化学反应的方向和限度学案【DOC范文整理】

1、化学反应的方向和限度学案第二单元化学反应的方向和限度第1课时 化学反应的方向目标要求1. 了解自发过程和化学反应的自发性。2.通过“有序”和“无序”的对比，了解熵和熵变的概念。3.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵 变说明化学反应的方向。一、化学反应的方向.化学反应具有方向性，许多化学反应的正反应能自发 进行，而其逆反应无法自发进行。.自发反应：在一定条件下无需外界帮助就能自动进行 的反应。二、判断化学反应方向的依据.能量判据自然界中的自发过程，都有由能量较高状态向能量较低 状态转化的倾向；绝大多数放热反应都能自发进行，且反应 放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全

2、。反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。.熵判据熵 用来度量体系混乱程度的物理量。熵值越大，混乱程度 越大。符号为S。单位：j?ol - 1? 1。熵值大小的比较同一种物质不同状态时熵值大小为S> S> So熵变：反应前后体系熵的变化，符号为 So若发生变化后体系的混乱度增大，该过程的 S>0,反之， SO,反应自发进行； S0时，反应自发进行。当厶H>0, SO, S>0时，反应在较高温度下自发进行。知识点一能量判据.实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是A. 所有的放热反应都是自发进行的B. 所有的自发反应都是放热的c .

3、焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D.焓变是决定反应是否具有自发性的惟一判据答案 c解析 多数能自发进行的反应都是放热反应，并不是所有自发进行的反应都是放热反应，既然说“多数”，必定存 在特例，所以只能说“焓变是影响反应是否具有自发性的一 个重要因素，但不是唯一因素”。.下列自发反应可用焓判据来解释的是A. 2N2o5=4No2+ o2A H=+ 56.7j ?ol - 1B. 2co3=NH4Hco升 NH3A H=+ 74.9j ?ol - 1c. 2H2+ o2=2H2o H=- 286j ?ol - 1D. caco3=cao + co2 H=+ 178.2j ?ol 1答案

4、c解析 从焓变的角度分析，化学反应有由高能状态向低 能状态转化、使体系能量降低的趋势，表现为放热反应较易 进行。知识点二熵判据.碳酸铵2co3在室温下就能自发的分解产生氨气，对 其说法正确的是A. 碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的 熵增大B. 碳酸铵分解是因为外界给予了能量c.碳酸铵分解是吸热反应，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 A解析 2co3的分解为吸热反应，而吸热反应不易自发进 行；根据焓变与熵变对化学反应的共同影响，该反应熵值一 定增大。.摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的 熵。试比较下列两组物质摩尔熵的大小顺序。相同条件下的气态

5、甲醇、乙醇、丙醇。气态苯、液态苯、固态苯。答案 ss>s解析 一般来讲，组成物质的原子种类相同时，一个分 子中的原子数目越多，其混乱度就越大，熵值也越大；对于 同一种物质，s>s>s根据以上的规律可知，对于，ss>s知识点三复合判据.某反应：A=B+ c在室温下不能自发进行，在高温下 能自发进行，对该反应过程 H、 s的判断正确的是A. Hv 0、 Sv 0B. H> 0、 Sv 0c. Hv 0、 S> 0D. H> 0、 S>0答案 D解析 由题意知：该反应在室温下不能自发反应，而高 温下能自发进行。根据 H和S对反应方向的共同影响可 推知：

6、 H>0, S>0。.下列反应中，常温常压下一定不能自发进行的是A. 2clo3=2cl + 3o2 H=- 78.03j ?ol - 1 S=+ 1110j ?ol - 1?- 1B. co=c + 12o2 H= 110.5j ?ol - 1 S=- 89.36j ?ol - 1?- 1c. 4Fe2 + 2H2o+ o2=4Fe3 H= 444.3j ?ol - 1 S= 280.1j ?ol 1? 1D. NH4Hco3 cH3cooH=co2+ cH3cooNH4+ H2o H= 37.30j ?ol 1 S=+ 184.05j ?ol 1? 1答案 B练基础落实.下列说

