人教版选修4 第2章第4节 化学反应进行的方向 学案.doc

第4节 化学反应进行的方向1.了解反应熵变与反应方向。2.了解反应方向判断依据。一、化学反应进行的方向1. 反应熵变与反应方向：（1）熵:物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度，符号为s. 单位：jmol-1k-1（2）体系趋向于有序转变为无序，导致体系的熵增加，这叫做熵增加原理，也是反应方向判断的依据。.（3） 同一物质，在气态时熵值最大，液态时次之，固态时最小。即s(g)s(l)s(s)（4） 方程式中气体计量数增大的方向就是熵增的方向。2. 反应方向判断依据 在温度、压强一定的条件下，化学反应的判读依据为： h-ts0 反应能自发进行h-ts=0 反应达到平衡状态h-ts0 反应不能自发进行注意：（1）h为负，s为正时，任何温度反应都能自发进行 （2）h为正，s为负时，任何温度反应都不能自发进行知识点一：反应熵变与反应方向例1. 下列说法正确的是（ ） a. 放热反应不一定是自发进行的反应b. 吸热反应一定是非自发进行的c. 自发进行的反应一定容易发生d. 反应速率快的一定是自发进行的解析：a正确。放热反应，能量降低不一定是自发进行的。b不正确。反应的方向必须根据能量变化和熵值变化综合判断。c不正确。过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生。例如：石墨转化为金刚石的反应，反应在高温高压下是可以自发进行的，但条件比较苛刻。d不正确。反应的自发性用于判断过程的方向，与反应快慢无关。答案：a 例2. 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，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大解析：a。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。吸热反应也可以自发进行，例如，在25和时，h，h=。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，属于熵判据。d扑克牌的无序排列也属于熵判据。答案：a 例3. 对于化学反应方向的确定，下列说法正确的是（ ）a. 在温度、压力一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向b. 温度、压力一定时，放热的熵增加反应一定能自发进行c. 反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素d. 固体的溶解过程与焓变有关解析：h-ts0，常温、常压下反应能自发进行，所以焓变和熵变是一定温度下化学反应能否自发进行的复合判据，所以a正确，c不正确。放热反应的焓变小于零，熵增加反应熵变大于零，都对h-ts0。b、c、d三个反应又都是熵增加的反应，所以有可能自发进行，a是熵减小的反应，在高温下一定不能自发进行。答案：a例5. 高温时空气中的和会反应生成no而污染大气：。试通过计算说明在1200的条件下，此反应能否正向自发进行？估算自发进行的最低温度是多少？（已知h=，s=）。解析：1200=1473k。（1）由化学反应能否自发进行的判据h-ts可知，若h-ts0，反应不能自发进行该反应的h-ts=0所以，该反应在1200时能自发进行。（2）反应要自发进行，必须h-ts0。即反应自发进行的最低温度：。答案：（1）1200能自发进行（2）自发进行的最低温度是例6. 当铁丝加热后放入氧气中可观察到的现象是_，说明这个反应是_反应（填“吸热”或“放热”），说明单质铁的稳定性_（填“强”或“弱”）于产物。解析：铁丝加热后放入氧气中，可以发生反应，因为反应放出大量的热，使铁丝产生红热现象，最后燃烧，火星四射，生成黑色的。反应后生成的比铁单质更稳定。答案：铁丝红热、火星四射、有黑色固体生成；放热；弱【基础演练】1. 碳铵在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是（ ） 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，根据能量判据不能自发分解d. 碳酸盐都不稳定，都能自发分解答案：a2. 已知反应的h为正值，s为负值。设h和s不随温度而变，下列说法中正确的是（ ） a. 低温下是自发变化b. 高温下是自发变化c. 低温下是非自发变化，高温下是自发变化d. 任何温度下都是非自发变化答案：d3. 考察下述自然界的一些自发变化，可发现它们有一些共同的特点。下列说法不正确的是（ ）a. 都有一定的方向性，按某一物理量标度由高到低自发进行b. 都可以用来做功，自发过程一旦发生后体系做功的本领就会降低c. 有一定的进行限度，自发过程总是单向地趋向于非平衡状态d. 有一定的数据差来判断自发变化能否发生答案：c4. 往平底烧瓶中放入氢氧化钡晶体和氯化铵晶体，塞紧瓶塞。在木板上滴少量水，如图所示，一会儿就会发现瓶内固态物质变成液体，瓶壁变冷，小木板上因少量水冻结，而被烧瓶粘住，这时找开瓶塞，出来的气体有氨味。这是自发地发生了反应下列结论中正确的是a. 自发反应一定是放热反应b. 自发反应一定是吸热反应c. 有的吸热反应也能自发进行d. 吸热反应不能自发进行答案：c5. 在温度、压强一定的条件下，化学反应方向的判据为：（1）h-ts0，反应为_。答案：（1）能自发进行 （2）达到平衡状态 （3）不能自发进行6. 通过计算判断反应在25时能不能自发进行。（已知，）答案：反应不能自发进行7. 