高中化學(xué)-第二章-第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進行的方向課件-新人教版選修4

第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進行的方向第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進行的方向課程標準導(dǎo)航1.了解自發(fā)過程和化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性。2．通過“有序”和“無序”的對比，了解熵和熵變的概念。3．初步了解焓變和熵變對化學(xué)反應(yīng)方向的影響,能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向。課程標準導(dǎo)航新知初探自學(xué)導(dǎo)引自主學(xué)習(xí)一、自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)進行的_______、_____和_____是化學(xué)反應(yīng)原理的三個重要組成部分?？茖W(xué)家根據(jù)體系存在著力圖使自身能量趨于方向快慢限度新知初探自學(xué)導(dǎo)引自主學(xué)習(xí)一、自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)方向快慢限度“______”和由“有序”變?yōu)椤癬_____”的自然現(xiàn)象,提出了互相關(guān)聯(lián)的____判據(jù)和__判據(jù)，為最終解決上述問題提供了必要依據(jù)。1．自發(fā)過程(1)含義在一定條件下，不用借助于________就可以自動進行的過程。最低無序焓熵外力“______”和由“有序”變?yōu)椤癬_____”的自然現(xiàn)象,(2)特點①體系趨向于從______狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開_____狀態(tài)(體系對外部做功或者釋放熱量)。②在密閉條件下，體系有從_____序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)開_____序的傾向。2．自發(fā)反應(yīng)在給定的條件下，可以自發(fā)地進行到顯著程度的反應(yīng)。高能低能有無(2)特點高能低能有無想一想“自發(fā)反應(yīng)一定能自動進行，而非自發(fā)反應(yīng)一定不能發(fā)生”，這句話對嗎？說明理由。提示：不對。某些自發(fā)反應(yīng)需在一定條件下才能自動進行，非自發(fā)反應(yīng)具備了一定條件也能發(fā)生。如甲烷燃燒是自發(fā)反應(yīng)，但需點燃或加熱才能反應(yīng)；石灰石分解為氧化鈣和二氧化碳為非自發(fā)反應(yīng),在高溫下可以發(fā)生。想一想二、化學(xué)反應(yīng)進行方向的判據(jù)1．焓判據(jù)二、化學(xué)反應(yīng)進行方向的判據(jù)2．熵判據(jù)(1)熵①體系傾向(密閉容器)：2．熵判據(jù)②含義：科學(xué)家用_____

(符號為S)來量度這種混亂(或無序)的程度。③特點：同一種物質(zhì)不同狀態(tài)時熵值大小為S(g)____

S(l)____

S(s)。(2)熵增原理在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵______，即熵變(符號ΔS)_____

零。熵>>增大大于②含義：科學(xué)家用_____(符號為S)來量度這種混亂(或無(3)熵判據(jù)體系有自發(fā)地向混亂度______

(即熵增)的方向轉(zhuǎn)變的傾向，因此可用________來判斷反應(yīng)進行的方向。3．復(fù)合判據(jù)綜合考慮________和________的復(fù)合判據(jù)，將更適合于所有的過程，只根據(jù)一個方面來判斷反應(yīng)進行的方向是不全面的。增加熵變焓判據(jù)熵判據(jù)(3)熵判據(jù)增加熵變焓判據(jù)熵判據(jù)自主體驗1．(2012·銅川高二檢測)水的三態(tài)的熵值的大小關(guān)系正確的是(Sm表示1mol物質(zhì)的熵值)(

)A．Sm(s)>Sm(l)>Sm(g)B．Sm(l)>Sm(s)>Sm(g)C．Sm(g)>Sm(l)>Sm(s)自主體驗D．Sm(s)＝Sm(l)＝Sm(g)解析：選C。同一種物質(zhì)處于氣態(tài)時熵值最大，液態(tài)次之，固態(tài)時熵值最小。D．Sm(s)＝Sm(l)＝Sm(g)2．下列關(guān)于判斷過程、方向的說法正確的是(

