化学反应进行的方向---导学案

1、第 4 节化学反应的方向导学案 学习目标定位 知道自发过程和自发反应的主要特点，知道焓判据、 熵判据的含义， 会用焓变和熵变判断反应进行的方向。1.根据是否有外力作用，过程可分为自发过程和非自发过程。自发过程是在一定条件下，借助外力而自发进行的过程。回答下列问题：(1) 下列现象的发生，你认为是自发过程的是()A. 水由高处往低处流C. 室温下，水自动结成冰B.气温升高冰雪融化D.生锈的铁变光亮(2) 自发过程具有的特点体系趋向于从状态转变为在密闭条件下，体系有从状态 (体系对外部做功或者自发转变为的倾向。热量 )。2.有下列化学反应：白磷自燃、氯化氢分解、煤燃烧、钠与水反应、酸碱中和应，其中

2、属于能自发进行的化学反应(简称自发反应)的是，属于放热反是。3.自发过程和自发反应含义自发过程在温度和压强一定的条件下，就能自发进行的过程自发反应在给定的一组条件下，可以显著程度的化学反应进行到具有，即反应的某个方向在一定条件下特征是自发的，而其逆方向在该条件下是肯定举例的高山流水，自由落体运动钢铁生锈(1)可被用来完成有用功。如 H2 燃烧可设计成原电池应用(2)非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和 O2探究点一化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系1.化学反应进行的方向与焓变的关系(1) 根据下图，回答有关问题。图 1 表示的反应能量，为热反应，体系能量由到，趋向，该过程

3、一般自发进行。图2 表示的反应能量，为热反应，体系能量由到，趋向，根据自发过程的特点，该反应一般自发进行。(2) 分析下列反应进行的方向与H 之间的关系：精选文库 NaOH(aq) HCl(aq)=NaCl(aq) H 2O(l) ，酸碱中和反应是热反应，H0 ，常温下自发进行。 2Na(s) 2H2 O(l)=2NaOH(aq) H2(g) ，该反应是热反应，H0，常温下自发进行。 NH 4HCO 3(s) CH3COOH(aq)=CO 2(g) CH 3COONH 4(aq) H2O(l)H >0，该反应在常温下自发进行。 CaCO3(s)=CaO(s) CO2(g)H >0，

4、该反应在常温下自发进行，但在较高温度下自发进行。(3) 自发反应与焓变的关系多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有很多吸热反应能自发进行，因此，反应焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。2.化学反应进行的方向与熵变的关系(1) 熵的概念自发过程的体系趋向于由转变为，体系的混乱度。体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是表示体系的程度的物理量，其符号为S。熵值越大，体系的越大。(2) 影响熵大小的因素同一条件下，不同的物质熵值。同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如对同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)S(l)S(s)。(3) 熵判据在与外界隔离的体系中

5、，自发过程将导致体系的熵，这个原理叫做。在用来判断反应进行的方向时，就称为熵判据。当S>0 时，反应为反应，在一定条件下自发进行。当S<0 时，反应为反应，在一定条件下自发进行。(4) 反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。如： 2Al(s) Fe2 O3(s)=Al 2O3(s)2Fe(s) 1 1S 39.35 J·mol ·K，该反应为熵减小的反应，但在一定条件下，该反应也能自发进行，说明“熵判据”也具有一定的局限性。 归纳总结 从能量角度 (即焓变 )看，化学反应有趋向于最低能量状态的倾向，而从熵变角度看，化学反

6、应呈现最大混乱度的倾向，在实际的化学变化中，H 与S 倾向有时会出现矛盾，因此，在分析一个具体化学反应自发进行的方向时，不能孤立地使用焓判据或熵判据来分析，否则，可能会得出错误的结论。 活学活用 1.下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是()-2精选文库A. 化学反应的焓变与其反应的方向无关B. 化学反应的焓变直接决定了反应的方向C. 反应焓变为正值时不利于反应自发进行D. 焓变为负值的反应都能自发进行2.汽车尾气 (含烃类、 CO、 NO 与 SO2 等 )是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使 NO 与 CO 反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理

