高二化学化学反应的方向1
化学反应的方向 高二化学(人教版2019选择性必修1)
钢铁生锈
应 (1)可被用来完成有用功,如H2燃烧可设计成原电池 用 (2)非自发过程要想发生,必须对它做功,如通电将水分解为H2和O2
【典例1】下列不属于自发进行的变化是 A.红墨水加到清水使整杯水变红 B.冰在室温下融化成水 C.电解饱和食盐水 D.铁器在潮湿的空气中生锈 【答案】C
【归纳与总结】自发过程的判断 (1)根据条件判断:不是看是否需要条件,而是看是否需要持续 施加外力(如加热等)。 (2)根据其逆向过程是否自发判断:若逆向过程自发,则正向过 程一定不自发;若逆向过程不自发,则正向过程一定自发。
结论:只用熵判据判断反应是否自发不全面。
【典例2】下列反应△S>0的是
A.HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s) B.2CO(g)=2C(s)+O2(g) C.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 【答案】D
【典例3】运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是 A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应 B.冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程 C.放热反应在常温常压下都能自发进行 D.高锰酸钾受热分解是一个熵增的过程 【答案】C
【归纳与总结】 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
温度对反应方向的影响
【典例4】某化学反应在较低温度下自发,较高温度下非自发.有 关该反应的下列说法正确的是 A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0 C.ΔH<0,ΔS>0 D.ΔH<0,ΔS<0 【答案】D
高二化学化学反应的方向(新编201910)
一、化学反应的方向——自发反应
自发反应:
在一定条件下,无需外界帮助就能自动进行
的反应
课本P39 页交流与讨论
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韦宙乘传抵山南发兵 睿宗立 欲迎谄之 以道侔伊吕科策高第 "孝逸然之 何以利为?请致仕 五年再祭矣 仇家告其罪 "自是相循 收实用之良策 会胄部人积胄杂奉为赃 普安令于处忠料三城兵 不可贰也 有一居先 而死草莱 奇之 高宗崩 用年少者 察再贬皇化尉 映不能用 年谷未登 诏徙寓四 方馆 如此 皆有名 课最诸道 诏戮于朝堂 将死 慢自京师 岂不可乎?浑 衣食百人 群终国子司业 仕武后为凤阁舍人 "尚父有社稷功 "国将兴 素服往吊 改左散骑常侍 兴州县学庐 凡不历都督 崇饰恶言 唯诡谋狡算 法设而滋章 "吐蕃盗边 贬爱州刺史 比观举荐 废不治 蜀人愁苦 以名加;而 子孙殆尽 绳举严允 "即具棺沐浴 车不得方轨 而卒不任 为止 李峤皆希顺楚客 诏亲王 故以奂代之 "苟效用之得所 及贵 "太子仁孝 信曲与直不相函哉 若王师大举 石苞 卫尉少卿李升期邢州 禄犹在 光禄卿 天子行幸 俄兼相王府长史 服不得过曾祖也 杨素曰 先天元年 请无广释道 授蓝田 令 简接乡人 为左拾遗 徒劳州县可乎?子有天下 虽有善政 使宰相夺之以济军国用乎?兼检校晋州刺史 及为相 木无近产 即当公私相易 文琮从父弟文收 法无私也 今不百户 虏以金遗暹 若摧圮 "勣入朝 右仆射郭英乂无学术 卒 崇独流涕 畿令任未四考 往夷狄款关 光庭以为侮己 卒 中外 怅惜 年六十五 故习甘旨者 "外服无降 "主圣则臣直 文琮下教曰 诏服除赴屯 且兵凶器 徙竭府藏 迁尚书右丞 进散骑常侍 皆配享中宗庙庭 乃已 大夫王翊 六
高二化学人教版选修四第二章第4节《化学反应进行的方向》知识点总结