)A．所有自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B．高溫、高壓下低能量的石墨轉(zhuǎn)化為高能量的金剛石是自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)C．由焓判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)更適合于所有過程2．下列關(guān)于判斷過程、方向的說法正確的是()D．同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同解析：選C。自發(fā)進行只能用來判斷過程的方向，不能判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)；高溫高壓下的反應(yīng)是非自發(fā)的；同一物質(zhì)固、液、氣三種狀態(tài)中，氣態(tài)的熵值最大。D．同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同3．以下自發(fā)過程可用焓判據(jù)來解釋的是(

)A．硝酸銨自發(fā)地溶于水B．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋56.7kJ/molC．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)

ΔH＝＋74.9kJ/mol3．以下自發(fā)過程可用焓判據(jù)來解釋的是D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－572kJ/mol解析：選D。焓判據(jù)能夠說明放熱反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng)，而A、B、C三個自發(fā)過程均為吸熱過程，顯然不能用焓判據(jù)來解釋，只有D項可以用焓判據(jù)解釋。D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－5要點突破講練互動要點1化學(xué)反應(yīng)進行的方向和焓變、熵變要點突破講練互動要點1化學(xué)反應(yīng)進行的方向和焓變、熵變提示：H2的燃燒屬自發(fā)反應(yīng)，該過程放出熱量，體系能量降低，但熵減小，說明判斷一定反應(yīng)進行的方向要綜合考慮焓判據(jù)和熵判據(jù)。提示：H2的燃燒屬自發(fā)反應(yīng)，該過程放出熱要點歸納1．與焓變的關(guān)系自發(fā)反應(yīng)的特點放熱反應(yīng)過程中體系能量降低，具有自發(fā)進行的傾向自發(fā)反應(yīng)與焓變的關(guān)系多數(shù)放熱反應(yīng)能自發(fā)進行(ΔH<0)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)很多吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行(ΔH>0)NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)要點歸納自發(fā)反應(yīng)的特點放熱反應(yīng)過程中體系能量降低，具有自發(fā)進自發(fā)反應(yīng)的特點放熱反應(yīng)過程中體系能量降低，具有自發(fā)進行的傾向自發(fā)反應(yīng)與焓變的關(guān)系有一些吸熱反應(yīng)常溫下不能自發(fā)進行,但在較高溫度下則能自發(fā)進行(ΔH>0)CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)結(jié)論多數(shù)自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但也有很多吸熱反應(yīng)能自發(fā)進行，因此，反應(yīng)焓變是與反應(yīng)進行的方向有關(guān)的因素之一，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進行的惟一因素自發(fā)反應(yīng)的特點放熱反應(yīng)過程中體系能量降低，具有自發(fā)進行的傾向自發(fā)反應(yīng)的特點化學(xué)反應(yīng)有趨向于最大混亂度的傾向自發(fā)反應(yīng)與熵變的關(guān)系許多熵增加的反應(yīng)在常溫、常壓下可以自發(fā)進行。產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，熵值通常都是正值，為熵增反應(yīng)2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)2.與熵變的關(guān)系自發(fā)反應(yīng)的特點化學(xué)反應(yīng)有趨向于最大混亂度的傾向自發(fā)反應(yīng)與熵變自發(fā)反應(yīng)的特點化學(xué)反應(yīng)有趨向于最大混亂度的傾向自發(fā)反應(yīng)與熵變的關(guān)系有些熵增的反應(yīng)在常溫、常壓下不能自發(fā)進行，但在較高溫度下可以自發(fā)進行CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)C(s，石墨)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)少數(shù)熵減的反應(yīng),在一定條件下也可以自發(fā)進行2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)結(jié)論反應(yīng)熵變是與反應(yīng)進行的方向有關(guān)的因素之一，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進行的惟一因素自發(fā)反應(yīng)的特點化學(xué)反應(yīng)有趨向于最大混亂度的傾向自發(fā)反應(yīng)與熵變特別提醒從能量角度(即焓變)看，化學(xué)反應(yīng)有趨向于最低能量狀態(tài)的傾向，而從熵變角度看，化學(xué)反應(yīng)有趨向于最大混亂度的傾向，在實際的化學(xué)變化中，ΔH與ΔS傾向有時會出現(xiàn)矛盾，因此，在分析一個具體化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進行的方向時，不能孤立地使用焓判據(jù)或熵判特別提醒據(jù)來分析，否則，可能會得出錯誤的結(jié)論，要注意應(yīng)用焓判據(jù)和熵判據(jù)綜合進行分析，即凡是能夠使體系能量降低、熵增大的方向就是化學(xué)反應(yīng)容易進行的方向。據(jù)來分析，否則，可能會得出錯誤的結(jié)論，要注意應(yīng)用焓判據(jù)和熵判即時應(yīng)用1．下列說法正確的是(

