高二化学化学反应的方向
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⾼⼆化学化学反应进⾏的⽅向⼈教实验版知识精讲⾼⼆化学化学反应进⾏的⽅向⼈教实验版【本讲教育信息】⼀. 教学内容:化学反应进⾏的⽅向1、⾃发过程与⾮⾃发过程2、反应⽅向的焓(能量)判据3、⾃发过程的熵判据4、化学反应⾃发进⾏的⽅向⼆. 重点、难点:1、理解能量判据、熵的概念。
2、理解能量判据和熵判据对化学反应进⾏⽅向的共同影响。
3、学会利⽤能量判据和熵判据分析化学反应进⾏的⽅向。
三. 教学过程: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:化学反应进⾏的快慢——化学反应速率化学反应的限度——化学平衡化学反应进⾏的⽅向——能量判据和熵判据(⼀)⾃发过程与⾮⾃发过程⽔往低处流,⽽不会⾃发的向上流;⼀般在室温下,冰块会融化,铁器在潮湿空⽓中会⽣锈,甲烷与氧⽓的混合⽓体遇明⽕就燃烧,这些过程都是⾃发的。
这些不⽤借助于外⼒就可以⾃动进⾏的⾃发过程的共同特点是,体系会对外部做功或释放热量,即体系趋向于从⾼能状态转变为低能状态。
1、⾃发过程:在⼀定条件下不需外⼒作⽤就能⾃动进⾏的过程。
2、⾮⾃发过程:在⼀定条件下,需要外界做功才能进⾏的过程。
3、⾃发过程的特征:有明确的⽅向性,要逆转必须借助外界做功;具有做功的本领;⾃发变化的最⼤限度是体系的平衡状态。
4、⾃发反应:在⼀定条件下⽆需外界帮助就能⾃动进⾏的反应。
如:镁条燃烧;酸碱中和;铁器暴露在潮湿空⽓中会⽣锈;甲烷和氧⽓的混合⽓体遇明⽕就燃烧;锌与CuSO4溶液会⾃动反应⽣成Cu和ZnSO4等,这些反应都是⾃发的,其逆过程就是⾮⾃发的。
(⼆)反应⽅向的焓(能量)判据1、对于化学反应,有着向能量较低⽅向进⾏的趋势,也就是通过放热实现的,那么焓减⼩有利于反应⾃发,它是⾃发反应的[思考]吸热反应是⾮⾃发进⾏吗?多数⾃发进⾏的化学反应是放热反应,但也有不少吸热反应能⾃发进⾏。
如在25℃和1.01×105Pa时:2N2O5(g)= 4NO2(g)+ O2(g)△H = +56.7kJ/molNH4HCO3(s)+ CH3COOH(aq)= CO2(g)+CH3COONH4(aq)+ H2O(l)△H = +37.3kJ/mol[分析]固体硝酸铵溶于⽔要吸热,室温下冰块的溶解要吸热,两种或两种以上互不反应的⽓体通⼊⼀密闭容器中,最终会混合均匀,这些过程都是⾃发的,与焓变有关吗?是什么因素决定它们的溶解过程能⾃发进⾏?除⾃发的化学反应外,还有⼀类⾃发过程,例如放在同⼀密闭容器中的⽓体或液体物质(也包括能够挥发的固态物质)的蒸汽,不需要外界的任何作⽤,⽓态物质会通过分⼦的扩散⾃发地形成均匀混合物。
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。
高二化学知识点:化学反应的方向
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一、化学反应的方向
1、反应焓变与反应方向放热反应多数能自发进行,即Delta;Hlt;0的反应大多能自发进行。
有些吸热反应也能自发进行。
如NH4HCO3与CH3COOH的反应。
有些吸热反应室温下不能进行,但在较高温度下能自发进行,如CaCO3高温下分解生成CaO、CO2。
2、反应熵变与反应方向熵是描述体系混乱度的概念,熵值越大,体系混乱度越大。
反应的熵变Delta;S为反应产物总熵与反应物总熵之差。
产生气体的反应为熵增加反应,熵增加有利于反应的自发进行。
3、焓变与熵变对反应方向的共同影响
Delta;H-TDelta;Slt;0反应能自发进行。
Delta;H-TDelta;S=0反应达到平衡状态。
Delta;H-TDelta;Sgt;0反应不能自发进行。
在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向Delta;H-TDelta;Slt;0的方向进行,直至平衡状态。