221　化學(xué)反應(yīng)的方向?qū)W案高二上學(xué)期化學(xué)選擇性必修1

第一課時化學(xué)反應(yīng)的方向?qū)W習(xí)目標(biāo)1.能認識物質(zhì)是運動和變化的，知道化學(xué)變化需要一定的條件，知道化學(xué)反應(yīng)是有方向的。2.知道化學(xué)反應(yīng)的方向與反應(yīng)的焓變和熵變有關(guān)，學(xué)會應(yīng)用焓判據(jù)和熵判據(jù)分析化學(xué)反應(yīng)進行的方向。一、自發(fā)反應(yīng)1.自發(fā)過程(1)自然界中有一些過程是自發(fā)進行的，而且是有方向性的。(2)自發(fā)過程的特點①體系趨向于從能量較高狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰枯^低狀態(tài)(體系對外部做功或者釋放熱量)。②在密閉條件下，體系有從有序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向。2.自發(fā)反應(yīng)(1)概念：在一定條件下能________的反應(yīng)，稱之為自發(fā)反應(yīng)。(2)特點：具有________，即許多化學(xué)反應(yīng)的正反應(yīng)能自動進行，而其逆反應(yīng)無法自動進行。1.下列說法正確的是()A.能自發(fā)進行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生B.非自發(fā)反應(yīng)一定不能發(fā)生C.能自發(fā)進行的反應(yīng)也可能沒有發(fā)生D.常溫下，2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2H2↑＋O2↑，即常溫下水的分解反應(yīng)是自發(fā)反應(yīng)2.下列反應(yīng)屬于非自發(fā)反應(yīng)的是()A.鐵與稀鹽酸反應(yīng)B.氫氣在氧氣中燃燒生成水C.水分解變成氫氣和氧氣D.氨氣和氯化氫相遇變成氯化銨【題后歸納】(1)自發(fā)反應(yīng)是指該反應(yīng)過程有自發(fā)進行的傾向，但不一定能夠?qū)嶋H發(fā)生，發(fā)生時速率也不一定大，非自發(fā)反應(yīng)在一定條件下也可能發(fā)生。如煤的燃燒是自發(fā)反應(yīng)，但在常溫下不能自發(fā)進行。(2)自發(fā)過程可以是物理過程，不一定是自發(fā)反應(yīng)；而自發(fā)反應(yīng)一定是自發(fā)過程。二、化學(xué)反應(yīng)進行方向的判據(jù)1.反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向(1)放熱反應(yīng)：大多數(shù)都能________。(2)吸熱反應(yīng)：有些也能自發(fā)進行。(3)結(jié)論：判斷化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進行，不能直接用放熱(ΔH＜0)或吸熱(ΔH＞0)作為判斷依據(jù)。2.反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向(1)熵①定義：衡量一個____________的物理量，其符號為________。②特點：混亂度越大，體系越無序，體系的熵值就________。③影響因素a.同一物質(zhì)：S(高溫)>S(低溫)；S(g)>S(l)>S(s)。b.相同條件下的不同物質(zhì)：分子結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，熵值越大。c.S(混合物)>S(純凈物)。(2)熵變①定義：反應(yīng)前后體系熵值的變化，記為ΔS。②熵增或熵減的判斷a.物質(zhì)由固態(tài)到液態(tài)、由液態(tài)到氣態(tài)或由固態(tài)到氣態(tài)的過程，ΔS________0，是熵__________的過程。b.氣體體積增大的反應(yīng)，熵變通常都是ΔS__________0，是熵________的反應(yīng)。氣體體積減小的反應(yīng)，熵變通常都是ΔS________0，是熵________的反應(yīng)。(3)熵變與反應(yīng)方向①熵________有利于反應(yīng)的自發(fā)進行。②某些熵________的反應(yīng)在一定條件下也能自發(fā)進行。③不能直接用熵增大(ΔS＞0)或熵減小(ΔS＜0)來判斷化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進行。3.化學(xué)反應(yīng)方向的判斷(1)焓變(ΔH)和熵變(ΔS)都與反應(yīng)自發(fā)性有關(guān)，但都不能獨立地作為反應(yīng)能否自發(fā)進行的判斷依據(jù)。要判斷反應(yīng)的方向，必須綜合考慮體系的焓變和熵變。(2)判斷反應(yīng)方向的依據(jù)不僅與ΔH、ΔS有關(guān)，還與溫度有關(guān)，其表達式為ΔH－TΔS。4.溫度對化學(xué)反應(yīng)方向的影響當(dāng)焓變和熵變的作用相反且相差不大時，溫度有可能對反應(yīng)的方向起決定性的作用，溫度與反應(yīng)方向的關(guān)系如圖所示：1.下列說法正確的是()A.物質(zhì)的量增加的反應(yīng)ΔS為正值B.ΔS為正值的反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)C.放熱反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)D.ΔH和ΔS均為正值，當(dāng)溫度升高時反應(yīng)可能自發(fā)2.(2023·長沙高二月考)下列說法正確的是()A.非自發(fā)的反應(yīng)一定可以通過改變條件使其成為自發(fā)反應(yīng)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(yīng)NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進行，則該反應(yīng)的ΔH<0D.恒溫恒壓下，ΔH<0且ΔS>0的反應(yīng)一定不能自發(fā)進行3.(2023·清華大學(xué)附中高二期中)25℃和1.01×105Pa時，2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝56.76kJ/mol，該反應(yīng)能自發(fā)進行的原因是()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)大于焓效應(yīng)4.已知S的單位是J·mol－1·K－1下列反應(yīng)中，一定不能自發(fā)進行的是()A.2KClO3(s)=2KCl(s)＋3O2(g)ΔH＝－78.03kJ·mol－1ΔS＝1110J·mol－1·K－1B.2CO(g)=2C(s，石墨)＋O2(g)ΔH＝110.5kJ·mol－1ΔS＝－89.36J·mol－1·K－1C.4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)=4Fe(OH)3(s)ΔH＝－444.3kJ·mol－1ΔS＝－280.1J·mol－1·K－1D.NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)=CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)ΔH＝37.301kJ·mol－1ΔS＝184.05J·mol－1·K－1

