高三化学复习《化学选修4》第2章 第1节化学反应进行的方向山东科技版知识精讲

高三化学复习化学选修4第2章 第1节化学反应进行的方向山东科技版【本讲教育信息】一. 教学内容：高考第一轮复习 化学选修4第2章 化学反应的方向、限度和速率第1节 化学反应进行的方向 1. 反应焓变与反应方向。 2. 反应熵变与反应方向。 3. 焓变与熵变对反应方向的共同影响。二. 教学目的 1、理解焓、焓变、熵、熵变的概念。 2、理解化学反应方向与焓变和熵变之间的关系。 3、掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据。 4、能够利用化学反应的焓变和熵变说明化学反应的方向。三. 重点和难点 1、焓变和熵变对化学反应方向的共同影响。 2、根据定量关系式：H TS及给定的数据判断反应方向。四. 考点分析 本节内容是新课改教材中新加知识，估计在高考中的主要考查点是：1. 焓变与熵变的概念及简单计算。2. 焓变与反应方向的关系。3. 熵变与反应方向的关系。4. 焓变与熵变对反应方向的共同影响。5. 利用定量关系式：H TS及给定的数据判断反应方向。五. 知识要点 1. 熵的含义是_，符号是_。 2. 焓是指_，符号为_。 3. 熵变是指_ 4. 焓变是指_ 5. 反应在时的H-TS为_。已知H=+178.3kJ，S=+160.4J 6. 在温度、压力一定的条件下，自发反应总是向_的方向进行，直至达到平衡状态。 7. 反应在298K时的H=-176.4kJ；H-TS=-91.1，则S=_。 8. 常温下，那么H-TS_0。常温下，H-TS_0。注意： 1. 焓变是判断一个反应能否自发进行的因素之一，而不是决定反应能否自发进行的唯一因素。因常温下自发进行的反应虽多为放热反应，但也有不少吸热反应也可自发进行，还有些反应低温下不能自发进行但高温下却可以自发进行。 2. 对于一个由大量粒子组成的体系，人们用熵来描述体系的混乱度，符号为S。熵值越大，体系混乱度越大。在同一条件下不同的物质有不同的熵值，而同一物体的熵值与条件有关。对同一物质来说，。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。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。许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行，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。事实证明，熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素。 3. 在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既可能与反应焓变有关，又可能与反应熵变有关，在温度、压力一定的条件下，化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的判据为H-TS。H-TS0反应不能自发进行这个判据用文字表述为：在温度、压力一定的条件下，自发反应是向H-TS0的方向进行，直至达到平衡状态。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。放热反应的焓变小于零，熵增加反应的熵变大于零，都对H-TS0做出贡献，因此放热和熵增加有利于反应自发进行。显然，放热的熵增加反应一定能自发进行。而吸热的熵减小反应一定不能自发进行。当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，可能某一因素占主导地位。焓变对反应的方向起决定性作用，H-TS0，常温、常压下反应能自发进行，熵变对反应的方向起决定性作用，H-TS0，常温、常压下反应能自发进行。此外，如果焓变和熵变的作用相反且相差不大时，温度有可能对反应的方向起决定性作用。【典型例题】 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分析：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分析：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分析：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=）。分析：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。分析：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【模拟试题】（答题时间：40分钟） 1. 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 2. 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 3. 下列反应中，熵显著增加的反应是A. B. C. D. 4. 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 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 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 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 8. 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 9. 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 10. 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 11. 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 12. 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 13. 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_。 14. 通过计算判断反应在25时能不能自发进行。（已知，） 15. 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