化學;《化學反應的方向》教案

　　第1節(jié) 化學反應的方向

　　學習目標

　　1． 理解熵及熵變的意義

　　2． 能用焓變和熵變說明化學反應進行的方向。

　　知識梳理

　　1． 焓變______(是，不是)決定反應能否自發(fā)進行的唯一因素。

　　2． 熵，符號為____，單位______，是描述_____________的物理量，熵值越大，___________。

　　在同一條件下，不同的物質(zhì)熵值______，同一物質(zhì)S(g)___S(l) ____ S(s) (＜,＞,＝)。

　　3． 熵變?yōu)開__________________________，用符號_______表示。

　　產(chǎn)生氣體的反應，氣體的物質(zhì)的量增大的反應，為熵值______(增大，減小，不變)的反應，熵變?yōu)開_____(正，負)值。

　　4．在___________一定的條件下，化學反應的方向是____________共同影響的結(jié)果，反應方向的判據(jù)為_______________。

　　當其值：大于零時，反應________________

　　小于零時，反應_______________

　　等于零時，反應________________

　　即在__________一定的條件下，反應_____(放熱，吸熱)和熵______(增大，減小，不變)都有利于反應自發(fā)進行。

　　5．恒壓下溫度對反應自發(fā)性的影響

　　種類 ΔH ΔS ΔH—TΔS 反應的自發(fā)性 例

　　1 — + 2H2O2(g)→2H2O(g)+O2(g)

　　2 + — 2CO(g)→2C(s)+O2(g)

　　3 + + 在低溫

　　在高溫 CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)

　　4 — — 在低溫

　　在高溫 HCl(g)+NH3(g)→NH4Cl(s)

　　當ΔH，ΔS符號相同時，反應方向與溫度T______(有關，無關)

　　當ΔH，ΔS符號相反時，反應方向與溫度T______(有關，無關)

　　學習導航

　　1．方法導引

　　（1）通過計算或分析能確定ΔH –TΔS的符號，進而確定反應自發(fā)進行的方向是本節(jié)的重點。

　　（2）熵是體系微觀粒子混亂程度的量度。體系混亂度越大，其熵值越大。一般情況下氣態(tài)物質(zhì)的熵大于液態(tài)物質(zhì)的熵，液態(tài)物質(zhì)的熵大于固態(tài)物質(zhì)的熵；相同物態(tài)的不同物質(zhì)，摩爾質(zhì)量越大，或結(jié)構越復雜，熵值越大。

　�。�3）對某化學反應，其熵變ΔS為反應產(chǎn)物總熵與反應物總熵之差。在化學反應過程中，如果從固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)生成氣態(tài)物質(zhì)，體系的混亂度增大；如果從少數(shù)的氣態(tài)物質(zhì)生成多數(shù)的氣態(tài)物質(zhì)，體系的混亂度也變大。這時體系的熵值將增加。根據(jù)這些現(xiàn)象可以判斷出過程的ΔS＞0。

　�。�4）利用ΔH -TΔS 的符號可判斷恒溫恒壓條件下反應的方向：ΔH -TΔS＜0時，反應自發(fā)進行；ΔH –TΔS = 0時，反應達到平衡狀態(tài)；ΔH–TΔS＞0反應不能自發(fā)進行。當焓變和熵變的作用相反且相差不大時，溫度可能對反應的方向起決定性作用，可以估算反應發(fā)生逆轉(zhuǎn)的溫度（正為轉(zhuǎn)向溫度）：T(轉(zhuǎn))= �；瘜W反應體系的焓變減少（ΔH＜0）和熵變增加（ΔS＞0）都有利于反應正向進行。

　　※（5）在一定溫度范圍內(nèi)，反應或過程的ΔH（T）≈ΔH（298K）, ΔS（T）≈ΔS（298K）,式中溫度T既可以是298K，也可以不是298K，這是由于當溫度在一定范圍改變時，反應的ΔH =ΔfH(反應產(chǎn)物)–ΔfH(反應物)。盡管反應物與生成物的ΔfH，S均相應改變，但它們相加減的最終結(jié)果仍基本保持不變。

　　2．例題解析

　　例1．分析下列反應自發(fā)進行的溫度條件。

　�。�1）2N2(g) + O2(g) → 2 N2O(g)；ΔH = 163 kJ. mol—1

　�。�2）Ag (s) + Cl2( g ) → AgCl ( s)；ΔH = - 127 kJ. mol—1

　�。�3）HgO(s)→ Hg ( l ) + O2( g )；ΔH = 91 kJ. mol—1

　　（4）H2O2( l ) → O2( g ) + H2O( l ) ；ΔH = - 98 kJ. mol—1

　　解析：反應自發(fā)進行的前提是反應的ΔH-TΔS＜0，與溫度有關，反應溫度的變化可能使ΔH-TΔS符號發(fā)生變化。

　�。�1）ΔH ＞0，ΔS＜0，在任何溫度下，ΔH-TΔS＞0，反應都不能自發(fā)進行。

　�。�2）ΔH ＜0，ΔS＜0，在較低溫度時，ΔH-TΔS＜0，即反應溫度不能過高。

　�。�3）ΔH ＞0，ΔS＞0，若使反應自發(fā)進行，即ΔH-TΔS＜0，必須提高溫度，即反應只有較高溫度時自發(fā)進行。

　�。�4）ΔH ＜0，ΔS＞0，在任何溫度時，ΔH-TΔS＜0，即在任何溫度下反應均能自發(fā)進行。

　　例2．通常采用的制高純鎳的方法是將粗鎳在323K與CO反應，生成的Ni(CO)4經(jīng)提純后在約473K分

　　解得到高純鎳。Ni( s ) + 4CO(g) Ni(CO)4 ( l ) 已知反應的ΔH = -161 kJ. mol—1

　　ΔS = -420 J. mol—1. K—1。試分析該方法提純鎳的合理性。

　　分析：根據(jù)ΔH-TΔS = 0時，反應達到平衡，則反應的轉(zhuǎn)折溫度為：

　　T =

　　當T＜383K時，ΔH-TΔS＜0，反應正向自發(fā)進行；

　　當T＞383K時，ΔH-TΔS＞0，反應逆向自發(fā)進行。

　　粗鎳在323K與CO反應能生成Ni(CO)4，Ni(CO)4為液態(tài)，很容易與反應物分離。Ni(CO)4在473K分解可得到高純鎳。因此，上述制高純鎳的方法是合理的。

【化學;《化學反應的方向》教案】相關文章：

化學反應速率教案04-29

化學反應速率教案01-09

影響化學反應速率的因素教案04-24

化學反應及能量變化教案12-19

化學反應速率05-02

化學教案－化學反應中的能量變化05-02

高中化學選修4 化學反應原理教案04-25

化學反應中的能量變化教案12-20

《化學反應原理》課件，教案，練習大全04-25

化學反應與能量的變化教案10篇12-21