【開學(xué)大禮包】2012高中化學(xué) 2.4化學(xué)反應(yīng)進行的方向課件 新人教版選修4

1、1.1.在一杯水中放入適量蔗糖，過一段時間后整杯水都會在一杯水中放入適量蔗糖，過一段時間后整杯水都會變甜，在房間內(nèi)打開一瓶香水，過一段時間后在整個房變甜，在房間內(nèi)打開一瓶香水，過一段時間后在整個房間內(nèi)都會聞到芳香氣味，由此你可得出什么結(jié)論？間內(nèi)都會聞到芳香氣味，由此你可得出什么結(jié)論？提示：提示：溶質(zhì)的溶解及溶質(zhì)分子在水中的擴散作用是一個溶質(zhì)的溶解及溶質(zhì)分子在水中的擴散作用是一個自發(fā)過程；氣體在空氣中的擴散也是一個自發(fā)過程。自發(fā)過程；氣體在空氣中的擴散也是一個自發(fā)過程。2.2.為什么日常用的鐵器會生銹，銅會長出銅綠，而鐵為什么日常用的鐵器會生銹，銅會長出銅綠，而鐵銹不會變?yōu)殍F，銅綠不會變?yōu)殂~呢？

2、銹不會變?yōu)殍F，銅綠不會變?yōu)殂~呢？提示：提示：金屬腐蝕是一個放熱的自發(fā)過程，而金屬化合金屬腐蝕是一個放熱的自發(fā)過程，而金屬化合物變?yōu)閱钨|(zhì)是一個非自發(fā)過程。物變?yōu)閱钨|(zhì)是一個非自發(fā)過程。3.3.自發(fā)反應(yīng)一定能發(fā)生反應(yīng)，而非自發(fā)反應(yīng)一定不能自發(fā)反應(yīng)一定能發(fā)生反應(yīng)，而非自發(fā)反應(yīng)一定不能發(fā)生反應(yīng)嗎？發(fā)生反應(yīng)嗎？提示：提示：自發(fā)反應(yīng)、非自發(fā)反應(yīng)是指該反應(yīng)過程是否有自發(fā)反應(yīng)、非自發(fā)反應(yīng)是指該反應(yīng)過程是否有自發(fā)進行的傾向，而這個過程是否一定會發(fā)生則不能自發(fā)進行的傾向，而這個過程是否一定會發(fā)生則不能確定。如碳的燃燒是一個自發(fā)反應(yīng)，但要想發(fā)生反應(yīng)，確定。如碳的燃燒是一個自發(fā)反應(yīng)，但要想發(fā)生反應(yīng)，需借助外界條件點燃才

3、能發(fā)生。需借助外界條件點燃才能發(fā)生。【典例【典例1 1】（雙選）下列說法不正確的是】（雙選）下列說法不正確的是A.A.體系有序性越高，熵值就越低體系有序性越高，熵值就越低B.B.自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大C.C.吸熱反應(yīng)不可以自發(fā)進行吸熱反應(yīng)不可以自發(fā)進行D.D.同種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大同種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大【思路點撥【思路點撥】（1 1）明確熵增、熵減的判斷方法。）明確熵增、熵減的判斷方法。（2 2）理解自發(fā)過程與）理解自發(fā)過程與H、SS的關(guān)系。的關(guān)系。【自主解答【自主解答】選選B B、C C。熵表示的是物質(zhì)的混亂度，混。熵表示的是物質(zhì)的混亂度，混亂度越大，相應(yīng)熵值越

4、高，所以體系有序性越高，熵亂度越大，相應(yīng)熵值越高，所以體系有序性越高，熵值就越低，值就越低，A A正確；有些熵減小的過程也能自發(fā)進行，正確；有些熵減小的過程也能自發(fā)進行，B B不正確；吸熱反應(yīng)有的也可以自發(fā)進行，如碳酸鈣在不正確；吸熱反應(yīng)有的也可以自發(fā)進行，如碳酸鈣在較高溫度下的分解就是一個典型的吸熱反應(yīng)，但是由較高溫度下的分解就是一個典型的吸熱反應(yīng)，但是由于產(chǎn)生了氣體，所以熵值增大，可以自發(fā)進行，于產(chǎn)生了氣體，所以熵值增大，可以自發(fā)進行，C C不正不正確；同種物質(zhì)氣態(tài)時，混亂程度最大，所以熵值也最確；同種物質(zhì)氣態(tài)時，混亂程度最大，所以熵值也最大。大。1.1.放熱反應(yīng)是否都能自發(fā)進行？吸熱反應(yīng)