计算并判断的分解反应在100时能否自发进行？（已知：在100，1大气压下，此反应的h，s=）答案：不能自发进行8. 高炉炼铁常用焦炭还原三氧化二铁得到生铁。请运用所学知识判断用焦炭还原氧化铝的可能性。已知298k下反应： s=答案：h-ts=，反应不能自发进行【巩固提高】9在酸性溶液中，碘酸钾(kio3)和亚硫酸钠可发生如下反应：2io5so2h=i25soh2o生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示：0.01moll1kio3酸性溶液(含淀粉)的体积/ml0.01moll1na2so3溶液的体积/mlh2o的体积/ml实验温度/溶液出现蓝色时所需时间/s实验15v13525t 1实验2554025t 2实验355v20t 3(1)碘酸钾与亚硫酸钠的反应是_(填反应类型)。(2)该实验的目的是_；_。(3)表中v2_ml，v1_ml。(4)t1_t2_t3(填“”或“”)。答案：(1)氧化还原反应(2)探究温度对反应速率的影响探究na2so3的浓度对反应速率的影响(3)4010(4)”、“” 或“”)。(6)已知2h2(g)o2(g) 2h2o (g)h484 kj/mol。结合上图写出co完全燃烧生成co2的热化学方程式：_。答案：(1)800 l/mol(2)(3)ad(4)增大(5)(6)co(g)1/2 o2(g)=co2(g)h 283 kj/mol1. 吸热反应一定是（ ） a. 非自发的化学反应 b. 释放能量c. 贮存能量 d. 反应需要加热答案：c2. 过程的自发性的作用是（ ）a. 判断过程的方向b. 确定过程是否一定会发生c. 判断过程发生的速率d. 判断过程的热效应答案：a3. 下列反应中，熵显著增加的反应是（ ）a. b. c. d. 答案：bd4. 已知方程式h=，则关于方程式“”的说法正确的是（ ） a. 方程式中化学计量数表示分子数b. 该反应h大于零c. 该反应h=d. 该反应可表示36g水分解时的热效应答案：b 5. 下列说法不正确的是（ ）a. 铁生锈、氢燃烧均为自发放热过程b. 冰融化过程其熵值增加c. 无热效应的自发过程是不存在的d. 同一物质固态时熵值最小答案：c 6. 下列过程属于熵增加的是（ ）a. 一定条件下，水由气态变为液态b. 高温高压条件下使石墨转化为金刚石c. d. 散落的火柴的无序排列答案：cd 7. 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d. 25、时，是熵增的反应答案：c8. 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. 室温下水结成冰答案：d1下列可逆反应达到平衡后，加压或升高温度可使平衡向逆反应方向移动的是() aa2(g)b2(g) 2ab(g)h0b4nh3(g)5o2(g) 4no(g)6h2o(g)h0cw(g) z(g)h0d2so3(g) 2so2(g)o2(g)h0答案：b 2金属钾和金属钠的金属性相近，但k比na略强，当利用金属钠与kcl共熔制金属钾时，发现钾与钠的共熔体难以分离，如调整温度到一定程度，则可利用钠与kcl反应制取k，下面是四种物质的熔沸点：knakclnacl熔点/63.697.8770801沸点/774882.91 5001 413根据平衡移动原理，可推知用na与kcl反应制取金属钾的适宜温度是() a低于770 b850 c高于882.9 d1 413 1 500 答案：b 3在一定体积的密闭容器中，进行如下的化学反应co2(g)h2(g)co(g)h2o(g)，其k，k被称为化学平衡常数，其中k和温度的关系如下表：t/7008008301 0001 200k0.60.91.01.72.6根据以上信息推断以下说法正确的是() a此反应为放热反应b此反应只有达到平衡时，密闭容器中的压强才不会变化c此反应达到1 000 时的反应速率比700 时大d该反应的化学平衡常数越大，反应物的转化率越低答案：c4一定条件下，在密闭容器中发生如下反应：co(g)2h2(g) ch3oh(g)，若开始时只充入a mol ch3oh蒸气，达到平衡时，混合物的压强比起始时增大了70%；若开始时充入a mol co和2a mol h2的混合气体，达到平衡时h2的转化率为()。a30% b35% c65% d70%答案：c5在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：no(g)co(g) n2(g)co2(g)h373.2 kj/mol，达到平衡后，为提高该反应的速率和no的转化率，采取的正确措施是() a加催化剂同时升高温度b加催化剂同时增大压强c升高温度同时充入n2d降低温度同时增大压强答案：b6一定条件下，在密闭容器中，能表示反应：x(g)2y(g) 2z(g)一定达到化学平衡状态的是() x、y、z的物质的量之比为122；x、y、z的浓度不再发生变化；容器中的压强不再发生变化；单位时间内生成n mol z，同时生成2n mol y。a b c d答案：c7可逆反应ma(s) nb(g) qc(g)在一定温度的密闭容器中进行，体系达到平衡时，b的体积分数(vb%)与压强的关系如下图所示。下列叙述正确的是() amnq bnqcnqdx点时v正v逆答案：cd8对于可逆反应：2a(g)b(g) 2c(g)h0，下列各图正确的是() 答案：bd9(2015年海淀期末)n2(g)+3h2(g)2nh3(g) h0。当反应达到平衡时，下列措施能提高n2转化率的是 （ ） 降温 恒压通入惰性气体 增加n2的浓度 加压 a b c d答案：a10. (2015年西城期末