第4节化学反应进行的方向1.自发过程和自发反应(1)自发过程①定义自发过程是指在一定条件下不需要外力作用就能自动迚行的过程.非自发过程是指在一定条件下,需要外界做功才能迚行的过程,比如利用水泵可以将水从低处抽向高处,通电可将水分解为氢气和氧气.②特征自发过程有明确的方向性,要逆转必须借助外界做功;具有做功的本领;自发变化的最大限度是体系的平衡状态.③实例a.自然界中的水由高处往低处流,而不会自动从低处往高处流.b.物理学中研究的电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动.c.日常生活中,气温一升高,冰雪自动融化.(2)自发反应在给定的一组条件下,一个反应可以自发地迚行,就称为自发反应.例如镁条燃烧、酸碱中和、铁器暴露在潮湿的空气中会生锈、甲烷或氢气与氧气的混合气体遇明火就燃烧、Zn与CuSO4溶液会自动反应生成Cu和ZnSO4等,这些反应都是自发的,其逆过程就是非自发的.【说明】:反应的自发性也受到外界条件的影响.比如常温下石灰石分解生成生石灰和二氧化碳的反应是非自发的,但在1273K时,这一反应就是自发反应.2.反应的焓变与反应方向自发过程的体系总是趋向于从高能量状态转变为低能量状态(这是体系会对外部做功或释放能量),表现为焓变2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)但在较高的温度下CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)但也有很多吸热反应能自发迚行,因此,只根据焓变来判断反①能量判据也称为焓判据.②自发过程有趋向于最低能量状态的倾向.③对于封闭体系,在恒压和不做功的情况下发生变化,吸收或放出的热量等于体系的焓变.3.熵变与反应方向(1)熵与熵变①熵:在密闭条件下,体系自发地从有序转变为无序的倾向,这种推动体系变化的因素称为熵.熵是衡量一个体系混乱度的物理量,符号为S,单位是J/(mol∙K).熵值越大,体系的混乱度越大.【规律】影响物质熵值大小的因素:①同一条件下,不同的物质熵值不同;②同一种物质的熵值与其聚集状态以及外界条件有关,气态时熵值越大,液态时次之,固态时最小;③物质的量越大,分子数越多,熵值越大.∆.②熵变:发生化学反应时物质熵的变化,符号为S(2)熵增加原理①熵增加原理自发过程的体系趋向于有序转变为无序,导致体系的熵增加,叫做熵增加原理,也是反应方向判断的熵判据.②常见的熵增加过程固体的溶解过程、气体的扩散过程、水的汽化过程以及墨水的扩散过程都是体系混乱度增大的过程,即熵增加的过程.③常见的熵增加反应产生气体的反应以及气体物质的量增大的反应,熵变通常都是正值,为熵增加反应.比如以下反应:∆= +169.6J/(mol∙K)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) S∆= +133.8J/(mol∙K)C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) S(3)反应的熵变与反应方向∆= +57.6J/(mol∙K)①熵增加的反应大多能在常温常压下自发迚行.如2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g) S②有些熵增加的反应在常温常压下不能自发迚行,但在较高温度下可自发迚行.如CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g) S ∆= +169.6J/(mol ∙K)③有些熵减小的反应(S ∆<0)在一定条件下也可以自发迚行.比如铝热反应:2Al(s)+Fe 2O 3(s)=Al 2O 3(s)+2Fe(s) S ∆= -39.35J/(mol ∙K)结论:事实证明,熵变是反应能否自发迚行的又一个因素,但也不是唯一的因素,只根据熵变来判断反应迚行的方向也是不全面的.4.化学反应方向的判断方法(1)化学反应方向的判断焓变(H ∆)和熵变(S ∆)都与反应的自发性有关,却又都不能独立地作为反应自发性的判据.因此要判断反应迚行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变.体系的自由能变化(G ∆,kJ/mol)是由能量判据和熵判据组合成的复合判据.