第二單元化學反應的方向和限度 第1課時化學反應的方向 閱讀思考 自主檢測 任務一 快速閱讀課本第42頁至第43頁 回答下列問題 1 什么是 自發(fā)反應 非自發(fā)反應 提示 在一定溫度和壓強下 不需外界幫助就能自動進行的反應為自發(fā)反應 在一定溫度和壓強下 需要外界做功才能進行的反應為非自發(fā)反應 2 自發(fā)過程與體系的能量有什么關(guān)系 提示 自然界中的很多自發(fā)過程 無論是物理過程還是化學過程 都有由能量較高狀態(tài)向較低狀態(tài)轉(zhuǎn)化的傾向 3 焓變與反應的自發(fā)性有什么關(guān)系 該關(guān)系適應于所有的化學反應嗎 提示 對于化學反應 絕大多數(shù)放熱反應 h0 也能自發(fā)進行 閱讀思考 自主檢測 任務二 認真閱讀教材第44頁到第46頁第1段的內(nèi)容 分別完成下列任務 1 什么是熵 什么是熵變 熵變的符號是什么 熵變的正負有何含義 提示 熵是衡量體系混亂度的物理量 反應前后體系熵的變化叫做反應的熵變 符號是 s 如果發(fā)生變化后體系的混亂度增大 該過程 s 0 反之 s 0 2 自發(fā)過程與體系的混亂度有什么關(guān)系 試舉例說明 提示 變化過程中 體系的混亂度增大 有利于反應自發(fā)進行 例如 碳酸鈣分解生成二氧化碳氣體 氯化銨與氫氧化鋇晶體反應生成氨氣 這些反應都是混亂度增大的自發(fā)反應 閱讀思考 自主檢測 3 如何利用焓變和熵變判斷反應能否自發(fā)進行 提示 1 h0的反應 任何時候反應都能自發(fā)進行 2 h 0 s0 s 0的反應能否自發(fā)進行 與溫度有關(guān) 閱讀思考 自主檢測 1 下列過程屬于非自發(fā)的是 a 水由高處向低處流b 室溫下水結(jié)成冰c 氣體從高密度向低密度擴散d 煤氣的燃燒答案 b2 下列有利于反應自發(fā)進行的是 反應吸熱 反應放熱 反應后熵增加 反應后熵減小a b c d 答案 b 探究問題 知識點撥 重點難點 重要考向 1 如果某反應具有自發(fā)性 該反應就一定會發(fā)生嗎 提示 反應的自發(fā)性只能用于判斷反應發(fā)生的方向 不能確定反應是否一定會發(fā)生和反應發(fā)生的快慢 如涂有防銹漆和未涂防銹漆的鋼制器件 其發(fā)生腐蝕過程的自發(fā)性是相同的 但只有后者可以實現(xiàn) 2 對于有氣體參與的化學反應 其熵變與反應前后氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量有何關(guān)系 提示 對于有氣體參與的化學反應 氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的化學反應 其熵變通常是正值 是熵增大的反應 反之 氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量減小的化學反應通常是負值 是熵減小的反應 3 如何來判斷化學反應的方向 提示 從能量最低原理 熵增原理 溫度影響等方面研究 探究問題 知識點撥 重點難點 重要考向 1 化學反應的方向與能量的關(guān)系 1 多數(shù)自發(fā)進行的化學反應是放熱反應 例如 在常溫 常壓下 氫氧化亞鐵被氧化為氫氧化鐵的反應是自發(fā)的 反應放熱 4fe oh 2 s 2h2o l o2 g4fe oh 3 s h 298k 444 3kj mol 1 2 有不少吸熱反應也能自發(fā)進行 例如 nh4hco3 s ch3cooh aq co2 g ch3coonh4 aq h2o l h 298k 37 30kj mol 1 氯化銨固體與氫氧化鋇晶體反應等 3 有一些吸熱反應在室溫條件下不能自發(fā)進行 但在較高溫度下能自發(fā)進行 如碳酸鈣受熱分解 因此 反應焓變是與反應能否自發(fā)進行有關(guān)的一個因素 但不是唯一因素 探究問題 知識點撥 重點難點 重要考向 2 反應熵變與反應方向的關(guān)系 1 許多熵增加的反應在常溫 常壓下可以自發(fā)進行 產(chǎn)生氣體的反應 氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的反應 熵變通常都是正值 為熵增反應 2 有些熵增的反應在常溫 常壓下不能自發(fā)進行 但在較高溫度下可以自發(fā)進行 3 有些熵值減小的過程在一定條件下也可以自發(fā)進行 如 10 的液態(tài)水會自動結(jié)冰成為固態(tài) 這是熵減的過程 鋁熱反應在一定條件下可以自發(fā)進行 這是熵減的反應 