人教版 (2019)选择性必修1第三节 化学反应的方向背景图ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第三节 化学反应的方向背景图ppt课件，共26页。PPT课件主要包含了自动进行，方向性，高能量，低能量，焓判据，ΔH-TΔS，图2-3-1等内容，欢迎下载使用。

知识点一　自发过程和自发反应1.自发过程(1)含义在一定条件下,不用借助于　　　　就可以　　　　　　的过程。 (2)特点①能量角度体系趋向于从　　　　状态转变为　　　　状态(体系对外部　　　　或者　　　　热量)。 
②混乱度角度在密闭条件下,体系有从　　　　自发转变为　　　　的倾向。2.自发反应(1)定义在给定条件下,可以　　　　地进行到显著程度的化学反应。 
(2)自发反应的特征①具有　　　　,即反应的某个方向在一定条件下是自发的,则其逆反应在该条件下肯定不自发。 ②体系趋向于从　　　　状态转变为　　　　状态。 ③体系趋向于从　　　　体系转变为　　　　体系。 
[素养养成] “自发反应一定能自动进行,而非自发反应一定不能发生”这句话对吗?说明理由。
提示:不对。某些自发反应需在一定条件下才能自动进行,非自发反应具备了一定条件也能发生。如氢气燃烧是自发反应,但需点燃或加热才能反应;通过电解也可以使水分解为氢气和氧气。
例1 下列过程属于非自发的是(　　)A.气体从高密度处向低密度处扩散B.水由高处向低处流C.煤气的燃烧D.室温下水结成冰
[解析] 气体从高密度处向低密度处扩散,为自发过程,A不选;水由高处向低处流,受重力的作用,属于自发过程,B不选;煤气的燃烧,反应常温下不能自发进行,但由于其为放热反应,点燃引发反应后,能自发进行,属于自发过程,C不选;
水结成冰必须在某一温度(0 ℃)以下才能自发进行,要在室温下结成冰需借助外力,故为非自发过程,D选。
知识点二　化学反应方向的判据1.焓判据(能量判据)放热反应过程中体系能量　　　　,因此具有向　　　 　状态进行的倾向,科学家提出用　　　　(能量变化)来判断反应进行的方向,这就是　　　　(能量判据)。 
2.熵判据(1)熵用来度量体系　　　　程度的物理量。熵值越大,　　　　程度越大。符号为　　　。 (2)熵值大小的比较同一种物质在不同状态时的熵值大小为S(g)　　　S(l)　　　S(s)。对于一个化学反应,若气体分子数增大,则ΔS　　　0,气体分子数减少,则ΔS　　　0。 
(3)熵增原理在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵　 　　,即熵变(符号　　)　　　 零。 (4)熵判据体系有自发地向混乱度　　　　(即　　 　)的方向转变的倾向,因此可用　　　　来判断反应进行的方向。 
3.复合判据利用能量判据或熵判据判断同一反应进行的方向,常常会出现相反的结果,应利用复合判据判断反应的方向。(1)复合判据为体系的自由能变化(符号为ΔG,单位为kJ·ml-1),综合考虑了焓变和熵变对体系的影响,可用于化学反应自发进行的方向的判断,ΔG=　 　　　。 
(2)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,直到达平衡状态。①当ΔH<0,ΔS>0时,ΔG　　0,反应　　　自发进行。 ②当ΔH>0,ΔS<0时,ΔG　　0,反应　　 　自发进行。 ③当ΔH>0,ΔS>0或ΔH<0,ΔS<0时,反应是否自发进行与　　　　有关,在一定温度下可使ΔG=0,即反应达平衡状态。 
[素养养成] 反应2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2O=2NH3↑+BaCl2+10H2O在常温下能进行反应,该过程体系的能量和熵如何变化?说明什么问题?
