(名师整合)【学案导学设计】2014-2015学年高中化学(同步讲练+学案)(全册打包57套)鲁科版选修4
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(名师整合)【学案导学设计】2014-2015学年高中化学(同步讲练+学案)(全册打包57套)鲁科版选修4,名师,整合,学案导学,设计,学年,高中化学,同步,打包,57,鲁科,选修
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- 1 - 【学案导学设计】 2014学反应的方向(第2 课时)同步讲练 鲁科版选修 4 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,不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 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。 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、 酸碱中和反应,其中属于能自发进行的化学反应 (简称自发反应 )的是 ,属于放热反应的是 。 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,不用借助外力作用 就能自发进行的过程 在给定的一组条件下,可以 自发 进行到显著程度的化学反应 特征 具有 方向性 ,即反应的某个方向在一定条件下是自发的,而其逆方向在该条件下是肯定不能自发进行 的 举例 高山流水,自由落体运动 钢铁生锈 应用 (1)可被用来完成有用功。如 (2)非自发过程要想发生,必须对它做功。如通电将水分解为2 - 2 - 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 释放 能量,为 放 热反应,体系能量由 高 到 低 ,趋向 稳定 ,该过程一般 能 自发进行。 图 2表示的反应 吸收 能量,为 吸 热反应,体系能量由 低 到 高 ,趋向 不稳定 ,根据自发过程的特点,该反应一般 不能 自发进行。 (2)分析下列反应进行的方向与 N = l),酸碱中和反应是 放 热反应, 反应在常温下 能 自发进行。 (s)=s) g) H0,该反应在常温下 不能 自发进行,但在较高温度下 能 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 有序 转变为 无序 ,体系的混乱度 增大 。体系的混乱度常用熵来描述,熵的概念是表示体系的 不规则或无序状态 程度的物理量,其符号为 S。熵值越大,体系的 混乱度 越大。 (2)影响熵大小的因素 同一条件下,不同的物质熵值 不同 。 - 3 - 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 ,这个原理叫做 熵增原理 。在用 熵变来判断反应进行的方向时,就称为熵判据。 当 S0时,反应为 熵增 反应,在一定条件下 能 自发进行。 当 应不能自发进行 2下列反应在常温常压下能自发进行的是 _。 (1)2s)=2s) 3O2(g) H kJ 1 S 1K 1 (2)CO(g)=C(s, 石墨 ) 12O2(g) H 110.5 kJ 1 S 1K 1 (3)4H)2(s) 2l) O2(g)=4H)3(s) H 444.3 kJ 1 S 1K 1 (4)s)=s) g) H 178.2 kJ 1 S 1K 1 答案 (1)(3) 解析 (1) H kJ 1 298 K0 3 kJ 1K 1 kJ 10。常温常压下该反应不能自发进行。 (3) H 444.3 kJ 1 298 K( 0 3 kJ 1K 1) kJ 10。常温常压下该反应不能自发进行。 归纳总结 1复合判据判断反应方向的有关规律 (1)若 反应一定能自发进行。 - 5 - (2)若 H0, S0 或 明石墨变成金刚石需吸收能量,则说明金刚石比石墨能量高,不稳定。 4判断下列反应的熵值的变化,在每小题后面的横线上填上 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 无明显变化 ” 。 (1)2H2(g) O2(g)=点燃 2l)_。 (2)H2(g) g)=点燃 2g)_。 (3)(s)=s) g)_。 (4)Cu(s) g)=点燃 s)_。 答案 (1)减小 (2)无明显变化 (3)增大 (4)减小 解析 对同一种物质 ,由于 S(g)S(l)S(s),故气体 液体 固体是熵减的变化,反之是熵增的变化。 - 7 - 基础过关 一、自发过程的判断 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铁在潮湿的空气中生锈 D室温下液态水结成冰 答案 D 解析 自然界中的水由高处向低处流、天然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、室温下冰的融化都是自发过程,其逆 向都是非自发的,故正确答案为 D。 2实验证明,多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是 ( ) A所有的放热反应都是自发进行的 B所有的自发反应都是放热的 C焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素 D焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据 答案 C 解析 多数能自发进行的反应都是放热反应,并不是所有自发进行的反应都是放热反应,既然说 “ 多数 ” ,必定存在特例,所以只能说 “ 焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素,但不是唯一因素 ” 。 3知道了某过程有自发性之后,则 ( ) A可 判断出过程的方向 B可确定过程是否一定会发生 C可预测过程发生完成的快慢 D可判断过程的热效应 答案 A 解析 判断某反应是否自发,只是判断反应的方向,与是否一定会发生、反应的快慢、反应的热效应无关。 二、化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系 4下列说法中正确的是 ( ) A凡是放热反应都是能自发进行的反应,而吸热反应都是非自发进行的反应 B自发反应一定是熵增加的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应 C熵增加且放热的反应一定是自发反应 D非自发反应在任何条件下都不能发生 答案 C 解析 一个反应的 H 0,放热反应的 纯碳和氧气反应生成 CO(g): S0 C水蒸气变成液态水: S0 D s)加热分解为 s)和 g): S0 答案 C 解析 水蒸气变成液态水是熵减小的过程。 8冰融化为水的过程的焓变和熵变正确的是 ( ) A H0, H0, S0 D 9 298 0 5 应 2g)=4g) O2(g) H 56.7 kJ 1自发进行的原因是 ( ) - 9 - A是吸热反应 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 答案 D 解析 该反应是吸热反应,根据焓判据知该反应是不能自发进行的,说明该反应之所以能够自发进行是由于熵增效应,并且熵增效应大于能量效应。 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 答案 A 解析 判据式为 H 当 H0, S0时 不能判断 H 的正负,与 当 H0, 自发反应。 当 H 0 反应不能自发进行 某反应 A=D E H ( 4 500 11T) J 1,要防止反应发生,温度必须 ( ) A高于 409 K B低于 136 K C高于 136 09 K D低于 409 K 答案 A 解析 要防止反应发生需满足 H 0的条件,解不等式得 T409 K,故 12已知反应 2CO(g)=2C(s) O2(g)的 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 - 10 - 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 答案 D 解析 因为 H0, H 0,此反应为非自发进行的反应。 能力提升 13在一定条件下,对于反应 mA(g) n cC(g) dD(g), C%)与温度、压强的关系如图所示,下列判断正确的是( ) A B H0 S0 D 压强不变时,温度越高, C%越低,说明升温,平衡左移,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应, 2 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)化合的反应 _热量 (填 “ 放出 ” 或 “ 吸收 ”) 。 (2)已知 解反应的 S0,请解释为什么 2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 )。 答案 (1)放出 (2)因为化合时 H0, 反应不能自发进行 (3) 解析 (1)由图示可知 解时 S0,则化合生成 反应不能自发进行。 拓展探究 17工业上用赤铁矿生产铁,可以选择的还原剂有 2。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? 已
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