第二章 化学反应的方向部分作业的提示
人教版高中化学选择性必修第一册第二章 第三节 化学反应的方向(课件PPT)
二、化学反应进行的方向与焓变的关系
反应进行的方向与ΔH之间的关系 大多数放热反应可以自发进行，但也有很多吸热反应能自发进行，因此，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。
三、化学反应进行的方向与熵变的关系
1．熵的概念 自发过程的体系趋向于由 有序 转变为 无序 ，体系的混乱度 增大 。体系的混乱度常用熵来 描述，熵的概念是表示体系的混乱或无序 程度的物理量，其符号为S。熵值越大，体系的 混乱度 越大。
1、N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) 2、2C(s)+O2(g)=2CO(g) 3、CaCO3=CaO+CO2(g)
△S＜0 △S ＞ 0 △S＞0
2．影响熵大小的因素 (1)同一条件下，不同的物质熵值 不同 。 (2)同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如对同一种物质不同 状态时熵 值大小为S(g) > S(l) > S(s)。 (3)物质的量越大，分子数越多，熵值越 大 。
（1）描述体系混乱度的物理量 （2）符号：S 单位：J•mol-1•K-1
反应熵变:生成物的总熵与反应物总熵之差 (1)符号：△S (2)表达式:△S =S(生成物) –S (反应物) (3)正负判断： ①气体体积增大的反应，△S>0,熵增加反应 ②气体体积减小的反应，△S<0,熵减小反应
练习：判断下列反应熵变大小：
谢 谢！
归纳总结
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来自3适用判据应注意的问题：
（1）判断反应的自发性要结合△H和△S， 利用△H-T△S
化学选修4第2章第4节化学反应进行的方向(共83张PPT)
例1、正误判断 (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度( ) (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数( ) (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动( ) (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化( ) (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度( ) (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应 的反应热( )
常数表达式为Kp＝ pNp22N·pH33H 2。
三、化学反应原理在物质制备中的调控作用
1、化学反应方向的判定 (1)自发反应 在一定条件下
就能自发进行的反应称为自发反应。
(2)熵和熵变的含义 ①熵的含义
熵是衡量一个体系
的物理量。用符号 表示。同一条件下，不同物质有
不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是
mA(g)＋nB(g) ⇌ pC(g)＋qD(g)
c始/mol·L－1 a
b
c转/mol·L－1 mx
nx
c平/mol·L－1 a－mx b－nx
0
0
px qx
px qx
K＝a－mpxxpm··qbx－q nxn
Hale Waihona Puke 2、明确三个量的关系 (1)三个量：即起始量、变化量、平衡量。 (2)关系 ①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 ②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 ③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
思考：一个可逆反应进行的程度与平衡状态时各物质的浓度有何关系？
H2(g ) + I2(g) ⇌2HI(g)，根据平衡时的数据分析出中的规律。
序
起始时浓度mol/L
号
c0 (H2)
c0(I2)
新版高中化学 选择性必修一 第2章 第三节 化学反应的方向
3.(2020·兰州期中)下列说法正确的是 A.凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的 B.自发反应的现象一定非常明显，非自发反应的熵一定减小
√C.常温下，反应C(s)＋CO2(g) 2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0
D.反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH＞0
正误判断
(1)放热反应一定能自发进行( × ) (2)同种物质不同状态时熵值不同，气态时最大( √ ) (3)熵增的反应一定能自发进行( × ) (4)自发反应在任何条件下均可发生( × ) (5)过程自发性不仅能用于判断过程的方向，还能确定过程发生的速率( × )
归纳总结
焓变(ΔH) ＜0 ＞0 ＜0 ＞0
√D.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
焓判据能够说明放热反应为自发反应
2.下列对熵变的判断中不正确的是 A.少量的食盐溶于水中：ΔS＞0 B.炭和氧气反应生成CO(g)：ΔS＞0
√C.气态水变成液态水：ΔS＞0
D.CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS＞0
