第二章 第四节 化学反应进行的方向导学案.doc

姓名 班级 小组 评价 使用时间 第四节 化学反应进行的方向学习目标、1、了解熵的基本涵义及能量判椐和熵判椐的基本内容。 2、能利用能量判椐、熵判椐和复合判据对反应进行方向的判断。 重 点、难 点能利用能量判椐、熵判椐和复合判据对反应进行方向的判断。自主学习一、自发过程和自发反应 1.自发过程：在一定条件下不需要外力作用就能_ _。 2.自发反应：在给定的一组条件下，一个反应可以_ _进行到显著程度，就称为自发反应。二、能量判椐（焓判据） 放热反应过程中体系能量_ _，因此具有_ 进行的倾向，科学家提出用_ _来判断反应进行的方向，这就是焓判据。三、熵判据 在密闭条件下，体系有 _的倾向。因为与有序体系相比， _“更加稳定”，科学家用 _（符号为_ _）来量度这种 的程度。 在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即 _（符号为_ ）大于零，这个原理叫做_ _。在用来判断 _时，就称为熵判据。对于同一种物质，气态时熵增_ _，液态时次之，固态时最小。四、自由能变化（符号为_ _）：G=_ _。G = H - TS 0 反应不能自发进行。当H 0时，反应_ _进行；H0,S0，s0时，或H0,s0时，温度决定了反应是否自发进行。五、化学反应进行的方向 事实告诉我们，过程的自发性只能用于 _，不能判断过程是否一定发生和过程发生的速率。综合考虑_ 和_ _组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程。只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。合作探究一、能量变化和熵变与化学反应的关系任何反应体系都有趋向于从 转变为 和从 自发地转变为 倾向。因此影响和决定化学反应进行方向的因素是能量变化(即焓变)和熵变。1 化学反应的方向与能量的关系 （1）多数能自发进行的化学反应是放热反应。如： （2）有不少吸热反应也能自发进行。如： （3）有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行。 如： 2化学反应的方向与熵变的关系化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在着熵变。反应的熵变S为反应产物总熵与反应物总熵之差。对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的熵变。(1)许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行。产生气体的反应，气体物质的物质的量增大的反应，熵变通常都是正值，为熵增加反应。如： (2)有些熵增加的反应在常温、常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行。如： 。(3) 铝热反应是熵减小的反应，它在一定条件下也可以自发进行。 如：2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)；）S = -39.35Jmol-1K-1二、探究CaCO3（s）= CaO（s）+ CO2（g）；H = + 178.2 KJmol-1 ；S = +169.6 Jmol-1K-1 分析：室温下298K，G =H-TS = 因此，室温下反应 自发进行；如要使反应自发进行，则应使H - TS 3、 探究学与问： 发生离子反应的条件之一是生成气体，试利用上面讲的熵判据加以解释，由此你对于理论的指导作用是否有新的体会？分析：由于反应中生成气体是熵 的过程，所以增大了反应的自发性。巩固提高 1 对于化学反应方向的确定，下列说法中正确的是() A温度、压力一定时，放热的熵减小的反应一定能自发进行B温度、压力一定时，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向C反应焓变是决定反应能否进行的惟一因素D固体的溶解过程与熵变无关2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3下列对熵的理解不正确的是()A同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小B体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大C与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小D25、1.01105 Pa时，2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)是熵增的反应4下列反应在高温下不能自发进行的是()ACO(g)=C(s)O2(g) B2CuO(s)=Cu2O(s)O2(g)CCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g) DSnO2(s)C(s)=Sn(s)CO2(g)5.在图中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开(如图所示)，两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是()A此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向的变化过程，即熵增大的过程B此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出C此过程从有序到无序，混乱度增大D此过程是自发可逆的解析根据题意H0，S0，由HTS推知该过程的逆过程能自发进行，气体扩散为熵增过程，而其逆过程不能自发进行。6某化学反应其H122 kJ/mol，S231 J/(molK)，则此反应在下列哪种情况下可自发进行()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7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，反应原理：2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，H113 kJ/mol、S145 J/(molK)。下列说法中错误的是()A该反应中反应物的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C该反应常温下能自发进行，高温和催化剂只是加快反应的速率D汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒8闪电时空气中的N2和O2会发生反应：N2(g)2O2(g)2NO2(g)H180.50 kJ/mol，S247.7 J/(molK)，若不考虑温度对该反应焓变的影响，则下列说法中正确的是()A在1 000时，此反应能自发进行 B在1 000时，此反应不能自发进行C该反应能自发进行的最低温度约为730 D该反应能自发进行的最高温度约为730 K9已知，一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦然。(1)已知2CO(g)CO2(g)C(s)，T980 K时HTS0。当体系温度低于980 K时，估计HTS_0(填“大于”“小于”或“等于”，下同)；当体系温度高于980 K时，估计HTS_0。(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为SiO2(s)4HF(g)=SiF4(g)2H2O(g);H(298.15 K)94.0 kJ/mol;S(298.15 K)75.8 J/(molK)，设H和S不随温度而变化，则此反应自发进行的温度是_。10已知298 K时有下列数据：物质Na2SO410H2O(s)Na2SO4(s)H2O(