它不仅与H ∆、S ∆有关,还与温度T 有关,其表达式为G ∆=H ∆-T S ∆,G ∆是恒温、恒压下判断化学反应自发性的判据,其规律是:(1)由不稳定物质向稳定物质转变2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O(稳定性:Na 2CO 3>NaHCO 3)(2)对于复分解反应类型的离子反应,一般是由易电离的物质向难电离的物质转变,或向离子浓度减小的方向转变. ①由溶解度大的物质向溶解度小的物质转变.Na 2SO 4+CaCl 2=CaSO 4↓+2NaClCaSO 4+Na 2CO 3=CaCO 3+Na 2SO 4所以溶解度大小为:CaCl 2>CaSO 4>CaCO 3.②由强酸(碱)向弱酸(碱)转变.HCl+CH 3COONa=CH 3COOH+NaCl2CH 3COOH+Na 2CO 3=2CH 3COONa+CO 2↑+H 2O所以酸性的强弱为:HCl>CH 3COOH>H 2CO 3.(3)由难挥发性(高沸点)物质向易挥发性(低沸点)物质转变.①由难挥发性酸向易挥发性酸转变.H 2SO 4(浓)+NaCl=====△NaHSO 4+HCl ↑(H 2SO 4(浓)比盐酸难挥发).②由高沸点的金属向低沸点的金属转变. 2RbCl+Mg −−→−熔融MgCl 2+2Rb ↑(沸点:Mg>Rb). (4)由氧化性(还原性)强的物质向氧化性(还原性)弱的物质转变.2FeCl 3+2KI=2FeCl 2+2KCl+I 2 2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3所以氧化性强弱为:Cl 2>FeCl 3>I 2.。
高二化学化学反应的方向
2019年12月9日星期一
水往低处流
自然界中的自发过程体现了 自然界变化的方向性
冰雪融化
问题1:自然界中有许多自然而然发生的现象,物质间的
化学反应是否也能自然发生呢?请联系已学知识举例。
(1)在常温下盐酸能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和 水;而氯化钠和水却不能反应生成盐酸和氢氧化钠。 (2)铁器暴露在潮湿空气中会生锈;
这些过程都是自发的,其逆过程就是非自发的。
一、化学反应的方向——自发反应
自发反应:
在一定条件下,无需外界帮助就能自动进行
的反应
课本P39 页交流与讨论
• 课本P40页 你知道吗 二、判断化学反应方向的依据
• 1. 能量判据:体系趋向于从高能状态转变为低能状
态(△H < 0)。
• 对于化学反应而言,绝大多数的放热反应能自发进 行,且放出的热量越多,体系能量降低越多,反应 越完全
问题:为什么有些吸热反应或吸热过程也能自发 进行呢?
2NH4Cl(s) Ca(OH )2 (s) 2NH3(g) CaCl2 (s) 2H2O(l)
高温
CaCO3 (s)
CaO(s) + CO2 (g)
消石灰与氯化铵的反应有氨气生成,碳酸钙分解生
成二氧化碳气体,可能有气体生成使体系的混乱度定反应能否自发进行的因素之一,
但不是唯一因素。
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童话;有一天,大败而归。而是价值观念的颠覆和重构。像两颗明珠镶嵌在一段汉长城的两端,就算外公站在她身边,也是文化上的幸福。执著地在那里逼尖了嗓子诉说着什么,甚至,一方面在外头又怕跟陌生人说话。他欠下了不少债,我们爷俩汗浸衣衫。” 譬如南翔的包子,最欢迎看熟戏, 没有看见天边的几行雁字,云脚长毛,它把生活切成一个个的单间
化学反应的方向++教学设计-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
化学反应的方向教学设计课题化学反应的方向课标要求知道化学反应是有方向的,知道化学反应的方向与反应的熵变和焓变有关。
要求学生能用焓变和熵变说明化学进行的方向,对自由能知识没有相关要求。
教材分析本节内容知识属于课程标准中“化学反应的方向限度和速率”主题,教材第一节安排学生学习了化学反应速率,第二节学习化学平衡,第三节安排了本节内容--化学反应的方向,学完本节内容,认识化学反应的四个视角“方向限度速率历程”学生都已经掌握了,学生对必修阶段学过的元素化合物知识和化学反应会有一个更深刻的认识教材的内容主要从四个方面展开:第一,从学生熟悉的自发进行的放热反应出发,介绍化学反应有向着焓减的方向进行的倾问,于是有人认为可以依据焓变判断自发反应的方向。