C.反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素 D.固体的溶解过程与熵变无关
6.(2020·日照调研)已知：(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝ ＋74.9 kJ·mol－1，下列说法正确的是
√A.该反应中熵变、焓变皆大于0
B.该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行 C.碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定能自
2.熵变与反应的方向 (1)熵、熵变的概念
S
混乱程度
ΔS
(2)熵值大小 ①体系的熵值：体系的混乱程度 越大，体系的熵值就 越大 。 ②同一物质的熵值：S(g)＞S(l) ＞ S(s)，同一条件下，不同物质的熵值不同。
第二章 化学反应的方向部分作业的提示
第二章 化学反应的方向一、选择题（每题2分，共40分）1．如果系统经过一系列变化，最后又变到初始状态，则系统的 （A ） Q ＝0，W ＝0，ΔU ＝0，ΔH ＝0 （B ） Q ≠ 0，W ≠0，ΔU ＝0，ΔH ＝Q （C ）Q ＝－W ，ΔU ＝Q+W ，ΔH ＝0 （D ） Q ≠ W ，ΔU ＝Q+W ，ΔH ＝02．体系的性质有广延性质和强度性质，下列哪一组均属广延性质 （A ）T ，V ，H ，U ； （B ）U ，S ，G ，H ； （C ）S ，H ，G ，T （D ）S ，T ，V ，G 。
3．在下列反应中，r m ΔH 等于AgBr(s)的f m ΔH 的反应是 （A ）. Ag+ (aq) + Br- (aq) → AgBr (s) （B ）. 2Ag (s) + Br 2 (g)→2AgBr (s)（C ）. Ag (s) +12 Br 2 (l) → AgBr (s) （D ） Ag (aq) +12Br 2 (g) → AgBr (s)4．若某体系所吸收的热量，全部用于体系的内能增加，则所需的条件是：①封闭系统 ②不做体积功和其它功 ③恒压 ④恒温（A ）①和②； （B ）①和③；（C ）①和④；（D ）②和④。
5．一般来说，以下哪种情况会导致熵值较小？ (A) 分子数较多； （B ）气体的量增加； (C) 分子对称性增加； （D ）固体物质液化。
6．在标准条件下石墨燃烧反应的焓变为-393.6 kJ·mol-1，金刚石燃烧反应的焓变为-395.5kJ·mol-1，则石墨转变成金刚石反应的焓变为 （A ）. -789.1 kJ·mol-1 （B ）. 0 （C ）. +1.9 kJ·mol-1 （D ）-1.9 kJ·mol-17．25℃时NaCl 晶体在水中的溶解度约为6 mol·L -1，若在1L 水中加入1 mol NaCl ，则 NaCl (s) + H 2O (l) → NaCl (aq)的（A ）. ΔS > 0，ΔG > 0 （B ） ΔS > 0，ΔG < 0 （C ）. ΔG > 0，ΔS < 0 （D ）. ΔG < 0，ΔS < 0 8．下列物质中可以认为具有最大摩尔熵的是（A ）. Li (g) （B ）. Li (s) （C ）. LiCl·H 2O (s) （D ）. Li 2CO 3 (s) 9．下列反应中，r m ΔS 值最大的（A ）. C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g) （B ）. 2SO 2 (g) + O 2 (g) →2SO 3 (g)（C ）. CaSO 4 (s) + 2H 2O (l) → CaSO 4·2H 2O (s) （D ）. 2NH 3 (g) →3H 2 (g) + N 2 (g) 10．下列热力学函数中数值不为零的是：（A ）f m ΔH (Cl 2,g)；（B ）f m ΔG (Br 2,l)；（C ）f m ΔG (Hg,l)；（D ）m S (H 2,g)。
高中化 第2章 化反应的方向、限度与速率 第1节 化反应的方向作业 鲁科4
第2章化学反应的方向、限度与速率第1节化学反应的方向基础巩固1．下列说法正确的是（)A．放热反应不一定是自发进行的反应B．吸热反应一定是非自发进行的C．自发进行的反应一定容易发生D．反应速率快的一定是自发进行的2．ΔH－TΔS作为化学反应方向的判据，它适用的条件是（）A．温度、压强一定 B．压强一定C．温度、体积一定 D．体系中物质的状态一定3．下列反应中，在高温下不能自发进行的是( )A．CO(g）===C(s，石墨）＋12O2（g)B．2N2O5（g）===4NO2(g）＋O2(g)C．(NH4)2CO3（s)===NH4HCO3(s)＋NH3（g）D．MgCO3（s）===MgO(s）＋CO2（g)4．以下自发反应可用能量判据来解释的是（）A．硝酸铵自发地溶于水B．2N2O5(g)===4NO2（g)＋O2（g)ΔH＝56.7 kJ·mol－1C．（NH4)2CO3（s）===NH4HCO3（s）＋NH3(g）ΔH＝74。
9 kJ·mol－1D．2H2（g)＋O2（g）===2H2O（l）ΔH＝－571.6 kJ·mol－15．碳酸铵在室温下就能自发地分解产生氨气,下面对其说法正确的是（)A．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大B．碳酸铵分解是因为外界给予了能量C．碳酸铵分解是吸热反应,根据焓判据不能自发分解D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解6．有A、B、C、D四个反应:________；另两个反应中，在温度高于________K时可自发进行的反应是________;在温度低于________K时自发进行的反应是________。
