苏教版高中化学选修四课件《化学反应的方向和限度》第1课时.pptx
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栏目 导引
专题2 化学反应速率与化学平衡
想一想 3．反应：Zn＋H2SO4===H2↑＋ZnSO4是熵增 加的反应吗？从熵变、焓变的角度来分析，该 反应能否自发进行？ 提示：该反应有气体生成，是熵增加的反应。 熵增加的化学反应通常能自发进行，所以从熵 变的角度来分析该反应能自发进行；该反应是 放热反应，放热反应通常能自发进行，所以从 焓变的角度来分析该反应能自发进行。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
自主体验
1．冰融化为水的过程的焓变和熵变正确的是 () A．ΔH＞0，ΔS＜0 B．ΔH＜0，ΔS＞0 C．ΔH＞0，ΔS＞0D．ΔH＜0，ΔS＜0 解析：选C。冰融化是吸热过程所以ΔH＞0，物 质由固态变为液态是熵增加过程所以ΔS＞0。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
栏目 导引
专题2 化学反应速率与化学平衡
若ΔH＞0，正向反应通常__不__能___自发进行， 而逆向反应__能____自发进行。反应的__焓__变____ 是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
想一想 2．所有的自发反应都是放热反应的这种说法 对吗？说明理由。 提示：多数能自发进行的反应是放热反应， 有些吸热反应也能自发进行。如： 2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===BaCl2＋2NH3↑ ＋10H2O(ΔH＞0)。
温度下则能自发进行。如：
△
CaCO3(s)=====
CaO(s)＋CO2(g)
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专题2 化学反应速率与化学平衡
要点归纳
化学反应方向与焓变ΔH关系 1．自发过程总是能够对外界做功，消耗自身 能量，而自身能量降低。自发反应也是一个自 发过程。因而化学反应也自发地向能量低的方 向进行。化学反应中ΔH的变化也体现了体系 能量的变化，所以ΔH可作为自发反应是否发 生的一个判断依据，简称为“能量判据”。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
题型探究权威预测
化学反应进行方向的判断
下例列说法正确的是( ) 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 B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝＋185.7kJ·mol－1，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
栏目 导引
专题2 化学反应速率与化学平衡
【解析】 A项错误，有些能使熵值增大的吸 热反应可以自发进行；C项错误的原因是要将 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
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专题2 化学反应速率与化学平衡
【名师点睛】 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。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
解析：选B。熵判据着力于从体系的混乱度 来判断过程进行的方向，即体系熵(混乱度) 增加，可自发进行。热水变冷水，熵减小， 但能自发进行，故不能用熵判据判断。
栏目 导引
专题2 化学反应速率与化学平衡
要点三 焓变与熵变对反应方向的共同影响
探究导引在一定条件下，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。焓变和熵变是如何共同确定化 学反应能否自发进行的？ 提示：在温度、压强一定的条件下，自发反 应总是向ΔH－TΔS＜0的方向进行。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
2.熵判据 (1)熵：用来衡量一个体系混乱度的物理量，通 常用符号___S___表示。熵值越大表示体系 __混__乱__度__越大。在密闭条件下，体系通常有混 乱度增大的倾向即由__有__序__自发地变为_无__序___ 的倾向。 (2)熵的大小判断：对于同一物质不同状态时： S(气)__>__S(液)___>_S(固)。
ΔH＝
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专题2 化学反应速率与化学平衡
解析：选B。从焓变的角度来看该反应的ΔH ＞0为吸热反应，体系能量增高，不利于自发 进行，A、C项不符合题意；ΔH与方程式中的 计量数成正比，所以D项不符合题意。
栏ห้องสมุดไป่ตู้ 导引
专题2 化学反应速率与化学平衡
要点二 化学反应方向与熵变ΔS关系
探究导引常见的熵增加的化学反应有哪些？熵增加 的化学反应一定能自发进行吗？ 提示：产生气体的反应，气体的物质的量增大的反 应，熵变为正值，是熵增反应。许多熵增大的反应 在常温、常压下可以自发进行。例如： 2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)。有些熵增加的反应在 常温、常压下不能自发进行，但在较高温度下可以 自发进行。例如：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)。
栏目 导引
专题2 化学反应速率与化学平衡
