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1、最新 料推荐第 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B.气温升高冰雪融化C. 室温下，水自动结成冰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状态 (体系对外部做功或者热量 )。在密闭条件下，体系有从自发转变为的倾向。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
2、中和应，其中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自发过程自发反应含义在温度和压强一定的条件下，在给定的一组条件下， 可以进行到就能自发进行的过程显著程度的化学反应具有，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的举例高山流水，自由落体运动钢铁生锈(1)可被用来完成有用功。 如 H2 燃烧可设应用计成原电池(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
3、能量由到，趋向，该过程一般自发进行。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。1最新 料推荐(2) 分析下列反应进行的方向与H 之间的关系： 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，H 0，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) C
4、O2(g)H 0，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
5、与外界隔离的体系中，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S0 时，反应为反应，在一定条件下自发进行。当S0 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)S 39.35 Jmol 1K 1，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，化学反应呈现最大混乱度的倾向，
6、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 2最新 料推荐1.下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是()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，其反应原理是 2NO(g) 2
7、CO(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) 在温度、压强一定的条件
8、下，自发反应总是向H TS0 的方向进行，直至达到平衡状态。 H TS0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 3(s)=2KCl(s) 3O2(g) 1S 494.4 J mol 1 1H 78.03 kJ molK1(2)CO(g)=C(s ，石墨 ) 2O2(g)H 110.5 kJ mol 1S 89.36 J mol 1K 1(3)4Fe(OH) 2(s) 2H 2O(l) O2(g)=4Fe(OH) 3(s)H 444.3 kJ mol 1S 280.1 J mol 1K 1(4)CaCO 3 (s)=CaO(s) CO2(g)H 178.2
9、 kJ mol 1S 169.6 J mol 1K 1 归纳总结 1.复合判据判断反应方向的有关规律(1) 若 H0，则反应一定能自发进行。(2) 若 H0， S0，S0 或H0，S05最新 料推荐B 纯碳和氧气反应生成CO(g)： S0C水蒸气变成液态水：S0D CaCO3(s)加热分解为 CaO(s) 和 CO2(g) ： S08冰融化为水的过程的焓变和熵变正确的是()A H 0， S0B H0C H0 ， S0D H 0， S05时，反应 2N2O5(g)=4NO 2(g) O2(g) 1自发进9 298 K 和 1.00 10 PaH 56.7 kJ mol行的原因是()A 是吸热反应
10、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 TS0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)=2C(s) O
11、2(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最新 料推荐AH 0B H0S0S0DH0SH 2SeO4H 2TeO4氧、硫、硒与氢气化合越来越难，碲与氢气不能直接化合由某元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图所示。请回答下列问题：(1)H 2 与 S 化合的反应 _热量 (填“放出”或“吸
12、收”)。(2)已知 H2Te 分解反应的S0，请解释为什么Te 和 H2 不能直接化合：_ 。(3)上述资料信息中能够说明硫元素的非金属性强于硒元素的是_(填序号 )。 拓展探究 17工业上用赤铁矿生产铁，可以选择的还原剂有C 和 H2 。根据所学知识判断：哪一种还原剂可使反应自发进行的温度较低？33已知： Fe2O3(s)C(s)=2Fe(s) CO 2(g)22 1S0.279 kJ mol 1 1H 233.8 kJ mol，K7最新 料推荐Fe2O3(s) 3H2 (g)=2Fe(s) 3H2O(g)H 98 kJ mol 1，S 0.144 2 kJ mol 1K 11D2.C3.A4C5A6C7.C8.C9.D10A11A12D13A14C15 A16 (1)放出(2) 因为化合时H0 ， S0，故反应不能自发进行(3)17用 H2 作还原剂时反应自发进行的温度较低。8