化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向課件上學(xué)期高二化學(xué)人教版選擇性必修1

第三節(jié)

化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡高山流水自由落體墨水?dāng)U散在一定條件下，如果一個(gè)過程是自發(fā)的，那么它的逆過程通常是非自發(fā)的。不需要借助外力（光或電）就能夠自動(dòng)進(jìn)行。生活中有哪些常見的自發(fā)過程？自發(fā)反應(yīng)非自發(fā)反應(yīng)不能夠自發(fā)地進(jìn)行，需要做功。在給定的一組條件下，可以自發(fā)進(jìn)行到顯著程度的化學(xué)反應(yīng)。處于高水位的水有向低處流動(dòng)的趨勢(shì)，但是被大壩攔截，該過程并沒有實(shí)際發(fā)生，但是有發(fā)生的趨勢(shì)?！白园l(fā)”只是有發(fā)生的趨勢(shì)，并不代表

一定會(huì)發(fā)生，更不能確定發(fā)生的速率。“非自發(fā)“也不代表不能發(fā)生?！白园l(fā)”一定能發(fā)生嗎？“非自發(fā)”一定不能發(fā)生嗎？冬天水結(jié)冰→自

發(fā)春天冰融化→自

發(fā)“自發(fā)”是一定條件下的自發(fā)，條件變了可能由原來的“自發(fā)”變成“非自發(fā)”?！白园l(fā)”或“非自發(fā)”是絕對(duì)的嗎？從能量角度討論，化學(xué)反應(yīng)有著什么樣的傾向？化學(xué)反應(yīng)有向著焓減的方向進(jìn)行的傾向。體系總是趨向于從高能量狀態(tài)轉(zhuǎn)化為低能量狀態(tài)（這時(shí)體系往往會(huì)對(duì)外做功或釋放能量）能量角度焓判據(jù)利用焓判據(jù)進(jìn)行判斷，下列反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？放熱反應(yīng)過程中體系能量降低，因此具有向最低能量狀態(tài)進(jìn)行的傾向。大多數(shù)放熱反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，但有一部分吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行，不能只根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的焓變來判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。僅用焓判據(jù)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向不全面！能量角度焓判據(jù)氣體擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)液體擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)從物質(zhì)角度討論，自發(fā)進(jìn)行的方向是否與混亂度有關(guān)？

在密閉條件下，體系有從有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向。與有序體系相比，無(wú)序體系“更加穩(wěn)定”，可以采取更多地存在方式。如何定義體系的混亂程度？不同物質(zhì)熵值間的關(guān)系：物質(zhì)的組成越復(fù)雜，其熵值越大，一般組成物質(zhì)的原子種類相同時(shí)，一個(gè)分子中的原子數(shù)目越多，其混亂度越大，熵值也越大。與物質(zhì)的存在狀態(tài)有關(guān)：對(duì)于同一種物質(zhì)，等物質(zhì)的量的該物質(zhì)其熵值（混亂度）大小與物質(zhì)的存在狀態(tài)有關(guān)。與物質(zhì)的量有關(guān)：物質(zhì)的量越大，分子數(shù)越多，熵值越大。熵(S):量度混亂（或無(wú)序）程度的物理量(J/K)比較分子間隔，得出結(jié)論：S(g)>S(l)>S(s)，即氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài)。從物質(zhì)角度討論，化學(xué)反應(yīng)有著什么樣的傾向？化學(xué)反應(yīng)有向著熵增的方向進(jìn)行的傾向。熵增原理：在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大（即△S>0）。在用來判斷過程的方向時(shí)，就稱為熵判據(jù)。即混亂度趨于增加，△S>0，有自發(fā)進(jìn)行傾向。物質(zhì)角度熵判據(jù)利用熵判據(jù)進(jìn)行判斷，下列反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？在與外界隔絕的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大僅用熵判據(jù)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向不全面！

由此可見，熵減的過程在一定條件下也能自發(fā)進(jìn)行。因此不能只根據(jù)熵變來判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。

實(shí)際上，只有孤立體系和絕熱體系(與環(huán)境既沒有物質(zhì)交換也沒有熱量交換)，自發(fā)過程才向著熵增的方向進(jìn)行。物質(zhì)角度熵判據(jù)自由能判據(jù)ΔG=ΔH-TΔS＜0綜合利用焓判據(jù)和熵判據(jù)進(jìn)行判斷，下列反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？ΔH＞0

ΔS＞0ΔH＜0

ΔS＞0高溫有利ΔH＜0

ΔS＜0低溫有利均有利一個(gè)有利一個(gè)不利結(jié)論：反應(yīng)確定，ΔH、ΔS確定，只有改變溫度，才能影響化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。當(dāng)ΔG<0時(shí)，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)ΔG=0時(shí)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；當(dāng)ΔG>0時(shí)，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。?H＜0?S＜0低溫自發(fā)?H＞0?S＜0任何溫度下都不自發(fā)?H＞0?S＞0高溫自發(fā)?H<0?S>0任何溫度下都能自發(fā)?S?H自由能判據(jù)ΔG=ΔH-TΔS＜0知

識(shí)

網(wǎng)

絡(luò)判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)放熱反應(yīng)一定能夠自發(fā)進(jìn)行(

)(2)混亂度增大的反應(yīng)一定能夠自發(fā)進(jìn)行(

)(3)ΔH＜0、ΔS＞0的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行(

)(4)ΔH＞0、ΔS＜0的反應(yīng)在溫度合適時(shí)可以自發(fā)進(jìn)行(

)(5)綜合考慮體系的焓變和熵變才能判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行(

)基礎(chǔ)辨析××√×√類型1熵變與焓變

實(shí)驗(yàn)證明，多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。對(duì)此說法的理解正確的是(

)A.所有的放熱反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的B.所有的自發(fā)反應(yīng)都是放熱的C.焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一個(gè)重要因素D.焓變是決定反應(yīng)是否具有自發(fā)性的唯一判據(jù)1【解析】

多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，但并不是所有能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，既然說“多數(shù)”，必定存在特例，所以只能說焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一個(gè)重要因素，但不是唯一因素。故選C。C類型2自發(fā)反應(yīng)的判據(jù)

(2022·清遠(yuǎn)四校聯(lián)盟期中)自由能的變化(ΔG)是反應(yīng)方向判斷的復(fù)合判據(jù)：ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0時(shí)，反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行。已知：某化學(xué)反應(yīng)的ΔH＝

－122kJ/mol，ΔS＝231kJ/(mol·K)，則該反應(yīng)在下列哪種情況下可自發(fā)進(jìn)行(

)A.在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行B.在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行C.僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行D.僅在低溫下自發(fā)進(jìn)行2【解析】

該化學(xué)反應(yīng)的ΔH＝－122kJ/mol，即ΔH<0，ΔS＝231kJ/(mol·K)，即ΔS>0，則復(fù)合判據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS在任何溫度下都小于0，即該反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行，A正確。

A【解析】

碳酸銨分解是吸熱反應(yīng)，則ΔH>0，根據(jù)焓判據(jù)該反應(yīng)不能自發(fā)分解，A錯(cuò)誤；A(g)→A(l)→A(s)過程中，混亂度減小，則ΔS＜0，B錯(cuò)誤；反應(yīng)：2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)的ΔS