解析：选D。该反应ΔH＞0不利于反应的自发 进行，而ΔS＞0有利于反应的自发进行，事实 是该反应在常温下自发进行，故该反应自发 进行的原因是熵增大效应大于能量效应。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
要点突破讲练互动
要点一 化学反应方向与焓变ΔH关系
探究导引焓变与反应能否自发进行有何关 系？焓变ΔH＜0的反应(即放热反应)一定能自 发进行吗？焓变ΔH＞0的反应(即吸热反应)一 定不能自发进行吗？
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专题2 化学反应速率与化学平衡
即时应用
3．已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵 增大的反应”。根据所学知识判断，下列反应 中，在任何温度下都不自发进行的是( ) A．2O3(g)===3O2(g) ΔH＜0 B．2CO(g)===2C(s)＋O2(g) ΔH＞0 C．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＜0 D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＞0
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专题2 化学反应速率与化学平衡
2．ΔH＜0的反应，多数是能自发进行的反 应。ΔH＞0的反应多为非自发反应。特殊 情况下要通过焓变与熵变共同来判断反应 是否能够自发进行。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
即时应用
1．已知方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) －571.6kJ·mol－1，则关于方程式 “2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH”的说法正确的是( ) A.从焓变的角度来看该反应能自发进行 B.该反应焓变ΔH大于零体系能量增高 C.该反应ΔH＝－571.6kJ·mol－1 D.该反应焓变ΔH与方程式中计量数无关
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专题2 化学反应速率与化学平衡
解析：选C。从焓变的角度分析，化学反应有 由高能状态向低能状态转化、使体系能量降 低的趋势，表现为放热反应。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
3．25℃、1.01×105Pa时，反应 2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋ 56.7kJ·mol－1，自发进行的原因是( ) A．是吸热反应 B．是放热反应 C．是熵减少的反应 D．熵增大效应大于能量效应
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专题2 化学反应速率与化学平衡
想一想 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。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
二、判断化学反应方向的依据 1．焓判据(能量判据) (1)从能量变化的角度来看自发过程的共同特 点是：体系能量趋向于从能量___较__高____状态 转变为能量__较__低_____状态，这时体系会对 ___外__部__做__功__或__者__释__放__能__量______。 (2)放热反应过程中体系能量__降__低___，因此具 有___自__发__进__行____倾向。即对于焓变ΔH：若 ΔH＜0，正向反应通常能__自__发__进__行___；
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专题2 化学反应速率与化学平衡
提示：反应焓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。多数放热反 应 (ΔH ＜ 0) 能 自 发 进 行 。 如 ： 2Na(s) ＋ H2O(l)===NaOH(aq)＋H2(g) NaOH(aq)＋ HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)等；很多吸热 反应(ΔH＞0)也能自发进行；有些吸热反应 (ΔH＞0)常温下不能自发进行，但在较高的
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专题2 化学反应速率与化学平衡
新知初探自学导引
自主学习
一、化学反应的方向 1．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。如：铁器暴露于潮湿 的空气中生锈。 2．化学反应具有___方__向___性，许多化学反应的 正反应能_自__动__进__行___，而其逆反应无法 __自__动__进__行___。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
要点归纳
在恒温、恒压下，判断化学反应能否自发进行 通 常 依 据 体 系 的 自 由 能 变 化 ( 符 号 ΔG ， 单 位 为 kJ·mol－1)来确定：(ΔG＝ΔH－TΔS，其中ΔH为 焓变，ΔS为熵变，T为热力学温度，单位为K) ΔG＝ΔH－TΔS＜0反应能自发进行； ΔG＝ΔH－TΔS＝0反应达到平衡状态； ΔG＝ΔH－TΔS＞0反应不能自发进行。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
要点归纳
反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一 个因素，但不是唯一因素。熵增加(ΔS>0)的 过程有利于反应的自发进行，但不一定就是 自发反应。
栏目 导引
专题2 化学反应速率与化学平衡
