2.3 自由能与焓变和熵变的关系 (共16张PPT）
文档属性
| 名称 | 2.3 自由能与焓变和熵变的关系 (共16张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 967.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-11-26 16:46:59 | ||
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文档简介
(共16张PPT)
高中化学
人教版 选择性必修1
第三节 化学反应的方向
课时12 自由能与焓变和熵变的关系
第二章 化学反应速率与化学平衡
目
录
Contents
关键能力
举题说法
关键能力
一、能力打底 概念辨析
判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1)凡是熵增大的反应都是自发反应。( )
(2)ΔH<0，ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行。( )
(3)一定温度下，反应MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0。( )
(4)NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0。( )
(5)NH4HCO3(g)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝＋185.57kJ/mol能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向。( )
×
×
√
√
√
二、自发过程
1. 含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
2. 特点
(1)体系趋向于从________状态转变为________状态(体系对外部________或________热量)。
(2)在密闭条件下，体系有从________转变为________的倾向性(无序体系更加稳定)。
三、自发反应
在一定条件下________________就能自发进行的反应称为自发反应。
高能
低能
做功
放出
有序
无序
无需外界帮助
四、化学反应方向的判据
1. 焓判据
放热过程中体系能量________，ΔH______0，具有自发进行的倾向，但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变判断反应方向不全面。
2. 熵判据
(1)熵：描述体系________程度的物理量，符号为______。熵值越大，体系混乱度________。
降低
＜
混乱
S
越大
(2)常见的熵增过程：
类型 例子 类型 例子
气体的扩散 氯气泄漏 不同状态的同一种物质 S(s)＜S(l)＜S(g)
固体的溶解 氯化铵溶于水 气体化学计量数增加的反应 C(s)＋CO2(g)===2CO(g)
(3) 熵判据：体系的混乱度________，ΔS>0，反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行，故只用熵变来判断反应方向也不全面。
增大
3. 反应方向的复合判据(综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，将更适合于所有的过程)
能够
平衡
不能
焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响：
ΔH ΔS ΔG 反应情况 特别提醒
－ ＋ 永远是负值 在任何温度下均自发进行 反应过程的自发性只能用于判断反应过程的方向，不能确定反应过程是否一定会发生和反应过程发生的速率
＋ － 永远是正值 在任何温度下均非自发进行 ＋ ＋ 低温为正，高温为负 低温时非自发，高温时自发 － － 低温为负，高温为正 低温时自发，高温时非自发 举题说法
1
下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )
A.2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g) ΔH＝＋163 kJ/mol
D
[解析] 反应自发进行的前提条件是反应的ΔH－TΔS<0，温度的变化可能使ΔH－TΔS的符号发生变化。A项，ΔH>0，ΔS<0，在任何温度下，ΔH－TΔS>0，反应都不能自发进行，A错误；B项，ΔH<0，ΔS<0，在较低温度下，ΔH－TΔS<0，反应才能自发进行，B错误；C项，ΔH>0，ΔS>0，若使反应自发进行，即ΔH－TΔS<0，必须提高温度，即反应只有在较高温度下才能自发进行，C错误；D项，ΔH<0，ΔS>0，在任何温度下，ΔH－TΔS<0，反应均能自发进行，D正确。
2
下列内容与结论相对应的是( )
B
选项 内容 结论
A H2O(g)变成H2O(l) ΔS＞0
B 硝酸铵溶于水可自发进行 该过程的ΔS＞0
C 一个反应的ΔH＞0，ΔS＞0 反应一定不能自发进行
D H2(g)＋F2(g)===2HF(g)的ΔH＝ －271 kJ/mol，ΔS＝＋8 J/(mol·K) 反应在任何温度下都不能自发进行
[解析] 物质由气态变为液态，混乱度减小，即ΔS＜0，A错误；硝酸铵溶于水是吸热的熵增过程，ΔS＞0，可自发进行，B正确；一个反应的ΔH＞0，ΔS＞0，根据复合判据可知，高温时，ΔH－TΔS＜0，即高温条件下反应能自发进行，C错误；由ΔH＜0，ΔS＞0知，ΔH－TΔS＜0，故该反应在任何温度下都能自发进行，D错误。
3
下列判断正确的是( )
A.一定温度下，反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH＜0
B. 反应4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应
A