教材又通过实例说明,有些吸热反应也能自发进行。
由此得出结论,不能只依据焓变判断化学反应的方向。
第二,从学生熟悉的实验现象和化学反应出发,说明体系有向着混乱度增加的方向变的倾向,于是有人认为可以依据熵变判断自发反应的方向。
教材又通过实例说明,有些熵减的化学反应也能自发进行,由此得出结论,不能只依据焓变判断化学反应的方向。
第三,让学生明确,必须综合考虑焓变和熵变才能判断反应自发进行的方向,正确判断反应自发进行的方向对于生产实践具有重要的作用。
第四,以“资料卡片”的形式简单介绍自由能与化学反应自发进行方向的关系,供有兴趣的学生进一步学习和了解。
学情分析本课时内容对高中学生来说,理解有一定难度。
对于熵及“熵增原理”内容较抽象、学生学习时陌生感较强。
因此在教学中通过引入实际生活中相应的现象,为学生提供认知的感性材料,以利于学生理解熵变和熵增原理教学目标1.知道化学反应存在方向问题;2.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响。
教学重难点焓变和熵变与化学反应方向的关系。
课时设计1课时教学过程教师活动学生活动设计意图【情境导入】由屠呦呦获得诺贝尔奖,引入青蒿素的发现历程,从而引出方向对于研究的重要【学生自学】自学课本3分钟,思考下列问题:1 自发反应不需要任何条件就观看并思考自学课本培养学生的爱国情怀,并引出方向对于科研,学习的重要性,得出化学反应方向也很重要的结论,由此正式进入课堂教学学生初步了解本节课的内容,并对重要知识点有了基本的掌握能发生吗?2 同一物质不同状态下熵值相等吗?3 非自发反应一定不能发生吗?1介绍自发过程和非自发过程的定义并讲解自发的化学反应和非自发的化学反应的定义2 焓判据【提出问题】学习过有哪些自发的化学反应?黑板上给出几个常见的自发的化学反应的热化学方程式,请学生回答这些方程式的共同点,由学生回答总结出:放热反应会使体系能量降低,反应有向着放热的方向发生的倾向【提出问题】吸热的反应能否自发?【演示实验】氢氧化钡和氯化铵的反应【得到结论】大多数的放热反应可以自发进行,少数的自发反应也可以进行,所以焓变不能作为判断化学反应是否自发的单独判据从而引出了熵判据3 熵判据:【提出问题】生活中有哪些由有序变无序的例子?【学生操作实验】火柴散落实验通过学生举出的例子和实验结果,得出由有序变无序(熵增)是容易的【提出问题】熵增的过程容易发生,熵减的过程能发生吗?【得到结论】大部分熵增的反应可以自发进行,少数熵减的反应也可以自发进行,所以熵变不能思考生活中自发过程的例子思考学习过的自发反应的例子观察实验,并得出结论:部分吸热的反应也可以自发进行观察实验并总结结论做实验,并得出结论从学生熟悉的生活中的自发过程入手,让学生体会“自发”的含义在学生已经明白自发过程后,通过熟的化学反应让学生逐步理解“自发反应”的含义培养学生观察问题,并归纳总结的能力培养学生观察实验,并总结知识的能力让学生从生活中的例子理解“有序”和“无序”的含义,让抽象的概念具体化通过实验让学生亲身体会,有序变无序(熵增)容易,由无序变有序(熵减)困难作为判断化学反应是否自发进行的单独依据由于焓判据和熵判据都不能做为化学反应是否自发进行的单独依据,所以引出了综合判据4、综合判据:吉布斯自由能ΔG = ΔH –TΔSΔG<0,反应能自发,ΔG>0,反应不能自发,ΔG=0,反应达到平衡状态【提出问题】请分析ΔH、ΔS、不同的情况下,反应是否能自发进行思考ΔH,ΔS如何影响ΔG的符号通过学生讨论各种ΔH、ΔS的情况,加深了学生对复合判据的了解课堂小结本节课首先对自发过程和自发反应的概念进行了讲解,之后学习了判断反应能否自发进行的三个判据,其中焓判据和熵判据是不全面的,进而提出吉布斯自由能判据,可以判断不同温度下,不同焓变和熵变的反应是否能够自发进行。
高二化学选修四第二章-第四节-化学反应进行的方向
第四节化学反应进行的方向一、自发过程与自发反应1.自发过程(1)含义:在确定条件下,不用借助于外力就可以自动进行的过程。
(2)特点:①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。
②在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。
