考點十五 化學(xué)反應(yīng)的方向及判據(jù)

1、第1頁共8頁考點十五考點十五化學(xué)反應(yīng)的方向及判據(jù)化學(xué)反應(yīng)的方向及判據(jù)Ⅰ.課標(biāo)要求課標(biāo)要求能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向。Ⅱ.考綱要求考綱要求暫未作要求Ⅲ.教材精講教材精講1.本考點知識結(jié)構(gòu)2.反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向（1）多數(shù)能自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)。如氫氧化亞鐵的水溶液在空氣中被氧化為氫氧化鐵的反應(yīng)是自發(fā)的，其△H（298K）==－444.3kJmol—1（2）部分吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行。如NH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=

2、=CH3COONH4(aq)CO2(g)H2O(l)，其△H（298K）==37.30kJmol—1。（3）有一些吸熱反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進行，在較高溫度下則能自發(fā)進行。如碳酸鈣的分解。因此，反應(yīng)焓變不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進行的唯一依據(jù)。3.反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向（1）熵：描述大量粒子混亂度的物理量，符號為S，單位Jmol—1K—1，熵值越大，體系的混亂度越大。（2）化學(xué)反應(yīng)的熵變（△S）：反應(yīng)產(chǎn)物的總熵與反應(yīng)物總熵之差。（3）反應(yīng)熵變與反應(yīng)

3、方向的關(guān)系①多數(shù)熵增加的反應(yīng)在常溫常壓下均可自發(fā)進行。產(chǎn)生氣體的反應(yīng)、氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，熵變都是正值，為熵增加反應(yīng)。共同影響化學(xué)反應(yīng)的方向反應(yīng)焓變反應(yīng)熵變放熱吸熱熵增熵減第3頁共8頁∵△H—Ｔ△S＝178.2kJmol—１—２９８Ｋ10—3169.6kJmol—1K—1==128kJmol—1＞0∴298K時，反應(yīng)不能自發(fā)進行。即常溫下該反應(yīng)不能自發(fā)進行。由于該反應(yīng)是吸熱的熵增加反應(yīng)，升高溫度可使△H—Ｔ△S＜0，假設(shè)反應(yīng)焓變和熵

4、變不隨溫度變化而變化，據(jù)△H—Ｔ△S＜0可知，Ｔ＞△H△S==178.2kJmol—１10—3169.6kJmol—1K—1==1051K，即溫度高于７７８℃時反應(yīng)可自發(fā)進行。２.第Ⅱ象限符號為“＋、—”（△S＞0、△H＜0）時化學(xué)反應(yīng)的方向——所有溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進行例２.已知雙氧水、水在２９８Ｋ、１００kPa時的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的數(shù)據(jù)如下：物質(zhì)△fH?mkJmol—１H2O(l)—２５８.８H2O2(l)—１９１.２O2（g）0（１

5、）試由以上數(shù)據(jù)計算雙氧水發(fā)生分解反應(yīng)的熱效應(yīng)。（２）若雙氧水發(fā)生分解反應(yīng)生成液態(tài)水和氧氣時，其△S==57.16Jmol—1K—1試判斷該反應(yīng)在常溫下能否自發(fā)進行。若溫度達(dá)到２０００Ｋ時，反應(yīng)能否自發(fā)進行。【解析】（１）根據(jù)△H==H（產(chǎn)物）—H（反應(yīng)物）得，△H==２（—２５８.８kJmol—１）0—2（—１９１.２kJmol—１）===—１３５.２kJmol—１。（2）在２９８Ｋ時，△H—Ｔ△S＝—１３５.２kJmol—１－(298

6、K10—357.16kJmol—1K—1)==—152.23kJmol—１＜0∴該反應(yīng)在常溫下可自發(fā)進行。溫度達(dá)到２０００Ｋ，且假定焓變和熵變不隨溫度變化而變化，△H—Ｔ△S＝—１３５.２kJmol—１－(２０００K10—357.16kJmol—1K—1)==—２４９.５２kJmol—１＜0故△S＞0、△H＜0時，僅從符號上進行分析，無論溫度如何變化，恒有△H—Ｔ△S＜0，故化學(xué)反應(yīng)的方向——所有溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進行。３.第Ⅲ象限符號