化学选修4人教新课标24化学反应进行的方向课件汇总.ppt
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1、第四节化学反应进行的方向,化学选修4人教新课标2-4化学反应进行的方向课件汇总,1了解放热反应的自发性和某些吸热反应的自发性。2通过“有序”和“无序”的对比,理解熵的概念。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。,化学选修4人教新课标2-4化学反应进行的方向课件汇总,一、自发过程与自发反应1自发过程(1)含义:在一定条件下,不用借助于_,就可以_的过程。(2)特点体系趋向于从_状态转变为_状态(体系对外部_或者_热量)。在密闭条件下,体系有从_自发转变为_的倾向。,化学选修4人教新课标2-4化学反应进行的方向课件汇总,2自发反应在给定的一组条件下,可以_地进
2、行到显著程度的反应。二、化学反应进行方向的判据1焓判据放热反应过程中体系能量_,具有自发进行的倾向,因此可用_来判断反应进行的方向。,2自发反应,2熵判据(1)熵用来度量体系_程度的物理量。熵值越大,_程度越大。符号为_。单位:Jmol1K1。(2)熵值大小的比较同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)_S(l)_S(s)。,2熵判据,(3)熵增原理在与外界隔绝的体系中,自发过程将导致体系的熵_,即熵变(符号S)_零。(4)熵判据体系有自发地向混乱度_(即_)的方向转变的倾向,因此可用_来判断反应进行的方向。,(3)熵增原理,3复合判据过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程_和过程_,
3、若允许外界对体系施加某种作用,就可能出现相反的结果。综合考虑_和_的复合判据,将更适合于所有的过程,只根据一个方向来判断反应进行的方向是不全面的。,3复合判据,答案:一、1.(1)外力自动进行(2)高能低能做功释放有序无序2.自发二、1.降低焓变2.(1)混乱混乱S(2)(3)增大大于(4)增加熵增熵变3.是否一定会发生发生的速率焓判据熵判据,答案:,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?说明理由。提示:不对。某些自发反应需在一定条件下才能自动进行,非自发反应具备了一定条件也能发生。如甲烷燃烧是自发反应,但需点燃或加热才能反应;石灰石分解为氧化钙和二氧化碳为非自发
4、反应,在高温下可以发生。,化学选修4人教新课标2-4化学反应进行的方向课件汇总,2是否S0的过程一定能自发进行,S0的过程一定不能自发进行?提示:不是。一个过程的S0,只能说明该过程有自发进行的倾向,而这个过程是否一定会发生则不能确定;S0的过程也能自发进行,如10的液态水会自动结冰成为固态。,2是否S0的过程一定能自发进行,S0的过程一定不能,1.自发过程:在一定条件下不用借助于外力就可以自动进行的过程。2自发反应:在给定的一组条件下,一个反应可以自发地进行到显著程度,就称为自发反应。3非自发反应:不能自发的进行,必须借助某种外力才能进行的反应。,化学选修4人教新课标2-4化学反应进行的方向
5、课件汇总,说明:1.自发过程和自发反应可被用来完成有用功,如向下流动的水可推动机器,甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功,锌与CuSO4溶液的反应可被设计成原电池,可将氢气燃烧反应设计成燃料电池等。2非自发过程要想发生,就必须有外力对它做功,如利用水泵可将水从低处引向高处,通电可将水分解生成氢气和氧气等。,说明:1.自发过程和自发反应可被用来完成有用功,如向下流动的,案例精析【例1】下列过程是非自发的是()A水由高处向低处流B室温下水结成冰C气体从高密度处向低密度处扩散D煤气的燃烧解析自然界中水由高处向低处流、煤气的燃烧、气体从高密度处向低密度处扩散、室温下冰的融化都是自发过程,其逆向都是非自发的
6、。,案例精析,答案B点评了解、总结日常生活中和自然界中的一些自发过程。,答案B,知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为:C(金刚石、s)O2(g)CO2(g);H395.41 kJmol1C(石墨、s) O2(g)CO2(g) ;H 393.5 kJmol1,,化学选修4人教新课标2-4化学反应进行的方向课件汇总,关于金刚石和石墨的相互转化,下列说法正确的是()A石墨转化成金刚石是自发进行的过程B石墨比金刚石能量低C金刚石转化成石墨是自发进行的过程D金刚石比石墨能量低,关于金刚石和石墨的相互转化,下列说法正确的是,解析由热化学方程式可知,石墨比金刚石能量低,1 mol 石墨转化为1 mol金刚
7、石吸收1.9 kJ 的热量,金刚石转化为石墨是放热反应,根据化学反应的能量判据可知此反应是自发进行的反应。所以B、C正确。答案BC点评能自发发生的反应和反应热有密切联系,放热反应常常是容易进行的过程。,解析由热化学方程式可知,石墨比金刚石能量低,1 mol,(1)焓判据:,化学选修4人教新课标2-4化学反应进行的方向课件汇总,定义放热反应过程中体系能量降低,具有自发进行的倾向自发反应与,(2)熵判据:,(2)熵判据:混乱度表示体系的不规则或无序状态,混乱度增加意,自发反应与熵变的关系许多熵增的反应在常温、常压下可以自发进行,(3)焓变与熵变对反应方向的共同影响:,(3)焓变与熵变对反应方向的共