即时应用
2．下列过程的方向不能用熵判据判断的是 () A．氯化铵与结晶氢氧化钡混合研磨，很快 闻到刺激性气味 B．冬天一杯水很快变冷 C．有序排列的火柴散落时成为无序排列 D．多次洗牌以后，扑克牌毫无规律混乱排 列的几率较大
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专题2 化学反应速率与化学平衡
解析：选B。据ΔH－TΔS＞0，反应不能自发进 行，知：A项中的反应ΔH＜0，ΔS＞0，反应能 自发进行；B项中的反应ΔH＞0，ΔS＜0，ΔH－ TΔS＞0，反应不能自发进行；C项中的反应ΔH ＜0，ΔS＜0，反应是否自发进行取决温度大小； D项中的反应ΔH＞0，ΔS＞0，反应是否自发进 行也取决温度大小。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
(3)化学反应中的熵变：ΔS＝ __反__应__产__物__总__熵__－__反__应__物__总__熵_____。ΔS>0的反 应叫熵增反应；ΔS<0的反应叫熵减反应。 (4)熵变与化学反应自发性的关系：_反__应__熵__变__ 是与反应能否自发进行有关的一个因素， ΔS__>__0的反应体系的混乱度增大，有利于反 应自发进行；ΔS___<___0的反应体系的混乱度 减小，不利于反应自发进行。
专题2 化学反应速率与化学平衡
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栏目 导引
专题2 化学反应速率与化学平衡
第二单元 化学反应的方向和限度
第1课时 化学反应的方向
栏目 导引
专题2 化学反应速率与化学平衡
课程标准导航 1.了解自发过程和化学反应的自发性。 2．通过“有序”和“无序”的对比，了解熵 和熵变的概念。 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。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
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 【思路点拨】 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，同时要注意催 化剂在化学反应中的作用。
2．下列自发反应可用焓判据来解释的是( ) A．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7kJ·mol－1 B．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝＋74.9kJ·mol－1 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－286kJ·mol－1 D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.2kJ·mol－1
专题2 化学反应速率与化学平衡
想一想 3．反应：Zn＋H2SO4===H2↑＋ZnSO4是熵增 加的反应吗？从熵变、焓变的角度来分析，该 反应能否自发进行？ 提示：该反应有气体生成，是熵增加的反应。 熵增加的化学反应通常能自发进行，所以从熵 变的角度来分析该反应能自发进行；该反应是 放热反应，放热反应通常能自发进行，所以从 焓变的角度来分析该反应能自发进行。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
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1．冰融化为水的过程的焓变和熵变正确的是 () A．ΔH＞0，ΔS＜0 B．ΔH＜0，ΔS＞0 C．ΔH＞0，ΔS＞0D．ΔH＜0，ΔS＜0 解析：选C。冰融化是吸热过程所以ΔH＞0，物 质由固态变为液态是熵增加过程所以ΔS＞0。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
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专题2 化学反应速率与化学平衡
若ΔH＞0，正向反应通常__不__能___自发进行， 而逆向反应__能____自发进行。反应的__焓__变____ 是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
想一想 2．所有的自发反应都是放热反应的这种说法 对吗？说明理由。 提示：多数能自发进行的反应是放热反应， 有些吸热反应也能自发进行。如： 2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===BaCl2＋2NH3↑ ＋10H2O(ΔH＞0)。
温度下则能自发进行。如：
△
CaCO3(s)=====
CaO(s)＋CO2(g)
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专题2 化学反应速率与化学平衡
要点归纳
化学反应方向与焓变ΔH关系 1．自发过程总是能够对外界做功，消耗自身 能量，而自身能量降低。自发反应也是一个自 发过程。因而化学反应也自发地向能量低的方 向进行。化学反应中ΔH的变化也体现了体系 能量的变化，所以ΔH可作为自发反应是否发 生的一个判断依据，简称为“能量判据”。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
题型探究权威预测
化学反应进行方向的判断
下例列说法正确的是( ) 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 B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝＋185.7kJ·mol－1，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