提示:该反应为吸热反应,体系能量升高,但熵增大,所以能自发进行。说明判断一个反应进行的方向要综合考虑焓判据和熵判据。
例2 下列对化学反应方向的说法,正确的是(　　)A.同一物质的固、液、气三种状态的熵值递减B.常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)=2Na2SO4(s)能自发进行,则ΔH<0C.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)　ΔH>0,ΔS>0,不论在何种条件下都不可能自发进行D.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为判断反应能否自发进行的判据
[解析] 同一物质的固、液、气三种状态的熵值递增,A错误;常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g)=2Na2SO4(s)　ΔS<0,能自发进行主要是因为ΔH<0,B正确;CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)　ΔH>0,ΔS>0,根据自由能判据可知,若自发进行,则 ΔG=ΔH-TΔS<0,即高温下可自发进行,C错误;焓变和熵变都与反应的自发性有关,但焓变或熵变单独作为判断反应能否自发进行的判据是片面的,应该用复合判据综合判断,D错误。
[归纳总结] 四象限法判断反应进行的方向
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的(　　)(2)自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小(　　)(3)常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0(　　)
(4)反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响(　　)(5)反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH<0(　　)(6)某反应在一定条件下能正向自发进行,则该条件下其逆反应必定不能自发进行(　　)
2.下列关于化学反应方向的说法正确的是(　　)A.凡是放热反应都是自发反应B.凡是熵增大的反应都是自发反应C.凡是吸热反应都不是自发反应 D.反应是否自发,不只与反应热有关
[解析] 判断反应的自发性不能只根据焓变或熵变,要用熵变和焓变的复合判据,A、B错误,D正确。吸热反应也有可能是自发反应,C错误。
3.以下说法中正确的是(　　)A.ΔH<0的反应均是自发反应B.自发进行的反应一定能随时自动发生C.冰在室温下自动熔化成水,这是熵增的过程D.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)高温下不能自发进行
[解析] 只有满足ΔG=ΔH-TΔS<0才能自发进行,只有ΔH<0的反应不一定是自发反应,A错误;自发进行的反应只能说明有自发的倾向,但不一定能随时自动发生,B错误;
冰在室温下自动熔化成水,从固态变成液态,这是熵增的过程,C正确;MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)反应是分解反应,ΔH>0,有气体生成,则ΔS>0,根据ΔG=ΔH-TΔS,若要使ΔG<0,则需高温,故高温下,该反应能自发进行,D错误。
4.下列对化学反应预测正确的是(　　)
[解析] M(s)=X(g)+Y(s),反应中气体的化学计量数增大,为熵增大的反应,ΔS>0,ΔH>0,根据ΔH-TΔS<0,在高温条件下能自发进行,A错误;4M(s)+N(g)+2W(l)=4Q(s)为气体的化学计量数减小的反应,ΔS<0,当ΔH>0时,ΔH-TΔS>0,一定不能自发进行,B错误;4X(g)+5Y(g)=4W(g)+6G(g)反应为气体的化学计量数增大的反应,ΔS>0,所以当ΔH<0,一定满足ΔH-TΔS<0,反应一定能够自发进行,当ΔH>0时,当高温时,ΔH-TΔS<0,成立,可以自发进行,C错误;W(s)+G(g)=2Q(g)反应为气体的化学计量数增大的反应,ΔS>0,ΔH<0,则一定满足ΔH-TΔS<0,反应能够自发进行,D正确。
1.下列关于化学反应的自发性叙述正确的是(　　)A.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的B.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的C.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的D.熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的
[解析] 焓变小于0而熵变大于0的反应,ΔH-TΔS<0,反应能够自发进行,A正确;焓变和熵变都小于0的反应,在高温下不可以自发进行,B错误;焓变和熵变都大于0的反应,在低温下不能自发进行,C错误;熵变小于0而焓变大于0的反应肯定不能自发进行,D错误。
2.下列说法正确的是(　　)A.NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)　ΔH=+185.57 kJ·ml-1,能自发进行,原因是ΔS>0B.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂可以改变化学反应进行的方向C.常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行D.焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
[解析] 该反应的ΔH>0,反应能自发进行,则ΔH-TΔS<0,故ΔS>0,A正确;催化剂只能影响反应速率,不影响平衡移动,所以催化剂不能改变反应方向,B错误;ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发进行,有些吸热反应常温下也能自发进行,C错误;反应自发与否决定于焓变和熵变两方面因素,ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发进行,D错误。