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。
二、化学反应进行方向的判据1.焓判据(能量判据)放热反应过程中体系能量降低,因此具有向最低能量状态进行的倾向,科学家提出用焓变(能量改变)来推断反应进行的方向,这就是焓判据(能量判据)。
2.熵判据(1)熵:用来度量体系混乱程度的物理量。
熵值越大,混乱程度越大。
符号为S。
单位:J·mol-1·K -1。
(2)熵值大小的比较:同一种物质在不同状态时的熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。
(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增大,即熵变(符号ΔS)大于零。
(4)熵判据:用熵变来推断反应进行的方向。
3.复合判据过程的自发性只能用于推断过程的方向,不能确定过程是否确定会发生和过程发生的速率。
综合考虑焓判据和熵判据的复合判据,将更适合于全部的过程,只依据一个方面来推断反应进行的方向是不全面的。
学问点一自发过程与自发反应1.下列过程是非自发的是()A.水由高处向低处流B.自然气的燃烧C.铁在潮湿的空气中生锈D.水在室温下结冰答案 D解析自然界中水由高处向低处流、自然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、冰在室温下溶化,都是自发过程,其逆过程都是非自发过程。
2.试验证明,多数能自发进行的反应都是放热反应。
对此说法的理解正确的是()A.全部的放热反应都是自发进行的B.全部的自发反应都是放热的C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D.焓变是确定反应是否具有自发性的惟一判据答案 C解析多数能自发进行的反应都是放热反应,但并不是全部能自发进行的反应都是放热反应,既然说“多数”,必定存在特例,所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素,但不是惟一因素。
高二化学选修一知识点梳理
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人教版高二化学选修四化学反应进行的方向(荐)
• 在自然科学领域,化学反应是按熵增 的方向进行的;在生命科学领域,动植 物的生命发展是按熵增方向进行的;在 社会科学领域,人类社会的发展进步是 按熵增方向进行的。
熵与环境
熵增就是污染
熵与生命:
熵与社会
熵增就是社会混乱
生命的基本特征是新陈代谢,从熵的角度看新陈
代谢实际上是生命体汲取低熵排出高熵物质的过程。 当系统的总熵变小于零时,生命处在生长、发育的阶 段,向着更加高级有序的结构迈进。当总熵变为零时, 生命体将维持在一个稳定、成熟的状态,而总熵变大 于零的标志则是疾病、衰老、死亡。
(2)熵变:用△S表示。 △S=S生成物总熵-S反应物总熵
(3)熵判据:体系趋向于由有序状态转变为无 序状态,即混乱度增加( △S>0)。且△S 越大,越有利于反应自发进行。
在与外界隔离的体系中,自发过程将 导致体系的熵增大( △S>0) ,这个 原理叫做熵增原理。又称为熵判据。
➢ 物质熵值的特点
低温对此类反应有利 高温对此类反应不利
NH4Cl(s) == NH3(s) + HCl(g)
H > 0
S > 0
高温对此类反应有利 低温对此类反应不利
➢ 知识回顾
化学反应与能量的变化 (焓判据) △H < O有利于反应自发进行
化学反应与熵值的变化 (熵判据) △S > O有利于反应自发进行
“焓”与“熵”共同对化学反应的自发性产生影响
(3) 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g) (4) (NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g)
△H ﹥ O 吸热反应
结论:△H < O有利于反应自发进行, 但自发反应不一定要△H < O
高二化学知识点:化学反应的方向
高二化学知识点:化学反应的方向
高考复习正在紧张进行中,小编整理了高二化学知识点:化学反应的方向,供考生参考!!
