化學反應的方向（學生版）人教2019選擇性必修1 高二化學 精講專練 學案

第11第11講化學反應的方向知識導航知識導航課前引入自然界有一些過程是自發(fā)進行的，而且是有方向性的。自然界有一些過程是自發(fā)進行的，而且是有方向性的。例如，水總是自發(fā)地從高處流向低處，放在書包里的耳機線總是自發(fā)地纏繞到一起，而相反的過程卻不能自發(fā)進行。有些化學反應也是自發(fā)進行的，而且具有方向性。那么，如何判斷化學反應自發(fā)進行的方向呢?知識精講知識精講一、自發(fā)過程與自發(fā)反應1．自發(fā)過程：在一定條件下，不需借助外力就能____________的過程。（1）特點：①高能狀態(tài)→低能狀態(tài)（對外做功或釋放熱量）；②有序→無序（無序體系更加穩(wěn)定）。（2）實例：高山流水，自由落體，冰雪融化。2．自發(fā)反應：在給定的條件下，可以____________到顯著程度的化學反應。如：鋼鐵生銹。3．特征：具有____________，即過程的某個方向在一定條件下自發(fā)進行，而該過程逆方向在該條件下肯定不能自發(fā)進行。思考與交流：自發(fā)反應不需要任何條件就能自發(fā)進行嗎？二、焓判據(jù)1．放熱過程中體系能量_______，ΔH_______，具有自發(fā)的傾向。2．實驗發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)放熱反應是可以自發(fā)進行的。如：Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)ΔH=-216.8kJ/mol3．有些吸熱反應也可以自發(fā)進行，如Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應是吸熱的，但是這個反應卻是可以自發(fā)進行的，故不能只根據(jù)放熱或者吸熱來判斷化學反應的方向，焓變只是影響反應方向的一種因素。三、熵判據(jù)1．熵的定義描述體系_____________的物理量，一般用S表示。熵值越大，體系的混亂度_______。2．熵的大小同種物質(zhì)的熵值與其存在狀態(tài)有關(guān)，S(g)____S(l)____S(s)。3．熵判據(jù)體系的混亂度（即熵值）增加，ΔS＞0，反應有自發(fā)的傾向。有些熵減的過程也能自發(fā)進行，如乙烯聚合為聚乙烯的反應，故熵變只是影響反應方向的一種因素。四、復合判據(jù)（自由能ΔG）1.定義：在等溫、等壓條件下的封閉體系中，自由能的變化ΔG=ΔH﹣TΔS。(單位為kJ/mol)2.判斷標準：（1）當ΔG<0時，反應能自發(fā)進行；（2）當ΔG=0時，反應處于平衡狀態(tài)；（3）當ΔG>0時，反應不能自發(fā)進行。情況焓變熵變自由能變化反應能否自發(fā)進行①ΔH＜0ΔS＞0__________________②ΔH＞0ΔS＜0__________________③ΔH＜0ΔS＜0__________________④ΔH＞0ΔS＞0__________________對點訓練對點訓練題型一：自發(fā)過程與自發(fā)反應【例1】下列過程是非自發(fā)的是A．水由高處向低處流B．氯氣和溴化鉀溶液的反應C．鐵在潮濕空氣中生銹D．室溫下水結(jié)成冰題型二：熵的大小比較【變2】判斷下列反應的熵值的變化，在橫線上填入“增大”“減小”或“不變”。(1)：_______。(2)：_______。題型三：自由能判斷反應進行的方向【變3-1】下列說法不正確的是A．室溫下不能自發(fā)進行，說明該反應的B．放熱及熵增加的反應，一定能自發(fā)進行C．已知反應，高溫下為自發(fā)過程，低溫下為非自發(fā)過程D．知道了某過程有自發(fā)性之后，則可確定過程是否一定會發(fā)生【變3-2】現(xiàn)有兩個熱化學反應方程式：(l)+H2(g)(l)ΔH＞0①(l)+2H2(g)(l)ΔH＜0②下列說法正確的是A．反應①②中都存在：ΔS＞0B．反應①一定不能自發(fā)進行C．在通常情況下，①②都能自發(fā)進行D．反應②高溫時，可自發(fā)進行【例5】已知體系自由能變化時反應能自發(fā)進行．兩個氫化反應的與溫度的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是A．反應①的B．反應②在時的反應速率很快C．溫度大于時，反應①能自發(fā)進行D．反應②的【變5-2】已知異丁烯與HCl發(fā)生加成反應有兩種可能，反應歷程及能量變化如圖1、圖2所示：

下列說法錯誤的是A．反應①比反應②速率快B．過渡態(tài)Ⅰ比過渡態(tài)Ⅱ穩(wěn)定C．異丁烯與HCl發(fā)生加成反應的主要產(chǎn)物為(CH3)3CClD．異丁烯與HCl發(fā)生加成反應是放熱反應，故能自發(fā)進行【例6】回答下列問題：(1)用釕的配合物作催化劑，一定條件下可直接光催化分解，發(fā)生反應：，該反應的?H________(填“>”或“<”，下同)0，?S_______0，在低溫下，該反應________(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。(2)超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層?？茖W家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學方程式為。反應在常溫下能夠自發(fā)進行，則反應的?H______(填“>”或“<”)0。(3)已知在、時石灰石分解反應的、。①常溫下，該反應________(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。②據(jù)本題反應數(shù)據(jù)分析，溫度________(填“能”或“不能”)成為反應進行方向的決定因素。(4)已知，該反應能夠自發(fā)進行的反應條件是______。(5)某吸熱反應能自發(fā)進行，則該反應的?S_____(填“>”或“<”)0。提分特訓提分特訓【題1】下列說法正確的是A．在常溫下，放熱反應能自發(fā)進行吸熱反應不能自發(fā)進行B．，能自發(fā)進行的原因是＞0C．