（名师整合）（课堂设计）2014-2015年高中化学 专题1-3（课件+同步精练+专题测试）（打包45套）苏教版选修4
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（名师整合）（课堂设计）2014-2015年高中化学 专题1-3（课件+同步精练+专题测试）（打包45套）苏教版选修4,名师,整合,课堂,设计,年高,化学,专题,课件,同步,精练,测试,打包,45,苏教版,选修
- 内容简介：
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第二单元 化学反应的方向和限度 第 1课时 判断化学反应方向的依据 1 了解自发过程和化学反应的自发性。 2 通过 “ 有序 ” 和 “ 无序 ” 的对比，了解熵和熵变的概念。 3 初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变说明化学反应的方向。 温 故 知 新 自发过程 ( 1 ) 含义：在一定条件下，不用借助于 外力 就可以 自动进行 的过程。 ( 2 ) 特点 体系趋向于从 高能 状态转变为 低能 状态 ( 体系对外部 做功 或者 释放 热量 ) 。 在密闭条件下，体系有从 有序 自发转变为 无序 的倾向。 1 概念： 在一定温度和压强下，无需 就能自动进行的反应。 2 特点： 具有 ，即反应的某个方向在一定温度和压强下是自发的，而其逆方向在该条件下肯定不自发。 自发反应 外界帮助 方向性 探究 1 ：自发过程和自发反应 1 常见的自发过程和自发反应 自然界中水总是从高处往低处流； 电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动； 室温下冰块自动融化； 铁器暴露在潮湿空气中会生锈； 甲烷与氧气混合遇火就燃烧 ( 或爆炸 ) ； 锌与 4溶液会自动反应生成 Z 4等都是自发过程，其逆向都是非自发过程。其中 都是自发反应，其逆向都是非自发反应。 2 自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器，甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功，锌与 4 溶液的反应可被设计成原电池，可将氢气燃烧反应设计成燃料电池等。 3 非自发过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处流向高处，通电可将水分解生成氢气和氧气。 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 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 解析 ：自发反应为熵增大反应或放热反应，自发反应也需要一定条件。 答案 ： C 下列过程是非自发的是 ( ) A 水由高处向低处流 B 电流由高电位流向低电位 C 白磷在干热的空气中自燃 D 西气东输 解析 ：自然界中水由高处向低处流；电流由高电位流向低电位；白磷自燃，铁在潮湿空气中的生锈，室温下冰的熔化，都是自发过程，其逆向都是非自发的；西气东输需要外加动力，因此为非自发过程。 答案 ： D 1 焓判据 绝大多数放热反应都能 ，且反应放出的热量 ，体系能量 得越多，反应越 。 化学反应进行的判据 自发进行 越多 降低 完全 2 熵判据 ( 1 ) 熵：在密闭条件下，体系有 的倾向，因为与有序体系相比，无序体系 “ 更加稳定 ” ，可以采取更多的存在方式，科学家用熵来量度这种混乱 ( 或有序 ) 的程度。 ( 2 ) 熵判据：在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 。在用来判断过程的方向时，就称为熵判据。 从有序自发地转变为无序 增大 熵增原理 3 复合判据 大量事实告诉我们，过程的自发性只能用于 ，不能确定 。由 和 组合成的复合判据将更适合于所有的过程。 判断过程的方向 过程是否一定会发生和过程发生的速率 焓判据 熵判据 探究 2 ：化学反应进行方向的判据 1 化学反应方向的判断依据 能量判据：自发过程的体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态，这一经验规律就是 能量判据。 熵判据：自发过程的体系取向于由有序转变为无序，导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，也就是反应方向判断的熵判据。 2 化学反应进行方向的复合判据 ( 1 ) 用焓变和熵变的复合判据判断反应的方向 在恒温、恒压条件下，化学反应的方向是由反应的焓变和熵变共同决定的，反应方向的判据为： H T S 0 ，反应不能自发进行。 ( 2 ) 温度对反应方向的影响 根据判据 H T S 可知，反应熵变 S 对化学反应方向的影响是与温度相关联的， 因此温度也可以影响反应方向。严格地讲，温度对反应的焓变与熵变都有影响，但是在焓变与熵变随温度变化不大的范围内，可以认为它们是定值。 温度与反应方向的关系： 下列自发反应可用焓判据来解释的是 ( ) A 2g ) = = = 4 g ) g ) H 5 6 k J m o l 1B ( s ) = = = s ) g ) H 7 4 k J m o l 1C 2g ) g ) = = = 2 l) H 2 8 6 k J m o l 1D s ) = ( s ) g ) H 1 7 8 k J m o l 1解析： 从焓变的角度分析，化学反应有由高能状态向低能状态转化，使体系能量降低的趋势，表现为放热反应较易进行。 答案： C 吸热反应一定是 ( ) A 非自发的化学反应 B 释放能量 C 储存能量 D 反应需要加热 解析 ：吸热反应有的是自发的，有的也不需要加热，如B a ( O H ) 2 8 H 2 O 与 反应是自发的吸热反应。 答案 ： C 能用能量判据判断下列过程的方向的是 ( ) A 水总是自发地由高处往低处流 B 放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行 C 有序排列的火柴散落时成为无序排列 D 多次洗牌以后，扑克牌毫无规律的混乱排列的几率大 解析： A 项水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向； B 项有的吸热反应也可以自发进行。例如，在 25 和5P a 时，反应 2g ) = = = 4 g ) g ) H 5 6 . 7 k J m o l 1和 ( s ) = s ) g ) H 7 4 . 9 k J m o l 1，不难看出，上述两个反应都是吸热反应，又都是熵增的反应，显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的； C 项有序排列的火柴散落时成为无序排列，有趋向于最大混乱度的倾向，应用熵判据； D 项扑克牌的无序排列也应用熵判据。 答案 ： A 汽车尾气 ( 含烃类、 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 应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是： 2 g ) 2 g ) = = = g ) 2 g ) ，在 2 9 8 K 、1 0 0 k ， H 1 1 3 k J m o l 1， S 1 4 5 J m o l 1K 1。下列说法中错误的是 ( ) A 该反应中反应物总能量高于生成物的总能量 B 该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂条件 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 汽车尾气中的这两种气体会与人体血红蛋白结合而使人中毒 解析： 因为 2 N O ( g ) 2 g ) = g ) 2 g ) ， 2 9 8 K 时， H 1 1 3 k J / m o l ， S 1 4 5 J m o l 1K 1，说明该反应为放热反应，且是熵减的反应。生成物的总能量低于反应物的总能量，常温时 G H T S 1 1 3 k J m o l 1 2 9 8 K ( 1 4 5 10 3k J m o l 1K 1) 6 9 k J m o l 10 ，不能自发进行。C 项中 G H T S 4 4 4 k J m o l 1 2 9 8 K ( 2 8 0 . 1 10 3k J m o l 1K 1) 3 6 0 k J m o l 10 ，能自发进行。 D 项中 G H T S 3 7 . 3 0 k J m o l 1 2 9 8 K 1 8 4 10 3k J m o l 1K 1 1 7 k J m o l 10 ，能自发进行，故选 B 。 答案： B 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 解
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