)A．在常溫下，放熱反應(yīng)一般能自發(fā)進行，吸熱反應(yīng)都不能自發(fā)進行B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)

ΔH＝＋185.57kJ/mol,能自發(fā)進行,原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向即時應(yīng)用C．因為焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān),因此焓變或熵變均可以單獨作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)D．在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進行的方向C．因為焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān),因此焓變或熵變均可以解析：選B。A項錯誤，有些能使熵值增大的吸熱反應(yīng)可以自發(fā)進行；C項錯誤的原因是要將二者綜合起來即利用復(fù)合判據(jù)進行判斷；D項中使用催化劑只能降低反應(yīng)的活化能，不能改變反應(yīng)的方向。解析：選B。A項錯誤，有些能使熵值增大的吸熱反應(yīng)可以自發(fā)進行探究導(dǎo)引2應(yīng)如何判斷化學(xué)反應(yīng)進行的方向？提示：判斷一個化學(xué)反應(yīng)在一定溫度下能否自發(fā)進行，應(yīng)綜合考慮焓變和熵變，根據(jù)復(fù)合判據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS判斷。要點2化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(fù)合判據(jù)要點2化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(fù)合判據(jù)要點歸納1．用焓變和熵變的復(fù)合判據(jù)判斷反應(yīng)的方向體系的自由能變化(符號ΔG，單位

kJ/mol)綜合考慮了焓變和熵變對體系的影響，可用于化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進行的方向的判斷，ΔG＝ΔH－TΔS。要點歸納高中化學(xué)-第二章-第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進行的方向課件-新人教版選修4高中化學(xué)-第二章-第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進行的方向課件-新人教版選修4高中化學(xué)-第二章-第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進行的方向課件-新人教版選修4高中化學(xué)-第二章-第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進行的方向課件-新人教版選修4ΔH＝－444.3kJ·mol－1ΔS＝－280.1J·mol－1·K－1，則：ΔG＝ΔH－T·ΔS＝－444.3kJ·mol－1－298K×(－280.1×10－3kJ·mol－1·K－1)＝－360.83kJ·mol－1<0此時焓變對反應(yīng)的方向起決定性作用。ΔH＝－444.3kJ·mol－1再如：NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋37.301kJ/molΔS＝＋184.05J·mol－1·K－1，則ΔG＝ΔH－T·ΔS＝＋37.301kJ/mol－298K×(＋184.05×10－3kJ·mol－1·K－1)＝－17.55kJ·mol－1<0再如：NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===C此時熵變對反應(yīng)的方向起決定性作用。②當焓變和熵變的作用相反且相差不大時，溫度有可能對反應(yīng)的方向起決定性作用。如:CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH(298K)＝＋178.2kJ·mol－1ΔS(298K)＝＋169.6J·mol－1·K－1，則ΔG＝ΔH－T·ΔS＝＋178.2kJ·mol－1－298此時熵變對反應(yīng)的方向起決定性作用。K×(＋169.6×10－3kJ·mol－1·K－1)＝127.7kJ·mol－1>0。故室溫下該反應(yīng)不能自發(fā)進行。K×(＋169.6×10－3kJ·mol－1·K－1)＝1即時應(yīng)用2．汽車尾氣(含烴類、CO、NO與SO2等)是城市主要污染源之一，治理的辦法之一是在汽車排氣管上裝催化轉(zhuǎn)化器，它使NO與CO反應(yīng)生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體，其反應(yīng)原理是：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，在298K、100kPa下，ΔH＝－113kJ·mol－1，ΔS＝－145J·mol－1·K－1。下列說法中錯誤的是(

