第1节化学反应的方向.ppt

已知298 K下反应HCl(g)＋NH3(g) NH4Cl(s)，ΔH＝－176.4 kJ·mol－1，ΔS＝－284.3 J·mol－1 · K－1。试判断该反应的自发性。 解析：根据焓变和熵变作用相反；二者大小相差悬殊，可能某一因素占主导地位。此题中焓变对反应方向起决定性作用。由化学反应方向的判据计算如下：ΔH－TΔS＝－176.4 kJ·mol－1－298 K×(－284.3×10－3kJ· mol－1·K－1)＝－91.7 kJ·mol－10。 答案：该反应在298 K下为自发反应 点评：焓变和熵变是一定温度下化学反应能否自发进行的复合判据，运用ΔH－TΔS0公式。 金品质?高追求 我们让你更放心 ！ ◆化学?选修(化学反应原理)?(配鲁科版)◆ 金品质?高追求 我们让你更放心！ 返回 ◆化学?选修(化学反应原理)?(配鲁科版)◆ 第1节　化学反应的方向 化学反应的方向、限度与速率 冬天降临的时候，驻守在彼得堡的俄军换装，发棉衣服时发现，成千上万套的棉衣服上，所有的扣子都没有了。俄皇知道了这件事，大发雷霆，传令，要把负责监制军服的大臣问罪。 这位大臣明知道，所有军服都是钉了用锡做的扣子的，可为什么都丢了呢？他拿过几套衣服一看，果真没有扣子。但是，在钉扣子的地方，却有一小堆灰色的粉末。这是怎么回事呢？难道扣子会化了吗？这件事被一位科学家知道了，他对愁眉苦脸的大臣说：“包上这些粉末，跟我去见皇帝，我会帮助你。” 见了皇帝，科学家说：“扣子是用锡做的，锡这种东西一遇低温，它的晶体就会改变，成为粉末，人们管这种现象叫‘锡疫’。一般情况下，只要在13.2℃以下，锡就会变成粉末。” 已知0℃、100 kPa条件下白锡→灰锡反应的焓变和熵变分别为ΔH＝－2180.9 J·mol－1， ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1。 你会扮演科学家，从化学原理上“计算”出锡怕冻吗？ 提示：在等温、等压条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS0的方向进行，直至达到平衡态。因此，在0℃、100 kPa条件下，白锡会不会变为灰锡的问题就转化为求算反应白锡→灰锡的ΔH－TΔS值的问题。ΔH－TΔS＝－2180.9 J·mol－1－273 K×(－6.61 J·mol－1·K－1)＝－376.37 J·mol－10，即在0℃、100 kPa条件下白锡就会变为灰锡。 一、反应焓变与反应方向的关系 1．焓：热力学上定义物质的状态函数，是体系的性质，符号：________，单位：________。 2．焓变：体系的状态改变时，某状态时每一物质的焓变。符号：________，单位：________，公式：________。 1 ． H　kJ·mol－1 2．ΔH　kJ·mol－1　ΔH＝H生成物－H反应物 3．吸热反应：化学反应中吸收热量，ΔH为正值，表示从体系中吸收能量，即H反应物H生成物。 放热反应：化学反应中放出热量，ΔH为负值，表示体系放热给环境，即H反应物H生成物。 4．化学反应的自发过程与焓变 体系总是趋向于从高能状态变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量)，这一经验规律就是能量判据。 二、反应熵变与反应方向 1．熵：物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度，符号为S。单位为___________。 2．熵变：化学反应发生物质的变化或物质状态的变化，符号为ΔS，单位为____________。 3．反应的自发过程与熵变 (1)体系由有序转变为无序，导致体系的熵增加，这一经验规律叫做熵增加原理。 (2)熵变是反应能否自发进行________的一种因素。(填“有关”、“唯一”或“决定”) J·mol－1·K－1 J·mol－1·K－1 有关 4．(1)在密闭条件下，体系由有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。熵用来描述体系的________，符号为S。 (2)同一物质，在气态时熵值______，液态时________，固态时________。即S(g)________S(l)________S(s)。如水在固态冰时混乱度较小，Sm(s)很小；在液态水时混乱度较大，Sm(l)较大；在气态水中混乱度最大，Sm(g)最大。 (3)固体的溶解过程、墨水的扩散过程和气体的扩散过程，都是体系混乱度________的过程，即熵________的过程。 混乱度 最大 次之 最小 增大 增加 (4)反应的熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的熵变。 (5)产生气体的反应，气体物质的量增大的反应，熵变通常都是________值，为熵________的反应。 ①许多熵