2019高中化学第1部分第二单元第1课时化学反应的方向讲义（含解析）苏教版.docx

化学反应的方向1复分解类型的离子反应发生的条件是什么？该类反应遵循什么规律？提示：复分解型离子反应发生的条件是生成难溶性物质、挥发性物质或难电离物质。复分解型离子反应是向某些离子浓度减小的方向进行。2氧化还原反应遵循什么规律？提示：氧化还原反应向物质氧化性减弱、还原性减弱的方向进行。3从热效应角度分析，哪些反应更容易发生？提示：放热反应更易发生。新知探究探究化学反应的特点和自发反应(1)化学反应的特点：化学反应具有方向性，许多化学反应的正反应能自动进行，而其逆反应无法自动进行。(2)写出下列反应的化学方程式，并判断是否能自动进行：化学反应化学方程式是否自动水分解成氢气和氧气2H2O2H2O2否氯气与溴化钾溶液Cl22KBr=2KClBr2是续表化学反应化学方程式是否自动乙烯与溴单质的四氯化碳溶液CH2=CH2Br2CH2BrCH2Br是氮气和氧气生成一氧化氮N2O22NO否(3)自发反应：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应。必记结论自发反应的应用(1)自发反应可被利用来完成有用功。例如：甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功；锌与CuSO4溶液反应可设计成原电池。(2)非自发反应要想发生，则必须对它做功。例如：通电将水分解成H2和O2；植物在光照下，能将CO2和H2O转化成C6H12O6和O2。成功体验1下列过程非自发进行的是()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：选D水由高处向低处流，天然气的燃烧，铁在潮湿的空气中生锈均属自发过程；室温下，水结冰属非自发过程。 新知探究探究1化学反应的自发性与反应焓变的关系(1)实例：以下反应都是放热反应，也都是自发反应。C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l) H2 217.5 kJmol12Na(s)Cl2(g)=2NaCl(s)H822 kJmol14Fe(s)3O2=2Fe2O3(s) H1 648.4 kJmol1H2(g)F2(g)=2HF(g)H546.6 kJmol1(2)规律：放热反应过程中体系能量降低，许多自发反应趋向于从高能量状态转变为低能量状态(这时体系会对外部做功或释放热量)，这一经验就是焓判据。(3)局限性：对化学反应而言，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。但部分吸热反应也可以自发进行。故焓变是影响反应自发进行的因素之一，但不是唯一因素。探究2化学反应的自发性与反应熵变的关系(1)熵熵是衡量一个体系混乱度的物理量，即表示体系的不规则或无序状态程度的物理量。混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就大。熵的符号为S。单位：Jmol1K1。(2)物质熵大小的判断物质的存在状态：对于同一物质，等物质的量的该物质其熵值大小与物质的存在状态有关，气态时熵值最大，固态时熵值最小，而液态时介于二者之间，物质的状态与熵大小的关系：S(g)S(l)S(s)。与物质的量的关系：物质的量越大，分子数越多，熵值越大。不同物质熵值间的关系：物质的组成越复杂，其熵值越大，组成物质的原子种类相同时，一个分子中的原子数目越多，其混乱度就越大，熵值也越大。(3)熵变与反应方向含义：大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的趋向，导致体系的熵增大。规律：大多数熵增加的反应都能自发进行。局限性：少数熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，如10的液态水自动结冰、NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)。结论：熵变是影响反应自发进行的因素之一，但不是唯一因素。探究3化学反应方向的判断体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变。在恒温、恒压时，(1)H0，则反应一定能自发进行；(2)H0，S0，则反应一定不能自发进行；(3)H0，S0，S0，反应可能自发进行，也可能不自发进行，与反应的温度有关。必记结论综合判据的“四象限”1焓变和熵变都与反应自发性有关，又都不能独立地作为反应自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变。可以利用以下公式进行判断，HTS。HTS0，反应不能自发进行。2四象限成功体验2判断下列反应的H或S的正、负号(填“”或“”)，并判断常温时反应能或不能自发进行。(1)2Na2H2O=2NaOHH2H_0，_自发进行(2)CaCO3=CaOCO2H_0，_自发进行解析：(1)Na与水反应为放热反应，H0。答案：(1)不能3(好题共享选自鲁科版教材P40T3)请通过计算说明碳酸氢铵和醋酸溶液在常温下能否自发进行并指出原因。NH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l)H37.30 kJmol1S184.0 Jmol1K1解析：反应若自发进行，则HTS0。将相关数据代入公式：3730 kJmol1T0.184.0 kJmol1K1 K202.7 K。故反应在常温下能自发进行。答案：该反应能自发进行，因为该反应HTSS(l)S(s)。有气体生成的反应，固体溶于水的过程是熵增加的过程。3大多数放热反应都能自发进行；大多数熵增的反应都能自发进行。4焓减(H0)反应在所有温度下都能自发进行。焓增(H0)、熵减(S0C某反应低温条件下能够自发进行，则高温条件下一定能够自发DKNO3溶于水的过程熵值减小解析：选B同温同压下，反应的条件不会影响H，A项错误；反应自发进行的判据为HTS0，则HTS0，B项正确；由HTS0可知当H0，S0表明该反应是一个熵增加的反应C该反应低温时能自发进行D该反应一定不能自发进行解析：选B反应的H0，为吸热反应，S0为熵增的反应，反应在高温时可能自发进行。课堂双基落实1下列关于自发过程的说法中正确的是()A自发过程的逆过程在此条件下是非自发的B自发变化一定能进行，非自发变化一定不能进行C自发反应一定能进行彻底D可能通过改变温度或加催化剂的办法使非自发反应转变为自发反应解析：选A反应是否实际进行还要受温度影响，B项错误。自发反应总是向HTS0的方向进行，直至达到平衡状态，C项错误。温度可以使H和S正负相同的不自发反应转变为自发反应，但催化剂不能，D项错误。2对于化学反应方向的确定，下列说法不正确的是()A在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向B温度、压强一定时，放热的熵增加反应一定能自发进行C反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素D固体的溶解过程与熵变有关解析：选C焓变和熵变是一定条件下化学反应能否自发进行的复合判据，所以A正确，C不正确；放热反应的焓变小于零，熵增加反应熵变大于零，都对HTS0，故A项正确。4某化学反应其H122 kJmol1，S231 Jmol1K1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行(提示：HTS0能自发进行)()A在任何温度下都能自发进行B在任何温度下都不能自发进行C仅在高温下自发进行D仅在低温下自发进行解析：选D当H0时，HTS一定小于0，故在任何温度下反应都能自发进行。当H0，S0，S0时，要使HTS，即高温下可自发进行，反之，低温下可自发进行。5已知在100 kPa、298.15 K时石灰石分解反应：CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H178.3 kJmol1S160.4 J(molK)1，则：(1)该反应_(填“能”、“不能”)自发进行；(2)据本题反应数据分析，温度_(填“能”、“否”)成为反应方向的决定因素；(3)若温度能决定反应方向，则该反应自发进