)即時應(yīng)用A．該反應(yīng)中反應(yīng)物總能量高于生成物的總能量B．該反應(yīng)常溫下不能自發(fā)進行，因此需要高溫和催化劑條件C．該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進行，高溫和催化劑條件只是加快反應(yīng)的速率D．汽車尾氣中的這兩種氣體會與人體血紅蛋白結(jié)合而使人中毒A．該反應(yīng)中反應(yīng)物總能量高于生成物的總能量解析：選B。因為2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，298K時，ΔH＝－113kJ/mol，ΔS＝－145J·mol－1·K－1，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且是熵減的反應(yīng)。生成物的總能量低于反應(yīng)物的總能量，常溫時ΔG＝ΔH－TΔS＝－113kJ·mol－1－298K×(－145×10－3kJ·mol－1·K－1)＝－69.79kJ·mol－1<0，即該反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進行。解析：選B。因為2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋題型探究權(quán)威預(yù)測題型1自發(fā)反應(yīng)的判斷例12012·岳陽高二檢測)下列說法中正確的是(

)A．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的題型探究權(quán)威預(yù)測題型1自發(fā)反應(yīng)的判斷例1B．自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變C．熵增加且放熱的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng)D．非自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都不能實現(xiàn)B．自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變【解析】多數(shù)放熱反應(yīng)能自發(fā)進行，很多吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行，A錯誤；許多熵增加反應(yīng)能自發(fā)進行，但有些熵減小反應(yīng)也能自發(fā)進行，B錯誤；熵增加，ΔS>0，放熱反應(yīng)ΔH<0,此時ΔG<0,反應(yīng)一定自發(fā)進行，C正確;有些反應(yīng)在常溫下非自發(fā)進行，但高溫時能自發(fā)進行，D錯誤?！敬鸢浮?/p>

C【解析】多數(shù)放熱反應(yīng)能自發(fā)進行，很多吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行，【誤區(qū)警示】本題易錯選A或B，認為在常溫常壓下，多數(shù)放熱的化學(xué)反應(yīng)可用ΔH作為判據(jù)，判斷其是否自發(fā)進行；多數(shù)熵增反應(yīng)可用熵判據(jù)，判斷其是否自發(fā)進行。但是，只使用焓判據(jù)或熵判據(jù)來確定變化過程的方向是片面的，對具體反應(yīng)需應(yīng)用焓判據(jù)和熵判據(jù)綜合進行分析，即凡是使體系能量降低、熵增大的方向就是化學(xué)反應(yīng)容易進行的方向?！菊`區(qū)警示】本題易錯選A或B，認為在常溫常壓下，多數(shù)放熱的

已知“凡氣體分子總數(shù)增多的反應(yīng)一定是熵增大的反應(yīng)”。一定條件下，下列反應(yīng)不可能自發(fā)進行的是(

)A．2O3(g)===3O2(g)

ΔH<0B．2CO(g)===2C(s)＋O2(g)

ΔH>0C．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)

ΔH<0題型2化學(xué)反應(yīng)進行方向的判斷例2題型2化學(xué)反應(yīng)進行方向的判斷例2D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)

ΔH>0【解析】

A項中ΔS>0，ΔH<0，一定能自發(fā)進行；B項中ΔS<0，ΔH>0，一定不能自發(fā)進行；C項中，ΔS<0，ΔH<0，可自發(fā)進行:D項中,ΔS>0,ΔH>0,可能自發(fā)進行?！敬鸢浮?/p>

