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 鲁科版选择性必修1-鲁科版高中选择性必修1化学学案VIP免费

第1节化学反应的方向发展目标体系构建1.通过对日常生活中自发进行的过程的认知，知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。2．认识焓判据和熵判据的局限性，会用ΔH－TΔS判断反应正向自发进行的趋势。一、反应焓变与反应方向1．自发过程与自发反应自发过程自发反应含义在一定条件下，不借助外部力量就能自发进行的过程在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应特征具有方向性，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行举例高山流水，自由落体，冰雪融化钢铁生锈应用(1)可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池(2)非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和O22．反应焓变与反应方向的关系(1)多数能自发进行的化学反应是ΔH<0的反应。(2)有些ΔH>0的反应也能自发进行。(3)不能仅用反应焓变来判断反应能否自发进行。二、反应熵变与反应方向1．熵(1)概念：描述体系无序程度的一个物理量，符号为S，单位是J·mol－1·K－1。(2)特点：体系无序程度越大，体系的熵值就越大。(3)影响因素①同一物质：S(高温)＞S(低温)，S(g)＞S(l)＞S(s)。②不同物质：相同条件下不同物质具有不同的熵值，分子结构越复杂，熵值越大。③S(混合物)＞S(纯净物)。2．反应熵变3．反应熵变与反应方向(1)二者关系(2)结论：不能仅用反应熵变来判断反应能否自发进行。微点拨：熵变正负的判断(1)物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，熵变为正值，是熵增加的过程。(2)气体体积增大的反应，熵变通常都是正值，是熵增加的反应。(3)气体体积减小的反应，熵变通常都是负值，是熵减小的反应。三、用焓变与熵变综合判断反应方向1．综合判断在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合判断，判据为ΔH－TΔS。(1)判断方法(2)文字表述在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS＜0的方向进行，直至达到平衡状态。2．用ΔG＝ΔH－TΔS判断反应自发进行的可能性化学反应ΔH/(kJ·mol－1)ΔS/(J·mol－1·K－1)ΔG的大小(与0比较)能否正向自发进行2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)－78.03＋494.4ΔG一定小于0任何温度下都能正向自发进行CO(g)===C(s，石墨)＋O2(g)＋110.5－89.4ΔG一定大于0任何温度下都不能正向自发进行4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)－444.3－280.1低温时ΔG＜0低温下能正向自发进行CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)＋178.2＋169.6高温时ΔG＜0高温下能正向自发进行注：假设反应的焓变、熵变不随温度的改变而变化。3．ΔH－TΔS判据的局限性(1)只能用于判断等温、等压条件下的反应，不能用于判断其他条件(如等温、等容)下的反应。(2)只能用于判断等温、等压及除了体积功以外不做其他功条件下反应正向自发进行的趋势，并不能说明在该条件下可能正向自发进行的反应能否实际发生。微点拨：在ΔH和ΔS确定的情况下，温度有可能对反应的方向起决定作用。1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)(1)CaCO3(s)高温,CaO(s)＋CO2(g)是一个熵减过程。()(2)－10℃的水结成冰，可用熵变的判据来解释该变化过程的自发性。()(3)吸热且熵增加的反应，温度越低反应越可能自发进行。()(4)由焓变和熵变组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程。()(5)一个反应的ΔH－TΔS＝0，则该反应处于平衡状态。()提示：(1)×CaCO3分解反应是一个气体物质的量增多的反应，故为熵增过程。(2)×－10℃的水结成冰是一个熵减过程，该过程能自发进行，应用焓变的判据解释，即ΔH＜0是该过程自发进行的主要原因。(3)×当ΔH＞0、ΔS＞0，温度越高越可能使ΔH－TΔS＜0，即有利于反应自发进行。(4)√(5)√2．水的三态的熵值的大小关系正确的是()A．S(s)＞S(l)＞S(g)B．S(l)＞S(s)＞S(g)C．S(g)＞S(l)＞S(s)D．S(g)＞S(s)＞S(l)C[熵是量度体系无序(或有序)程度的物理量。同一物质，S(g)＞S(l)＞S(s)。]3．下列说法完全正确的是()A．自发进行的反应均是ΔH＜0的反应B．ΔS为正值的反应均能自发进行C．物质的量增加的反应，...