人教版 (2019)选择性必修1第三节 化学反应的方向优秀习题课件ppt

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回顾常见的能自发进行的化学反应1.白磷的着火点较低,为40 ℃,在空气中放置时易发生　　　　。钢铁在潮湿的空气中易　　　　,表面生成一层　　　　。 2.金属Zn投入稀硫酸中,可剧烈反应,Zn逐渐溶解,且放出　　　　。 3.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体研磨混合后不断搅拌,固体可逐渐变为　　　　,同时闻到一股　　　　　　,这是在室温下二者间发生反应:　　　 　　　　　　　　　　　　。 
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
1.自发过程自然界有一些过程是自发进行的,而且是有方向性的。如水由高处流向低处。2.自发反应有些化学反应也是自发进行的,而且有　　　　　。 3.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　　　　　　,且反应放出的热量越多,体系能量降低得也越多,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,但不是唯一因素。
4.化学反应的自发性与熵变的关系(1)熵熵是衡量一个体系　　　　的物理量,即表示体系的不规则或无序状态程度的物理量。混乱度　　　　　,体系越无序,体系的熵就　　　　。熵的符号为S。 (2)物质熵大小的判断物质的存在状态:对于同一物质,等物质的量的该物质其熵值大小与物质的存在状态有关,气态时熵值最大,固态时熵值最小,而液态时介于二者之间,物质的状态与熵大小的关系:S(g)>S(l)>S(s)。
(3)熵变与反应方向①含义:大多数自发反应有趋向于体系混乱度　　　　的倾向,导致体系的熵　　　　　。 ②规律:大多数　　　　的反应都能自发进行。 ③局限性:少数　　　　的反应在一定条件下也可以自发进行,如NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)。 ④结论:熵变是影响反应自发进行的因素之一,但不是唯一因素。【微思考】什么样的体系,自发过程才向着熵增的方向进行?
提示:孤立体系或绝热体系。
5.自由能与化学反应的方向(1)体系的自由能变化(符号ΔG,单位kJ·ml-1)综合考虑了焓变和熵变对体系的影响,可用于判断化学反应自发进行的方向,表达式为ΔG=　　　　　　　。在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向ΔG　　　0的方向进行。 (2)ΔG不仅与焓变和熵变有关,还与　　　　有关。 ①ΔH　　0,ΔS　　0,则反应一定能自发进行; ②ΔH　　0,ΔS　　0,则反应一定不能自发进行; ③ΔH<0,ΔS　　0或ΔH>0,ΔS　　0,反应可能自发进行,也可能不自发进行,与反应的　　　有关。 
(1)自发反应一定很容易发生。 (　　)(2)O2转化变为O3时,熵减小。 (　　)(3)同种物质气态时熵值最大。 (　　)(4)合成氨反应N2+3H2 2NH3　ΔH<0,高温有利于其自发进行。 (　　)(5)能自发进行的反应不一定真的能发生。 (　　)(6)由焓判据和熵判据组合而成的复合判据,将更适合于所有的过程。 (　　)
答案:(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√
利用ΔG=ΔH-TΔS判断反应进行方向的方法问题探究1.怎样用自由能变化ΔG判断化学反应自发进行的方向?2.能够自发进行的反应在常温下就一定能够发生吗?
答案:体系自由能变化ΔG=ΔH-TΔS,其中ΔH为焓变,ΔS为熵变,T为热力学温度。在一定的温度和压强下,将ΔH、ΔS、T的数值代入上述公式,若ΔG<0,则该条件下的反应为自发反应,若ΔG>0,则该条件下的反应不能自发进行。
答案:不一定;自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。
深化拓展化学反应方向的复合判据在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向ΔG=ΔH-TΔS<0的方向进行,直至达到平衡状态。
(1)ΔH<0、ΔS>0时,则ΔH-TΔS<0,任何温度下反应均能自发进行。(2)ΔH>0、ΔS<0时,则ΔH-TΔS>0,任何温度下反应均不能自发进行。(3)ΔH>0、ΔS>0时,则ΔH-TΔS在较高温度时可能小于零,所以高温有利于反应自发进行。
(4)ΔH<0、ΔS<0时,则ΔH-TΔS在较低温度时可能小于零,所以低温有利于反应自发进行。图解如下:
素能应用典例对于化学反应能否自发进行,下列说法中错误的是(　　)A.若ΔH<0,ΔS>0,任何温度下都能自发进行B.若ΔH>0,ΔS<0,任何温度下都不能自发进行C.若ΔH>0,ΔS>0,低温时可自发进行D.若ΔH<0,ΔS<0,低温时可自发进行
变式训练某反应2AB(g) C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,其逆反应在低温时能自发进行,则该反应的ΔH、ΔS应为(　　)A.ΔH<0、ΔS>0　　　　B.ΔH<0、ΔS<0C.ΔH>0、ΔS>0 D.ΔH>0、ΔS<0
答案:C 解析:A项,ΔH<0、ΔS>0时,ΔH-TΔS在任何温度下小于0;B项,ΔH<0,ΔS<0时,ΔH-TΔS在低温下可能小于0;C项,ΔH>0、ΔS>0时,ΔH-TΔS在高温下可能小于0;D项,ΔH>0、ΔS<0时,ΔH-TΔS在任何温度下大于0。
1.研究过程自发性的目的是(　　)A.判断过程的方向 B.确定过程是否一定发生C.判断过程发生的速率D.判断过程的热效应
解析:研究过程的自发性用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生、过程发生的速率、过程的热效应等。
2.下列反应中,在一定温度下,属于自发进行的吸热反应的是(　　)A.NaOH与HCl反应B.CO与O2点燃C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应D.SO3与H2O反应
解析:题中4个反应在一定温度下都可自发进行,但只有C项是吸热反应。
3.(双选)下列反应中,熵增加的是(　　)A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)B.CaCO3(s)+2HCl(aq)=CaCl2(aq)+CO2(g)+H2O(l)C.C(s)+O2(g)=CO2(g)D.2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)
解析:对于同种物质,S(g)>S(l)>S(s)。一般来说,有气体生成且气体分子数增加的反应是熵增大的反应。A中气体分子数增多,故熵增大。B中有气体生成,故熵增大。D中气体分子数减少,C中气体分子数不变。
4.反应CH3OH(l)+NH3(g)=CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度下才能自发向右进行,若反应的|ΔH|=17 kJ·ml-1,该温度下|ΔH-TΔS|=17 kJ·ml-1,则下列选项中正确的是(　　)A.ΔH>0,ΔH-TΔS<0B.ΔH<0,ΔH-TΔS>0C.ΔH>0,ΔH-TΔS>0D.ΔH<0,ΔH-TΔS<0
解析:根据方程式可知该反应的ΔS>0,如果ΔH<0,则该反应在任何温度下都自发进行,不符合事实,故ΔH=+17 kJ·ml-1>0,所以选A项。