5、是否都不能放熱反應(yīng)是否都能自發(fā)進行？吸熱反應(yīng)是否都不能自發(fā)進行？自發(fā)進行？提示：提示：（1 1）多數(shù)能自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)。）多數(shù)能自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)。例如：酸堿中和反應(yīng)。例如：酸堿中和反應(yīng)。(2)(2)有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行。有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行。例如：例如：NHNH4 4HCOHCO3 3(s) = NH(s) = NH3 3(g)+H(g)+H2 2O(g)+COO(g)+CO2 2(g)(g) H=+185.57 kJ=+185.57 kJmolmol-1-1。（3 3）有一些吸熱反應(yīng)在室溫條件下不能自發(fā)進行，但）有一些吸熱反應(yīng)在室溫條件下不能自發(fā)進行，但在較高

6、溫度下則能自發(fā)進行。在較高溫度下則能自發(fā)進行。例如：例如：CaCOCaCO3 3的分解反應(yīng)。的分解反應(yīng)。2.2.熵增的反應(yīng)是否都能自發(fā)進行？熵減的反應(yīng)是否都熵增的反應(yīng)是否都能自發(fā)進行？熵減的反應(yīng)是否都不能自發(fā)進行？不能自發(fā)進行？提示：提示：（1 1）許多熵增的反應(yīng)在常溫、常壓下可以自發(fā)）許多熵增的反應(yīng)在常溫、常壓下可以自發(fā)進行。進行。例如例如：2H2H2 2O O2 2(aq) = 2H(aq) = 2H2 2O(l)+OO(l)+O2 2(g)(g)。（2 2）有些熵增的反應(yīng)在常溫、常壓下不能自發(fā)進行，）有些熵增的反應(yīng)在常溫、常壓下不能自發(fā)進行，但在較高溫度下可以自發(fā)進行。但在較高溫度下可以

7、自發(fā)進行。例如：例如：CaCOCaCO3 3（s s）= CaO= CaO（s s）+CO+CO2 2（g g）。）。（3 3）鋁熱反應(yīng)是熵減的反應(yīng)，它在一定條件下也可以）鋁熱反應(yīng)是熵減的反應(yīng)，它在一定條件下也可以自發(fā)進行。自發(fā)進行。例如：例如：2Al(s)+Fe2Al(s)+Fe2 2O O3 3(s)= Al(s)= Al2 2O O3 3(s)+2Fe(s)(s)+2Fe(s)。3.3.試比較試比較H H2 2O O（s s）、）、H H2 2O O（l l）、）、H H2 2O O（g g）的熵的大小。）的熵的大小。提示：提示：同種物質(zhì)不同狀態(tài)時，體系的混亂度越大，其同種物質(zhì)不同狀態(tài)時

8、，體系的混亂度越大，其熵也越大，因此水的三種狀態(tài)的熵的大小為熵也越大，因此水的三種狀態(tài)的熵的大小為S SH H2 2O(g)O(g)S SH H2 2O(l)O(l)S SH H2 2O(s)O(s)?！镜淅镜淅? 2】（】（20102010廣州高二檢測）下列關(guān)于判斷過程廣州高二檢測）下列關(guān)于判斷過程的方向的說法正確的是的方向的說法正確的是A.A.所有自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)所有自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B.B.高溫高壓下可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的過程是自發(fā)高溫高壓下可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的過程是自發(fā)過程過程C.C.由焓判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)，將更適合由焓判據(jù)和熵判據(jù)組合而成

9、的復(fù)合判據(jù)，將更適合于所有的過程于所有的過程D.D.同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同【思路點撥【思路點撥】（1 1）自發(fā)反應(yīng)的特點。）自發(fā)反應(yīng)的特點。（2 2）物質(zhì)的熵變規(guī)律。）物質(zhì)的熵變規(guī)律。（3 3）焓變、熵變對反應(yīng)方向的共同影響。）焓變、熵變對反應(yīng)方向的共同影響?！咀灾鹘獯稹咀灾鹘獯稹窟x選C C。有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進行，故。有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進行，故A A錯誤。錯誤。B B項高溫高壓下，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，要吸收項高溫高壓下，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，要吸收能量，無法判斷是否是自發(fā)過程，能量，無法判斷是否是自發(fā)過程，B B錯誤。錯誤。D D項中同

10、一項中同一物質(zhì)，氣態(tài)時熵值最大，液態(tài)次之，固態(tài)最小。物質(zhì)，氣態(tài)時熵值最大，液態(tài)次之，固態(tài)最小。 知識點一：自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)知識點一：自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)1.1.下列過程是非自發(fā)的是下列過程是非自發(fā)的是( )( )A.A.水由高處向低處流水由高處向低處流B.B.天然氣的燃燒天然氣的燃燒C.C.鐵在潮濕空氣中生銹鐵在潮濕空氣中生銹D.D.室溫下水結(jié)成冰室溫下水結(jié)成冰【解析【解析】選選D D。自然界中水由高處向低處流；天然氣的。自然界中水由高處向低處流；天然氣的燃燒；鐵在潮濕空氣中生銹；室溫下冰的融化，都是燃燒；鐵在潮濕空氣中生銹；室溫下冰的融化，都是自發(fā)過程，其逆反應(yīng)都是非自發(fā)的。自發(fā)過程，其逆反