7、是2NO(g) 2CO(g)=N 2(g) 2CO2(g) 。由此可知，下列说法中正确的是()A. 该反应是熵增大的反应B. 该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂C.该反应常温下能自发进行，高温和催化剂条件只是加快反应的速率D. 该反应常温下能自发进行，因为正反应是吸热反应探究点二 焓变与熵变对反应方向的共同影响1.用焓变和熵变的复合判据判断反应的方向(1) 由焓判据知放热反应是易进行的；由熵判据知熵值增加有利于反应的自发进行。很多情况下用不同的判据判定同一个反应时，可能会出现相反的判断结果。(2) 复合判据是 H T S。即综合考虑焓变和熵变对体系的影响，判断反应进行的方向。(3) 在温

8、度、压强一定的条件下，自发反应总是向H TS<0 的方向进行，直至达到平衡状态。 HTS<0 反应能自发进行H TS 0反应达到平衡状态HT S>0反应不能自发进行2.判断下列反应在常温常压下能自发进行的是_。(1)2KClO (s)=2KCl(s) 3O2(g)3H 78.03 kJ mol· 1S 494.4 J mol· 1·K 11(2)CO(g)=C(s ，石墨 ) 2O2(g)H 110.5 kJ mol· 1S 89.36 J mol· 1·K 1(3)4Fe(OH) 2(s) 2H 2O(l) O2(

9、g)=4Fe(OH) 3(s)H 444.3 kJ mol· 1S 280.1 J mol· 1·K 1(4)CaCO(s)=CaO(s) CO (g)32H 178.2 kJ mol· 1S 169.6 J mol· 1·K 1 归纳总结 1.复合判据判断反应方向的有关规律(1) 若 H<0， S>0，则反应一定能自发进行。(2) 若 H>0， S<0，则反应一定不能自发进行。(3) 当H>0，S>0 或H<0，S<0 时，反应能否自发进行与温度有关，一般低温时焓变影响为主，高温时熵变

10、影响为主。2.反应发生的条件有多种，H TS 这个判据只能用于温度、压强一定条件下的反应，不能用于其他条件(如温度、体积一定)下的反应。3.反应的自发性只能判断方向性，反应能否实现，还要看具体的反应条件。-3精选文库 活学活用 3.下列说法正确的是()A. 在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行B.NH 4HCO 3(s)=NH 3(g) H 2O(g) CO 2(g)H 185.57 kJ mol· 1，能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判据D. 在其他外界条件

11、不变的情况下，使用催化剂， 可以改变化学反应进行的方向课堂检测1.下列说法中不正确的是()A. 体系有序性越高，熵值就越低B.自发过程可以导致体系的熵增大C.吸热反应不可以自发进行D. 同种物质气态时熵值最大2.碳铵 (NH 4HCO 3 )在室温下就能自发地分解产生氨气，下列有关说法中正确的是()A. 碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大B. 碳铵分解是因为外界给予了能量C.碳铵分解是吸热反应，根据焓判据，不能自发分解D. 碳酸盐都不稳定，都能自发分解3.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C(s，石墨 ) O2(g)=CO 2(g) H 393.5 kJ mol·

12、; 1 C(s，金刚石 ) O2(g)=CO 2(g) H 395.4 kJ mol· 1关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是()A. 石墨转化成金刚石是自发的过程B. 金刚石转化成石墨是自发的过程C. 石墨比金刚石能量高D.金刚石比石墨稳定4.判断下列反应的熵值的变化，在每小题后面的横线上填上“增大”、“减小”或“无明显变化”。点燃(1)2H 2(g) O2(g)=2H 2O(l)。点燃(2)H 2(g) Cl 2 (g)=2HCl(g)。(3)(NH 4)2CO3(s)=NH 4 HCO 3(s)NH 3(g)。点燃(4)Cu(s) Cl 2 (g)=CuCl 2(s)。

