高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 第1节 化学反应的方向学案 鲁科版选修4-鲁科版高二选修4化学学案VIP专享VIP免费

第1节化学反应的方向[学习目标定位]1.了解熵和熵变的概念。2.理解焓变与反应方向、熵变与反应方向的关系。3.能综合运用焓变与熵变判断反应进行的方向。一、反应焓变、熵变与反应方向1.反应焓变与反应方向(1)分析下列反应进行的方向与ΔH之间的关系①NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)，酸碱中和反应是放热反应，ΔH<0，常温下能自发进行。②2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)，该反应是放热反应，ΔH<0，常温下能自发进行。③NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)ΔH>0，该反应在常温下能自发进行。④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH>0，该反应在常温下不能自发进行，但在较高温度下能自发进行。(2)反应焓变与反应方向的关系①能自发进行的化学反应多数是放热反应，ΔH<0。②有些吸热反应在室温下能自发进行。③反应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。2.反应熵变与反应方向的关系(1)熵的概念熵是用来描述体系混乱度大小的物理量，其符号为S。熵值越大，体系的混乱度越大。(2)影响熵大小的因素①同一条件下，不同的物质熵值不同。②同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。(3)反应熵变①概念：反应产物总熵和反应物总熵之差称为反应熵变，符号为ΔS。②正负判断依据a.气体体积增大的反应，熵变通常都是正值，是熵增加的反应。b.气体体积减小的反应，熵变通常都是负值，是熵减小的反应。(4)反应熵变与反应方向①熵增加有利于反应的自发进行。②某些熵减小的反应在一定条件下也能自发进行。③熵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。化学反应方向与焓变、熵变的关系(1)从焓变(能量)角度：ΔH<0，有利于反应自发进行。(2)从熵变角度：ΔS>0，有利于反应自发进行。(3)在实际的化学反应中，若ΔH与ΔS符号相同时，对化学反应的方向的影响作用出现矛盾，因此，在分析一个具体化学反应自发进行的方向时，不能孤立地使用焓判据或熵判据来分析，否则，可能会得出错误的结论。例1已知下列过程都能自发进行，其中不能用“焓判据”解释的是()A.2Na(s)＋Cl2(g)===2NaCl(s)ΔH<0B.C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH<0C.2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)===2NH3(g)＋CaCl2(s)＋2H2O(l)ΔH>0D.2Mg(s)＋O2(g)===2MgO(s)ΔH<0答案C解析焓判据是指ΔH<0的反应有利于自发进行，C项反应的ΔH>0，按焓判据反应不能自发进行，而题给条件是能自发进行，所以不能用“焓判据”解释该反应为自发反应。考点化学反应的方向及其判断题点反应焓变与反应方向规律总结一般常温下自发进行的放热反应，焓变对反应方向起决定性作用。例2碳铵(NH4HCO3)在室温下就能自发地分解产生氨气，下列有关说法中正确的是()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，根据焓判据，不能自发分解D.碳酸盐都不稳定，都能自发分解答案A解析放热反应常常是容易进行的过程，吸热反应有些也是自发反应；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。考点化学反应的方向及其判断题点反应熵变与反应方向规律总结一般常温下自发进行的吸热反应，熵变对反应方向起决定性作用。二、焓变与熵变对反应方向的共同影响1.用焓变和熵变的复合判据判断反应的方向(1)由焓判据知放热反应是易进行的；由熵判据知熵值增加是自发的。很多情况下用不同的判据判定同一个反应，可能会出现相反的判断结果。(2)在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔH－TΔS<0的方向进行，直至达到平衡状态。ΔH－TΔS<0反应能自发进行ΔH－TΔS＝0反应达到平衡状态ΔH－TΔS>0反应不能自发进行(3)温度与反应方向的关系图为2.已知反应：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在298K、101kPa的条件下，其ΔH＝－113.0kJ·mol－1，ΔS＝－145.3J·mol－1·K－1。该反应______(填“能”或“不能”)用于消除汽车尾气中的NO，理由为________________________________________________________________________。答案能该反应的ΔH...