内容正文:
第三节 化学反应的方向
知识点 1 自发过程与自发反应
必备知识 清单破
自发过程 自发反应
含义 在一定条件下,不需借助外力就能自发进行的过程 在给定的条件下,可以自发进行的化学反应
特征 具有方向性,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
举例 水从高处流向低处、冰雪融化 钢铁生锈
应用 可被用来完成有用功,如H2燃烧可设计成原电池
第二章 化学反应速率与化学平衡
第1讲 描述运动的基本概念
知识点 2 化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系
1.焓判据
(1)体系趋向于从高能量状态转化为低能量状态(这时体系往往会对外做功或释放能量),这一
经验规律称为焓判据。
(2)大多数放热反应(ΔH<0)可以自发进行,但有些吸热反应(ΔH>0)也能自发进行。因此,反应
焓变是与反应进行的方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
第二章 化学反应速率与化学平衡
第1讲 描述运动的基本概念
2.熵判据
(1)熵判据即熵增原理,体系趋向于从有序体系转变为无序体系,即熵增(ΔS>0)过程中体系无
序程度提高,具有自发进行的倾向。
(2)与焓判据类似,熵判据也不适用于所有反应。大多数自发反应属于熵增反应,如2KClO3(s)
2KCl(s)+3O2(g);但也有些自发反应属于熵减反应,如4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)
4Fe(OH)3(s);还有些熵增反应在温度较低的条件下不能自发进行,如C(s)+H2O(g) CO(g)+
H2(g)在高温条件下才能自发进行。
3.利用复合判据判断化学反应进行的方向【详见定点】
第二章 化学反应速率与化学平衡
第1讲 描述运动的基本概念
知识辨析
1.自发反应一定能发生,而非自发反应一定不能发生,这种说法对吗?
2.自发反应一定很容易发生,这种说法对吗?
3.自发进行的反应化学反应速率一定很快,反应程度一定很大,这种说法对吗?
4.反应NH4HCO3(s) NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1,能自发进行,是因为体
系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向,这种说法对吗?
第二章 化学反应速率与化学平衡
第1讲 描述运动的基本概念
一语破的
1.不对。反应的自发性受外界条件的影响,即某些自发反应需在一定条件下才能发生,非自发
反应具备了一定条件也能发生。例如:C的燃烧是一个自发反应,但需要借助外界条件“点
燃”才能发生。
2.不对。自发反应在一定条件下无需外界帮助就能自发进行,但并不一定很容易发生。
3.不对。自发性仅能用于判断过程的方向,不能用于判断反应快慢及反应程度。
4.对。所给反应是吸热反应、熵增反应,利用复合判据ΔG=ΔH-TΔS可知,反应能自发进行的
原因是混乱度增大(ΔS>0)。
第二章 化学反应速率与化学平衡
第1讲 描述运动的基本概念
关键能力 定点破
定点 利用复合判据判断化学反应进行的方向
1.复合判据
焓判据与熵判据都有一定的局限性,不能用单一判据来判断化学反应进行的方向。在焓
判据与熵判据的基础上,用复合判据来判断反应进行的方向更为准确。
第二章 化学反应速率与化学平衡
第1讲 描述运动的基本概念
2.温度对反应方向的影响
第二章 化学反应速率与化学平衡
第1讲 描述运动的基本概念
典例 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,其反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=
-92.4 kJ·mol-1 ΔS=-200 J·mol-1·K-1。
合成氨反应在常温下 (填“能”或“不能”)自发进行。
思路点拨 此类题需利用ΔG=ΔH-TΔS进行判断,一般ΔH的单位为kJ·mol-1,ΔS的单位为J·mol-1·K-1,所以在进行计算时要先统一ΔH、ΔS的单位。
解析 对于合成氨反应,常温下,ΔG=ΔH-TΔS=-92.4 kJ·mol-1-298 K×(-0.2 kJ·mol-1·K-1)=
-32.8 kJ·mol-1<0,故合成氨反应在常温下能自发进行。
答案 能
第二章 化学反应速率与化学平衡
第1讲 描述运动的基本概念
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