13、4.判断下列反应的熵值的变化，在每小题后面的横线上填上“增大”、“减小”或“无明显变化”。点燃点燃(1)2H 2(g) O2(g)=2H 2O(l)(2)H 2(g) Cl 2(g)=2HCl(g)。点燃(3)(NH 4)2CO3(s)=NH 4 HCO 3(s)NH 3(g)(4)Cu(s) Cl 2(g)=CuCl 2(s)。课后提升学案-4精选文库一、自发过程的判断1下列过程是非自发的是()A 水由高处向低处流B 天然气的燃烧C铁在潮湿的空气中生锈D室温下液态水结成冰2实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是()A 所有的放热反应都是自发进行的B 所有的自发反应

14、都是放热的C焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素D焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据3知道了某过程有自发性之后，则()A 可判断出过程的方向B 可确定过程是否一定会发生C可预测过程发生完成的快慢D可判断过程的热效应二、化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系4下列说法中正确的是()A 凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应B 自发反应一定是熵增加的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应C熵增加且放热的反应一定是自发反应D非自发反应在任何条件下都不能发生5下列有关反应的方向说法不正确的是()A 放热的自发过程都是熵值减小的过程B 吸热的自发过程常常是熵值增加的过

15、程C水自发地从高处流向低处，是趋向能量最低状态的倾向D常用能量判据、熵判据组成的复合判据判断反应进行的方向6下列自发反应可用焓判据来解释的是()A 2N 2O5(g)=4NO 2(g) O2(g) H 56.7 kJ mol· 1B (NH 4)2CO3(s)=NH 4HCO 3 (s) NH 3(g) H 74.9 kJ mol· 1C2H 2(g) O2(g)=2H 2O(l)H 572 kJ mol· 1D CaCO3(s)=CaO(s) CO2(g)H 178.2 kJ mol· 17对下列过程的熵变的判断不正确的是()A 溶解少量食盐于水中：S

16、>0B 纯碳和氧气反应生成CO(g)：S>0-5精选文库C水蒸气变成液态水：S>0D CaCO3(s)加热分解为 CaO(s) 和 CO2(g) ： S>08冰融化为水的过程的焓变和熵变正确的是()A H>0， S<0B H<0， S>0C H>0 ， S>0D H <0， S<09 298 K 和 1.00× 105Pa时，反应 2N2522 1自发进O (g)=4NO(g) O (g)H 56.7 kJ mol·行的原因是()A 是吸热反应B 是放热反应C是熵减小的反应D熵增大效应大于能量效应三、复

17、合判据的应用10下列关于化学反应的自发性叙述正确的是()A焓变小于0 而熵变大于0 的反应肯定是自发的B焓变和熵变都小于0 的反应肯定是自发的C焓变和熵变都大于0 的反应肯定是自发的D熵变小于0 而焓变大于0 的反应肯定是自发的11.已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为H TS<0反应能正向自发进行H TS 0反应达到平衡状态H TS>0反应不能自发进行设反应 A=D EH TS ( 4 500 11T) J mol· 1，要防止反应发生，温度必须()A高于 409 KB低于 136 KC高于 136 K 而低于 409 KD低于 409 K12已知反应2CO(g)

18、=2C(s) O2(g) 的H 为正值，S 为负值。设H 和S 不随温度而变，下列说法中正确的是()A低温下能自发进行B高温下能自发进行C低温下不能自发进行，高温下能自发进行D任何温度下都不能自发进行 能力提升 13在一定条件下，对于反应mA(g) nB(g)cC(g) dD(g) ，C 物质的浓度 (C%) 与温度、压强的关系如图所示，下列判断正确的是()-6精选文库AH <0S>0B H>0S<0CH >0S>0DH<0S<014在图中A 、 B 两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开，如图，两种气体分子立即都占据了两个

19、容器。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是()理想气体的自发混合A此过程是从混乱程度小的状态向混乱程度大的状态的变化过程，即熵增大的过程B此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出C此过程是自发可逆的D此过程从有序到无序，混乱度增大15灰锡结构松散，不能用于制造器皿；而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制造的器皿放在 273 K 、 100 kPa 的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用()(已知在273 K 、100 kPa 条件下白锡转化为灰锡的反应，其焓变和熵变分别为H2180.9 J mol· 1， S 6.61 J mol· 1·K 1)A会变B 不会变-7