BD．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH>化學(xué)反應(yīng)進行方向的實驗探究和判斷由焓判據(jù)知放熱反應(yīng)是易進行的，由熵判據(jù)知熵值增加是能自發(fā)進行的。但僅憑焓判據(jù)或熵判據(jù)判斷可能出現(xiàn)錯誤的結(jié)果，如某些吸熱或熵減的過程也能自發(fā)進行。熱點示例思維拓展化學(xué)反應(yīng)進行方向的實驗探究和判斷熱點示例思維拓展[經(jīng)典案例]往平底燒瓶中放入氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]和固態(tài)氯化銨晶體,塞緊瓶塞。在瓶底和木板間滴少量水，如圖所示。一會兒，就會發(fā)現(xiàn)瓶內(nèi)固態(tài)物質(zhì)變稀并有液體產(chǎn)生，瓶壁變冷，小木板上因少量水凍結(jié)而被燒瓶黏住，這時打開瓶塞，出來的氣體有氨味。這是自發(fā)地發(fā)生了反應(yīng)。[經(jīng)典案例]往平底燒瓶中放入氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·(1)下列結(jié)論正確的是(

)A．自發(fā)反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)B．自發(fā)反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)

高中化學(xué)-第二章-第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進行的方向課件-新人教版選修4C．有的吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行D．吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進行(2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________________________。(3)從化學(xué)反應(yīng)進行的方向角度解釋上述現(xiàn)象。C．有的吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行【解析】(1)由現(xiàn)象可知該反應(yīng)吸熱且自發(fā),故選C。(2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl(s)===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。(3)雖然該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，但該反應(yīng)也是熵值增加的反應(yīng)，且熵變的作用對反應(yīng)的方向起了決定性作用。ΔH－TΔS<0，常溫下自發(fā)進行，故有上述現(xiàn)象發(fā)生。【解析】(1)由現(xiàn)象可知該反應(yīng)吸熱且自發(fā),故選C?！敬鸢浮?/p>

(1)C(2)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl(s)===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O(3)該反應(yīng)是吸熱、熵增反應(yīng)，由于熵變對該反應(yīng)起了決定性作用，所以ΔH－TΔS<0，即該反應(yīng)常溫下自發(fā)進行，從而產(chǎn)生了上述現(xiàn)象?！敬鸢浮?1)C第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進行的方向第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進行的方向課程標準導(dǎo)航1.了解自發(fā)過程和化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性。2．通過“有序”和“無序”的對比，了解熵和熵變的概念。3．初步了解焓變和熵變對化學(xué)反應(yīng)方向的影響,能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向。課程標準導(dǎo)航新知初探自學(xué)導(dǎo)引自主學(xué)習(xí)一、自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)進行的_______、_____和_____是化學(xué)反應(yīng)原理的三個重要組成部分?？茖W(xué)家根據(jù)體系存在著力圖使自身能量趨于方向快慢限度新知初探自學(xué)導(dǎo)引自主學(xué)習(xí)一、自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)方向快慢限度“______”和由“有序”變?yōu)椤癬_____”的自然現(xiàn)象,提出了互相關(guān)聯(lián)的____判據(jù)和__判據(jù)，為最終解決上述問題提供了必要依據(jù)。1．自發(fā)過程(1)含義在一定條件下，不用借助于________就可以自動進行的過程。最低無序焓熵外力“______”和由“有序”變?yōu)椤癬_____”的自然現(xiàn)象,(2)特點①體系趨向于從______狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開_____狀態(tài)(體系對外部做功或者釋放熱量)。②在密閉條件下，體系有從_____序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)開_____序的傾向。2．自發(fā)反應(yīng)在給定的條件下，可以自發(fā)地進行到顯著程度的反應(yīng)。高能低能有無(2)特點高能低能有無想一想“自發(fā)反應(yīng)一定能自動進行，而非自發(fā)反應(yīng)一定不能發(fā)生”，這句話對嗎？說明理由。提示：不對。某些自發(fā)反應(yīng)需在一定條件下才能自動進行，非自發(fā)反應(yīng)具備了一定條件也能發(fā)生。如甲烷燃燒是自發(fā)反應(yīng)，但需點燃或加熱才能反應(yīng)；石灰石分解為氧化鈣和二氧化碳為非自發(fā)反應(yīng),在高溫下可以發(fā)生。想一想二、化學(xué)反應(yīng)進行方向的判據(jù)1．焓判據(jù)二、化學(xué)反應(yīng)進行方向的判據(jù)2．熵判據(jù)(1)熵①體系傾向(密閉容器)：2．熵判據(jù)②含義：科學(xué)家用_____

