2.3 化學(xué)反應(yīng)的方向 課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

化學(xué)反應(yīng)的方向THE

DIRECTION

OF

CHEMICAL

REACTION化學(xué)反應(yīng)的方向高山流水火柴散落冰塊融化品紅擴(kuò)散共同點(diǎn):這現(xiàn)象都是自發(fā)進(jìn)行的。什么是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)？化學(xué)反應(yīng)的方向1.下列反應(yīng)在一定條件下都能自發(fā)進(jìn)行，你知道這些反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的主要原因嗎？它們有何共同特點(diǎn)？C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2217.5kJ·mol-12Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-822kJ·mol-1

4Fe(s)+3O2(g)=Fe2O3(s)△H=-1648.4kJ·mol-1

H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=-546.6kJ·mol-12.從能量角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā)進(jìn)行？化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)的方向能量判據(jù)（焓判據(jù)）∶反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低放熱反應(yīng)△H＜0自發(fā)過(guò)程的體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（△H﹤0），即△H＜0的反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向。2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)的方向1.定義：熵是衡量體系混亂度大小的物理量2.符號(hào)和單位：S，常用單位：J/(mol·K)3.影響熵大小的因素：混亂度越大→體系越無(wú)序→熵值越大①對(duì)于同一物質(zhì)，當(dāng)物質(zhì)的量相同時(shí)，S(g)>S(l)>S(s)化學(xué)反應(yīng)的方向②產(chǎn)生氣體和氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)：△S＞0③溶解、擴(kuò)散的過(guò)程：△S＞04.熵變：發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)物質(zhì)熵的變化成為熵變，符號(hào)為ΔS，計(jì)算方法：ΔS=生成物總熵-反應(yīng)物總熵5.用熵判據(jù)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向：體系有自發(fā)向混亂度增加的方向變化的傾向。(即熵增△S＞0)化學(xué)反應(yīng)的方向【課堂練習(xí)】1.根據(jù)熵的定義判斷下列過(guò)程中體系的熵變大于零還是小于零。(1)水蒸氣冷凝成水(2)硫酸銅溶于水

(3)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)(4)2N2O5(g)＝4NO2(g)+O2(g)(5)2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l)△S<0△S<0△S>0△S>0△S>0化學(xué)反應(yīng)的方向判斷以下自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)的熵變Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g)2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)△S<0△S<0△S>0△S>0【課堂練習(xí)】化學(xué)反應(yīng)的方向熵減小的反應(yīng)一定非自發(fā)嗎？變化方向⊿H⊿S常溫Zn(s)+2HCl(aq)=ZnCl2(aq)+H2(g)常溫6CO2(g)+6H2O(l)→C6H12O6(s)+6O2(g)⊿H＞０常溫NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)常溫C(s)+CO2(g)

=2CO(g)自發(fā)非自發(fā)自發(fā)非自發(fā)>0<0<0>0<0>0>0<0光化學(xué)反應(yīng)的方向⊿H<0

⊿S>0

反應(yīng)恒自發(fā)⊿H>0

⊿S<0

反應(yīng)恒不自發(fā)⊿H<

0

⊿S<

0

？⊿H>0

⊿S>0

？

焓變熵變反應(yīng)的自發(fā)性

化學(xué)反應(yīng)的方向

變化方向⊿H⊿S

NH4Cl

(s)=NH3(g)+HCl(g)

自發(fā)

NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)

自發(fā)

焓變熵變反應(yīng)的自發(fā)性

⊿H<

0

⊿S<

0

低溫自發(fā)⊿H>0

⊿S>0

高溫自發(fā)化學(xué)反應(yīng)的方向高溫低溫>0>0＜0＜0我們可利用數(shù)學(xué)上的象限表示不同情況下的反應(yīng)自發(fā)情況。找出四個(gè)象限，反應(yīng)的自發(fā)情況。

H

Ｓ高溫自發(fā)非自發(fā)進(jìn)行低溫自發(fā)自發(fā)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的方向【交流討論】1.復(fù)合判據(jù)（自由能判據(jù)）在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行方向的判據(jù)是△G=△H-T△S2.反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷方法：△G

＜0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行△G

＞0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行△G

＝0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)化學(xué)反應(yīng)的方向

H

Ｓ

Ｇ反應(yīng)在該狀況下能否自發(fā)進(jìn)行＜0＞0＞0＜0＞0＞0＞0＜0＜0自發(fā)進(jìn)行＞0不自發(fā)進(jìn)行低溫時(shí)＞0,高溫時(shí)＜0低溫時(shí)＜0,高溫時(shí)＞0低溫不自發(fā),高溫自發(fā)低溫自發(fā),高溫不自發(fā)化學(xué)反應(yīng)的方向【交流討論】TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)

TiCl4(l)+2Mg(s)=Ti(s)+2MgCl2(s)

化學(xué)反應(yīng)具有方向性鈦的冶煉TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)

⊿H=+161.9kJmol-1⊿S=-38.4Jmol-1K-1TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(石墨)=TiCl4(l)+2CO(g)

⊿H=-59.2kJmol-1⊿S=+141.0Jmol-1K-12C(石墨）+O2(g)=2CO(g)

⊿H=-110.5kJmol-1

⊿S=+89.7Jmol-1K-1化學(xué)反應(yīng)的方向1.下列說(shuō)法正確的是(

)A．ΔH<0，ΔS>0，所有溫度下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行B．化合反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，分解反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)C．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D．自發(fā)反應(yīng)一定不需要任何條件就容易發(fā)生A青銅1．已知：△G＝△H﹣T△S，當(dāng)△G＜0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，△G＞0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。生產(chǎn)合成氣的反應(yīng)：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）在高溫時(shí)才能自發(fā)進(jìn)行。下列對(duì)該反應(yīng)過(guò)程的△H、△S判斷正確的是(

)A．△H＞0，△S＜0 B．△H＜0，△S＜0 C．△H＞0，△S＞0 D．△H＜0，△S＞0C青銅2.反應(yīng)CH3OH(l)＋NH3(g)=CH3NH2(g)＋H2O(g)在某溫度下自發(fā)向右進(jìn)行，若反應(yīng)的|ΔH|＝17kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17kJ·mol－1，則下列正確的是(

)A．ΔH＞0，ΔH－TΔS＜0 B．ΔH＜0，ΔH－TΔS＞0C．ΔH＞0，ΔH－TΔS＞0 D．ΔH＜0，ΔH－TΔS＜0白銀A4.下列對(duì)于化學(xué)反應(yīng)方向說(shuō)法正確的是(

)A．反應(yīng)3NO2(g)＋H2O(l)=2HNO3(aq)＋NO(g)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明該反應(yīng)的Δ