11、應(yīng)都是非自發(fā)的。2.2.下列對熵的理解不正確的是下列對熵的理解不正確的是( )( )A.A.同種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，固態(tài)時熵值最小同種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，固態(tài)時熵值最小B.B.體系越有序，熵值越??；越混亂，熵值越大體系越有序，熵值越?。辉交靵y，熵值越大C.C.與外界隔離的體系，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵減小與外界隔離的體系，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵減小D.25 D.25 、1.011.0110105 5 Pa Pa時，時，2N2N2 2O O5 5(g) = 4NO(g) = 4NO2 2(g)(g)+O+O2 2(g)(g)是熵增的反應(yīng)是熵增的反應(yīng)【解析【解析】選選C C。熵指的是混亂程度，越混亂

12、其熵值越大；。熵指的是混亂程度，越混亂其熵值越大；對于同一物質(zhì)，固對于同一物質(zhì)，固液液氣三態(tài)熵值逐漸增大，故氣三態(tài)熵值逐漸增大，故A A、B B正確；自發(fā)過程是熵增的過程，故正確；自發(fā)過程是熵增的過程，故C C錯誤；對于錯誤；對于D D選項中選項中的反應(yīng)，由于反應(yīng)后分子數(shù)增多，故熵值增大。的反應(yīng)，由于反應(yīng)后分子數(shù)增多，故熵值增大。3.(20103.(2010杭州高二檢測杭州高二檢測) )下列說法不正確的是下列說法不正確的是( )( )A.A.焓變是一個反應(yīng)能否自發(fā)進行的相關(guān)因素，多數(shù)放焓變是一個反應(yīng)能否自發(fā)進行的相關(guān)因素，多數(shù)放熱反應(yīng)能自發(fā)進行熱反應(yīng)能自發(fā)進行B.B.自發(fā)進行的反應(yīng)一定能迅速進

13、行自發(fā)進行的反應(yīng)一定能迅速進行C.C.在同一條件下不同物質(zhì)有不同的熵值，其體系的混在同一條件下不同物質(zhì)有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大亂程度越大，熵值越大D.D.一個反應(yīng)能否自發(fā)進行，由焓變和熵變共同決定一個反應(yīng)能否自發(fā)進行，由焓變和熵變共同決定【解析【解析】選選B B。反應(yīng)能否迅速進行是反應(yīng)速率問題，反。反應(yīng)能否迅速進行是反應(yīng)速率問題，反應(yīng)能否自發(fā)進行是化學(xué)反應(yīng)進行的方向問題，二者無應(yīng)能否自發(fā)進行是化學(xué)反應(yīng)進行的方向問題，二者無必然聯(lián)系。必然聯(lián)系。 知識點二：化學(xué)反應(yīng)方向的判斷知識點二：化學(xué)反應(yīng)方向的判斷4.4.自發(fā)進行的反應(yīng)不可能是（自發(fā)進行的反應(yīng)不可能是（ ）A.A.吸熱反應(yīng)

14、吸熱反應(yīng)B.B.放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)C.C.熵增加反應(yīng)熵增加反應(yīng)D.D.熵減少且吸熱的反應(yīng)熵減少且吸熱的反應(yīng)【解析【解析】選選D D。當(dāng)。當(dāng)H 0 0，SS0 0，反應(yīng)一定能自發(fā)，反應(yīng)一定能自發(fā)進行；進行；H0 0，SS0 0或或H0 0，SS0 0，反應(yīng)可能，反應(yīng)可能自發(fā)進行；自發(fā)進行；H0 0，SS0 0，反應(yīng)不能自發(fā)進行。，反應(yīng)不能自發(fā)進行。5.5.反應(yīng)反應(yīng)CHCH3 3OHOH（l l）+NH+NH3 3(g) CH(g) CH3 3NHNH2 2(g)+H(g)+H2 2O(g)O(g)在某在某溫度時能自發(fā)向正反應(yīng)方向進行，若該反應(yīng)的溫度時能自發(fā)向正反應(yīng)方向進行，若該反應(yīng)的H=+17 k

