【步步高】2014-2015学年高中化学 专题1-3学案（打包27套）苏教版选修4
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【步步高】2014-2015学年高中化学 专题1-3学案（打包27套）苏教版选修4,步步高,学年,高中化学,专题,打包,27,苏教版,选修
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1 第二单元 化学反应的方向和限度 第 1 课时 化学反应的方向 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 答案 2)自发过程具有的特点 体系趋向于从 能量较高 状态转变为 能量较低 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 在一定条件下， 不借助外力 而自发进行的过程 在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应 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 化学反应的方向与焓变的关系 1根据下图，回答有关问题。 (1)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。 (2)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 (1) = l)，酸碱中和反应是 放 热反应， 反应在常温下 能自发进行。 (4)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。 归纳总结 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。 活学活用 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 答案 C 解析 可逆反应的两个反应其焓变的数值相等，但是符号 (变化趋势 )相反，故 3 变对反应方向有直接影响，但不能决定反应进行的方向， 变为负值的反应多数能自发进行，但有的也不是自发反应， 变为正值，吸收热量，体系能量升高，不利于反应自发进行， 2实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解的叙述中，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 ” 。 探究点二 化学反应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，熵的概念是衡量一个体系混乱度的物理量，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 (1)同一条件下，不同的物质熵值 不同 。 (2)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 熵变来判断过程的方向时，就称为熵判据。 (1)当 S0 时，反应为 熵增 反应，在一定条件下 能 自发进行。 (2)当 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。 3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 固体是熵减小的变化，反之是熵增大的变化。 4已知下列热化学方程式 ( (=s) H 51.1 kJ 1 2Mg(s) O2(g)=2s) H 1 203.2 kJ 1 K(s) l)=K ( ( 12H2(g) 6 H 196.6 kJ 1 (1)根据所学知识和生活经验，分析判断在常温下是否能自发进行，这些反应过程的焓变和熵变是否有利于反应自发进行？将其答案填入下表： 反应 方向性 焓变 熵变 溶液与 镁条置于空气中被氧化 钾与水反应 (2)由上表可知，要正确判断一个化学反应是否能自发进行的依据是 _。 答案 (1) 自发进行 H 0，有利自发 S 0，不利自发 自发进行 H 0，有利自发 S 0，不利自发 自发进行 H 0，有利自发 S 0，有利自发 (2)综合考虑反应的焓变与熵变 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 本题考查的是自发过程的判断。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，与是否会发生、反应的快慢、反应的热效应无关。 二、焓变和熵变 3冰融化为水的过程的焓变和熵变正确的是 ( ) A H0， H0， S0 D 4已 知反应 2CO(g)=2C(s) O2(g)的 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 答案 D 解析 因为 H0， 炭和氧气反应生成 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 熵变是依据混乱度来取值的。混乱度的大小取决于能够自由运动的粒子的数目。因此A、 D 均因增大了混乱度而熵增大。 C 项由于气体变为液体而混乱度减小，故应是熵减小。 以混乱度应该增大 (炭是固体，认为粒子排列有序，混乱度很低 )。 三、化学反应方向的判断 6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 一个反应是不是自发的， 由单方面决定， A、 增加即 S0，放热反应即 应不能自发进行 设反应 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，故 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 当 H0， S0时 9 不能判断 H 的正负，与 当 H0， 自发反应。 当 H 0， 任何温度下，反应都不能自发进行；对于 B 项， S0，若使反应自发进行，即 H 0，在任何温度下， H 0 B H0 S0 D 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 ”) 。 11 (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， 解时 S0，则化合生成 故反应不能自发进行。 拓展探究 16工业上用赤铁矿生产铁，可以选择的还原剂有 C 和 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？ 已知： s) 32C(
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