2.2.1化学反应的方向 课件-2021-2022学年高中化学苏教版（2019）选择性必修一

第二单元 化学反应的方向和限度 第一课时 化学反应的方向 化学反应的方向 化学反应的限度 化学反应的速率 化学反应进行的快慢 有些物质能发生化学反应，有些不能 反应物能否完全转化成生成物 化学 反应 原理 自然界中水总是从高处往低处流 生活中的自发过程 冰可以融化成水 墨水在水中自由扩散 1.水分解生成氢气和氧气的反应 2.氯气与溴化钾溶液的反应 3.乙烯与溴单质的反应 4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应 不能自动进行 自动进行 不能自动进行 自动进行 课本P55：下列反应在室温下能否自动进行？ 在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应，我们称之为自发反应。 * 注意： ①一定温度T和压强P的目的：引发反应 ②外界帮助指：通电、光合作用等条件 在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应，我们称之为自发反应。 一、自发反应 下列反应在一定条件下都能自发进行，试推测这些反应能自发进行的可能原因。 他们都是放热反应 能量越低越稳定 对于化学反应而言，放热反应就是一个由高能态向低能态变化的过程，因此，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得越多，反应越完全。 放出能量 二、焓变与化学反应方向 焓判据 高能态（不稳定） 低能态（稳定） 交流与讨论 “只有放热反应才可以自发进行，吸热反应不能自发进行”，你同意这种观点吗？ 都是吸热反应， 但是都能自发进行 观察这几个吸热反应有什么特点？ 1.熵：衡量一个体系混乱度的物理量，符号：S 三、熵变与化学反应方向 ②常见的熵增加的过程：固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程。 ③常见的熵增加的反应：产生气体的反应和气体的物质的量增加的反应。 影响熵大小的因素 ①对于同一物质： S(g)﹥S(l)﹥S(s) ΔS>0 ：体系的混乱度增大； 一般而言，S>0 的反应有自发进行的倾向. 且ΔS越大，越有利于反应的自发进行。 2.熵变：反应前后体系熵的变化。符号：ΔS ΔS<0 ：体系的混乱度减小； 熵判据 ①H2O(s)→H2O(l)→H2O(g) ②NaOH（s）==Na+(aq)+OH-(aq) ③CaCO3(s) == CaO(s) + CO2(g) 问题解决 ΔS>0 ΔS>0 ΔS>0 ΔS<0 高温 ④N2(g)+3H2（g） 2NH3(g) 交流与讨论 “只有熵增的反应才可以自发进行，熵减反应不能自发进行”，你同意这种观点吗？ NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s) ΔS<0 CaO(s) + CO2(g) =CaCO3(s) ΔS<0 综上所述,体系能量降低和混乱度增加都有促使反应自发进行的倾向,即焓变和熵变共同制约着化学反应进行的方向。 要正确判断一个化学反应能否自发进行,必须综合考虑反应的焓变△H和熵变△S。 三、综合判断化学反应方向 体系自由能变化（ △G ）综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响。 △G = H－TS（Ｔ为热力学温度，均为正值）。 △G ＜ 0 ，一定能自发进行 △G ＝ 0 ，达到平衡状态 △G ＞ 0 ，一定不能自发进行 一定自发 一定非自发 低温自发 高温自发 △G = △H－T△S △G＜0 △G＞0 焓变 熵变 自由能变化 化学反应能否自发进行 H＜0 S＞0 H＜0 S＜0 H＞0 S＞0 H＞0 S＜0 △H △S △H>0 △S>0 高温自发 △H<0 △S<0 低温自发 △H<0 △S>0 一定自发 △H>0 △S<0 一定不自发 1、实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。 对此说法的理解的叙述中，正确的是（ ） A、所有的放热反应都是自发进行的 B、所有的自发反应都是放热的 C、焓变是判断反应是否自发的一种重要依据 D、焓变是决定反应是否具有自发性的判据 C 2、自发进行的反应一定是（ ） A、吸热反应 B、放热反应 C、熵增加反应 D、熵增加或者放热反应 D 3、某反应其△H= -122kJ/mol， △S= -231J.mol-1.K-1， 则此反应在下列哪些情况下可自发进行（ ） A、在任何温度下都能自发进行