15、Jmol=+17 kJmol-1-1,|,|H-S|=17 kJmol-S|=17 kJmol-1-1，則，則下列關(guān)系中正確的是（下列關(guān)系中正確的是（ ）A.A.H0,0,H-TS0 B.-TS0 B.H0,0-TS0C.C.H0,0,H-TS0 D.-TS0 D.H0,0,H-TS0-TS0,0,又又因為該反應(yīng)在某溫度時能自發(fā)向正反應(yīng)方向進行，說因為該反應(yīng)在某溫度時能自發(fā)向正反應(yīng)方向進行，說明明H-TS0,-TS 液態(tài)熵值液態(tài)熵值 固態(tài)熵值，狀態(tài)都是氣態(tài)時，看物質(zhì)的量的固態(tài)熵值，狀態(tài)都是氣態(tài)時，看物質(zhì)的量的多少，物質(zhì)的量越多多少，物質(zhì)的量越多, ,熵值越大。故（熵值越大。故（1 1）減小，）

16、減小，（2 2）無明顯變化，（）無明顯變化，（3 3）增加，（）增加，（4 4）減小。（）減小。（5 5）KNOKNO3 3溶于水時溶于水時KNOKNO3 3 = K = K+ +NO+NO3 3- -，自由移動離子數(shù)目增多，自由移動離子數(shù)目增多，因此熵值變大。因此熵值變大。答案：答案：（1 1）減?。p小 （2 2）無明顯變化）無明顯變化 （3 3）增加（）增加（4 4）減小減小 （5 5）增加）增加1.(51.(5分分) )灰錫結(jié)構(gòu)松散，不能用于制造器皿，而白錫結(jié)灰錫結(jié)構(gòu)松散，不能用于制造器皿，而白錫結(jié)構(gòu)堅固可以制造器皿?，F(xiàn)把白錫制造的器皿放在構(gòu)堅固可以制造器皿。現(xiàn)把白錫制造的器皿放在0

17、0 、100 kPa100 kPa的室內(nèi)存放，它會不會變成灰錫而不能繼續(xù)使的室內(nèi)存放，它會不會變成灰錫而不能繼續(xù)使用（已知在用（已知在0 0 、100 kPa100 kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫的反條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫的反應(yīng)，焓變和熵變分別為應(yīng)，焓變和熵變分別為H=-2 180.9 Jmol=-2 180.9 Jmol-1-1，S=S=-6.61 Jmol-6.61 Jmol-1-1KK-1-1）（）（ ）A.A.會變會變 B.B.不會變不會變C.C.不能確定不能確定 D.D.升高溫度才會變升高溫度才會變【解析【解析】選選A A。在等溫、等壓條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向。在等溫、等壓條件下，自發(fā)反應(yīng)總

18、是向著著H-TS-TS0 0的方向進行，直至達到平衡狀態(tài)，因的方向進行，直至達到平衡狀態(tài)，因此，在此，在0 0 、100 kPa100 kPa條件下，白錫會不會變?yōu)榛义a就條件下，白錫會不會變?yōu)榛义a就轉(zhuǎn)化為求算反應(yīng)白錫轉(zhuǎn)化為求算反應(yīng)白錫灰錫的灰錫的H-TS-TS的問題。的問題。H-TS=-2 180.9 J-TS=-2 180.9 Jmolmol-1-1-273 K-273 K(-6.61 J(-6.61 Jmolmol-1-1K K-1-1)=-376.37 J)=-376.37 Jmolmol-1-10 0，因此在，因此在該條件下白錫會變?yōu)榛义a。該條件下白錫會變?yōu)榛义a。2.2.（5 5分）（

19、分）（20102010大慶高二檢測）對于化學(xué)反應(yīng)能否大慶高二檢測）對于化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進行，下列說法中錯誤的是（自發(fā)進行，下列說法中錯誤的是（ ）A.A.若若H0,S00,S0,S00,S0低溫時可自發(fā)進行低溫時可自發(fā)進行C.C.若若H0,S0,S0任何溫度下都不能自發(fā)進行任何溫度下都不能自發(fā)進行D.D.若若H00任何溫度下都能自發(fā)進行任何溫度下都能自發(fā)進行【解析【解析】選選B B。根據(jù)。根據(jù)G=G=H-T-TSS知，知，G0G0G0反應(yīng)不能自發(fā)進行，當(dāng)反應(yīng)不能自發(fā)進行，當(dāng)H00，S0S0時，時，H-T-TSS中中H00S0，若，若G0,G0,則則HTTSS即即T T為低溫，故為低溫，故A A正確。正確。當(dāng)當(dāng)H00S0時，時，H-T-TS0S00，S0S0,S0,不能自發(fā)進不能自發(fā)進行，行，C C正確。正確。當(dāng)當(dāng)H0,S00,S0時，時，H-T-TS0S0時，時，T T為高溫，故為高溫，故B B錯誤。錯誤。3.(103.(10分分) )已知下列數(shù)據(jù)：已知下列數(shù)據(jù)：CaO(s)+SOCaO(s)+SO3 3(g) =(g) =CaSOCaSO4 4(s) (s) H=-401.9 kJmol=-401.9 kJmol-1-1試通過計算說