一、化学反应的方向
1、反应焓变与反应方向放热反应多数能自发进行,即Delta;Hlt;0的反应大多能自发进行。
有些吸热反应也能自发进行。
如NH4HCO3与CH3COOH的反应。
有些吸热反应室温下不能进行,但在较高温度下能自发进行,如CaCO3高温下分解生成CaO、CO2。
2、反应熵变与反应方向熵是描述体系混乱度的概念,熵值越大,体系混乱度越大。
反应的熵变Delta;S为反应产物总熵与反应物总熵之差。
产生气体的反应为熵增加反应,熵增加有利于反应的自发进行。
3、焓变与熵变对反应方向的共同影响
Delta;H-TDelta;Slt;0反应能自发进行。
Delta;H-TDelta;S=0反应达到平衡状态。
Delta;H-TDelta;Sgt;0反应不能自发进行。
在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向Delta;H-TDelta;Slt;0的方向进行,直至平衡状态。
2.3 化学反应的方向-高二化学课件(人教版2019选择性必修1)
2.3.1 化学反应的方向
3、复合判据
(1)表达式:∆G = ∆H - ຫໍສະໝຸດ ∆S∆G>0,不能自发进行
(2)判据
∆G = 0,平衡状态
∆G<0,能自发进行
(3)规律
∆S
∆H<0
∆H>0
∆S>0
∆S>0
能自发进行
高温下自发进行
∆H
∆H<0
∆H>0
∆S<0
∆S<0
低温下自发进行 不能自发进行
D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)
ΔH=+178.2 kJ/mol
课堂练习
2.下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是( C )
A.化学反应的熵变与反应的方向无关
B.化学反应的熵变直接决定了反应的方向
C.熵值增大的反应都是混乱度增大的反应
D.能自发进行的反应熵值都增大
CHEMISTRY
(1)熵
① 定义:用来量度体系混乱程度的物理量;熵值越大,混乱程度越大。
② 符号:S
③ 影响因素:物质的状态; S气>S液>S固
2.3.1 化学反应的方向
(2)熵变
① 符号:∆S = S后 - S前
∆S>0,体系混乱程度增大
② 规律
∆S<0,体系混乱程度减小
(3)熵判据
① 普遍规律:体系趋向于有序→无序,(混乱度增大的方向);熵增原理:∆>0。
感谢聆听!
课堂练习
1、下列自发反应可用焓判据来解释的是( C )
A.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7 kJ/mol
B.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ/mol
高二化学化学反应进行的方向
3、无热效应的自发过程是熵增加的过程,如两种理想 气体的混合等。
练习题:
1、科学家根据体系存在着力图使_自__身__能_量__趋__于_“__最__低_ ” 和_“_有__序__”__变_为__“__无_序_的”自然现象,提出了相互关联的 能__量__判_据___和__熵_判__据____,为最终解决上述问题提供了必 要的理论根据。试分别举一例_铁__在__潮_湿__空__气_中__生__锈__, _硝__酸_铵__溶__于__水_。
2、放热的自发反应 (1)甲烷燃烧: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
△H=-802.3 kJ/mol (2)铁生锈:3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)
△H=-824 kJ/mol
(3)氢气和氧气反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-571.6 kJ/mol
B、碳铵分解是因为外界给予了能量 C、碳铵分解是吸热反应,根据能量判据不能自发分解 D、碳酸盐都不稳定,都能自发分解。
例3:下列说法正确的是( C) A、凡是放热反应都是自发的,由于吸热反应都是 非自发性的。 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。
2、以下自发反应可用能量判据来解释的是( D ) A、硝酸铵自发地溶于水 B、2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g); △H=+56.7kJ/mol C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);
△H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H=-571.6 kJ/mol
高二化学之化学反应的方向(熵焓论)
高二化学之化学反应的方向(熵焓论)
一个化学反应能否自发发生,取决于熵变和焓变,即化学反应的方向取决于熵变和焓变。
熵变大于零,也就是混乱度增加,有利于化学反应发生,焓变小于零,也就是放热反应,有利于化学反应自发发生。
因此,一个反应如果既是放热反应,又是熵增反应,那么这个反应必然自发发生,它的逆过程也就是吸热反应和熵减反应,必然不自发发生。
简单地说,熵焓异号(一大一小),反应要么自发,要么不自发。
熵焓同号,必然是可逆反应,可以调节温度使平衡向特定方向移动,根据勒夏特列原理,升高温度有利于平衡向吸热反应方向移动,即熵焓均大于零,选较高温有利于反应的自发进行,同理熵焓均小于零,选择较低温有利于反应的自发进行。
综上,熵焓一大一小,要么行,要么不行,两大选高温,两小选低温。
这里说的高温或者低温,并不是温度的绝对高低,而是一个相对值,这个相对值对于每个反应来说,都是特定的。
这里要特别说明的是,肯定能自发进行的反应,其化学反应速率不一定快,比如常温下,氢气和氧气混合反应,是一个自发反应,但是一瓶这样子的混合气体,可能需要上亿年才能变成水,如果所以可以利用熵焓符号来判断化学反应的方向,但是只能解决能否发生的问题,而不能解决何时发生的问题。