7、法中正确的是A. 凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的B. 自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小 或不变的反应c .自发反应在恰当的条件下才能实现D.自发反应在任何条件下都能实现答案 c解析放热反应常常是容易进行的过程，吸热反应有些 也是自发的；自发反应的熵不一定增大，可能减小，也可能 不变；过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现 还要看具体的条件，能量判据和熵判据要综合考虑利用，不 能简单地单一使用。故选 c。.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

8、减小D. 25 C、1.01 X 105Pa 时，2N2o5=4No務 o2 是熵增 的反应答案 c解析 体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过程 为熵增过程，故c错误。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，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变化的 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答案 D解析 根据题意 H= 0, S>0,由4 H TA S推

9、知该 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。.已知在等温条件下，化学反应方向的判据为：A H- TA S0,反应能逆向自发进行。设反应A=D+ E A H- TA S= j ?ol 1,要防止反应发生，温度必须A.高于409B.低于136c .高于136而且低于409D.低 于409答案 A.25 C 和 1.01 X 105Pa 时，反应 2N2o5=4No2+ o2 H=+ 56.7j/ol，自发进行的原因是A.是吸热反应B.是放热反应c .是熵减少的反应 D.熵增大效应大于能量效应答案 D练方法技巧.石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为c + o2=co2 H=

10、393.51j ?ol 1c + o2=co2 H= 395.41j ?ol 1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进行的过程B. 金刚石转化成石墨是自发进行的过程c .金刚石比石墨更稳定D.金刚石比石墨能量低答案 B解析由热化学方程式可知，石墨比金刚石能量低，1ol石墨转化为1ol金刚石需吸收1.9j的热量，金刚石转化为 石墨是放热反应，因此金刚石转化为石墨是自发进行的过 程。物质所具有的能量越低越稳定。点拨：那些不用借助外力就可以自动进行的自发过程的 共同特点是：体系趋于从高能状态转变为低能状态，这就是 所谓的能量判据。但是自动进行的自发反应不一定都是由

11、高 能状态到低能状态的过程，例如，硝酸铵溶于水。因而只使 用能量判据来确定变化过程的方向是片面的。对具体反应需 应用能量判据和熵判据综合进行分析，即凡是能够使体系能 量降低、熵增大的方向就是化学反应容易进行的方向。.汽车尾气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+ 2co=N2+ 2co2，在 298、100Pa 下， H=- 113j?ol - 1, S=- 145j ?ol - 1?- 1。下列说法中错误的是A. 该反应中反应物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

12、高温和催化剂条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.汽车尾气中的这两种气体会与人体血红蛋白结合而使人中毒思路点拨：解答本题要注意以下两点：利用 G= H TA S判断反应的方向。注意反应发生的条件。答案 B解析 因为 2No+ 2co=N2+ 2co2 , 298 时， H=-113j/ol, S=- 145j?ol - 1?- 1,说明该反应为放热反应，且是熵减的反应，生成物的总能量低于反应物的总能量。常 温时 G= H- TA S=- 113j ?ol - 1 - 298 X = - 69.79j ? ol - 1p2,则此正反应为 反应，也是一个气体分子数的反

13、应，由此判断，此反应自发进行，必须满足的条件是。在图象反应口中，T1T2,该正反应为 反应。在图象反应川中，若 T1>T2,贝U该反应能否自发进行？答案放热减少低温 > 放热能自发进行解析本题涉及图象的分析及化学平衡的移动和反应进行的方向等知识点。反应I中恒压下温度升高，a减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，A Hp2知恒定温度时压强越大，a越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减少的反应，即为熵减反应，AST2;温度越高，平衡时 c的物质的量越小，即升高温度平 衡向左移动，则正反应为放热反应，A HT2,恒压下温度越高a越小，说明升高温度平衡向左移动，