焓變和熵變均可以單獨作為反應自發(fā)性的判斷依據(jù)D．在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑可以改變化學反應進行的方向【題2】下列說法中正確的是A．吸熱反應反應一定不能發(fā)生反應B．某吸熱反應能自發(fā)進行，因此該反應是熵增反應C．需要加熱才能發(fā)生的反應，一定是吸熱反應D．催化劑可以改變反應進行的方向【題3】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)性的一個重要因素D．焓變是決定反應是否具有自發(fā)性的唯一因素【題4】在工業(yè)生產(chǎn)中，對能夠發(fā)生的化學反應，研究和選擇合適的反應條件才有實際意義。恒溫恒壓下，下列過程一定不能自發(fā)進行的是A．4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H<0B．CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)△H<0C．2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H>0D．2H2O(1)+O2(g)=2H2O2(aq)△H>0【題5】下列對化學反應預測不正確的是選項化學方程式已知條件預測AW(s)＋G(g)=2Q(g)任何溫度都自發(fā)進行ΔH＜0B4M(s)＋N(g)＋2W(l)=4Q(s)常溫下自發(fā)進行ΔH＞0B3C(s)＋CaO(s)=CaC2(s)＋CO(g)常溫下不能自發(fā)進行ΔH＞0D2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)常溫下能夠自發(fā)進行ΔH＜0A．A B．B C．C D．D【題6】判斷正誤(1)ΔH＜0，ΔS＞0的反應在溫度低時不能自發(fā)進行_______(2)一定溫度下，反應MgCl2(l)Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH＞0、ΔS＞0_______(3)反應NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進行，則該反應的ΔH＜0_______(4)2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進行，則該反應的ΔH＞0_______(5)SO2(g)=S(g)＋O2(g)ΔH＞0，ΔS＞0，該反應不能自發(fā)進行_______(6)SO2(g)＋2H2S(g)=3S(s)＋2H2O(l)ΔH＜0，低溫下能自發(fā)進行_______(7)常溫下，反應C(s)＋CO2(g)=2CO(g)不能自發(fā)進行，則該反應的ΔH＞0_______(8)在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑可以改變化學反應進行的方向_______(9)放熱過程有自發(fā)進行的傾向性，但并不一定能自發(fā)進行，吸熱過程沒有自發(fā)進行的傾向性，但在一定條件下也可自發(fā)進行_______(10)NH4HCO3(g)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)ΔH=185.57kJ·mol-1能自發(fā)進行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向_______提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】下列說法正確的是A．非自發(fā)的反應一定可以通過改變條件使其成為自發(fā)反應B．相同物質(zhì)的量的同種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最小，固態(tài)時熵值最大C．反應在室溫下可自發(fā)進行，則該反應的D．恒溫恒壓下，且的反應一定不能自發(fā)進行【練2】以下判斷正確的是A．C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H＞0，該反應常溫下不能自發(fā)B．2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)△H＜0，該反應高溫才能自發(fā)C．自發(fā)反應的熵一定增大，非自發(fā)反應的熵一定減小D．放熱反應都可以自發(fā)進行，而吸熱反應不能自發(fā)進行【練3】對于化學反應能否自發(fā)進行，下列說法中錯誤的是A．非自發(fā)過程在一定條件下可能變成自發(fā)過程B．若△H>0，△S＜0，任何溫度下都不能自發(fā)進行C．若△H＜0，△S>0，任何溫度下都能自發(fā)進行D．需要加熱才能夠進行的過程肯定不是自發(fā)過程【練4】下列關(guān)于化學反應方向及其判據(jù)的說法中正確的是A．1molSO3在不同狀態(tài)時的熵值：S[SO3(s)]>S[SO3(1)]>S[SO3(g)]B．常溫下，反應C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自發(fā)進行，則該反應的ΔH>0C．放熱反應都可以自發(fā)進行，而吸熱反應不能自發(fā)進行D．2KClO3(s)=2KCl(s)+3CO2(g)ΔH>0能否自發(fā)進行與溫度無關(guān)【練5】下列關(guān)于判斷過程的方向的說法正確的是A．所有自發(fā)進行的化學反應都是放熱反應B．自發(fā)反應在任何條件下都能發(fā)生C．由焓判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復合判據(jù)，將更適合于所有的過程D．同一物質(zhì)的固，液、氣三種狀態(tài)的熵值相同【練6】判斷下列說法的正誤。①的反應一定能自發(fā)進行_______②的反應一定不能自發(fā)進行_______③常溫下，晶體與晶體的反應可自發(fā)進行________④常溫下，反應可自發(fā)進行_______⑤反應的焓變是影響反應能否自發(fā)進行的一個因素__