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时间:2020-07-22
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1、化学反应进行的方向高三化学复习考纲要求1.了解熵变的涵义。2.能用焓变和熵变说明化学反应的方向。电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动;室温下冰块自动融化;墨水扩散;食盐溶解于水;火柴的散落。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,这些过程都是自发的,其逆过程就是非自发的。自发过程:在一定条件下,不借助外部力量就能自动进行的过程【归纳小结】如何判断一个过程,一个反应能否自发进行?酸碱中和、金属与酸反应、铁生锈都是能自发发生的反应,有何共同特点?【
2、思考与交流】共同特点:从能量角度分析它们为什么可以自发?放热反应使体系能量降低,能量越低越稳定△H<0有利于反应自发进行△H<0即放热反应一.能量判据(焓判据)反应物的总能量高生成物的总能量低放热反应△H<0一.能量判据(焓判据)能量判据:体系趋向于从高能状态转变为低能状态(△H<0)。对于化学反应而言,绝大多数的放热反应能自发进行,且放出的热量越多,体系能量降低越多,反应越完全结论:△H<0,有利于反应自发进行,但自发反应不一定△H<0!△H=+56.7kJ/mol△H=+74.9kJ/mol(1)多数能自发进行的化学反应是放热反应(2)
3、有不少吸热过程也能自发进行注意:焓变(△H)是决定反应能否自发进行的因素之一,但不是唯一因素。有序混乱二.熵判据二0.熵判据为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性,提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素——熵。熵是体系混乱度的量度,即熵是用来描述体系的混乱度,符号用S表示。体系混乱度越大,熵值越大;体系混乱度越小,熵值越小。同一物质,S(g)﹥S(l)﹥S(s)。熵判据:体系趋向于由有序状态转变为无序状态,即混乱度增加(△S>0),这一经验规律叫做熵增原理。混乱度越大越稳定,△S>0有利于反应自发进行。(2)自发反应
4、一定是熵增加的反应吗?2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)△S=-39.35J•mol-1•K-1结论:△S>0有利于反应自发进行,自发反应不一定要△S>0【思考与交流】熵变是反应能否自发进行一个因素,但不是惟一因素。根据熵判椐,在密闭条件下,体系有由有序自发地变为无序的倾向。气态熵值大,反应沿着从有序到无序方向进行。(1)发生离子反应条件之一是产生气体,利用熵判椐进行解释?CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)这个反应能否自发进行?已知:△H(298K)=+178.2KJ•mol-1,△S(298K)=+
5、169.6J•mol-1•K-1思考三.复合判据正确判断一个化学反应是否能够自发进行必须综合考虑反应的焓变和熵变恒温恒压时判断反应是否能够自发进行△H<0△S>0△H>0△S<0△H<0△S<0△H>0△S>0自发非自发不一定不一定△G=△H—T△S三.复合判据(自由能变化)当△G<0时,反应自发进行当△G>0时,反应不自发进行当△G=0时,可逆反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H<0△S<0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H>0△S>0判断这两个反应什么条件下自发进行?低温可行高温可行1.反应的自发性只能用于
6、判断反应的方向,不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如金刚石有向石墨转化的倾向,但是能否发生,什么时候发生,多快才能完成,就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。注意2.在讨论过程的方向时,指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用,就可能出现相反的结果。例如石墨经高温高压还是可以变为金刚石的,实现的先决条件是要向体系中输入能量,该过程的本质仍然是非自发性的。练习1.下列说法不正确的是()A.焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素,多数能自发进行的反应都是放热反应。B.在同一条件下不同物质有不同的熵值,其体系的混
7、乱程度越大,熵值越大。C.一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热D.一个反应能否自发进行,与焓变和熵变的共同影响有关C3.250C和1.01×105Pa时,反应:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.76kJ/mol,自发进行的原因是()A.是吸热反应;B.是放热反应;C.是熵减少的反应;D.熵增大效应大于能量效应。D2.碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气,对其说法中正确的是()A.其分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大;B.其分解是因为外界给予了能量;C.其分解是吸热反应,据能量判据能
8、自发分解;D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解。A3.250C和1.01×105Pa时,反应:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.76kJ/mol,自发进行的原
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