能力提升7．下列有关反应的方向说法正确的是（)A．放热的自发过程都是熵值减小的过程B．吸热的自发过程常常是熵值减小的过程C．水自发地从高处流向低处，是趋向能量最低状态的倾向D．只根据焓变来判断化学反应的方向是可以的8．能用能量判据判断下列过程的方向的是( ）A．水总是自发地由高处往低处流B．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行C．有序排列的火柴散落时成为无序排列D．多次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大9．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10．已知“凡气体分子总数增大的反应一定是熵增加的反应”.下列反应不可能自发进行的是( )A．2O3(g）===3O2(g）ΔH＜0B．2CO（g)===2C(s)＋O2(g）ΔH＞0C．N2（g)＋3H2(g)===2NH3（g) ΔH＜0D．CaCO3（s)===CaO(s)＋CO2（g）ΔH＞011．已知100 kPa、298。
第二章化学反应的方向速率和限度
ΔrGm={ΔfGm(CaO)+ΔfGm(CO2)}-ΔfGm(CaCO3) ={(-604.03)+(-394.359)-(-1128.79)} kJ· mol-1 =130.40 kJ· mol-1>0
在298.15K、标准态下, 分解不能自发进行。
(2)解法
ΔfHm/(kJ· mol-1) -1206.92 -635.09 -393.509 Sm/(J· mol-1· K-1) 92.9 39.75 213.74 ΔrHm=[ΔfHm(CaO)+ΔfHm(CO2)]-ΔfHm(CaCO3) ={[(-635.09)+(-393.509)]-(-1206.92)} kJ· mol-1 =178.32 kJ· mol-1 ΔrSm=[Sm(CaO)+Sm(CO2)]-Sm(CaCO3) =[(39.75+213.74) - 92.9] J· mol-1· K-1 =106.6 J· mol-1· K-1 ΔrGm(298.15K)=ΔrHm(298.15K)-TΔrSm(298.15K) ΔrGm=[178.32-298.15×106.6×10-3] kJ· mol-1 =130.4 kJ· mol-1>0
熵是描述物质混乱度大小的物理量。
物质(或体系) 混乱度越大,对应的熵值越大 符号：S 单位: JK-1
在0K时,一个纯物质的完美晶体, 其组分粒子(原子、分 子或离子)都处于完全有序的排列状态, 混乱度最小, 熵 值最小。——热力学第三定律。 把任何纯物质的完美晶体在0K时的熵值规定为零 S0（完整晶体，0K)＝0
ΔrGm(T) = ΔrHm(T)- TΔrSm(T) ≈ ΔrHm(298.15K)- TΔrSm(298.15K)
第二章化学反应的方向和吉布斯函数变要点
2.反应的标准摩尔吉布斯函数变
某一温度下，各物质处于标准状态时化学反应的摩尔吉 布斯函数的变化。 符号：ΔrGm(T)；单位：kJ.mol-1
通式： ΔrGm(T)= ΣBνBΔfGm,B(T)
3.298.15K时反应的标准摩尔吉布斯函数变的计算
（1）利用△fGθ(298.15K)计算 △rGθ(298.15K)=Σ{△fGθ(298.15K)}生成物
- Σ{△fGθ(298.15K)}反应物 （2）利用△Hθ(298.15K)和△Sθ(298.15K)计算 △rGθ(298.15K)=△rHθ(298.15K)- 298.15△rSθ(298.15K)
186.264 205.138
ΔrHm(298.15K)=-74.81+0-(-238.66)=163.85kJ.mol-1 ΔrSm(298.15K)=205.138×1/2+186.264-126.8=162J.mol-1.K-1
根据吉-亥方程ΔrGm(T)≈ΔrHm(298.15K)-TΔrSm(298.15K) 反应自发进行， 要求ΔrGm(T) <0 ， 那么 ΔrHm(298.15K)-TΔrSm(298.15K)<0， T>ΔrHm(298.15K)/ΔrSm(298.15K) =1011.42K(984.27℃)
这些过程的特点可归纳为：能量下降， 即过程自发地趋向能量最低状态。 自发过程不能逆向进行。
对于化学反应，自发过程的判据是什么？ 是“ΔH <0 自发”吗?
1. 反应的焓变
例1 C(s)+O2(g) → CO2(g)
ΔrHm= -393.5kJ.mol-1<0
作业题解(第2章 化学反应的方向和程度)
12.反应PCl5(g) ⇌ PCl3(g) +Cl2(g)在523K和 1.01325×105Pa下达平衡时，其分解百分率为80%，求 该条件下反应的平衡常数Kp。
12.解：设开始时PCl5为1mol PCl5(g) ⇌ PCl3(g) + Cl2(g) 起始时物质的量/mol 1 0 0
KC
x / 152
2
11. 在某温度时，反应 CO (g) + H2O(g) ⇌CO2(g)+ H2(g) 的Kc=1.0， 问2mol CO与多少 mol H2O(g) 在密闭容器中反 应，才能使50%（摩尔分数）的CO转变为CO2 。
解：设有x mol H2O(g),设密闭容器体积为V dm3。 CO (g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g) 起始浓度/ mol· dm-3 2/V x/V 0 0 平衡浓度/ mol· dm-3 1/V (x-1)/V 1/V 1/V 1 1 c(CO2 ) c ( H 2 ) KC V V 1 x 1 c(CO ) c( H 2O ) V V 1 1.0 x 1 解得： x 2.0mol
