同步蘇教化學選修四新突破講義：專題2 第2單元 第1課時 化學反應(yīng)的方向 Word版含答案

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1、第二單元化學反應(yīng)的方向和限度第1課時化學反應(yīng)的方向目標與素養(yǎng)：1.了解自發(fā)過程和化學反應(yīng)的自發(fā)性。(宏觀辨識與微觀探析)2.知道焓判據(jù)、熵判據(jù)的涵義，會用焓變和熵變判斷反應(yīng)進行的方向。(宏觀辨識與微觀探析)一、反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向1根據(jù)是否有外力作用，過程可分為自發(fā)過程和非自發(fā)過程。自發(fā)過程是在一定條件下，不借助外力而自發(fā)進行的過程。自發(fā)過程具有的特點：(1)體系趨向于從能量較高狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰枯^低狀態(tài)(體系對外部做功或者釋放熱量)。(2)在密閉條件下，體系有從有序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向。2化學反應(yīng)的自發(fā)性與反應(yīng)焓變的關(guān)系(1)放熱反應(yīng)：絕大多數(shù)都能自發(fā)進行，且反應(yīng)放出的熱量越多，體系能量降低得越多

2、，反應(yīng)越完全。(2)吸熱反應(yīng)：有些也能自發(fā)進行。(3)結(jié)論：反應(yīng)的焓變是制約化學反應(yīng)能否自發(fā)進行的因素之一。微點撥：(1)非自發(fā)反應(yīng)在一定條件下也能夠進行。(2)自發(fā)反應(yīng)只說明了反應(yīng)的方向性，不能說明反應(yīng)實際是否發(fā)生，也不能說明反應(yīng)的快慢。二、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向1熵(1)概念：衡量體系混亂度的物理量，其符號為S，單位為Jmol1K1。(2)特點：混亂度越大，體系越無序，體系的熵值就越大。(3)影響因素同一物質(zhì)：S(高溫)S(低溫)；S(g)S(l)S(s)。相同條件下的不同物質(zhì)：分子結(jié)構(gòu)越復雜，熵值越大。S(混合物)S(純凈物)。2熵變(1)概念：反應(yīng)產(chǎn)物總熵與反應(yīng)物總熵之差。(2)計算式：S

3、S(反應(yīng)產(chǎn)物)S(反應(yīng)物)。(3)正負判斷依據(jù)物質(zhì)由固態(tài)到液態(tài)、由液態(tài)到氣態(tài)或由固態(tài)到氣態(tài)的過程，S0，是熵增加的過程。氣體體積增大的反應(yīng)，熵變通常都是S0，是熵增加的反應(yīng)。氣體體積減小的反應(yīng)，熵變通常都是S0，是熵減小的反應(yīng)。3熵變與反應(yīng)方向(1)含義：大多數(shù)自發(fā)反應(yīng)有趨向于體系混亂度增大的傾向，導致體系的熵增大。(2)規(guī)律：大多數(shù)熵增加的反應(yīng)都能自發(fā)進行。(3)局限性：少數(shù)熵減少的反應(yīng)在一定條件下也可以自發(fā)進行，如10 的液態(tài)水自動結(jié)冰、NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)。(4)結(jié)論：熵變是影響反應(yīng)自發(fā)進行的因素之一，但不是唯一因素。熵增加的反應(yīng)在常溫、常壓下一定能自發(fā)進行嗎？而熵

4、減小的反應(yīng)是不是一定不能自發(fā)進行？試舉例說明。提示：不一定。碳酸鈣分解為氧化鈣和二氧化碳是熵增加的反應(yīng)，但該反應(yīng)需要高溫才能自發(fā)進行。氯化氫與氨的化合反應(yīng)是熵減小的反應(yīng)，但該反應(yīng)可以自發(fā)進行。三、焓變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響體系能量降低和混亂度增大都有促使反應(yīng)自發(fā)進行的傾向。判斷反應(yīng)的自發(fā)性必須綜合考慮反應(yīng)的焓變和熵變。在恒溫、恒壓時，(1)H0，則反應(yīng)一定能自發(fā)進行；(2)H0、S0，則反應(yīng)一定不能自發(fā)進行；(3)H0、S0，S0，反應(yīng)可能自發(fā)進行，也可能不自發(fā)進行，與反應(yīng)的溫度有關(guān)。1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)。(1)能夠自發(fā)進行的反應(yīng)一定容易發(fā)生，也一定能反應(yīng)完全。()(2

