高中化学化学反应进行的方向人教版选修四VIP专享VIP免费

化学反应进行的方向复习目标：能用焓变和熵变说明化学反应的方向。复习重点、难点：熵判据课时划分：一课时知识梳理科学家根据体系的存在着使体系总能量趋向于，也就是⊿H0的趋势，也存在使体系由有序向无序转化（⊿S0）的自然现象，提出了焓判据和熵判据。一、焓变与自发反应的关系焓变（ΔH）作为判断反应自发性的依据：若ΔH＜0，＿＿＿能自发进行；若ΔH＞0，＿＿＿不能自发进行，而＿＿＿能自发进行。思考：与下表对比，你找出的规律是否正确？化学反应反应焓变(KJ/mol)⊿S4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)⊿H(298K)=-444.30NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)⊿H(298K)=37.30CaCO3(s)=CaO(S)+CO2(g)⊿H(298K)=178.20结论：有些吸热反应在室温下也能自发进行，且熵值增大。有些吸热反应在室温下虽不能自发进行，但当温度升高时却能自发进行。二、熵变与自发反应的关系熵指的是，用表示。作为固液气三态的熵值比较大小顺序为。思考：为何物质的溶解是自发过程？（请用熵变来解释）（通过分子扩散自发形成均匀混合物。物质溶于水自发地向水中扩散，形成均匀的溶液，体系有由有序自发地变为无序的倾向）。思考：看你找出的规律是否正确？化学反应⊿S(KJ﹒mol—1﹒K—1)2H2O2（aq）=2H2O(l)+O2(g)57.16NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)184CaCO3(s)=CaO(S)+CO2(g)169.6C(s,石墨)+H2O（g）=CO2(g)+H2(g)133.82Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)-39.35结论：熵值作为判断反应自发性的依据：在化学变化中，体系趋向于最大无序的方向进行。三、自发反应的判断依据焓变（焓判据）只能判断，熵变（熵判用心爱心专心据）只能判断。思考：下表列入了反应的自发性的一些情况。反应热熵值所属反应的自发性反应举例放热放热吸热吸热增大减小增大减小任何温度都自发进行较低温时自发进行高温时自发进行任何温度都不能自发进行2H2O2（l）=2H2O（l）+O2（g）N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）结论：二者的复合判据才是自以反应的判断标准。二者对反应方向的影响存在着关系：⊿H—T⊿S<0正反应自发进行；⊿H—T⊿S>0逆反应自发过行。疑难点拨一、再议焓变不能作为反应自发性判据的理由焓的概念是根据热力学第一定律引入的，规定在等温等压且不做非体积功的条件下，反应的热效应就等于反应的焓变，对于一定压且不做非体积功条件下的化学反应的热效应也等于产物的是焓值（末态）减去反应物的总焓值（始态）。在研究各种体系的变化过程时，人们发现自然界的自发过程一般都朝着能量降低的方向进行。显然，能量越低，体系的状态就越稳定。化学反应一般亦符合上述能量最低原理。的确，很多放热反应，在298K、标准态下是自发的。例如：3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s)；△H(298K)=－1118.4kJ·mol-1C(s)+O2(g)=CO2(g)；△H(298K)=－393.509kJ·mol-1CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△H(298K)=－890.36kJ·mol－1此有人曾试图以298K、标准态下反应的焓变作为反应自发性的判据。认为在等温等压条件下，当△H<0时：化学反应自发进行△H>0时：化学反应不能自发进行但是，实践表明：有些吸热过程(△H>0)亦能自发进行。例如，水的蒸发，NH4Cl溶于水以及Ag2O的分解等都是吸热过程，但在298K、标准态下均能自发进行：NH4Cl(s)=NH4+(aq)+Cl－(aq)；△H(298K)=14.7kJ·mol-1Ag2O(s)=2Ag(s)+1/2O2(g)；△H(298K)=31.05kJ·mol-1CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)；△H(298K)=178.32kJ·mol-1对于CaCO3的分解反应在298K、标准态下反应是非自发的。但当温度升高到约1123K时，CaCO3的分解反应就变成自发过程，而此时反应的焓变仍近似等于178.32kJ·mol-1,(温度对焓变影响甚小)。由此可见，把焓变作为反应自发性的普遍判据是不准确、不全面的。因为除了反应焓变以外，体系混乱度的增加和温度的改变，也是许多化学和物理过程自发进行的影响因素。二、如何利用“△H-T△S”判断化学反应的自发性通过教材学习，我们知道反应的自发性不仅与焓变和熵变有关，而且还与温度条件用心爱心专心有关。化学反应的方向是焓变和熵变共同影响的结果，判断依据为△H-T△S，即依据△H-T△S的...