专题2 第二单元 第1课时 化学反应的方向（课件+word）-2021-2022学年高二化学【创新设计】同步学考笔记（苏教版2019选择性必修1）河北

第二单元　化学反应的方向与限度 第1课时　化学反应的方向 【课程标准要求】　 1.知道化学反应是有方向的。2.知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。 一、反应焓变与反应方向 1.自发过程与自发反应 (1)自发过程 定义：自发过程是在一定条件下，不借助外力而自发进行的过程。 ②自发过程具有的特点： a.体系趋向于从能量较高状态转变为能量较低状态(体系对外部做功或者释放热量)。 b.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：在一定条件下能自动进行的反应。 2.化学反应的自发性与反应焓变的关系 (1)放热反应：绝大多数都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得越多，反应越完全。 (2)吸热反应：有些也能自发进行。 (3)结论：反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。 【微自测】　 1.有同学认为自发过程就是自发反应，这种说法正确吗？为什么？ 答案　不正确。因为自发过程是指在一定条件下，不用借助外力就可以自动进行的过程；自发反应是指在一定条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应。自发过程可以是物理过程，不一定是自发反应；而自发反应一定是自发过程。 二、反应熵变与反应方向 1.熵 (1)定义：衡量一个体系混乱度的物理量，其符号为S，单位为J·__mol－1·K－1。 (2)特点：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大。 (3)影响因素 ①同一物质：S(高温)>S(低温)；S(g)>S(l)>S(s)。 ②相同条件下的不同物质：分子结构越复杂，熵值越大。 ③S(混合物)>S(纯净物)。 2.熵变 (1)定义：反应前后体系熵值的变化，记为ΔS。 (2)计算式：ΔS＝S(反应产物)－S(反应物)。 (3)熵增或熵减的判断 ①物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，ΔS>0，是熵增加的过程。 ②气体体积增大的反应，熵变通常都是ΔS>0，是熵增加的反应。 ③气体体积减小的反应，熵变通常都是ΔS<0，是熵减小的反应。 3.熵变与反应方向 (1)熵增加有利于反应的自发进行。 (2)某些熵减小的反应在一定条件下也能自发进行。 结论：反应的熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。 【微自测】　 2.试比较H2O(s)、H2O(l)、H2O(g)的熵的大小。 答案　H2O(g)＞H2O(l)＞H2O(s)。 3.熵增加的反应在常温、常压下一定能自发进行吗？而熵减小的反应是不是一定不能自发进行？试举例说明。 答案　不一定。碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳是熵增加的反应，但该反应需要高温才能自发进行；氯化氢与氨的化合反应是熵减小的反应，但该反应可以自发进行。 三、焓变、熵变与反应的方向 1.反应方向的判据 (1)ΔH－TΔS<0　反应能自发进行。 (2)ΔH－TΔS＝0　反应达到平衡状态。 (3)ΔH－TΔS>0　反应不能自发进行。 2.文字表述：在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔH－TΔS<0的方向进行，直至达到平衡状态。 【微自测】 4.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)能够自发进行的反应一定容易发生，也一定能反应完全(　　) (2)对于ΔS＞0的反应，若在任何温度下均能自发进行，则该反应ΔH＞0(　　) (3)TATP(C9H18O6)受撞击分解爆炸，且无明显热效应，说明该分解反应熵显著增加(　　) (4)C(s)＋CO2(g)===2CO(g)，室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH>0(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√ 化学反应方向的判断 【活动探究】 俗话说“人往高处走，水往低处流”。高山流水，水自发从高处往低处流，那么化学反应呢？ 1.在加热条件下，NH4Cl可以分解，常温下NH3和HCl可以化合生成NH4Cl。根据事实分析，在常温下和高温下哪一个反应是自发反应？ 提示　常温下NH3和HCl化合生成NH4Cl为自发反应；高温下NH4Cl分解为自发反应。 2.对于反应2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，从能量角度看该反应是自发反应，从熵变角度看该反应能否自发进行？ 提示　不能自发进行。放热反应使物质的总能量降低，使反应有自发进行的趋势。而从熵变角度看，该反应的正反应使物质的混乱度降低，是熵减小的反应。 【核心归纳】 1.化学反应方向的判断 (1)焓变和熵变都与反应自发性有关，又都不能独立地作为反应自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变。 (2)可以利用以下公式进行判断，ΔH－TΔS。 ΔH－TΔS<0，反应能自发进行； ΔH－TΔS＝0，反应达到平衡状态； ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。 2.温度对化学反应方向的影响 当焓变和熵变的作用相反且相差不大时，温度有可能对反应的方向起决定性的作用，温度与反