8、同影响:化学反应方向的判据在一,结论由焓判据知:放热过程(H0)常常是容易自发进行的,案例精析【例2】下列说法正确的是()A在常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行BNH4HCO3(s)NH3(g)H2O(g)CO2(g)H185.57 kJ/ mol,能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向,案例精析,解析正确解答本题,首先要明确焓判据和熵判据对化学反应方向的影响,然后利用自由能变化(复合判据)进行综合分析判断
9、,同时要注意催化剂在化学反应中的作用。A项错误,有些能使熵值增大的吸热反应可以自发进行;C项错误的原因是应将二者综合起来即利用复合判据进行判断;D项中使用催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的方向。答案B,解析正确解答本题,首先要明确焓判据和熵判据对化学反应方,点评焓变和熵变都是与反应能否自发进行有关的因素,但又都不能独立地作为反应自发性的判据,要判断反应进行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变对反应方向的综合影响。,点评焓变和熵变都是与反应能否自发进行有关的因素,但又都,【例3】灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可以制造器皿。现把白锡制成的器皿放在0 、100 kPa的室内
10、存放,它会不会变成灰锡而不能再继续使用()(已知在0 、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为H2180.9 Jmol1,S6.61 Jmol1K1,当HTS0时能自发反应)A会变B不会变C不能确定 D升高温度才会变,【例3】灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可,解析在等温、等压条件下,自发反应总是向着HTS0的方向进行,直至达到平衡状态。因此,在0 、100 kPa条件下,白锡会不会变为灰锡的问题就转化为求算反应:白锡灰锡的HTS值的问题。HTS2180.9 Jmol1273 K(6.61 Jmol1K1)376.37 Jmol10,因此在该条件下白锡会变灰锡
11、。答案A点评一个化学反应能否自发进行,既与反应的焓变有关,又与反应的熵变有关。,解析在等温、等压条件下,自发反应总是向着HTS,下列过程的方向不用熵判据判断的是()A氯化铵与结晶氢氧化钡混合研磨,很快会闻到刺激性气味B冬天一杯热水很快变冷C有序排列的火柴散落时成为无序排列D多次洗牌以后,扑克牌毫无规律的混乱排列的几率大,化学选修4人教新课标2-4化学反应进行的方向课件汇总,解析A项2NH4ClBa(OH)28H2O2NH3BaCl210H2O是可以自发进行的吸热反应,产生NH3和液态水混乱度增大,属于熵判据。B项有趋向于最低能量状态的倾向,属于能量判据。C项有序排列的火柴散落时成为无序排列,有
12、趋向于最大混乱度的倾向,属于熵判据。D项扑克牌的无序排列也属于熵判据。答案B点评体系存在着力图使自身能量最低,即从高能状态转变到低能状态的倾向,但只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。,解析A项2NH4ClBa(OH)28H2O2NH,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,化学选修4人教新课标2-4化学反应进行的方向课件汇总,解析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
13、于判断过程的方向,是否能实现还要看具体的条件。答案C点评能量判据和熵判据要综合考虑利用,不能简单的单一使用。,解析放热反应常常是容易进行的过程,吸热反应有些也是自发,解化学平衡题的几种思维法:1平衡模式思维法(或三段思维法)化学平衡计算中,依据化学方程式列出“起始”、“变化”“平衡”时各物质的量(或体积、或浓度),然后根据已知条件建立代数等式而进行解题的一种说法。如反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g),令A、B的起始量分别为a mol、b mol,达到平衡后A的转化率为x。则有,化学选修4人教新课标2-4化学反应进行的方向课件汇总,化学选修4人教新课标2-4化学反应进行的方向课件汇总
14、,【例1】在一定体积的密闭容器中放入3 L气体R和5 L气体Q,在一定条件下发生反应:2R(g)5Q(g) 4X(g)nY(g)。反应完全后,容器温度不变,混合气体的压强是原来的87.5%,则化学方程式中的n值是()A2B3C4D5,【例1】在一定体积的密闭容器中放入3 L气体R和5 L气体,解析解法一(通式法):2R(g)5Q(g)4X(g)nY(g)起始3500变化2a 5a4ana平衡(32a)(55a) 4ana依题意,有:(83aan)/(35)87.5%。讨论:当R完全反应时:(32a)0,a1.5,则n2.3不合题意;当Q完全反应时:(55a)0,a1,则n2。答案为A。,解析解
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