第一节 化学反应的方向优秀课件

第一节 化学反应的方向
2．了解自然界里的一些自发过程 (1)食盐溶解于水能自发进行吗？ (2)一滴蓝墨水在水中的扩散是自发过程吗？ 提示 (1)能自发进行；(2)是自发过程。
1．了解化学反应的方向与化学反应的焓变和熵变之间的 关系
2．掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据 3．能根据定量关系式ΔH－TΔS判断化学反应进行的方向
程，熵变为正值 ，是熵 增加 的过程。
②气体的物质的量增大的反应，反应熵变的数值通常都是
，是熵正值
的反应增。加
③气体的物质的量减小的反应，反应熵变的数值通常都是
，是负熵值
的反减应小。
3．熵变与反应方向 (1)熵 增加 有利于反应的自发进行。 (2)某些熵 减小 的反应在一定条件下也能自发进行。 (3)反应熵变是反应能否自发进行有关的因素之一，但不是 唯一因素。 【慎思1】 体系总是向降低自身能量的方向进行变化，那 么，ΔH＜0的反应为何不能全部自发进行？ 提示 体系的能量变化并不只有焓变一种形式，焓变只是 影响反应能否自发进行的因素之一，不是唯一因素。
＋
－
永远是正值
在任何温度下反应 2CO(g)===2C(s) ＋
都不自发进行
O2(g)
＋
＋
低温为正； 高温为负
低温下反应不自发 进行；高温下反应 自发进行
CaCO3(s)===CaO(s) ＋CO2(g)
－
－
低温为负； 高温为正
低温下反应自发进 行；高温下反应不
NH3(g)＋
自发进行
HCl(g)===NH4Cl(s)
(4)当在焓变和熵变随温度变化不大的范围内，可以假定它 们为常数，此时温度对反应的方向起决定性作用，一些反应在 低温下是非自发反应，而在高温下为自发反应。恒压下温度对 反应自发性的影响如下表：
ΔH ΔS ΔH－TΔS
反应情况
举例
－
＋ 永远是负值
在任何温度下反应 H2(g)＋
都能自发变化
F2(g)===2HF(g)
(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ΔH＝－2 180.9 J·mol－1，ΔS＝－6.61 J·mol－1 ·K－1)
A．会变 B．不会变 C．不能确定 D．升高温度才会变
解析 在等温等压条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS＜ 0的方向进行，直至平衡状态。在0 ℃、100 kPa条件下，白锡会 不会变为灰锡就转化为求算反应白锡===灰锡ΔH－TΔS的问题。 ΔH－TΔS＝－2 180.9 J·mol－1－273 K×(－6.61 J·mol－1·K－1) ＝－376.3 J·mol－1＜0，因此在此温度和压强下白锡会变为灰锡 。
③ CΔHO＝2(g3)7＋.3C0HkJ3C·mOOolN－H1 4(aq)＋H2O(l)
④ CΔHaC(2O938(sK)=)＝==1C7a8O.2(ks)J＋·mCoOl－2(1g) ΔH(1 200 K)＝176.5 kJ·mol－1
反应放热 能否自发 或吸热 进行
放热 放热
吸热
吸热 常温高温 ____， ________
答案 A
自发过程中的焓变和熵变的关系
【体验1】下列关于化学反应的自发性叙述正确的是( ) 。
A．焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的 B．焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的 C．焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的 D．熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的 解析 ΔH＜0，ΔS＞0，该反应一定能自发进行；ΔH＞0， ΔS＜0，该反应一定不能自发进行；ΔH＞0，ΔS＞0，该反应在 较高温度下能自发进行；ΔH＜0，ΔS＜0，该反应在较低温度下 能自发进行。 答案 A
提示 能 能 能 不能 能 结论：说明反应的焓变不是决定反应能否自发进行的唯一 因素。
1．在判断一定温度、压强下反应的方向时，应该同时考 虑焓变与熵变两个因素，用ΔH－TΔS作为判据。
(1)放热的熵增加(即ΔH＜0，ΔS＞0)反应一定能自发进行。 (2)吸热的熵减小(即ΔH＞0，ΔS＜0)反应一定不能自发进行 。 (3)当焓变和熵变的影响相反时，如果二者相差悬殊，可能 某一因素占主导地位：可能是焓变起决定性作用，大多数放热 反应是自发反应；也可能是熵变起决定性作用，若干熵增加的 反应是自发反应。
S(g) ＞ S(l) ＞ S(s)。
②相同条件下的不同物质：相同条件下不同物质具有不同
的熵值，分子结构越复杂，熵值 越大 。
③S(混合物) ＞ S(纯净物)。
2．熵变
(1)概念： 反应产物总熵 与 反应物总熵 之差。
(2)计算式：ΔS＝ ΣS(反应产物)－ΣS(反应物) 。
(3)正负判断依据
①物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过
2.反应方向的结论与条件有关，不能随意将常温、常压下 的结论用于其他温度、压强下。
3．ΔH－TΔS这个判据只能用于温度、压强一定条件下的 反应，不能用于其他条件下的反应。
4．判据ΔH－TΔS指出的是在温度、压强一定的条件下反 应自动发生的趋势，不能说明在该条件下可能自发进行的反应 能否实际发生。
【例1】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。现把白锡制造的器皿放在0 ℃ 100 kPa的 室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用( )。
【慎思2】 根据以下实例探究焓变与反应方向的关系，完 成表格，并总结能得到的结论。
编 号
热化学方程式
NaOH(aq)＋HCl(aq)=== ① NΔHaC＝l(－aq5)7＋.3Hk2JO·(ml) ol－1
② 44FFee((OOHH))23((ss))Δ＋H2＝H2－O(4l4)＋4.3Ok2(Jg·)m==o=l－1 NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===
笃学一 反应焓变与反应方向
1.自发过程
(1)概念：在温度和压强一定的条件下，不借助外部力量 就
能自动进行的过程。
(2)特点：具有 方向性 ，即过程的某个方向在一定条件下是自源自的，而其逆方向在该条件下肯定不自发。
2．反应焓变与反应方向的关系 (1)能自发进行的化学反应多数是 放热 (2)有些 吸热 反应也能自发进行。
反应。
结论：反应焓变反应能否自发进行有关，但不是决定反应
能否自发进行的唯一因素。
笃学二 反应熵变与反应方向1.熵
(1)概念：衡量 体系混乱度 的物理量，其符号为 S ，单
位为 J·mol－1·K－1
。
(2)特点：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大 。
(3)影响因素 ①同一物质：S(高温) ＞ S(低温)；