2019-2020年高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)W案 新人教版選修4.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)W案 新人教版選修4 考綱解讀 能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向 預(yù)習(xí)提綱 一、自發(fā)過程與自發(fā)反應(yīng) 1．自發(fā)過程 （1）含義：在一定條件下，不用借助于 就可以 的過程。 （2）特點(diǎn)： 體系趨向于從 狀態(tài)轉(zhuǎn)化為 狀態(tài)（體系對外部 或者 能量） 在密閉條件下，體系有從 自發(fā)轉(zhuǎn)化為 的傾向。 2．自發(fā)反應(yīng) 在給定的一組條件下，一個反應(yīng)可以 地進(jìn)行到 程度。 二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù) 1．焓判據(jù) 用 判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。 2．熵判據(jù) （1）熵 用來度量體系 程度的物理量。熵值越大， 程度越大。符號為 。單位 。 （2）熵增原理 在于外界隔絕的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵 ，即熵變（符號為 ） 零。 （3）熵判據(jù) 用熵變來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。 3．復(fù)合判據(jù) 過程自發(fā)性只能用于判斷過程的 ，不能確定過程 和過程 。綜合考慮 和 的復(fù)合判據(jù)，將更適合與所有的過程，只根據(jù)一個方面來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是不全面的。 典型例題 【例1】過程的自發(fā)性的作用是（ ） A、判斷過程發(fā)生的速率 B、確定過程是否一定發(fā)生 C、判斷過程的方向 D、判斷過程的熱效應(yīng) 【例2】對反應(yīng)的方向起作用的因素判斷不正確的是（ ） A、有時焓變對化學(xué)反應(yīng)的方向起決定性作用 B、有時熵變對化學(xué)反應(yīng)的方向起決定性作用 C、焓變和熵變是判斷化學(xué)反應(yīng)方向的兩個主要因素 D、任何情況下，溫度都不可能對反應(yīng)的方向起決定性作用 【例3】下列過程屬于非自發(fā)性的是（ ） A、墨水?dāng)U散 B、天然氣的燃燒 C、室溫下水結(jié)成冰 D、酸和堿發(fā)生中和反應(yīng) 【例4】下列在常溫下均為非自發(fā)反應(yīng)，在高溫下仍為非自發(fā)反應(yīng)的是（ ） A、Ag2O（s）=2Ag（s）+1/2O（g） B、Fe2O3（s）+2/3C（s）=2Fe（s）+2/3CO2（g） C、N2O4（g）=2NO2（g） D、6C（s）+6H2O（l）= C6H12O6（s） 【例5】下列關(guān)于冰熔化為水的過程判斷正確的是（　 ?。? A、DH＞０，DS＜０　　　　　 　 　　 B、DH＜０，DS＞０ C、DH＞０，DS＞０ D、DH＜０，DS＜０ 同步練習(xí) 1．我們主要從三個方面討論一個化學(xué)反應(yīng)的原理，其中不屬于這三個方面的是（ ） A、反應(yīng)進(jìn)行的方向 B、反應(yīng)的快慢 C、反應(yīng)進(jìn)行的限度 D、反應(yīng)物的多少 2．下列說法正確的是（ ） A、凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，由于吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的 B、自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減少或不變 C、自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn) D、自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn) 3．自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是（ ） A、吸熱反應(yīng) B、放熱反應(yīng) C、熵增加反應(yīng) D、熵增加或者放熱反應(yīng) 4．下列說法正確的是（ ） A、放熱反應(yīng)一定是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng) B、吸熱反應(yīng)一定是非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng) C、自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定容易發(fā)生 D、有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行 5．過程的自發(fā)性的作用是（ ） A、判斷過程的方向 B、確定過程是否一定會發(fā)生 C、判斷過程發(fā)生的速率 D、判斷過程的熱效應(yīng) 6．下列過程是非自發(fā)的是（ ） A、水由高處向低處流 B、天然氣的燃燒 C、鐵在潮濕空氣中生銹 D、室溫下水結(jié)成冰 7．水的三態(tài)的熵值的大小關(guān)系正確的是（ ） 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) 8．下列過程屬于熵增加的是（ ） A、一定條件下水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài) B、高溫高壓條件下使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石 C、散落的火柴的無序排列 D、CO點(diǎn)燃時生成CO2 9．已知石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為C（石墨、s）+ O2(g)= CO2(g) ΔH2=－393.5kJ/mol，C（金剛石、s）+ O2(g)= CO2(g) ΔH2=－395. 4kJ/mol。