高二化学专题二化学反应方向及限度.doc

高二化学专题二 第二单元化学反应的方向和限度第一课时 化学反应的方向与判断依据目标要求：1、了解化学反应方向与熵变、焓变之间的关系 2、 掌握化学反应方向的判断依据教学重点；化学反应方向的判断依据教学过程：启发 自然界发生的过程都有一定的方向性。例如水往低处流，冰在室温下融化，铁在潮湿的空气中易生锈等。与自然界中的许多变化一样，化学反应也具有方向性。一、化学反应的方向阅读教材39页记住自发反应的定义1、自发过程： 2、自发反应： 交流与讨论 判断下列反应室温下能否自发进行，能自发进行的反应，写出相应的化学方程式：1、水分解成氢气与氧气的反应 2、氯气与溴化钾溶液的反应 3、乙烯与溴单质的反应 4、绿色植物的光合作用 思考与讨论下列反应一定条件下都能自发进行，分析其原因3Fe(s) + 2O2(g)Fe3O4(s)； H = -1118.4 kJmol-1C(s) + O2(g)CO2(g)； H = -393.509 kJmol-1CH4(g) + 2O2(g)CO2(g) + 2H2O(l)； H = -890.36 kJmol-1二、判断化学反应方向的依据1、化学反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一在研究各种体系的变化过程时，人们发现自然界的自发过程一般都朝着 的方向进行。显然，能量越 ，体系的状态就越 。化学反应一般亦符合上述能量最低原理。绝大多数 反应都能自发进行，而且反应放出热量越 ，体系能量 得也越 ，反应也越完全。思考：自发反应的H 一定小于零吗？你知道下面反应常温下能否自发进行吗？NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) H(298K)= 37.30kJ/mol你知道吗：有些吸热过程(H0)亦能自发进行硝酸铵溶于水是一个 过程，但在常温下能自发进行；碳酸钙分解时要 热量，但该反应在高温下 进行。小结： H O有利于 ，自发反应H ， 是反应能否自发进行的一个因素,但不是 因素。分析为什么有些吸热过程亦能自发进行呢? 以NH4C1的溶解为例说明：NH4Cl晶体中的NH4+和Cl-，在晶体中的排列是整齐、有序的。晶体投入水中后，形成水合离子(以aq表示)并在水中扩散。在NH4Cl溶液中，无论是NH4+(aq)、Cl-(aq)还是水分子，它们的分布情况比NH4C1溶解前要混乱得多。自然界中的物理和化学的自发过程一般都朝着混乱程度(简称混乱度)增大的方向进行。2、体系的混乱度是决定化学反应能否自发进行的另一因素 阅读教材41页注意搞清楚以下概念：（1）熵 符号 注：a、在一个有大量微粒所形成的体系，微粒间无规则排列程度越大，体系的熵 。b、熵值越大，体系的混乱度 c、物质的聚集状态不同其熵值 ，同种物质的熵值(g) (L) (s)。（2）熵变 符号 说明：熵与焓一样，化学反应的熵变(S)与反应焓变(H)的计算原则相同，只取决于反应的始态和终态，而与变化的途径无关。练习：下列情况的熵变减小的是：（ ）A、物质从气态变为液态，再变为固态；B、反应前后气体的物质的量增加的反应；C、晶体溶于水； D、墨水扩散过程小结：（1）大多数自发进行的反应趋向于使体系的混乱度 的倾向（2）固体溶解、气体扩散的过程S 0 （3）产生气体的反应、气体的物质的量增大的反应S 0 思考：自发反应一定是熵增加的反应吗？高温2Al(s)+Fe2O3(s)Al2O3(s)+2Fe(s) S=39.35Jmol-1K-1 上述反应的S O有利于 ，自发反应S , 熵变是反应能否自发进行一个因素,但不是 因素。结论：判断反应能否自发进行，必须从 与 两个角度进行分析， 和 共同制约着化学反应进行的方向。体系能量 和混乱度 都能促使反应自发进行。3、自发反应的判据：HT SCaCO3(s) = CaO (s) +CO2 (g)这个反应能否自发进行？依据是什么?已知： H(298K)=178.2KJmol -1 , S(298K)=169.6Jmol-1K-1归纳： 讨论完成下表 情 况反应能否自发进行H0H0 S0 S0低温时高温时H0 S0低温时高温时结论：化学反应的方向的判断方法在温度和压强一定的条件下，化学反应方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，化学反应方向的判据是：H-TS（1）H-TS 0，反应能自发进行（2）H-TS 0，反应不能自发进行（3）H-TS 0，反应达到平衡即：体系存在力图使自身能量趋于“最低”（“高能状态”到“低能状态”）和“有序”变为“无序”的自然现象练习：教材42页交流与讨论巩固练习：1、下列说法不正确的是 （ ）A. 焓变是与反应能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的反应是放热反应。B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热D. 一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关2、下列反应中，熵减小的是 （ ）A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g) D. 2CO(g)2C(s)O2(g)3.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.散落的火柴的无序排列 D.CO点燃时生成CO24.水的三态的熵值的大小关系正确的是 ( ) A.Sm(s)Sm(l)Sm(g) B.Sm (l)Sm(s)Sm(g)C.Sm(g)Sm(l)Sm(s) D.Sm(g)Sm(s)Sm (l) 5.自发进行的反应一定是 ( ) A.吸热反应 B.放热反应 C.熵增加反应 D.熵增加或者放热反应 6.下列关于化学反应的自发性叙述中正确的是 ( ) A.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的 B.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的C.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的 D熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的7下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是 ( ) A.化学反应的熵变与反应的方向无关 B.化学反应的熵变直接决定了反应的方向C.熵值增大的反应都是混乱度增大的反应 D.熵值增大的反应都能自发进行8下列说法正确的是 ( ) A.放热反应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.有些吸热反应也能自发进行9.碳酸铵(NH4)2CO3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.其分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大 B.其分解是因为外界给予了能量C.其分解是吸热反应，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10.250和1.01105Pa时，反应 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)；H=56.76kJ/mol，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。11.下列反应是自发进行的吸热反应的是 ( ) A.NaOH+HCl=NaCl+H2O B.NH4Br(s)=NH3(g)+HBr(g)C.2CO+O2=CO2 D.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)12.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨、s)+ O2(g)= CO2(g) H2= 393.5kJ/mol，C(金刚石、s)+ O2(g)= CO2(g) H2= 395.4kJ/mol。关于石墨和金刚石的相互转化，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.金刚石转化石墨成金刚石是自发进行的过程C.相同质量时，石墨比金刚石能量低 D.相同质量时，金刚石比石墨能量低4