(符號為S)來量度這種混亂(或無序)的程度。③特點：同一種物質(zhì)不同狀態(tài)時熵值大小為S(g)____

S(l)____

S(s)。(2)熵增原理在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵______，即熵變(符號ΔS)_____

零。熵>>增大大于②含義：科學(xué)家用_____(符號為S)來量度這種混亂(或無(3)熵判據(jù)體系有自發(fā)地向混亂度______

(即熵增)的方向轉(zhuǎn)變的傾向，因此可用________來判斷反應(yīng)進行的方向。3．復(fù)合判據(jù)綜合考慮________和________的復(fù)合判據(jù)，將更適合于所有的過程，只根據(jù)一個方面來判斷反應(yīng)進行的方向是不全面的。增加熵變焓判據(jù)熵判據(jù)(3)熵判據(jù)增加熵變焓判據(jù)熵判據(jù)自主體驗1．(2012·銅川高二檢測)水的三態(tài)的熵值的大小關(guān)系正確的是(Sm表示1mol物質(zhì)的熵值)(

)A．Sm(s)>Sm(l)>Sm(g)B．Sm(l)>Sm(s)>Sm(g)C．Sm(g)>Sm(l)>Sm(s)自主體驗D．Sm(s)＝Sm(l)＝Sm(g)解析：選C。同一種物質(zhì)處于氣態(tài)時熵值最大，液態(tài)次之，固態(tài)時熵值最小。D．Sm(s)＝Sm(l)＝Sm(g)2．下列關(guān)于判斷過程、方向的說法正確的是(

)A．所有自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B．高溫、高壓下低能量的石墨轉(zhuǎn)化為高能量的金剛石是自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)C．由焓判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)更適合于所有過程2．下列關(guān)于判斷過程、方向的說法正確的是()D．同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同解析：選C。自發(fā)進行只能用來判斷過程的方向，不能判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)；高溫高壓下的反應(yīng)是非自發(fā)的；同一物質(zhì)固、液、氣三種狀態(tài)中，氣態(tài)的熵值最大。D．同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同3．以下自發(fā)過程可用焓判據(jù)來解釋的是(

)A．硝酸銨自發(fā)地溶于水B．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋56.7kJ/molC．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)

