高中化学 化学反应的方向教案 新人教版选修

1、江苏省江阴市澄西中学高中化学 化学反应的方向教案 新人教版选修4【学习目标】：1会描述自发反应的含义。2能初步根据反应的焓变、熵变判断化学反应的方向。3能解释常见简单反应自发进行的原因。【自主梳理 搞定基础】1自发反应：在一定的温度和压强下， 就能自动进行的反应。 2判断化学反应方向的依据(1)焓变与反应方向研究表明，对于化学反应而言，绝大多数_都能自发进行，且反应放出的热量_，体系能量_得也_，反应越_。可见，_是制约化学反应能否自发进行的因素之一。(2)熵变与反应方向研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的_。大多数自发反应有趋向于体系_增大的倾向。熵和熵变的含

2、义a熵的含义熵是衡量一个体系_的物理量。用符号_表示。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)S(l)S(s)。b熵变的含义熵变是反应前后体系_，用_表示，化学反应的S越大，越有利于反应_。(3)综合判断反应方向的依据HTS0，反应_。以上判据可以概括为下列形式方便记忆H 0；S 0 ；自发进行H 0；S 0；高温有利于自发进行H 0；S 0；低温有利于自发进行H 0；S 0；不能自发进行【合作研习 扫尽疑惑】1 能自发进行的反应一定能实际发生吗？2判断下列说法是否正确。(1)在温度、压力一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向()(2

3、)温度、压力一定时，放热、熵增加的反应一定能自发进行()(3)反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素()(4)固体的溶解过程只与焓变有关()分析下列反应是否能自发进行或在什么温度下自发进行A2N2(g)O2(g)=2N2O(g)H163 kJmol1BAg(s)Cl2(g)=AgCl(s)H127 kJmol1CHgO(s)=Hg(l)O2(g)H91 kJmol1DH2O2(l)=O2(g)H2O(l)H98 kJmol1写出下列热化学方程式 (1)6.5g锌投入过量的硫酸铜溶液中，完全反应后放出热量21.68KJ。 （2）1molC（石墨）与适量H2O（g）反应生成CO（g）和H2（g）

4、，吸收131.4KJ热量。【典例互动举一反三】例题1下列说法正确的是（ ）A.凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的B.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变C.自发反应在恰当条件下才能实现D.自发反应在任何条件下都能实现例题2 下列关于判断过程的方向的说法正确的是（ ）A.所有自发进行的化学反应都是放热反应B.高温高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应C.由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同例题3 已知在100 kPa、298.15 K时石灰石分解反应：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)H=

5、178.3 kJmol-1.S=160.4 Jmol-1K-1,试判断反应的自发性及自发进行的最低温度。（1112k）【当堂训练 巩固提升】1 试判断下列体系的熵变是大于0，还是小于0。（1）水蒸气冷凝成水； （2）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)； (3)乙烯聚合成聚乙烯； （4）N2O4（g）=2NO2(g)。 2250和1.01105Pa时，反应 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)；H=56.76kJ/mol，自发进行的原因是 （ ） A.是吸热反应 B.是放热反应 C.是熵减少的反应 D.熵增大效应大于能量效应。3（2010江苏卷）下列说法不正确的是（ ）A铅蓄电

6、池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加B常温下，反应不能自发进行，则该反应的C一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率D相同条件下，溶液中、的氧化性依次减弱E.（2012江苏化学卷10）CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的H0 F（2013.江苏）反应NH3（g）+ HCl（g）=NH4Cl（s）在室温下可自发进行，则该反应的H04（2011上海卷）根据碘与氢气反应的热化学方程式(i)I2(g)+ H2(g)2HI(g) H=- 9.48 kJ/mol (ii) I2(S)+ H2(g)2HI(g) H= +26.48 kJ/mol

7、下列判断正确的是（ ）A254g I2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48 kJB1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJC反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定D反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低5.（2009宁夏、辽宁卷）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的H=-99 kJmol-1 请回答下列问题：(1)图中A、C分别表示_、_，E的大小对该反应的反应热有无影响？_。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？_，理由是_

8、 ；(2)图中H=_kJmol-1；(3)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式_；(4)如果反应速率v(SO2)为0.05 molL-1min-1，则v(O2)=_molL-1min-1、v(SO3)=_molL-1min-1；(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJmol-1，计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的H_(要求计算过程)。6.（2008山东卷）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。(1)丙烷脱氢可得丙烯。 已知：C3H8(g)C

9、H4(g)+HCCH(g)+H2(g) H1=156.6 kJmol-1CH3CH=CH2(g)CH4(g)+HCCH(g) H2=32.4 kJmol-1则相同条件下，反应C3H8(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g)的H=_ _kJmol-1(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应负极为_ ；放电时，CO32移向电池的_ _ (填“正”或“负”)极。资料：三点剖析重点1 化学反应方向与H（1）自发反应也是一个自发过程。自发过程总是能够对外界做功，消耗自身能量，而自身能量降低。因而化学反应也自发地向能量低的方向进行。（2）

10、当化学反应中的H0时，反应的能量减少，因而H的变化也体现了体系能量的变化，所以H可作为自发反应是否发生的一个判断依据，简称为“能量判据”。（3）H0的反应，多数是能自发进行的反应。H0的反应多为非自发反应。特殊情况下要通过“H-TS0”来判断反应是否能够自发进行。【例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.铁在潮湿空气中生锈 D.室温下水结成冰解析：自然界中水由高处向低处流；天然气的燃烧；铁在潮湿空气中的生锈；室温下冰的融化，都是自发过程，其逆向都是非自发的。答案：D重点2 化学反应方向与S 化学反应总是容易向S增大的方向进行。但是，熵增加的反应不一定是自发反

11、应。因此，S不能作为反应是否自发进行的唯一判据。 有一类自发过程，例如放在同一密闭容器中的气体或液体物质（也包括能够挥发的固态物质）的蒸气，不需要外界的任何作用，气态物质会通过分子的扩散自发地形成均匀的混合物。这种现象可以推广到相互接触的固体物质体系，经过长期放置后，人们能够找到通过扩散而进入另一种固体中的原子或分子（这种现象可以作为纯物质难以保存的最本质的解释）。又如把硝酸铵溶于水虽然要吸热，它却能够自发地向水中扩散。为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性，人们提出在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素，即在密闭条件下，体系由有序自发地转变为无序的倾向。因为与有序体系相比，

12、无序体系“更加稳定”，可以采取更多的存在方式。以扑克牌为例，经过多次的洗牌之后，严格按照花色和序号排列的机会与花色序号毫无规律地混乱排列的机会相比，大概要相差几十个数量级。科学家把这种因素称作熵。在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理也叫做熵增原理。【例2】 碳酸铵（NH4）2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法正确的是（ ）A.碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大B.碳酸铵分解是因为外界给予了能量C.碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解D.碳酸盐都不稳定，都能自发分解解析：碳酸铵自发分解，是因为体系由于氨气的生成而使熵增大。答案：A难点 焓变与熵变对反应方向的共同影响 化学反应方向的判据在温度、压力一定的条件下，自发反应总是向H-TS0的方向进行，直至达到平衡状态。即：【例3】已知298 K下反