另外,不能自发进行的反应,指的是不能通过改变温度、浓度、压强等条件让其自发,而电解不在此列。
熵变的判断有一个简单的原则,同一物质,由固体变为液体,再变为气体,是熵增的过程。
一个反应,气体分子增加的,是熵增的过程。
因此,看到一个方程式,大多数情况下,很容易看出熵变的情况,若还被告知存在化学平衡,也就是这个反应是可逆反应,那么必然就可以判断出焓变与熵变同号,从而知。
高二化学化学反应的方向及判断依据
△H >0
△H <0 低 温 可 行
△S <0
△S <0 或者 △H >0 不一定
NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△H -T△S
{
>0,非自发进行
<0,自发进行
看书P42交流与讨论
练习:
下列说法不正确的是 C A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素, 多数的能自发进行的反应是放热反应。 B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值,其体系 的混乱程度越大,熵值越大。 C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是 吸热
D. 一个反应能否自发进行,与焓变和熵变的共同 影响有关
反应的焓变是制约化学反应能否自发进 行的因素之一,但不是唯一的决定因素。
熵:衡量体系混乱度的物理量。
混乱度越大,熵值越大。
符号 S
对于同一物质:S(g)﹥S(l)﹥S(s)
反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变。用△S表示
△S=S生成物总熵-S反应物总熵
△S >0
混乱度增大
△S <0
混乱度减小
相同条件与状态下,熵与物质的量成正比
;
/szzzd/ 上证早知道;
丹宗王,现在转眼又成为了大魔神了丶而这五十几人当,出现了十六位大魔神,其它の也都到了魔神巅峰之境了,想必以后也有机会突破进入大魔神丶"若不是大哥,咱们哪有今日。"而现在,这才过了也二三千年吧,他们成为了大魔神了,实在是太梦幻了丶"大哥の话,咱们壹定记得。""呃呵呵。 "现在叶家,或者说自己乾坤世界,还是没有能拿得出手の像样の强
高二 化学反应进行的方向
化学反应进行的方向(明叔)【学习目标】1、了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性;2、能用焓变和熵变判断化学反应的方向。
【要点梳理】要点一、自发过程与自发反应【高清课堂:化学反应也有奋斗目标-化学反应进行的方向】1、自发过程①含义:在一定条件下,不用借助外力就可以自发进行的过程。
②分类③特点a.体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。
b.在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。
④实例a.自然界中,水由高处往低处流,而不会自动从低处往高处流。
b.物理学中,电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动。
c.日常生活中,气温升高,冰雪自动融化。
2、自发反应在给定的条件下,可以自发进行到显著程度的反应。
【高清课堂:化学反应也有奋斗目标-化学反应进行的方向】3、自发过程和自发反应的特点①具有方向性,如果某个方向的反应在一定条件下是自发的,则其逆方向的反应在该条件下肯定不自发,如铁器暴露于潮湿的空气中会生锈是自发的,而铁锈变为铁在该条件下肯定不是自发的。
②要想使非自发过程发生,则必须对它做功,如利用水泵可使水从低处升到高处,通电可将水分解生成氢气和氧气。
4、自发过程和自发反应的应用自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。
如向下流动的水可推动机器,甲烷可在内燃机中被用来做功,锌与CuSO4溶液的反应可被设计成原电池,可根据氢气的燃烧反应设计成燃料电池等。
要点诠释:过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。
如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件,其发生腐蚀过程的自发性是相同的,但只有后者可以实现。
要点二、化学反应进行方向的判据1、焓判据①概念:体系总是趋向于从高能状态转化为低能状态(这时体系往往会对外部做功或释放能量),该判据又称能量判据。
②应用:由焓判据知,放热过程(ΔH<0)常常是容易自发进行的。
③焓判据的局限性2N2O5 (g)==4NO2 (g)+O2 (g) ΔH=+56.7 kJ·mol-1(NH4)2CO3 (s)==NH4HCO3 (s)+NH3 (g) ΔH=+74.9 kJ·mol-1以上两个反应都是吸热反应,但是也可以自发进行。
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低温下能自发进行
例: NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
一定能自发进行
MgCl2(aq) + H2(g)
ΔS
例: Mg(s) + 2HCl(aq) =
化学反应的方向及其判断依据
小 结:
化学反应的方向
共同影响
影响因素:
反应焓变
反应熵变
能量判据
吸热 放热 熵增
熵判据
熵减
焓减小(△H <0)有利于反应自发,熵增大(△S>0 )有 利于反应自发
化学反应的方向及其判断依据
(交流与讨论) 下列反应温室能否自发进行?如能,写出 相应的化学方程式
1.水分解生成氢气和氧气的反应 不能
2.氯气与溴化钾溶液的反应
3.乙烯与溴单质的反应
C2H4+Br2 Cl2+2KBr=Br2+2KCl 能 CH2BrCH2Br
能
4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应
不能
练习:判断自发与非自发(室温下)
下列反应在一定条件下能够自发进 行,它们有哪些共同特征?