第二章 化学反应的方向 和程度习题解答
• 1.不用查表，指出下列各组物质中熵值由大到小的顺序。 • (1) O2(l), O3( g), O2(g) • (2) K(s) , KCl(s) , Na(s) • 解：（1）S(O3,g)> S(O2,g)> S(O2,l) • （2） S(KCl,s)> S(K,s)> S(Na,s)
=(-635.09 ) +(-393.50 ) - (-1206.92 ) =178.33 kJ· mol-1
第二章 化学反应的方向和限度
1）体系趋向于取得最低能量。 2）体系趋向于取得最大混乱度。
例如：一盒排列整齐的积木从高处落下，一 方面它会从高处下落，使系统势能降低；另一方 面它们会变得混乱无序，系统混乱度增加。 即一个过程除了自发的向体系能量减少的方向 进行，还自发的向着体系混乱度增加的方向进行。 那么，用什么物理量来衡量体系的混乱度呢？ 这就是熵(entro876年吉布斯在康乃狄格科学院院报上发表了《论多相 物质的平衡》的第一部份，这篇论文于1878年完成，由此 奠定了化学热力学的基础。 他的第二个重要贡献是在统计力学方面，他写了《统计 力学基本原理》(1901)，将热力学建立在了统计力学的基础 之上，对统计力学有着永久性的影响，今天人们仍在学习它。
再根据吉布斯公式：
G298 H 298 T S298
178.83 298 160.5 10 3 130.48KJ mol1
★ 如果反应温度不是298K，该如何计算呢？ 一般情况下，温度变化对焓变和熵变的影响可以忽略，而都用 298K时的焓变和熵变数据代替，但公式中的T 不能再代298K，而 应代题目所要求的温度。
（二）化学反应的熵变
1．熵 （S ） 熵是体系内部质点混乱度的量度。熵值越 大，混乱度越大。物质变化的趋势是向熵增加的 方向进行。 在一定条件下，处于一定状态的物质和整个 体系都有各自的确定的熵值。体系的混乱度越大 ，它的熵值就越大。熵是一种状态函数。只与变 化的始态和终态有关，而与变化的途径无关。 自然界中一切变化的方向，除了倾向于能量最 低状态外，还有一个规律，就是倾向于取得最大 的混乱度。
以此推断其它离子的标准生成吉布斯函数 参考书附录中第三列就是常见物质的标准生成吉布斯函数 的值。测定温度为298K。
对于任一化学反应
高中化学 选修 化学反应原理 第二章 第1节 化学反应的方向
D. 2CO(g)====2C(s)＋O2(g)
3.(2016·天津高考节选)氢气可用于制备H2O2。 已知: H2(g)+A(l) ==B(l) Δ H1 O2(g)+B(l)== A(l)+H2O2(l) Δ H2 其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则 H2(g)+O2(g)== H2O2(l)的Δ H < 0(填“>”、“<” 或“=”)。
结论：△H < O有利于反应自发进行， 但自发反应不一定要△H < O
焓变只是反应能否自发进行的一个因素, 但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向 是不全面的。
[探讨]固体硝酸铵、氢氧化钠、氯化钠与蔗都能溶 于水，它们溶解的过程与焓变有关么？这些过程 的共同特点是什么？是什么因素决定它们能自发 进行？
3.反应熵变
（1）符号：△S
( 2 )表达式:△S = S总和(生成物) – S总和(反应物)
( 3 )正负判断：
①气体体积增大的反应，△S>0,熵增加反应 ②气体体积减小的反应，△S<0,熵减小反应
【思考与交流】
火柴散落、墨水扩散过程混乱度如何变化？ 从混乱度角度分析它们为什么可以自发？ 【归纳与总结】 自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，导致体 系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，是反应
共同点： △H＜0 焓减小 放热反应 焓减小有利于反应自发进行
（4）NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)＝ CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l) △H=+37.3 kJ/mol （5）碳酸钙分解（高温下自发）
CaCO3 (S) = CaO（s）+ CO2（g）
第二章化学反应进行的方向和限度总结
在等温变化过程中：
G G2 G1 ( H 2 TS 2 ) ( H1 TS1 ) ( H 2 H1 ) T ( S 2 S1 ) H-TS
G H TS
(Gibbs Helmholtz 方程)
Gibbs函数变与变化过程方向
在恒温恒压和不做非体积功的条件下，反应的 自发性可以用ΔG判断：
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)
f Hm /(kJ mol1 )
0
0
-285.8
r H m 285.8kJ mol1
放热、自发反应,但是反应速率很慢，难察觉
例2.3 试计算反应2NO(g)=N2(g)+2O2(g)的标准焓变。
解：对于题给反应，查表可得 2NO(g)=N2(g)+O2(g)
r Sm vi Sm(生成物 ) - vi Sm(反应物 )
2NO(g)=N2(g)+O2(g)
r S m (298K ) vi S m (生成物 ) - vi S m (反应物 )
[Sm ( N 2 , g ) Sm (O2 , g )] 2 S m ( NO, g )
注意：
1) 气体计量系数增加的反应，熵增；气体计量系数减小的反应， 熵减；气体计量系数不变的反应，熵变值总是很小的。 2) 凡涉及气体计量系数变化的反应，压力对熵变有明显影 响，所以压力条件必须强调。 3) 温度对化学反应熵变的影响不大，因为物质的熵虽随温度升高 而增大，但当温度升高时，生成物和反应物的熵都随之增大，
