2×103 J·ml－1－298 K×(－198.2 J·ml－1·K－1 )<0。
[深化理解]1．焓判据：放热过程中体系能量降低，ΔH<0，反应具有自发进行的倾向。2．熵判据：在密闭条件下，体系有自发地向混乱度增加(ΔS>0)的方向转变的倾向。
3．复合判据(1)判据。
(2)温度对反应方向的影响。
　对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是(　　)A．若ΔH<0，ΔS>0，任何温度下都能自发进行B．若ΔH>0，ΔS<0，任何温度下都不能自发进行C．若ΔH>0，ΔS>0，低温时可自发进行D．若ΔH<0，ΔS<0，低温时可自发进行
　片面单一使用能量判据或熵判据例1　下列说法中正确的是(　　)A．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变C．自发反应在恰当条件下才能实现D．自发反应在任何条件下都能实现
错解：A错因分析：部分同学片面单一使用能量判据或熵判据。满分策略：放热反应常常是容易进行的过程，吸热反应有些也是自发反应；自发反应的熵不一定增大，可能减少，也可能不变。过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体的条件。正解：C
错解：A、B、D错因分析：错选A的原因在于把反应的方向与反应速率混淆；且反应的自发性只表明反应具有能自发进行的趋势，并不能说明反应一定进行。易错选B的原因在于误认为非自发进行的反应在任何条件下都不能进行。错选D的原因在于忽视了“电解”是“输入能量”，是借助了外力。满分策略：非自发反应在有外力作用时有可能发生，如有些反应常温时不能进行，高温时可以进行。正解：C
　不明确混乱度与物质的状态关系例3　下列关于冰熔化为水的过程判断正确的是　(　　)A．ΔH>0，ΔS<0　　　　B．ΔH<0，ΔS>0C．ΔH>0，ΔS>0　D．ΔH<0，ΔS<0错解：A错因分析：部分同学误认为冰融化成水，分子活动能力减小，混乱度减小，ΔS<0，而误选A。熔化是吸热的变化，故ΔH>0，冰融化成水，分子活动能力增强，混乱度增大，故ΔS>0。
满分策略：等量的同种物质，熵值与其状态有关，固态时熵值最小，气态时熵值最大。固→液→气，属于熵增过程；气→液→固，属于熵减过程。正解：C
1．研究过程自发性的目的是(　　)A．判断过程的方向B．确定过程是否一定发生C．判断过程发生的速率D．判断过程的热效应【答案】A【解析】研究过程的自发性用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生、过程发生的速率、过程的热效应等。
2．下列反应中，在一定温度下，属于自发进行的吸热反应的是(　　)A．NaOH与HCl反应B．CO与O2点燃C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应D．SO3与H2O反应【答案】C
【答案】A【解析】一般来说，化合反应的焓变小于0，气体体积减小的反应ΔS<0。
4．反应CH3OH(l)＋NH3(g)===CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度下才能自发向右进行，若反应的|ΔH|＝17 kJ·ml－1，该温度下|ΔH－TΔS|＝17 kJ·ml－1，则下列选项中正确的是(　　)A．ΔH>0，ΔH－TΔS<0B．ΔH<0，ΔH－TΔS>0C．ΔH>0，ΔH－TΔS>0D．ΔH<0，ΔH－TΔS<0
【答案】A【解析】根据方程式可知该反应的ΔS>0，如果ΔH<0，则该反应在任何温度下都自发进行，不符合事实，故ΔH＝＋17 kJ·ml－1>0，所以选A。
5．某化学反应的ΔH＝－122 kJ·ml－1，ΔS＝＋231 J·ml－1·K－1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行(　　)A．在任何温度下都能自发进行B．在任何温度下都不能自发进行C．仅在高温下自发进行D．仅在低温下自发进行【答案】A【解析】题中ΔH<0、ΔS>0，故必有ΔH－TΔS<0，故在任何温度下都能自发进行。
【答案】(1)减小　(2)无明显变化　(3)增大　(4)减小　(5)增大