5、)C(s)CO2(g)=2CO(g)，室溫下不能自發(fā)進行，說明該反應(yīng)的H0。()(3)一定條件下能正向自發(fā)進行的反應(yīng)，其逆向必定不能自發(fā)進行。()(4)對于S0的反應(yīng)，若在任何溫度下均能自發(fā)進行說明H0。()答案：(1)(2)(3)(4)2下列關(guān)于判斷反應(yīng)的方向的說法正確的是()A所有自發(fā)進行的化學反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能發(fā)生C由焓判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復合判據(jù)，將更適合于所有的反應(yīng)D同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同C焓判據(jù)與熵判據(jù)都不能單獨作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)，二者組合而成的復合判據(jù)，更適合于所有的反應(yīng)，A項錯誤，C項正確；在一定條件下能自發(fā)進行的反應(yīng)，改變條件可能不

6、能自發(fā)進行，B項錯誤；同一物質(zhì)S(s)S(l)S(g)，D項錯誤。3(1)少量蔗糖溶解于水中，S_0(填“”或“”，下同)。(2)純碳和氧氣反應(yīng)生成CO(g)，S_0。(3)液態(tài)水蒸發(fā)變成水蒸氣，S_0。答案：(1)(2)(3)化學反應(yīng)進行方向的綜合判據(jù)1焓變和熵變都與反應(yīng)自發(fā)性有關(guān)，又都不能獨立地作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)，要判斷反應(yīng)進行的方向，必須綜合考慮體系的焓變和熵變?？梢岳靡韵鹿竭M行判斷，HTS。HTS”“”“”或“”)。(3)該反應(yīng)_自發(fā)進行(填“能”或“不能”)。解析：據(jù)圖象可知，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故Q0。據(jù)反應(yīng)特點可知，該反應(yīng)是熵增大的反應(yīng)；據(jù)此可知該反應(yīng)能自發(fā)進行。答案：(1)

7、(3)能1下列過程是非自發(fā)的是()A水由高處向低處流B煤炭的燃燒C鐵在潮濕空氣中生銹D室溫下水結(jié)成冰D自然界中水由高處向低處流、煤炭的燃燒、鐵在潮濕空氣中生銹，都是自發(fā)過程，室溫下，水結(jié)成冰是非自發(fā)的。2水結(jié)冰的過程的焓變和熵變正確的是()AH0、S0BH0、S0CH0、S0DH0、S0DH2O(l)=H2O(s)為S0的放熱(H0)過程。3下列說法完全正確的是()A自發(fā)進行的反應(yīng)均是H0D有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進行，如(NH4)2CO3(s)= NH4HCO3(s)NH3(g)，故A錯；熵變與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，但不能獨立地作為自發(fā)性的判據(jù)，故B錯；物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，其混亂度不一定增加，即S

8、不一定為正值，如2H2S(g)O2(g)=2H2O(g)2S(s)，故C錯；CaCO3(s)的分解產(chǎn)生了氣體，為熵增反應(yīng)，故D對。4在25 ，1.01105 Pa條件下，反應(yīng)2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7 kJmol1能自發(fā)進行的合理解釋是()A該反應(yīng)是熵減反應(yīng)B該反應(yīng)是分解反應(yīng)C該反應(yīng)的焓變效應(yīng)大于熵變效應(yīng)D該反應(yīng)的熵變效應(yīng)大于焓變效應(yīng)D反應(yīng)能否自發(fā)進行取決于焓變和熵變的復合判據(jù)，由題給內(nèi)容可知該反應(yīng)吸熱，且熵增大，根據(jù)GHTS判斷，反應(yīng)能自發(fā)進行，必須滿足HTS液態(tài)熵值固態(tài)熵值，狀態(tài)都是氣態(tài)時，看物質(zhì)的量的多少，物質(zhì)的量越多，熵值越大。答案：(1)減小(2)無明顯變化(3)增加(4)減小