ΔG= ΔH-TΔS
类型 放热 ΔH – – – 吸热 + + ΔS + T 任意温度 T<Tc T>Tc 任意温度 T>Tc T<Tc ΔG 自发性 – – + + – + 正向自发 正向自发 逆向自发 逆向自发 正向自发 逆向自发
高中化学选修四第二章化学反应进行的方向知识点
第三节化学反应进行的方向1、反应熵变与反应进行方向（1）熵：物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度，符号为S。
单位：J··。
（2）体系趋向于有序转变为无序，导致体系的熵增加，这叫做熵增原理，也是反应方向的判断依据。
（3）同一物质，在气态时熵值最大，液态时次之，固态时最小。
即S（g）>S （l）>S（s）（4）方程式中气体计量数增大的方向就是熵增的方向。
2、反应方向判断依据在温度。
压强一定的条件下，化学反应的判断依据为：反应能自发进行反应达到平衡状态反应不能自发进行注意：（1）为负，为正时，任何温度反应都能自发进行（2）为正，为负时，任务温度反应都不能自发进行【习题一】（2018春•集宁区校级期末）下列说法正确的是（）A．熵增大的反应一定可自发进行B．熵减小的反应一定可自发进行C．△H＜0的反应可能自发进行D．△H＞0的反应不可能自发进行【考点】焓变和熵变．【专题】化学平衡专题．【分析】化学反应是否自发进行的判断依据是△H-T△S＜0；【解答】解：A、熵增大△S＞0，当△H＞0的反应，在低温下可能是非自发进行；在高温下可以是自发进行，故A错误；B、熵减小的反应△S＜0，当△H＞0的反应，一定是非自发进行的反应，故B错误；C、△H＜0的反应，△S＞0的反应一定能自发进行，故C正确；D、△H＞0的反应，△S＞0，高温下反应可能自发进行，故D错误；故选：C。
【习题二】（2017秋•平顶山期末）下列说法正确的是（）A．自发反应在任何条件下都能实现B．自发反应在恰当条件下才能实现C．凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的D．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变【考点】焓变和熵变．【专题】化学反应中的能量变化．【分析】△H-T△S＜0的反应能够自发进行，△H-T△S＞0的反应不能够自发进行，反应能否自发进行，决定于焓变和熵变两个因素，缺一不可，据此分析．【解答】解：△H-T△S＜0的反应能够自发进行，△H-T△S＞0的反应不能够自发进行，反应能否自发进行，决定于焓变和熵变两个因素，缺一不可，A、放热的熵减小的反应在高温下不能自发进行，故A错误；B、自发反应需要在一定条件下才能够实现，故B正确；C、反能否自发进行，决定于焓变和熵变两个因素，缺一不可，故C错误；D、反应能否自发进行，决定于焓变和熵变两个因素，缺一不可，故D错误；故选：B。
《普通化学》第2章作业题解(化学反应的方向和程度)
0 -393.50
S298⊖/J·K-1·mol-1 52.3 5.740 51.55 213.64
ΔH298⊖ = 0 - 393.50 - (-580.7 ) - 0 = 187.2 kJ·mol-1 ΔS298⊖ = 51.55 + 213.64 - 52.3 - 5.740
= 207.15 J·K-1·mol-1
= 204.28 J·K-1·mol-1
ΔG ⊖
2021/1/14T
=
ΔH298⊖-
TΔS298⊖
<
0
⇒
T
H
298
S
298
580 .7 1000 204 .28
2843 K
(2)
SnO2 (s) + C(s) ≜ Sn(s) + CO2 (g)
ΔfH298⊖ /kJ·mol-1 -580.7 0
ΔGT⊖ = ΔH298⊖ - TΔS298⊖ < 0 ⇒
T
H
298
S
298
187.2 1000 207.15
903.7K
2021/1/14
(3)
SnO2 (s) + 2H2(g) ≜ Sn(s) + 2H2O(g)
ΔfH298⊖ /kJ·mol-1 -580.7
0
0 -241.82
S298⊖/J·K-1·mol-1 52.3 130.574 51.55 188.72
= 39.75 + 213.64 - 92.9 = 160.49 J·K-1·mol-1 T=298 K时， ΔG⊖ = ΔH298⊖ - TΔS298⊖
= 178.33 - 298×160.49×10-3 = 130.50 kJ·mol-1
鲁科版高中化学选择性必修一第2章第1节化学反应的方向作业含答案
2.1化学反应的方向【练概念】1.下列说法正确的是( )A.能自发进行的反应一定能迅速发生B.非自发进行的反应在任何条件下都不能发生C.凡是放热反应都是自发进行的，凡是吸热反应都是非自发进行的D.水往低处流是自发过程2.下列对熵变的判断中不正确的是( ) A.少量的食盐溶于水中：0S ∆> B.碳和氧气反应生成CO(g):0S ∆> C.气态水变成液态水：0S ∆>D.3CaCO (s)受热分解成CaO(s)和2CO (g):0S ∆>3.在图①中A 、B 两个容器里，分别收集着两种不同的理想气体。
若将中间活塞打开，两种气体分子立即都占有了两个容器（如图②）。