D. 2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH＞0
[解析] A、B、D中反应均为熵减反应，且在一定温度下均能自发进行，故根据ΔH－TΔS＜0可知，这三个反应均属于放热反应，A正确，B、D错误；C中反应为熵减反应，ΔS＜0，C错误。
高中化学
人教版 选择性必修1
第三节 化学反应的方向
课时12 自由能与焓变和熵变的关系
第二章 化学反应速率与化学平衡
目
录
Contents
关键能力
举题说法
关键能力
一、能力打底 概念辨析
判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1)凡是熵增大的反应都是自发反应。( )
(2)ΔH<0，ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行。( )
(3)一定温度下，反应MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0。( )
(4)NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0。( )
(5)NH4HCO3(g)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝＋185.57kJ/mol能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向。( )
×
×
√
√
√
二、自发过程
1. 含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
2. 特点
(1)体系趋向于从________状态转变为________状态(体系对外部________或________热量)。
(2)在密闭条件下，体系有从________转变为________的倾向性(无序体系更加稳定)。
三、自发反应
在一定条件下________________就能自发进行的反应称为自发反应。
高能
低能
做功
放出
有序
无序
无需外界帮助
四、化学反应方向的判据
1. 焓判据
放热过程中体系能量________，ΔH______0，具有自发进行的倾向，但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变判断反应方向不全面。
2. 熵判据
(1)熵：描述体系________程度的物理量，符号为______。熵值越大，体系混乱度________。
降低
＜
混乱
S
越大
(2)常见的熵增过程：
类型 例子 类型 例子
气体的扩散 氯气泄漏 不同状态的同一种物质 S(s)＜S(l)＜S(g)
固体的溶解 氯化铵溶于水 气体化学计量数增加的反应 C(s)＋CO2(g)===2CO(g)
(3) 熵判据：体系的混乱度________，ΔS>0，反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行，故只用熵变来判断反应方向也不全面。
增大
3. 反应方向的复合判据(综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，将更适合于所有的过程)
能够
平衡
不能
焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响：
ΔH ΔS ΔG 反应情况 特别提醒
－ ＋ 永远是负值 在任何温度下均自发进行 反应过程的自发性只能用于判断反应过程的方向，不能确定反应过程是否一定会发生和反应过程发生的速率
＋ － 永远是正值 在任何温度下均非自发进行 ＋ ＋ 低温为正，高温为负 低温时非自发，高温时自发 － － 低温为负，高温为正 低温时自发，高温时非自发 举题说法
1
下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )
A.2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g) ΔH＝＋163 kJ/mol
D
[解析] 反应自发进行的前提条件是反应的ΔH－TΔS<0，温度的变化可能使ΔH－TΔS的符号发生变化。A项，ΔH>0，ΔS<0，在任何温度下，ΔH－TΔS>0，反应都不能自发进行，A错误；B项，ΔH<0，ΔS<0，在较低温度下，ΔH－TΔS<0，反应才能自发进行，B错误；C项，ΔH>0，ΔS>0，若使反应自发进行，即ΔH－TΔS<0，必须提高温度，即反应只有在较高温度下才能自发进行，C错误；D项，ΔH<0，ΔS>0，在任何温度下，ΔH－TΔS<0，反应均能自发进行，D正确。
2
下列内容与结论相对应的是( )
B
选项 内容 结论
A H2O(g)变成H2O(l) ΔS＞0
B 硝酸铵溶于水可自发进行 该过程的ΔS＞0
C 一个反应的ΔH＞0，ΔS＞0 反应一定不能自发进行
D H2(g)＋F2(g)===2HF(g)的ΔH＝ －271 kJ/mol，ΔS＝＋8 J/(mol·K) 反应在任何温度下都不能自发进行
[解析] 物质由气态变为液态，混乱度减小，即ΔS＜0，A错误；硝酸铵溶于水是吸热的熵增过程，ΔS＞0，可自发进行，B正确；一个反应的ΔH＞0，ΔS＞0，根据复合判据可知，高温时，ΔH－TΔS＜0，即高温条件下反应能自发进行，C错误；由ΔH＜0，ΔS＞0知，ΔH－TΔS＜0，故该反应在任何温度下都能自发进行，D错误。
3
下列判断正确的是( )
A.一定温度下，反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH＜0
B. 反应4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应
A
D. 2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH＞0
[解析] A、B、D中反应均为熵减反应，且在一定温度下均能自发进行，故根据ΔH－TΔS＜0可知，这三个反应均属于放热反应，A正确，B、D错误；C中反应为熵减反应，ΔS＜0，C错误。