云南省德宏州梁河县第一中学高中化学 2.4化学反应进行的方向学案（无答案）新人教版选修4.doc

第四节化学反应进行的方向学习目标：1了解自发过程和自发反应的主要特点、了解焓判据、熵判据的含义2、会用焓变和熵变判断反应进行的方向。前置作业1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h2燃烧可设计成原电池(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o22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。(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)h2o(l)，酸碱中和反应是放热反应，h 0，常温下能自发进行。2na(s)2h2o(l)=2naoh(aq)h2(g)，该反应是放热反应，h 0，常温下能自发进行。nh4hco3(s)ch3cooh(aq)=co2(g)ch3coonh4(aq)h2o(l)h0，该反应在常温下能自发进行。caco3(s)=cao(s)co2(g)h0，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。3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)熵判据在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变(符号s)大于零，这个原理叫做 。在用 来判断过程的方向时，就称为熵判据。当s0时，反应为 反应，在一定条件下能自发进行。当s0时，反应为 反应，在一定条件下不能自发进行。(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)fe2o3(s)=al2o3(s)2fe(s)s39.35 jmol1k1，上述反应为熵减少的反应，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。变式训练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)2co(g)=n2(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化学反应进行的方向与自由能变化的关系4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是自发的。很多情况下用不同的判据判定同一个反应，可能会出现相反的判断结果。(2)体系的自由能变化(符号为g，单位为kjmol1)综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用于化学反应自发进行的方向的判断，ghts。(3)在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ghts0的方向进行，直到达平衡状态。hts0反应不能自发进行3判断下列反应在常温常压下能自发进行的是_(填序号)。(1)2kclo3(s)=2kcl(s)3o2(g)h78.03 kjmol1s494.4 jmol1k1(2)co(g)=c(s，石墨)o2(g)h110.5 kjmol1s89.36 jmol1k1(3)4fe(oh)2(s)2h2o(l)o2(g)=4fe(oh)3(s)h444.3 kjmol1 s280.1 jmol1k1(4)caco3(s)=cao(s)co2(g)h178.2 kjmol1s169.6 jmol1k1答案(1)(3)解析(1)ghts78.03 kjmol1298 k494.4103 kjmol1k1225.36 kjmol10。在常温常压下该反应不能自发进行。(3)ghts444.3 kjmol1298 k(280.1103 kjmol1k1)360.83 kjmol10。常温常压下该反应不能自发进行。目标检测1下列说法中不正确的是()a体系有序性越高，熵值就越低b自发过程可以导致体系的熵增大c吸热反应不可以自发进行d同种物质气态时熵值最大2碳铵(nh4hco3)在室温下就能自发地分解产生氨气，下列有关说法中正确的是()a碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大b碳铵分解是因为外界给予了能量c碳铵分解是吸热反应，根据焓判据，不能自发分解d碳酸盐都不稳定，都能自发分解3已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为c(石墨，s)o2(g)=co2(g) h393.5 kjmol1c(金刚石，s)o2(g)=co2(g) h395.4 kjmol1关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是()a石墨转化成金刚石是自发的过程b金刚石转化成石墨是自发的过程c石墨比金刚石能量高d金刚石比石墨稳定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