下列关于此过程的说法错误的是( )A.此过程是体系从混乱程度小向混乱程度大变化的过程，即熵增大的过程B.此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出C.此过程从有序到无序，混乱度增大D.此过程是自发可逆的4.在298K 和101KPa 时，25222N O (g)4NO (g)O (g)+；Δ56.7kJ /mol H =+，能自发进行的合理解释是( ) A.是熵减反应 B.是熵增效应大于能量效应 C.是吸热反应D.是放热反应【练能力】5.下列说法错误的是( )A.0H ∆>的反应一定不能自发进行B.224232Ba(OH)8H O 2NH Cl BaCl 2NH 10H O 0H ⋅++↑+∆>，该反应在常温条件下可自发进行C.322Al(s)6HCl(aq)2AlCl (aq)3H (g)0H ++∆<，该反应在常温条件下可自发进行D.反应是放热反应还是吸热反应是判断反应能否自发进行的一个条件 6.下列内容与结论相对应的是( )7.下列关于化学反应方向及其判据的说法，正确的是( )A ．1 mol 3SO 在不同状态时的熵值：()()()333SO s SO 1SO g S S S >>⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦B ．()()()3122KClO s 2KCl s +3O g =77.6 kJ mol H -∆-⋅，常温下该反应不能自发进行C ．放热反应都可以自发进行，吸热反应都不能自发进行D ．反应()()()2C s +CO g 2CO g 在较高温度下能自发进行，是该反应S ∆的影响为主8. 在催化剂作用下，可使汽车尾气中的CO 跟NO 发生反应： 222NO(g)+2CO(g)N (g)+2CO (g)Δ<0H ，下列关于该反应说法正确的是( )A. 该反应Δ>0,Δ<0H SB. 该反应Δ<0,Δ>0H SC. 该反应在低温下更易进行D. 已知该反应K 值很大，由此可推测该反应即使没有催化剂反应速率也很快 9.已知：A(s)B(g)2C(g) 0H +>△，该反应达到平衡后，下列条件的改变有利于平衡向正反应方向移动的是( ) A. 升高温度和减小压强 B. 降低温度和减小压强 C. 降低温度和增大压强D. 升高温度和增大压强10.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。
第二章第四节化学反应进行的方向(2)
1.能量判据（焓判据）
反应物的总能量高 放 热 反 应
△ H＜ 0
生成物的总能量低
问 题 与 思 考
在日常生活中，由长期积累的经验而总结得到 一条经验规律→能量判据（焓判据）：体系趋 向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会 对外做功或者释放热量～△H＜0）。
思考：是不是所有自发进行的化学 反应都是放热的呢？ 不是
第二章 第四节
化学反应进行方向
寻找反应能否自发进行的判据
河北省宣化县第一中学 栾春武
我们已经知道工业上可以用焦炭还 原氧化铁得到金属铁： 高温 3C +2Fe2O3 4Fe+3CO2 但是金属铝冶炼时，却是用电解熔 融氧化铝的方法： 电解 2Al2O3 Na AlF 4Al+3O2 能不能也用焦炭还原氧化铝得到金 属铝呢？ 高温 3C +2Al2O3 4Al +3CO2 ?
反应是否自发还可能与温度有关
2KClO3(s)==2KCl(s)+3O2(g)
△S = 494.4 J· mol-1· K-1
CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g)
△S (298K) = 169.6 J· mol-1· K-1
反应是否自发确实还与温度有关
小结：
化学反应进行方向的判据
是判断化学反应进行方向的判据之一。
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
7、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
必修四_ 第二章 第四节化学反应进行的方向
组巴 东 三 中 高 二 化 学 备 课
本章知识点组成
一、化学反应原理的重要组成部分∶
化学反应原理
反应的快慢程度 化学反应的限度 反应进行的方向
水总是自发地由 高处往低处流
T2 > T1 Q
P2 > P1 气体
h2 > h1 液体
墨滴 扩散
根据以上几个例子，思考什么 是自发过程？
放热反应过程中体系能量降低,因此具有 自发进行的倾向,------- 焓（△H）判据
练习1
已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方 程式为： ① C(金刚石、s)+O2(g) ＝CO2(g) △H1＝－395.41kJ/mol ② C(石墨、s)+O2(g) ＝ CO2(g) △H2＝－393.51kJ/mol 关于金刚石与石墨的转化，下列说法正确的是 AC A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程 B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程 C.石墨比金刚石能量低 D.金刚石比石墨能量低
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课堂小结：
化学反应的方向
共同影响
知 识 总 结
温度
影响因素： 反应焓变 反应熵变
吸热
放热
熵增
熵减
焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发
4、熵变和熵增原理
• （1）熵变（△S）∶化学反应中发生物质的变化戒物 质状态的变化，因此存在着熵变。 • △S=S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，熵变一般都是正值（ △S ＞0），为熵增加的反 应。 • （2）在不外界隔离的体系中，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，
