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1、第二单元化学反应的方向和限度第1课时化学反应方向学习目标定位知识内容必考要求加试要求1.自发反应的概念。2.熵变的概念。3.用熵变、焓变判断化学反应的方向。aa c课时要求1.了解自发过程和自发反应的主要特点。2.了解焓判据、熵判据的含义，会用焓变和熵变判断反应进行的方向。一、自发过程和自发反应1自发过程：在一定条件下，不借助外力而自发进行的过程。回答下列问题：(1)下列现象的发生，你认为是自发过程的是_(填字母)。A水由高处往低处流B气温升高冰雪融化C室温下，水自动结成冰D生锈的铁变光亮答案AB(2)自发过程具有的特点能量角度体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。
2、混乱度角度体系趋向于从有序状态转变为无序状态。2有下列化学反应：白磷自燃、氯化氢分解、煤燃烧、钠与水反应、酸碱中和反应，其中属于能自发进行的化学反应(简称自发反应)的是，属于放热反应的是。二、化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系1化学反应进行的方向与焓变的关系(1)分析下列反应进行的方向与H之间的关系：NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)，酸碱中和反应是放热反应，H0，常温下能自发进行。2Na(s)2H2O(l)=2NaOH(aq)H2(g)，该反应是放热反应，H0，该反应在常温下能自发进行。CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H0，该反应在常温下不能自发进行，但
3、在较高温度下能自发进行。(2)自发反应与焓变的关系多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有很多吸热反应能自发进行，因此，反应焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。2化学反应进行的方向与熵变的关系(1)熵的概念自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，体系的混乱度增大。体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是表示体系的混乱或无序程度的物理量，其符号为S。熵值越大，体系的混乱度越大。(2)影响熵大小的因素同一条件下，不同的物质熵值不同。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)。气态物质的物质的量越大，分子数越多，
4、熵值越大。(3)熵判据在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变(符号S)大于零，这个原理叫做熵增原理。在用熵变来判断过程的方向时，就称为熵判据。当S0时，反应为熵增反应，在一定条件下能自发进行。当S0时，反应为熵减反应，在一定条件下不能自发进行。(4)反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。如：2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)S39.35Jmol1K1，上述反应为熵减少的反应，但在一定条件下，该反应也能自发进行。说明“熵判据”也具有一定的局限性。(1)从焓变(能量)角度：H0，有利于反应自发进行。(3)在实际的化
5、学反应中，若H与S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下列自发反应可用焓判据来解释的是()A2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7kJmol1B(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6kJmol1DCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H178.2kJmol1答案C解析从焓变的角度分析，化学反应由高能状态向低能状态转化，使体系能量降低，表现为放热反应，较易进行。
6、考点化学反应进行的方向及其判断题点反应焓变与反应方向例2下列说法正确的是()A在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行BNH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g)H185.57kJmol1，能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的倾向C因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判据D在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向答案B解析A项，有些能使熵值增大的吸热反应可以自发进行，错误；C项，焓变和熵变均不能单独作为反应自发性的判据，错误；D项，使用催化剂只能降低反应的活化能，增大反应速率，不能改变反应
7、的方向，错误。考点化学反应进行的方向及其判断题点反应焓变、熵变与反应方向的综合三、化学反应进行的方向与自由能变化的关系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自发进行的；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)体系的自由能变化(符号为G，单位为kJmol1)综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用于化学反应自发进行的方向的判断，GHTS。2已知反应：2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)在298K、101kPa的条件下，其H113.0kJmol1，S145.3Jmol1K1。该反应_(填“能”或“不能
8、”)用于消除汽车尾气中的NO，理由为_。答案能该反应的HTS69.7kJmol10，说明该反应在理论上是可行的，所以能用于消除汽车尾气中的NO解析GHTS113.0kJmol1298K(145.3103kJmol1K1)69.7kJmol10，故理论上该反应能自发进行。(1)复合判据判断反应方向的有关规律当H0，则G0，S0，反应一定不能自发进行。当H0，S0或H0，S”“0，S0，则：该反应常温下_(填“能”或“不能”)自发进行。据本题反应数据分析，温度_(填“能”或“不能”)成为反应方向的决定因素。(3)已知CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H218kJmol1
9、，该反应能够自发进行的反应条件是_。(4)某吸热反应能自发进行，则该反应的S_(填“”或“不能(2)不能能(3)高温(4)解析(1)该反应为吸热反应，化学反应后气体的化学计量数之和增加，所以H0，S0，故低温下GHTS0，反应不能自发进行。(2)常温下石灰石不分解。该反应的H0，S0，属于熵增加的吸热反应，故在高温下该反应能够自发进行。(3)自发反应的条件是HTS0，即H0，故T，即T值较大，该反应应在高温下进行。(4)吸热反应能自发进行，即H0，HTS0，故S0。考点化学反应进行的方向及其判断题点化学反应进行方向的复合判据1知道了某过程有自发性之后，则()A可判断过程的方向B可确定过程是否一
10、定会发生C可预测过程发生完成的快慢D可判断过程的热效应答案A解析判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与反应是否会发生、反应的快慢、反应的热效应无关。考点化学反应进行的方向及其判断题点自发过程与自发反应的概念辨析2.(2018金华十校高二上学期期末调研)下列变化过程中，S0答案D解析有些吸热反应也可以自发进行，如(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)，故A错；熵变与反应的自发性有关，但不能独立地作为反应是否自发的判据，故B错；物质的量增加的反应，其混乱度不一定增加，即S不一定为正值，如2H2S(g)O2(g)=2H2O(l)2S(s)，故C错；CaCO3(s)的分解产生了
11、气体，为熵增加反应，故D正确。考点化学反应进行的方向及其判断题点反应熵变与反应方向4已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为HTS0反应不能自发进行设反应A=DEHTS(450011T) Jmol1，要防止反应发生，温度必须()A高于409KB低于136KC高于136K而低于409KD低于409K答案A解析要防止反应发生需满足HTS0的条件，解不等式得T409K，故A正确。考点化学反应进行的方向及其判断题点化学反应进行方向的复合判据5向锥形瓶中加入约20gNH4Cl晶体，在一小木块上洒少量水，将锥形瓶放在木头上，再向其中加入约40gBa(OH)28H2O，如图所示。用玻璃棒将固体充分混合均匀，静置。回答下列各问题：(1)拿起木块时