14、正反应为放热反 应，A Hv逆。知识点二转化率.在某温度下，将 2olA和3olB充入一密闭容器中发生 反应：aA+ Bc+ D, 5in后达平衡。已知各物质的平衡浓度关 系为ca?c = c?c。若在温度不变的情况下，将容器的容积扩 大为原来的10倍，A的转化率不发生变化， 则B的转化率为A. 60%B 24%c 12%D 40%答案 D.在一定条件下，So2和02发生如下反应：2So2+ o22So3 H0,请回答下列问题：在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c = 1ol ?L 1,c = 2.4ol ?L 1。达到平衡后，的转化率为 60%此时N的转 化率为;若反应温度升高，的转化率

15、;若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c= 4ol ?L1 , c = aol ?L 1;达到平衡后，c = 2ol ?L 1, a=。若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c = c= bol ?L1，达到平衡后，的转化率为 。思路点拨：解答本题要把握以下两点：运用三段式求出平衡转化率。温度不变平衡常数不变。答案 25%增大 6 41.4%解析+ NP + Q起始浓度ol ?L 1400转化浓度ol ?L 11 x 60% 1 x 60% 1 x 60% 1x 60%平衡浓度ol ?L 10.480.60.6N 的转化率为 0.6ol ?L 12.4ol ?L 1 x 100%= 25%由

16、于该反应正反应吸热，温度升高，增大，平衡右移， 则的转化率增大。温度不变，平衡常数不变，=0.6 x 0.60.4 x 1.8 = 2 x24 2 X a 2 二 12, a= 6。根据的结果，设的转化率为x，则=bx x bxb 1 xx b 1 x二 12,贝» x1 x = 12, x = 41.4%。.某温度下，将H2和I2各0.1ol的气态混合物充入10L 的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c = 0.008ol ?L1。求该反应的平衡常数在上述温度下，该容器中若通入 H2和12蒸气各0.2ol , 试求达到化学平衡状态时各物质的浓度。答案平衡常数为0.25c = c

17、= O.OI60I ?L 1, c = O.OO80I ?L 1解析依题意可知，平衡时c= O.OO80I ?L 1,消耗c=0.002ol ?L 1,生成 c = 0.004ol ?L 1H2 + I22HI起始时各物质浓度0.010.0100.008平衡时各物质浓度0.008 0.004=c2 HI c H2 |c 12 二 0.00420.0082 = 0.25。依题意可知，c = 0.02ol ?L 1, c = 0.02ol ?L 1设H2的消耗浓度为x，则：H2 + I22HI平衡时物质浓度0.02 x 0.02 x x因为不随浓度发生变化，只与温度有关，则有：=c2 HI c H

18、2 Ic H2 二 2x 20.02x 2 = 0.25 ,解得 x = 0.004ol ?L 1。平衡时 c = c = 0.016ol ?L 1,c = 0.008ol ?L 1。.合成氨反应N2+ 3H22NH3在某温度下达到平衡时，各 物质的浓度是 c = 3ol?L 1，c = 9ol?L 1，c = 4ol?L 1， 求： 该温度时的平衡常数； N2、H2的起始浓度。答案二 7.32 X 10 3 c = 5ol ?L 1 c = 15ol ?L 1解析=c2 NH3 c N2 |c3 H2 二 423X 93 =7.3 X 10 3N2+H2NH3起始 xy0平衡 3ol ?L

19、1 9ol ?L 1 ol ?L 1 x 3oly-9ol ?L 1ol ?L- 1x 34 = 12 x = 5ol ?L 1y 94 = 32 y = 15ol ?L 1.在一个容积为500L的密闭容器中，充入 5olH2和2olco。在一定温度和一定压强下，发生如下反应：H2+ cocH3oH,经过5in后达到平衡状态。若此时测得cH3oH蒸气的浓度为 2ol ?L 1,求：以H2的浓度变化表示的该反应的速率；达平衡时co的转化率；该温度下的。答案 v = 0.8ol ?L 1?in 10%0.028L2 ?ol 2解析 设co反应的浓度为x，则H2反应的浓度为2x , 由题意可得：c = 5ol/0.5L = 10ol ?L 1,c = 2ol/0.5L = 4ol ?L 1,H2 + co cH3oH起始浓度：10ol ?L 14ol ?L 10反应浓度：2xx2ol ?