關(guān)于石墨和金剛石的相互轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（ ） A、石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進(jìn)行的過程 B、金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進(jìn)行的過程 C、相同質(zhì)量時，石墨比金剛石能量低 D、相同質(zhì)量時，金剛石比石墨能量低 10．250℃和1.01105Pa時，反應(yīng) 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)；△H=+56.76kJ/mol，自發(fā)進(jìn)行的原因是（ ） A、是吸熱反應(yīng) B、是放熱反應(yīng) C、是熵減少的反應(yīng) D、熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng) 11．碳酸銨［(NH4)2CO3］在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對其說法中正確的是（ ） A、其分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大 B、其分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量 C、其分解是吸熱反應(yīng)，據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解 D、碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解 12．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的熵變的敘述正確的是（ ） A、化學(xué)反應(yīng)的熵變與反應(yīng)的方向無關(guān) B、化學(xué)反應(yīng)的熵變直接決定了反應(yīng)的方向 C、熵值增大的反應(yīng)都是混亂度增大的反應(yīng) D、熵值增大的反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行 13．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性敘述中正確的是（ ） A、焓變小于0而熵變大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的 B、焓變和熵變都小于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的 C、焓變和熵變都大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的 D、熵變小于0而焓變大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的 14．下列反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的吸熱反應(yīng)的是（ ） A、NaOH+HCl==NaCl+H2O B、NH4Br(s)==NH3(g)+HBr(g) C、2CO+O2==2CO2 D、C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g) 15．科學(xué)家根據(jù)體系存在著力圖使自身能量趨于 和由 變?yōu)? 的自然現(xiàn)象，提出了互相關(guān)聯(lián)的 判據(jù)和 判據(jù)，為最終解決上述問題提供了必要的依據(jù)。 16．在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的 增大，這個原理也叫做 原理。在用來判斷過程的方向時，就稱為 判據(jù)。不難理解，即使是同一物質(zhì)，應(yīng)該存在著 時的熵值最大， 時次之， 時最小的這樣一種普遍規(guī)律。 17．由 判據(jù)(以焓變?yōu)榛A(chǔ))和 判據(jù)組合而成的 判據(jù)，將更適合于所有的過程。 18．試解釋“硝酸銨溶于水的過程是吸熱過程，但卻能自發(fā)進(jìn)行?！? 19．由能量判據(jù)(以焓變?yōu)榛A(chǔ))(符號為△H，單位為kJ/mol)和熵判據(jù)(符號為△S，單位為Jmol－1K－1)組合而成的復(fù)合判據(jù)，即體系自由能變化(符號為△G，單位為kJ/mol)將更適合于所有過程的自發(fā)性判斷。公式為△G=△H－T△S(T指開爾文溫度)；若△G＜0，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。電子工業(yè)中清洗硅片上的SiO2(s)的反應(yīng)是：SiO2(s)+4HF(g)==SiF4(g)+2H2O(g) △H(298.15K)=－94.0kJmol－1 △S(298.15K)=－75.8Jmol－1K－1 設(shè)△H和△S不隨溫度而變化，試求此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度條件。 參考答案 預(yù)習(xí)提綱 一、自發(fā)過程與自發(fā)反應(yīng) 外力 自動進(jìn)行 高能 低能 做功 釋放 有序 無序 自發(fā) 顯著 二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù) 焓變 混亂 混亂 S Jmol-1K-1 增大 △S 大于 方向 是否一定發(fā)生 發(fā)生的速率 焓判據(jù) 熵判據(jù) 典型例題 【例1】C 【例2】D 【例3】C 【例4】D 【例5】C 同步練習(xí) 1. D 2. C 3. D 4. D 5. A 6. D 7. C 8. C 9. BC 10. D 11. A 12. C 13. A 14.BD 15. 最低 “有序” “無序” 焓 熵 16. 熵 熵增大 熵 氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài) 17. 能量 熵 復(fù)合 18. 硝酸銨溶于水后形成自由移動的銨根離子和硝酸根離子增加體系的混亂度，且混亂度的影響大于能量變化的影響 19. 解：△G＝△H－T△S ＝－94.0kJmol－１－T（－0.0758kJmol－１K－１）＜0 T＜94.0kJmol－１/0.0758kJmol－１K－１＝1240K 答：此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度是小于1240K