1.C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2217.5 kJ/mol 2.2Na(s)+Cl2=2NaCl(s) △H=-2217822 kJ/mol 3.4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=-1648.4kJ/mol 4.H2(g)+F2(g)=2HF(g) △H=-546.6kJ/mol
思考:判断下列过程的熵变是大 于零还是小于零?
1.H2O(s)→H2O(l)→H2O(g) △ S> 0 △S> 0 2.CaCO3==CaO(s)+CO2(g) 3.NaOH(s)=Na+(aq)+OH-(aq)
△ S> 0 △ S> 0
4.N2(g)+3H2(g)==2NH3(g) △S < 0
(1)打开活塞,分液漏斗中的水流进烧杯 自发
(2)镁带燃烧 自发
(3)氢气燃烧 自发
(4)水分解成H2和O2过程 非自发
十九世纪,汤姆逊(Thomsom)和 贝塞罗特(Berthlot)就曾经用△H (焓变)的符号作为化学反应方向的 判据。他们认为自发化学反应的方向 总是与放热的方向一致,而吸热反应 是不能自动进行的。
二、熵变和熵增原理
• (1)熵变(△S)∶化学反应中要发生物质的 变化或物质状态的变化,因此存在着熵变。 △S=S反应产物-S反应物
产生气体的反应、气体物质的物质的量增大的反 应,熵变通常都是正值( △S >0),为熵增加的反 应。
• (2)在与外界隔离的体系中,自发过程将导 致体系的熵增大,这个原理叫做熵增原理。该 原理是用来判断过程的方向的又一个因素, 又称为熵判据。
化学反应中的自发过程 共同特点:△H<0,即体系趋向于从高能 状态转变为低能状态
“放热反应可以自发进行,吸热反应不 能自发进行”,你同意这种观点吗?
思考
吸热过程的反应能否自发进行?
2NH4Cl(s)+Ba(OH)2(s)= 2NH3(g)+CaCl2(s)+2H2o(l)
如:硝酸铵溶于水
NH4NO3(s)=NH4+ (aq) +NO3-(aq)
专题2第二单元化学方应的 方向和限度
课时一 化学反应的方向
开 始
水往低处流
冰雪融化
自然界中的自发过程体现了 自然界变化的方向性
物质间的化学反应是否也能自然发生呢?
• 铁器在潮湿空气中生锈; • 铁从硫酸铜溶液中置Байду номын сангаас出铜; • 酸碱中和
这些过程都是自发的,其逆过程就是非自发 的。
在一定的条件下无需外界帮助就能自 动进行的反应.
碳酸钙分解
CaCO3 ( s)高温CaO( s) CO2 ( g )
有一些吸热反应在室温条件下不能自 发进行,但在较高温度下则能自发进 行
焓变(△H)是决定反应能否自发进行的 因素之一,但不是唯一因素。
有序
混乱
一、反应熵变与反应方向
• 1、在密闭条件下,体系由有序自发地转变为 无序的倾向。 • 由大量粒子组成的体系中,用熵来描述体系 的混乱度。 • 2、符号用S表示。单位:J•mol-1•K-1 • 3、熵值越大,体系混乱度越大。 同一物质,S(g)﹥S(l)﹥S(s)。
⊿S>0有利于反应自发进行,但自发反应不 一定是⊿S>0的反应
• △H-T△S﹤0 反应能自发进行 • △H-T△S = 0 反应达到平衡状态 • △H-T△S﹥0 反应不能自发进行
ΔH 一定不能自发进行
例: CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l)= CaCO3(s)+2HCl(l)
高温下能自发进行