1.下列關(guān)于自發(fā)反應(yīng)的敘述中，正確的是()A.自發(fā)反應(yīng)的逆過程在相同條件下也必定是自發(fā)的B.鐵在潮濕的空氣中生銹屬于非自發(fā)反應(yīng)C.自發(fā)過程可以是物理過程，不一定是自發(fā)反應(yīng)，而自發(fā)反應(yīng)一定是自發(fā)過程D.自發(fā)反應(yīng)與外界條件無關(guān)2.下列說法中正確的是()A.在常溫下，放熱反應(yīng)一般能自發(fā)進行，吸熱反應(yīng)都不能自發(fā)進行B.反應(yīng)NH4HCO3(s)=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)向混亂度增大的方向轉(zhuǎn)變的傾向C.焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，所以焓變和熵變均可以單獨作為反應(yīng)能否自發(fā)進行的判據(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(xué)反應(yīng)進行的方向3.某反應(yīng)2AB(g)C(g)＋3D(g)在高溫時能正向自發(fā)進行，其逆反應(yīng)在低溫時能正向自發(fā)進行，則該反應(yīng)的正反應(yīng)的ΔH、ΔS應(yīng)為()A.ΔH＜0、ΔS＞0 B.ΔH＜0、ΔS＜0C.ΔH＞0、ΔS＞0 D.ΔH＞0、ΔS＜04.下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進行的是()A.CO(g)=C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)B.2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)C.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)D.MgCO3(s)=MgO(s)＋CO2(g)5.正確判斷反應(yīng)自發(fā)進行的方向?qū)τ谏a(chǎn)實踐具有重要的意義?；卮鹣铝袉栴}：(1)用釕的配合物作催化劑，一定條件下可直接光催化分解CO2，發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)，該反應(yīng)的ΔH________(填“>”、“<”或“＝”，下同)0，ΔS________0，在低溫下，該反應(yīng)________(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。科學(xué)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，反應(yīng)方程式為2NO＋2CO2CO2＋N2。反應(yīng)在常溫下能夠自發(fā)進行，則反應(yīng)的ΔH________(填“>”、“<”或“＝”)0。(3)某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進行，則該反應(yīng)的ΔS________(填“>”或“<”)0。第一課時化學(xué)反應(yīng)的方向一、2.(1)自動進行(2)方向性對點訓(xùn)練1.C[反應(yīng)有自發(fā)性只能說明反應(yīng)過程有自發(fā)進行的傾向，不能確定該反應(yīng)是否實際發(fā)生和該反應(yīng)發(fā)生速率，故能自發(fā)進行的反應(yīng)不一定能迅速發(fā)生，能自發(fā)進行的反應(yīng)在一定條件下也可能沒有發(fā)生，A項錯誤，C項正確；在一定條件下，非自發(fā)反應(yīng)也可能發(fā)生，如常溫下水的電解，B、D項錯誤。]2.C二、1.(1)自發(fā)進行2.(1)①體系混亂度S②越大(2)②a.>增大b.>增大<減小(3)①增大②減小對點訓(xùn)練1.D[根據(jù)ΔH－TΔS<0時自發(fā)，當(dāng)ΔH、ΔS均為正值時，只有當(dāng)溫度T升高，ΔH－TΔS才可能小于零。]2.C[ΔH>0且ΔS<0的反應(yīng)，即使改變條件也不能自發(fā)進行，A錯誤；熵是指體系的混亂程度，相同物質(zhì)的量的同種物質(zhì)：S(g)>S(l)>S(s)，B錯誤；反應(yīng)能自發(fā)進行的判據(jù)是ΔH－TΔS<0，由反應(yīng)方程式NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)可知，該反應(yīng)的ΔS<0，要使ΔH－TΔS<0，必須滿足ΔH<0，C正確；恒溫恒壓下，ΔH<0且ΔS>0的反應(yīng)，ΔH－TΔS<0，反應(yīng)一定可以自發(fā)進行，D錯誤。]3.D[根據(jù)ΔH－T·ΔS判斷，反應(yīng)能自發(fā)進行，必須滿足ΔH－T·ΔS＜0。2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝56.7kJ/mol，是一個吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，反應(yīng)能夠自發(fā)進行，必須滿足ΔH－T·ΔS＜0，所以ΔS＞0，且熵增效應(yīng)大于焓效應(yīng)，故選D。]4.B[A項為放熱的熵增大反應(yīng)，在任何溫度下都有ΔH－TΔS<0，因此該反應(yīng)一定能自發(fā)進行，A項錯誤；B項為吸熱的熵減小反應(yīng)，在任何溫度下都有ΔH－TΔS>0，故該反應(yīng)一定不能自發(fā)進行，B項正確；C項為放熱的熵減小反應(yīng)，在低溫時可能有ΔH－TΔS<0，因此該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進行，C項錯誤；D項