内容正文:
化学反应的方向
专题03
考点串讲
举一反三
典例精析
要点精讲
思维导图
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目
录
CONTENTS
1
化学反应的方向
2
焓变与熵变对反应方向的影响
思 维 导 图
01
化学反应的方向
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一、自发过程与自发反应
1.自发过程:在一定条件下,不需借助外力就能____________的过程。
(1)特点:①高能 → 低能(对外做功或释放热量);
②有序 → 无序(无序体系更加稳定)。
(2)实例:高山流水,自由落体,冰雪融化。
自发进行
2.自发反应:在给定的条件下,可以____________到显著程度的化学反应。
如:钢铁生锈。
3.特征:具有____________,即过程的某个方向在一定条件下自发进行,而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行。
自发进行
方向性
要点精讲
5
自发反应不需要任何条件就能自发进行吗?
非也~注意定义里的“给定条件”。如氢气和氧气反应需要点燃,但也是自发反应。
要点精讲
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【典例01】下列过程是非自发的是
A.水由高处向低处流
B.氯气和溴化钾溶液的反应
C.铁在潮湿空气中生锈
D.室温下水结成冰
D
典例精析
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【变式01】碳酸铵在室温下就能自发分解产生氨气、水、二氧化碳。下列说法正确的是
A.碳酸盐都不稳定,都能自发分解
B.碳酸铵分解一定是放热反应
C.生成物在固、液、气三种状态下的熵值相同
D.碳酸铵分解体系的熵增大
D
举一反三
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02
焓变与熵变对反应方向的影响
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一、焓判据
放热过程中体系能量_______,ΔH_______,具有自发的倾向。
降低
<0
放热反应一定可以自发进行,吸热反应一定不可以自发进行吗?
如常温常压下,Ba(OH)2·8H2O 晶体与 NH4Cl 晶体的反应是吸热的
焓变只是影响反应方向的一种因素。
除了焓变,熵变也会影响反应方向。
要点精讲
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1.熵的定义
描述体系___________的物理量,用 S 表示。熵值越大,体系的混乱度_____。
混乱程度
越大
单位是J·mol-1·K-1
要点精讲
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3.熵判据
体系的混乱度(即熵值)增加, ΔS>O,反应有自发的倾向。
有些熵减的过程也能自发进行,如乙烯聚合为聚乙烯的反应,故熵变只是影响反应方向的一种因素。
常见的熵 △S>O 增加的物理过程
固体的溶解 水的汽化 墨水在水中的扩散 气体的扩散
ΔS只与始态和终态有关,与反应进行的途径无关。
化学反应存在着熵变(△S)=反应产物的总熵变 - 反应物的总熵
对于确定的化学反应,在一定条件下具有确定的熵变
△S>O 反应体系混乱度增大
△S<O 反应体系混乱度变小
要点精讲
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判断下列过程的熵变是大于零还是小于零?
(1)2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)
(2)NH3(g)+HCI(g)=NHCI4(s)
(3)2NaHCO3(s)=Na₂CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)
(4) N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
(5)Ag+(aq)+C1-(aq)=AgCl(s)
要点精讲
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二、复合判据
1. 定义:在等温、等压条件下的封闭体系中,自由能的变化ΔG = ΔH﹣TΔS。(单位为kJ/mol)
小杨老师 15521324728
情况 焓变 熵变 ΔH﹣TΔS变化 反应能否自发进行
① ΔH<O ΔS>O ΔH﹣TΔS<O
② ΔH>O ΔS<O
③ ΔH<O ΔS<O
④ ΔH>O ΔS>O
能
ΔH﹣TΔS>O
不能
无法判断
无法判断
无法判断
无法判断
要点精讲
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正确理解复合判据判断化学反应进行方向的方法
(1)判据 △H-T△S 只能用于温度、压强一定条件下的反应,不能用于其他条件(如温度体积一定)下的反应。
(2)反应方向与条件有关,常温、常压下能自发进行的反应在其他温度和压强下不一定能自发进行。
(3)判据 △H-T△S<O 说明在一定温度和压强下反应有自发进行的趋势,不能说明在该条件下反应能否实际发生。反应能否发生还要看具体反应条件。
象限法判断
要点精讲
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【典例02】某化学反应 A(s)=D(g)+E(g)
ΔH-TΔS=(-4500+11T)kJ·mol-1(其中ΔH为焓变,ΔS为熵变,T为热力学温度,单位为K),要防止反应发生,温度必须
A.高于409 K B.低于136 K
C.高于136 K而低于409 K D.低于409 K
A
要点精讲
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【变式01】 25℃、101kPa下,反应2N2O5(g) = 4NO2(g)+O2(g) △H= +56.7 kJ/mol 能自发进行的原因是
A.反应吸热 B.熵增效应大于焓变效应
C.熵减小 D.反应放热
B
举一反三
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【变式02】关于化学反应进行的方向叙述不正确的是
A.△H<0,△S>0时,反应自发进行,如金属钠和水的反应
B.过程的自发性能判断过程的方向,还能确定过程是否一定会发生
C.△H>0,△S<0时,反应不自发进行,如2CO(g)=2C(s)+O2(g)
D.同一种物质,气态时的熵值最大、液态时次之、固态时最小
B
举一反三
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【变式02】
D
下列反应在任何温度下都无法自发进行的是
A.2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g) ΔH= -197.78 kJ/mol
B.C(s) + CO2(g) = 2CO(g) ΔH= +172.47 kJ/mol
C.AgCl(s) + Br-(aq) = AgBr(s) + Cl-(aq) ΔH= -18.9 kJ/mol
D.3O2(g) ⇌ 2O3(g) ΔH= +285.4 kJ/mol
举一反三
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