ΔH＝＋74.9kJ/mol3．以下自發(fā)過程可用焓判據(jù)來解釋的是D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－572kJ/mol解析：選D。焓判據(jù)能夠說明放熱反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng)，而A、B、C三個自發(fā)過程均為吸熱過程，顯然不能用焓判據(jù)來解釋，只有D項可以用焓判據(jù)解釋。D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－5要點突破講練互動要點1化學(xué)反應(yīng)進行的方向和焓變、熵變要點突破講練互動要點1化學(xué)反應(yīng)進行的方向和焓變、熵變提示：H2的燃燒屬自發(fā)反應(yīng)，該過程放出熱量，體系能量降低，但熵減小，說明判斷一定反應(yīng)進行的方向要綜合考慮焓判據(jù)和熵判據(jù)。提示：H2的燃燒屬自發(fā)反應(yīng)，該過程放出熱要點歸納1．與焓變的關(guān)系自發(fā)反應(yīng)的特點放熱反應(yīng)過程中體系能量降低，具有自發(fā)進行的傾向自發(fā)反應(yīng)與焓變的關(guān)系多數(shù)放熱反應(yīng)能自發(fā)進行(ΔH<0)NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)很多吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行(ΔH>0)NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)要點歸納自發(fā)反應(yīng)的特點放熱反應(yīng)過程中體系能量降低，具有自發(fā)進自發(fā)反應(yīng)的特點放熱反應(yīng)過程中體系能量降低，具有自發(fā)進行的傾向自發(fā)反應(yīng)與焓變的關(guān)系有一些吸熱反應(yīng)常溫下不能自發(fā)進行,但在較高溫度下則能自發(fā)進行(ΔH>0)CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)結(jié)論多數(shù)自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但也有很多吸熱反應(yīng)能自發(fā)進行，因此，反應(yīng)焓變是與反應(yīng)進行的方向有關(guān)的因素之一，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進行的惟一因素自發(fā)反應(yīng)的特點放熱反應(yīng)過程中體系能量降低，具有自發(fā)進行的傾向自發(fā)反應(yīng)的特點化學(xué)反應(yīng)有趨向于最大混亂度的傾向自發(fā)反應(yīng)與熵變的關(guān)系許多熵增加的反應(yīng)在常溫、常壓下可以自發(fā)進行。產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，熵值通常都是正值，為熵增反應(yīng)2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)2.與熵變的關(guān)系自發(fā)反應(yīng)的特點化學(xué)反應(yīng)有趨向于最大混亂度的傾向自發(fā)反應(yīng)與熵變自發(fā)反應(yīng)的特點化學(xué)反應(yīng)有趨向于最大混亂度的傾向自發(fā)反應(yīng)與熵變的關(guān)系有些熵增的反應(yīng)在常溫、常壓下不能自發(fā)進行，但在較高溫度下可以自發(fā)進行CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)C(s，石墨)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)少數(shù)熵減的反應(yīng),在一定條件下也可以自發(fā)進行2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)結(jié)論反應(yīng)熵變是與反應(yīng)進行的方向有關(guān)的因素之一，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進行的惟一因素自發(fā)反應(yīng)的特點化學(xué)反應(yīng)有趨向于最大混亂度的傾向自發(fā)反應(yīng)與熵變特別提醒從能量角度(即焓變)看，化學(xué)反應(yīng)有趨向于最低能量狀態(tài)的傾向，而從熵變角度看，化學(xué)反應(yīng)有趨向于最大混亂度的傾向，在實際的化學(xué)變化中，ΔH與ΔS傾向有時會出現(xiàn)矛盾，因此，在分析一個具體化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進行的方向時，不能孤立地使用焓判據(jù)或熵判特別提醒據(jù)來分析，否則，可能會得出錯誤的結(jié)論，要注意應(yīng)用焓判據(jù)和熵判據(jù)綜合進行分析，即凡是能夠使體系能量降低、熵增大的方向就是化學(xué)反應(yīng)容易進行的方向。據(jù)來分析，否則，可能會得出錯誤的結(jié)論，要注意應(yīng)用焓判據(jù)和熵判即時應(yīng)用1．下列說法正確的是(

)A．在常溫下，放熱反應(yīng)一般能自發(fā)進行，吸熱反應(yīng)都不能自發(fā)進行B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)

ΔH＝＋185.57kJ/mol,能自發(fā)進行,原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向即時應(yīng)用C．因為焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān),因此焓變或熵變均可以單獨作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)D．在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進行的方向C．因為焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān),因此焓變或熵變均可以解析：選B。A項錯誤，有些能使熵值增大的吸熱反應(yīng)可以自發(fā)進行；C項錯誤的原因是要將二者綜合起來即利用復(fù)合判據(jù)進行判斷；D項中使用催化劑只能降低反應(yīng)的活化能，不能改變反應(yīng)的方向。解析：選B。A項錯誤，有些能使熵值增大的吸熱反應(yīng)可以自發(fā)進行探究導(dǎo)引2應(yīng)如何判斷化學(xué)反應(yīng)進行的方向？提示：判斷一個化學(xué)反應(yīng)在一定溫度下能否自發(fā)進行，應(yīng)綜合考慮焓變和熵變，根據(jù)復(fù)合判據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS判斷。要點2化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(fù)合判據(jù)要點2化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(fù)合判據(jù)要點歸納1．用焓變和熵變的復(fù)合判據(jù)判斷反應(yīng)的方向體系的自由能變化(符號ΔG，單位