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专题2 化学反应速率与化学平衡
【解析】 A项错误，有些能使熵值增大的吸 热反应可以自发进行；C项错误的原因是要将 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
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专题2 化学反应速率与化学平衡
【名师点睛】 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。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
解析：选B。熵判据着力于从体系的混乱度 来判断过程进行的方向，即体系熵(混乱度) 增加，可自发进行。热水变冷水，熵减小， 但能自发进行，故不能用熵判据判断。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
要点三 焓变与熵变对反应方向的共同影响
探究导引在一定条件下，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。焓变和熵变是如何共同确定化 学反应能否自发进行的？ 提示：在温度、压强一定的条件下，自发反 应总是向ΔH－TΔS＜0的方向进行。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
2.熵判据 (1)熵：用来衡量一个体系混乱度的物理量，通 常用符号___S___表示。熵值越大表示体系 __混__乱__度__越大。在密闭条件下，体系通常有混 乱度增大的倾向即由__有__序__自发地变为_无__序___ 的倾向。 (2)熵的大小判断：对于同一物质不同状态时： S(气)__>__S(液)___>_S(固)。
ΔH＝
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专题2 化学反应速率与化学平衡
解析：选B。从焓变的角度来看该反应的ΔH ＞0为吸热反应，体系能量增高，不利于自发 进行，A、C项不符合题意；ΔH与方程式中的 计量数成正比，所以D项不符合题意。
栏ห้องสมุดไป่ตู้ 导引
专题2 化学反应速率与化学平衡
要点二 化学反应方向与熵变ΔS关系
探究导引常见的熵增加的化学反应有哪些？熵增加 的化学反应一定能自发进行吗？ 提示：产生气体的反应，气体的物质的量增大的反 应，熵变为正值，是熵增反应。许多熵增大的反应 在常温、常压下可以自发进行。例如： 2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)。有些熵增加的反应在 常温、常压下不能自发进行，但在较高温度下可以 自发进行。例如：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
解析：选D。该反应ΔH＞0不利于反应的自发 进行，而ΔS＞0有利于反应的自发进行，事实 是该反应在常温下自发进行，故该反应自发 进行的原因是熵增大效应大于能量效应。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
要点突破讲练互动
要点一 化学反应方向与焓变ΔH关系
探究导引焓变与反应能否自发进行有何关 系？焓变ΔH＜0的反应(即放热反应)一定能自 发进行吗？焓变ΔH＞0的反应(即吸热反应)一 定不能自发进行吗？
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3．已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵 增大的反应”。根据所学知识判断，下列反应 中，在任何温度下都不自发进行的是( ) A．2O3(g)===3O2(g) ΔH＜0 B．2CO(g)===2C(s)＋O2(g) ΔH＞0 C．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＜0 D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＞0
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2．ΔH＜0的反应，多数是能自发进行的反 应。ΔH＞0的反应多为非自发反应。特殊 情况下要通过焓变与熵变共同来判断反应 是否能够自发进行。
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即时应用
1．已知方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) －571.6kJ·mol－1，则关于方程式 “2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH”的说法正确的是( ) A.从焓变的角度来看该反应能自发进行 B.该反应焓变ΔH大于零体系能量增高 C.该反应ΔH＝－571.6kJ·mol－1 D.该反应焓变ΔH与方程式中计量数无关
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解析：选C。从焓变的角度分析，化学反应有 由高能状态向低能状态转化、使体系能量降 低的趋势，表现为放热反应。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
3．25℃、1.01×105Pa时，反应 2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋ 56.7kJ·mol－1，自发进行的原因是( ) A．是吸热反应 B．是放热反应 C．是熵减少的反应 D．熵增大效应大于能量效应