因此反應熵變是與反應能否自發(fā)進行有關(guān)的又一個因素 但也不是唯一因素 探究問題 知識點撥 重點難點 重要考向 3 焓變和熵變對反應方向的共同影響焓變和熵變都與反應自發(fā)性有關(guān) 又都不能獨立地作為反應自發(fā)性的判據(jù) 要判斷反應進行的方向 必須綜合考慮體系的焓變和熵變 可以利用自由能的變化進行判斷 即 g h t s 1 g0 反應一定能自發(fā)進行 若 h0 s 0 高溫下可自發(fā)進行 2 g 0 反應不能自發(fā)進行 3 g 0 反應處于平衡狀態(tài) 重點難點 重要考向 考向一 考向二 考向一化學反應進行的方向與焓變 熵變的關(guān)系 例題1 2016南京測試 碳酸銨 nh4 2co3 在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣 對其說法正確的是 a 碳酸銨分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體 使體系的熵增大b 碳酸銨分解是因為外界給予了能量c 碳酸銨分解是吸熱反應 根據(jù)能量判據(jù)也能說明它能自發(fā)分解d 碳酸鹽都不穩(wěn)定 都能自發(fā)分解解析 碳酸銨分解是吸熱反應 所以根據(jù)能量判據(jù)它是不能自發(fā)分解的 其自發(fā)分解能夠發(fā)生主要是因為體系中氨氣 二氧化碳氣體和水的生成使熵增大的緣故 答案 a規(guī)律方法點撥 s 0的自發(fā)反應適合于用熵判據(jù)來解釋其自發(fā)性 而能量判據(jù)更適合于解釋 h 0的自發(fā)反應 重點難點 重要考向 考向一 考向二 成功體驗1下列說法不正確的是 a 體系有序性越高 熵值就越低b 自發(fā)過程可能導致體系的熵增大c 吸熱反應不可以自發(fā)進行d 同種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大解析 反應的焓變不是決定反應能否自發(fā)進行的唯一因素 有些熵增的吸熱反應也可以自發(fā)進行 答案 c 重點難點 重要考向 考向一 考向二 考向二反應方向判斷的復合判據(jù) 例題2 下列反應中 在高溫下不能自發(fā)進行的是 解析 根據(jù)題意 a b c中的三個反應雖然是吸熱反應 但均是熵增加的過程 在高溫下可能自發(fā)進行 而d中的反應是一個熵減小的吸熱反應 高溫時 h t s 0 故不能自發(fā)進行 答案 d 重點難點 重要考向 考向一 考向二 規(guī)律方法點撥過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向 不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率 例如金剛石有向石墨轉(zhuǎn)化的傾向 但是能否發(fā)生 什么時候發(fā)生 多長時間才能完成 這便不是能量判據(jù)和熵判據(jù)能解決的問題了 重點難點 重要考向 考向一 考向二 成功體驗2導學號22014027已知 nh4 2co3 s nh4hco3 s nh3 g h 74 9kj mol 1 下列說法中正確的是 a 該反應中熵變 焓變皆大于0b 該反應是吸熱反應 因此一定不能自發(fā)進行c 碳酸鹽分解反應中熵增加 因此任何條件下所有碳酸鹽分解一定能自發(fā)進行d 能自發(fā)進行的反應一定是放熱反應 不能自發(fā)進行的反應一定是吸熱反應解析 該反應 h 0 s 0 高溫下能自發(fā)進行 s 0的反應不一定能自發(fā)進行 反應放熱有利于反應自發(fā)進行 但能自發(fā)進行的反應不一定是放熱反應 不能自發(fā)進行的反應也不一定是吸熱反應 答案 a 1234 1 實驗證明 多數(shù)能自發(fā)進行的反應都是放熱反應 對此說法的理解 正確的是 a 所有的放熱反應都是自發(fā)進行的b 所有的自發(fā)反應都是放熱的c 焓變是影響反應是否具有自發(fā)性的一種重要因素d 焓變是決定反應是否具有自發(fā)性的判據(jù)解析 多數(shù)能自發(fā)進行的反應都是放熱反應 并不是所有自發(fā)進行的反應都是放熱反應 既然說 多數(shù) 必定存在特例 答案 c 1234 2 下列過程不能用熵判據(jù)判斷的是 a 氯化銨與結(jié)晶氫氧化鋇混合研磨 很快會聞到刺激性氣味b 冬天一杯熱水很快變冷c 有序排列的火柴散落時成為無序排列d 多次洗牌以后 撲克牌毫無規(guī)律地混亂排列的概率大解析 熱水變冷能自發(fā)進行 但這個過程是熵減的過程 答案 b 1234 3 下列反應在一定條件下不