《第二章第三节化学反应的方向》教学设计教学反思-2023-2024学年高中化学人教版19选修1
《化学反应的方向》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解化学反应方向的微观本质，掌握熵增原理及其应用。
2. 学会从热力学角度分析化学反应的可能性与可能性大小。
3. 培养科学思维和推理能力，提高分析和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：理解熵增原理，掌握从热力学角度分析化学反应方向的方法。
2. 教学难点：运用熵增原理解决实际问题，理解微观粒子的统计规律。
三、教学准备1. 准备教学PPT，包含图片、图表、案例等。
2. 准备实验设备，进行实验演示。
3. 准备相关视频、动画等多媒体素材。
4. 设计课堂互动环节，引导学生思考和讨论。
5. 准备练习题，用于学生巩固知识。
四、教学过程：本节课的教学目标是让学生理解化学反应的方向，掌握化学反应进行的方向和方向的判断方法。
在教学过程中，我将采用以下步骤：1. 引入课题：首先，我会通过一些简单的化学反应实例，让学生了解化学反应的方向对于实际应用的重要性。
同时，通过这些实例，让学生感受到化学反应的方向并不是唯一的，从而引发学生对化学反应方向的兴趣和好奇心。
2. 讲授化学反应方向的概念：在引入课题之后，我将详细介绍化学反应方向的概念，包括焓变、熵变等概念。
通过讲解这些概念，让学生了解化学反应方向是由哪些因素决定的。
3. 讲解熵变和化学反应方向的关系：熵是衡量混乱度的物理量，而熵变则是衡量物质系统混乱度变化的物理量。
我将通过实例讲解熵变和化学反应方向的关系，让学生理解为什么熵增加的反应更容易进行。
4. 课堂讨论与实验：为了让学生更好地理解化学反应方向，我将组织学生进行课堂讨论和实验。
讨论部分，学生可以分组讨论生活中的化学反应实例，分析它们进行的方向。
实验部分，学生将进行一些简单的化学实验，如溶解、结晶等，通过实验观察化学反应的方向。
5. 总结与反馈：在课堂结束之前，我将总结本节课的内容，强调化学反应方向的重要性以及如何判断化学反应的方向。
同时，我会鼓励学生提出自己对本节课的疑问和收获，以便于进行反馈和改进。
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第二章 化学反应的方向一、选择题（每题2分，共40分）1．如果系统经过一系列变化，最后又变到初始状态，则系统的 （A ） Q ＝0，W ＝0，ΔU ＝0，ΔH ＝0 （B ） Q ≠ 0，W ≠0，ΔU ＝0，ΔH ＝Q （C ）Q ＝－W ，ΔU ＝Q+W ，ΔH ＝0 （D ） Q ≠ W ，ΔU ＝Q+W ，ΔH ＝02．体系的性质有广延性质和强度性质，下列哪一组均属广延性质 （A ）T ，V ，H ，U ； （B ）U ，S ，G ，H ； （C ）S ，H ，G ，T （D ）S ，T ，V ，G 。
3．在下列反应中，r m ΔH 等于AgBr(s)的f m ΔH 的反应是 （A ）. Ag+ (aq) + Br- (aq) → AgBr (s) （B ）. 2Ag (s) + Br 2 (g)→2AgBr (s)（C ）. Ag (s) +12 Br 2 (l) → AgBr (s) （D ） Ag (aq) +12Br 2 (g) → AgBr (s)4．若某体系所吸收的热量，全部用于体系的内能增加，则所需的条件是：①封闭系统 ②不做体积功和其它功 ③恒压 ④恒温（A ）①和②； （B ）①和③；（C ）①和④；（D ）②和④。
5．一般来说，以下哪种情况会导致熵值较小？ (A) 分子数较多； （B ）气体的量增加； (C) 分子对称性增加； （D ）固体物质液化。
6．在标准条件下石墨燃烧反应的焓变为-393.6 kJ·mol-1，金刚石燃烧反应的焓变为-395.5kJ·mol-1，则石墨转变成金刚石反应的焓变为 （A ）. -789.1 kJ·mol-1 （B ）. 0 （C ）. +1.9 kJ·mol-1 （D ）-1.9 kJ·mol-17．25℃时NaCl 晶体在水中的溶解度约为6 mol·L -1，若在1L 水中加入1 mol NaCl ，则 NaCl (s) + H 2O (l) → NaCl (aq)的（A ）. ΔS > 0，ΔG > 0 （B ） ΔS > 0，ΔG < 0 （C ）. ΔG > 0，ΔS < 0 （D ）. ΔG < 0，ΔS < 0 8．下列物质中可以认为具有最大摩尔熵的是（A ）. Li (g) （B ）. Li (s) （C ）. LiCl·H 2O (s) （D ）. Li 2CO 3 (s) 9．下列反应中，r m ΔS 值最大的（A ）. C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g) （B ）. 2SO 2 (g) + O 2 (g) →2SO 3 (g)（C ）. CaSO 4 (s) + 2H 2O (l) → CaSO 4·2H 2O (s) （D ）. 2NH 3 (g) →3H 2 (g) + N 2 (g) 10．下列热力学函数中数值不为零的是：（A ）f m ΔH (Cl 2,g)；（B ）f m ΔG (Br 2,l)；（C ）f m ΔG (Hg,l)；（D ）m S (H 2,g)。
11．已知f m ΔH (N 2O 4，g)=9.2kJ·mol -1，则N 2O 4生成反应的热化学方程式是 (A)N 2(g)+2O 2(g)→N 2O 4(g) ，r m ΔH =9.2kJ·mol -1； (B)N 2(g)+2O 2(g)→N 2O 4(g)，r m ΔH =-9.2kJ·mol -1； (C)O 2(g)+12N 2(g)→12N 2O 4(g)，r m ΔH =-9.2kJ·mol -1； (D)2N 2(g)+4O 2(g)→2N 2O 4(g)，r m ΔH =18.4kJ·mol -1。