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想一想 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。
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二、判断化学反应方向的依据 1．焓判据(能量判据) (1)从能量变化的角度来看自发过程的共同特 点是：体系能量趋向于从能量___较__高____状态 转变为能量__较__低_____状态，这时体系会对 ___外__部__做__功__或__者__释__放__能__量______。 (2)放热反应过程中体系能量__降__低___，因此具 有___自__发__进__行____倾向。即对于焓变ΔH：若 ΔH＜0，正向反应通常能__自__发__进__行___；
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提示：反应焓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。多数放热反 应 (ΔH ＜ 0) 能 自 发 进 行 。 如 ： 2Na(s) ＋ H2O(l)===NaOH(aq)＋H2(g) NaOH(aq)＋ HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)等；很多吸热 反应(ΔH＞0)也能自发进行；有些吸热反应 (ΔH＞0)常温下不能自发进行，但在较高的
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自主学习
一、化学反应的方向 1．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。如：铁器暴露于潮湿 的空气中生锈。 2．化学反应具有___方__向___性，许多化学反应的 正反应能_自__动__进__行___，而其逆反应无法 __自__动__进__行___。
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要点归纳
在恒温、恒压下，判断化学反应能否自发进行 通 常 依 据 体 系 的 自 由 能 变 化 ( 符 号 ΔG ， 单 位 为 kJ·mol－1)来确定：(ΔG＝ΔH－TΔS，其中ΔH为 焓变，ΔS为熵变，T为热力学温度，单位为K) ΔG＝ΔH－TΔS＜0反应能自发进行； ΔG＝ΔH－TΔS＝0反应达到平衡状态； ΔG＝ΔH－TΔS＞0反应不能自发进行。
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要点归纳
反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一 个因素，但不是唯一因素。熵增加(ΔS>0)的 过程有利于反应的自发进行，但不一定就是 自发反应。
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即时应用
2．下列过程的方向不能用熵判据判断的是 () A．氯化铵与结晶氢氧化钡混合研磨，很快 闻到刺激性气味 B．冬天一杯水很快变冷 C．有序排列的火柴散落时成为无序排列 D．多次洗牌以后，扑克牌毫无规律混乱排 列的几率较大
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解析：选B。据ΔH－TΔS＞0，反应不能自发进 行，知：A项中的反应ΔH＜0，ΔS＞0，反应能 自发进行；B项中的反应ΔH＞0，ΔS＜0，ΔH－ TΔS＞0，反应不能自发进行；C项中的反应ΔH ＜0，ΔS＜0，反应是否自发进行取决温度大小； D项中的反应ΔH＞0，ΔS＞0，反应是否自发进 行也取决温度大小。
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专题2 化学反应速率与化学平衡
(3)化学反应中的熵变：ΔS＝ __反__应__产__物__总__熵__－__反__应__物__总__熵_____。ΔS>0的反 应叫熵增反应；ΔS<0的反应叫熵减反应。 (4)熵变与化学反应自发性的关系：_反__应__熵__变__ 是与反应能否自发进行有关的一个因素， ΔS__>__0的反应体系的混乱度增大，有利于反 应自发进行；ΔS___<___0的反应体系的混乱度 减小，不利于反应自发进行。
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第二单元 化学反应的方向和限度
第1课时 化学反应的方向
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专题2 化学反应速率与化学平衡
课程标准导航 1.了解自发过程和化学反应的自发性。 2．通过“有序”和“无序”的对比，了解熵 和熵变的概念。 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。
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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 【思路点拨】 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，同时要注意催 化剂在化学反应中的作用。
2．下列自发反应可用焓判据来解释的是( ) A．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7kJ·mol－1 B．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝＋74.9kJ·mol－1 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－286kJ·mol－1 D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.2kJ·mol－1