高中化学_第二章第四节化学反应进行的方向课件_新人教版选修4

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)

解析： 要使反应能够自发进行， ΔH－TΔS<0， 则 － 3 即 － 94.0 kJ/mol － T×[ － 75.8×10 94.0 kJ/mol kJ/(mol· K)]<0 ， T< ＝ －3 75.8×10 kJ/mol· K 1240 K， 即只有在温度低于 1240 K 时反应才能 自发进行。
【解析】
正确解答本题，首先要明确焓判据和
熵判据对化学反应方向的影响，然后利用自由能
变化(复合判据)进行综合分析判断，同时要注意
催化剂在化学反应中的作用。
A项错误，有些能使熵值增大的吸热反应可以自
发进行；C项错误的原因是要将二者综合起来即 利用复合判据进行判断；D项中使用催化剂只能 降低反应的活化能，不能改变反应的方向。 【答案】 B
例1
(2011年湖北武汉调研)下列说法正确的是
( ) A．在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热 反应都不能自发进行 B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝＋185.57 kJ/mol，能自发进行，原因是体系 有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因 此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂， 可以改变化学反应进行的方向
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自主学习 一、自发过程和自发反应 有关化学反应进行的方向、快慢和限度是化学反应 原理的三个重要组成部分。科学家根据体系存在着 力图使自身能量趋于“最低”和由“有序”变为“ 无序”的自然现象，提出了互相关联的焓判据和熵 判据，为最终解决反应方向问题提供了必要的依据。
1．自发过程 (1)含义：在一定条件下，不用借助于外力就可以 自动进行 __________的过程。 高能 (2)特点：①体系趋向于从_____状态转变为_____ 低能 释放 状态(体系对外部做功或者______能量)。 ②在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序 的倾向，即______原理。 熵增 2．自发反应 自发 在给定的一组条件下，可以_______地进行到显著 程度的化学反应。

当△H—T △S =0时，平衡状态
判据的文字表述为：在温度、压强一定的条件 下，自发反应总是向△H-T△S < 0 的方向进 行，直至达到平衡状态。
CaCO3(s) == CaO (s) +CO2 (g)这个
反应能否自发进行？
已知： △H(298K)=178.2KJ•mol , △S(298K)=169.6J•mol-1•K-1
熵增原理
熵变 化学反应能否自发进行
H<0 H>0 H<0 H>0
自发进行 不自发进行 不能定性判断 不能定性判断 自主学习：P36科学视野
S>0 S<0 S<0 S>0
复合判据： 自由能变化
△ G=△H—T △S
恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据是：
当△H—T △S <0时，反应自发进行 当△H—T △S >0时，反应不自发进行
• 室温下， △H-T△S=178.2KJ· -1– mol 298K×169.6×10-3KJ· -1· -1 mol K =128 KJ· -1>0 mol • 因此，室温下反应不能自发进行； • 如要使反应自发进行，则应使△H T△S < 0， • 则T>△H/△S=178.2 KJ· -1/0.1696 mol KJ· -1· -1 = 1051K。 mol K
①2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g) △S=57.16J.mol-1.K-1 ②CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △S=169.6J.mol-1.K-1 ③C(s,石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △S=133.8J.mol-1.K-1 产生气体的反应、气体的物质的量增大的反应， 熵变通常都是正值（ △S ＞0），为熵增加反 应。

第四节化学反应进行的方向一、自发过程与自发反应1．自发过程(1)含义：在确定条件下，不用借助于外力就可以自动进行的过程。

(2)特点：①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。

②在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。

2．自发反应在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度。

二、化学反应进行方向的判据1．焓判据(能量判据)放热反应过程中体系能量降低，因此具有向最低能量状态进行的倾向，科学家提出用焓变(能量改变)来推断反应进行的方向，这就是焓判据(能量判据)。

2．熵判据(1)熵：用来度量体系混乱程度的物理量。

熵值越大，混乱程度越大。

符号为S。

单位：J·mol－1·K －1。

(2)熵值大小的比较：同一种物质在不同状态时的熵值大小为S(g)＞S(l)＞S(s)。

(3)熵增原理：在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变(符号ΔS)大于零。

(4)熵判据：用熵变来推断反应进行的方向。

3．复合判据过程的自发性只能用于推断过程的方向，不能确定过程是否确定会发生和过程发生的速率。

综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，将更适合于全部的过程，只依据一个方面来推断反应进行的方向是不全面的。

学问点一自发过程与自发反应1．下列过程是非自发的是()A．水由高处向低处流B．自然气的燃烧C．铁在潮湿的空气中生锈D．水在室温下结冰答案 D解析自然界中水由高处向低处流、自然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、冰在室温下溶化，都是自发过程，其逆过程都是非自发过程。

2．试验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。

对此说法的理解正确的是()A．全部的放热反应都是自发进行的B．全部的自发反应都是放热的C．焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D．焓变是确定反应是否具有自发性的惟一判据答案 C解析多数能自发进行的反应都是放热反应，但并不是全部能自发进行的反应都是放热反应，既然说“多数”，必定存在特例，所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是惟一因素。