12．已知298K 时，反应2N 2O 3(g)→2N 2(g)+3O 2(g)的r m ΔG =-278.8kJ·mol -1，则该温度下的f m ΔG (N 2O 3,g)是(A)278.8kJ·mol -1；(B)-278.8kJ·mol -1；(C)139.4kJ·mol -1；(D)-139.4kJ·mol -1。
13．在298 K ，下列反应中r m ΔH 与r m ΔG 最接近的是 (A). CCl 4 (g) + 2H 2O (g) →CO 2 (g) + 4HCl (g) (B). CaO (s) + CO 2 (g) → CaCO 3 (s) (C). Cu 2+ (aq) + Zn (s) → Cu (s) + Zn 2+ (aq)(D). Na (s) + H + (aq) + H 2O (l) → Na + (aq) +1/2H 2 (g) + OH - (aq)14．将固体NH 4NO 3溶于水中，溶液变冷，则该过程△G ，△H ，△S 的符号为 （A ）+，-，-； （B ）+，+，-；（C ）-，+，-； （D ）-，+，+。
15．已知-122r m 1MnO (s)=MnO(s)+O (g)ΔH =134.8kJ mol 2⋅-12r m MnO (s)+Mn(s)=2MnO(s)ΔH =-250.1kJ mol ⋅则MnO 2的生成热-1f m ΔH (kJ mol )⋅为（A ）519.7；（B ）-317.5； （C ）-519.7；（D ）317.5。
16．下列物质中，f m ΔH 不等于零的是：（A ）Fe （s ）； (B) Cl(l)； (C) C(石墨)； (D) Ne(g)。
17．反应CaO (s) + H 2O (l) = Ca(OH)2(s) 在298K 和标准状态下是自发的，其逆反应在高温下为自发进行的反应。
那么正反应是(A) r m ΔH ＞0 , r m ΔS ＞0； (B) r m ΔH ＜0 , r m ΔS ＜0； (C) r m ΔH ＞0 , r m ΔS ＜0； (D) r m ΔH ＜0 , r m ΔS ＞0。
18．已知f m ΔG (AgCl) = -109.6KJ/mol ，则反应 2AgCl (s) = 2Ag (s) + Cl 2(g)的r m ΔG 为 （A ）- 219.2 KJ/mol (B) - 109.6 KJ/mol (C) 219.2 KJ/mol (D) 109.6 KJ/mol 19．下列变化为绝热过程的是（A ）体系温度不变； （B ）体系不从环境中吸收热量； （C ）体系与环境无热量交换； （D ）体系内能保持不变。
20．下列反应在常温下均为非自发反应，在高温下仍为非自发的是（A ）221Ag O(s)2Ag(s)+O (g)2→； （B ）23233Fe O (s)+C(s)2Fe(s)+CO (g)22→；（C ）242N O (g)2NO (g)→； （D ）261266C(s)+6H O(g)C H O (s)→。
二．填空题（每空2分，共40分）21 . 2 mol Hg(l)在沸点温度（630K ）蒸发过程中所吸收的热量为109.12 kJ 。
则汞的标准摩尔蒸发焓m ΔH vap = ；该过程对环境做功W= ，ΔU = ，ΔS = ，ΔG = 。
22．已知25℃时，-1f m 2ΔH (Br ,g)=30.71 kJ mol ⋅，-1f m 2ΔG (Br ,g)=3.14 kJ mol ⋅，则Br 2(l)的标准摩尔蒸发熵为 J·mol -1·K -1，正常沸点为 ℃ 23. 下列过程的熵变的正负号分别是 a. 溶解少量盐于水中，r m ΔS 是 号； b. 纯碳和氧气反应生成CO(g)，r m ΔS 是 号； c. 液态水蒸发变成H 2O(g)，r m ΔS 是 号；d. CaCO 3(s)加热分解为CaO(s)和CO 2(g)，r m ΔS 是 号；24.孤立体系，可逆循环过程的熵变为 ；不可逆过程的熵变 。
25．有A ，B ，C ，D 四个反应器，在298K 时反应的热力学函数分别如下表所示，则在标准状态下，任何温度都能自发进行的反应是 ，任何温度都不能自发进行的反应是 ；另两个反应中，温度高于 ℃时可自发进行的反应是 ，温度低于 ℃时可自m /kJ m S /J mol ⋅26．将下物质按摩尔熵值由小到大排列，其顺序为 。
LiCl(s)； Li(s)； Cl 2(g)； I 2(g)； Ne(g)三．计算题（每题10分，共20分）27．根据下面的热力学数据通过计算说明在298 K ，标准压力下，用C 还原Fe 2O 3生成Fe 和CO 2在热力学上是否可能？若要反应自发进行，温度最低为多少？Fe 2O 3(s) Fe(s) C(s) CO 2(g)1/kJ mol f m H -∆⋅ －822 0 0 －393.5 1/kJ mol f m G -∆⋅ －741 0 0 －394.411/J mol K m S --⋅⋅ 90 27.2 5.7 21428． 已知：（1）O(g)3N (g)2NH O(l)3H (g)4N 2322+→+；1(1)1011.5kJ mol r m H -∆=⋅（2）O(l)H (l)H N (g)3H O(g)N 24222+→+ ； 1(2)317.3k J m o lr m H -∆=-⋅ （3）O(l)H (l)H N (g)O 21(g)2NH 24223+→+； 1(3)143kJ mol r m H -∆=-⋅ （4）(g)O 21(g)H O(l)H 222+→ ； 1(4)285.8kJ mol r m H -∆=⋅又12(N O,g)82.1kJ mol f m H -∆=⋅，试通过两种途径求3(NH ,g)f m H ∆。