kJ/mol)綜合考慮了焓變和熵變對體系的影響，可用于化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進行的方向的判斷，ΔG＝ΔH－TΔS。要點歸納高中化學(xué)-第二章-第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進行的方向課件-新人教版選修4高中化學(xué)-第二章-第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進行的方向課件-新人教版選修4高中化學(xué)-第二章-第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進行的方向課件-新人教版選修4高中化學(xué)-第二章-第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進行的方向課件-新人教版選修4ΔH＝－444.3kJ·mol－1ΔS＝－280.1J·mol－1·K－1，則：ΔG＝ΔH－T·ΔS＝－444.3kJ·mol－1－298K×(－280.1×10－3kJ·mol－1·K－1)＝－360.83kJ·mol－1<0此時焓變對反應(yīng)的方向起決定性作用。ΔH＝－444.3kJ·mol－1再如：NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋37.301kJ/molΔS＝＋184.05J·mol－1·K－1，則ΔG＝ΔH－T·ΔS＝＋37.301kJ/mol－298K×(＋184.05×10－3kJ·mol－1·K－1)＝－17.55kJ·mol－1<0再如：NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===C此時熵變對反應(yīng)的方向起決定性作用。②當焓變和熵變的作用相反且相差不大時，溫度有可能對反應(yīng)的方向起決定性作用。如:CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH(298K)＝＋178.2kJ·mol－1ΔS(298K)＝＋169.6J·mol－1·K－1，則ΔG＝ΔH－T·ΔS＝＋178.2kJ·mol－1－298此時熵變對反應(yīng)的方向起決定性作用。K×(＋169.6×10－3kJ·mol－1·K－1)＝127.7kJ·mol－1>0。故室溫下該反應(yīng)不能自發(fā)進行。K×(＋169.6×10－3kJ·mol－1·K－1)＝1即時應(yīng)用2．汽車尾氣(含烴類、CO、NO與SO2等)是城市主要污染源之一，治理的辦法之一是在汽車排氣管上裝催化轉(zhuǎn)化器，它使NO與CO反應(yīng)生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體，其反應(yīng)原理是：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，在298K、100kPa下，ΔH＝－113kJ·mol－1，ΔS＝－145J·mol－1·K－1。下列說法中錯誤的是(

)即時應(yīng)用A．該反應(yīng)中反應(yīng)物總能量高于生成物的總能量B．該反應(yīng)常溫下不能自發(fā)進行，因此需要高溫和催化劑條件C．該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進行，高溫和催化劑條件只是加快反應(yīng)的速率D．汽車尾氣中的這兩種氣體會與人體血紅蛋白結(jié)合而使人中毒A．該反應(yīng)中反應(yīng)物總能量高于生成物的總能量解析：選B。因為2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，298K時，ΔH＝－113kJ/mol，ΔS＝－145J·mol－1·K－1，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且是熵減的反應(yīng)。生成物的總能量低于反應(yīng)物的總能量，常溫時ΔG＝ΔH－TΔS＝－113kJ·mol－1－298K×(－145×10－3kJ·mol－1·K－1)＝－69.79kJ·mol－1<0，即該反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進行。解析：選B。因為2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋題型探究權(quán)威預(yù)測題型1自發(fā)反應(yīng)的判斷例12012·岳陽高二檢測)下列說法中正確的是(

)A．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的題型探究權(quán)威預(yù)測題型1自發(fā)反應(yīng)的判斷例1B．自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變C．熵增加且放熱的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng)D．非自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都不能實現(xiàn)B．自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變【解析】多數(shù)放熱反應(yīng)能自發(fā)進行，很多吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行，A錯誤；許多熵增加反應(yīng)能自發(fā)進行，但有些熵減小反應(yīng)也能自發(fā)進行，B錯誤；熵增加，ΔS>0，放熱反應(yīng)ΔH<0,此時ΔG<0,反應(yīng)一定自發(fā)進行，C正確;有些反應(yīng)在常溫下非自發(fā)進行，但高溫時能自發(fā)進行，D錯誤?！敬鸢浮?/p>

C【解析】多數(shù)放熱反應(yīng)能自發(fā)進行，很多吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行，【誤區(qū)警示】本題易錯選A或B，認為在常溫常壓下，多數(shù)放熱的化學(xué)反應(yīng)可用ΔH作為判據(jù)，判斷其是否自發(fā)進行；