高二化学化学反应的方向4

第1节化学反应的方向,1理解焓变与反应方向的关系。2了解熵变的概念，知道化学反应中存在熵变。3理解熵变与反应方向的关系。4能综合运用焓变与熵变判断反应进行的方向。,一、反应的焓变与反应方向1自发过程在一定条件下，不借助 就能自动进行的过程。反之称为非自发过程。2反应的焓变与反应方向(1)多数能自发进行的化学反应是 反应。(2)有些吸热反应也能自发进行。(3)反应的焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。,外力,放热,开放探究1.体系总是向降低自身能量的方向进行变化，那么H0的反应是否均能自发进行？提示：不一定。很多H0的反应能自发进行，但也有些H S(l)S(s)。A项中CO和H2为气体，CH3OH为液体，反应中熵值减小；B项中CaCO3为固体，HCl和CaCl2为溶液，H2O为液体，CO2为气体，反应中熵值增加；C项中Cu和CuO为固体，O2为气体，反应中熵值减小；D项中NH3和HCl为气体，NH4Cl为固体，反应中熵值减小。答案：B,HTS与反应方向的关系1HTS与反应方向的关系在一定条件下，一个化学反应能否自发进行既与焓变有关又与熵变有关。HTS是温度、压强一定的条件下的判据，而在习题中常见的是恒压下温度与反应方向的关系。,2.五点说明(1)很多情况下，简单地只用焓变和熵变中的一个因素来判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们在判断反应的方向时，应该同时考虑两个因素，用HTS作为判据。(2)HTS只能用于温度、压强一定的条件下的化学反应的判断，不能用于其他条件(如温度、体积一定)的反应的判断。,(3)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和过程发生的速率。如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但只有后者可以实现。(4)在讨论过程的方向时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。如水泵可以把水从低水位升至高水位；用高温可使石灰石分解；高温高压可以使石墨转化为金刚石。实现后者的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。,(5)反应的自发性也受外界条件的影响。如常温下石灰石分解生成生石灰和二氧化碳是非自发的，但在1 273 K时，这一反应就是自发反应。,温度与反应方向的关系如下图,答案：用焦炭还原Al2O3所需温度太高，是不可能实现的，而用焦炭还原Fe2O3则可以实现。规律方法：涉及到焓变、熵变与化学反应方向的有关计算时，可依判据HTS0时反应达平衡状态，HTS0时反应不能自发进行为依据，根据题给条件计算相应数据(如反应自发进行的温度条件、反应中的H或S数值)，从而得结论。,灰锡结构松散，不能用于制造器皿；而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制造的器皿放在0 、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用(已知在0 、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应，焓变和熵变分别为H2 180.9 Jmol1；S6.61 Jmol1K1)() A会变B不会变C不能确定 D升高温度才会变,解析：在等温、等压条件下，自发反应总是向着HTS0的方向进行，直至达到平衡状态。因此，在0 、100 kPa条件下，白锡会不会变为灰锡的问题就转化为求算反应白锡灰锡的HTS的问题。HTS2 180.9 Jmol1273 K(6.61 Jmol1K1)376.37 Jmol10，因此在该条件下白锡会变为灰锡。答案：A,1下列说法中，正确的是()A凡能自发进行的反应都是易发生的反应B凡能自发进行的反应，反应速率都很大C吸热反应一定是非自发反应D吸热反应可能是自发进行的解析：自发进行只能说明反应进行的方向，不能说明反应发生的难易和快慢。由于熵增的原因，有些吸热反应也能自发进行。D正确。 答案：D,2下列反应中，熵减小的是()A2HI(g)=H2(g)I2(g)BNH4NO3爆炸：2NH4NO3(s)=2N2(g)4H2O(g)O2(g)C2O3(g)=3O2(g)D4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(l)解析：化学反应中，气体物质的量增加的反应方向为熵增加的方向，反之为熵减小的方向，所以A可认为熵不变，B、C项均为熵增加的反应，D为熵减小的反应。答案：D,3下列关于冰融化为水的过程判断正确的是()AH0，S0CH0，S0 DH0；冰融化成水，分子活动能力增强，混乱度增大，故S0。答案：C,解析：由HTS0，反应在任何温度下能自发进行；H0、S0、S0，反应在较高温度下能自发进行；H0、S0，反应在较低温度下能自发进行。答案：C,5(1)计算273 K、101.325 kPa下，1 mol冰融化时的熵变S(冰的融化热为H6 000 Jmol1)。(2)高温时空气中的N2和O2会反应生成NO而污染大气：N2(g)O2(g)=2NO(g)。试通过计算说明在1 200 的条件下，此反应能否正向自发进行？估