2022年高考化学一轮复习 化学反应进行的方向教案

2022年高考化学一轮复习 化学反应进行的方向教案 教学目标 1.能用焓变和熵变说明化学反应的方向。知识梳理科学家根据体系中存在着使体系总能量趋向于 ，也就是H 0的趋势，也存在使体系由有序向无序转化（S 0）的自然现象，提出了焓判据和熵判据。 一.焓变与自发反应的关系焓变（H）作为判断反应自发性的依据：若H0，反应 自发进行；若H0，自发进行，而 能自发进行。思考1：与下表对比，你找出的规律是否正确？ 化学反应反应焓变(KJ/mol)S4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)H=-444.3 0NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)H=37.3 0CaCO3(s)=CaO(S)+CO2(gH=178.2 0二.熵变与自发反应的关系熵指的是 ，用 表示。作为固液气三态的熵值比较大小顺序为 。思考2：为何物质的溶解是自发过程？（请用熵变来解释）) 思考3：看你找出的规律是否正确？化学反应S(Jmol1K1)2H2O2（aq）=2H2O(l)+O2(g)57.16NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)184CaCO3(s)=CaO(S)+CO2(g)169.6C(s, 石墨)+H2O（g）=CO2(g)+H2(g)133.82Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)-39.35结论： 三.自发反应的判断依据焓变（焓判据）只能判断 ，熵变（熵判据）只能判断 。思考4：下表列入了反应的自发性的一些情况。反应热熵值所属反应的自发性反应举例放热放热吸热吸热增大减小增大减小任何温度都自发进行较低温时自发进行高温时自发进行任何温度都不能自发进行2H2O2（l）=2H2O（l）+O2（g）NH3（g）+HCl（g）=NH4Cl（s）CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）结论：二者的复合判据才是自发反应的判断标准。二者对反应方向的影响存在着关系：HTS0 逆反应自发进行。疑难点拨但是，实践表明：有些吸热过程(H 0)亦能自发进行。例如，水的蒸发，NH4Cl溶于水以及Ag2O的分解等都是吸热过程，但在298K、标准态下均能自发进行： NH4Cl(s) = NH4+(aq) + Cl(aq)； H (298 K)= 14.7 kJmol-1Ag2O(s) = 2Ag(s) + 1/2O2(g)；H (298 K)= 31.05 kJmol-1 CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)； H (298 K)= 178.32 kJmol-1对于CaCO3的分解反应 在298K、标准态下反应是非自发的。但当温度升高到约1123K时，CaCO3的分解反应就变成自发过程，而此时反应的焓变仍近似等于178.32kJmol-1,(温度对焓变影响甚小)。由此可见，把焓变作为反应自发性的普遍判据是不准确、不全面的。因为除了反应焓变以外，体系混乱度的增加和温度的改变，也是许多化学和物理过程自发进行的影响因素。二、如何利用“H-TS”判断化学反应的自发性我们知道反应的自发性不仅与焓变和熵变有关，而且还与温度条件有关。化学反应的方向是焓变和熵变共同影响的结果，判断依据为H-TS，即依据H-TS的值的大小判断。H-TS又称自由能，符号G，G=H-TS，在等温等压下，自由能变化(G)的正负决定着化学反应进行的方向和程度。而G又与H、S及T密切相关。关系如下：知能训练1. (2004年连云港模拟题)2003年10月15日，我国“神舟”五号载人飞船成功发射。航天飞船是用铝粉与高氯酸铵的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应：2NH4ClO4 N2+4H2O+Cl2+2O2；H0。下列对该反应的叙述不正确的是A.高氯酸铵的水溶液呈酸性 B.该反应属于分解反应、氧化还原反应、放热反应C.该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量D.反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能2.下列反应中熵减少的是A食盐晶体溶于水 B氢气在氧气中燃烧生成液态水C碳酸氢铵分解 D水蒸气冷凝为水3.闪电时空气中的N2和O2会发生反应：N2（g）+O2（g） 2NO2（g），已知该反应的H 180.50 kJmol1S 247.7Jmol1K1 ，若不考虑温度对该反应焓变的影响，则下列说法中正确的是A在1000时，此反应能自发进行 B在1000时，此反应不能自发进行C该反应能自发进行的最低温度约为730D该反应能自发进行的最高温度约为730K6(1)如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时 热量，H 0； (2) 反之，如果反应物所具有的总能量 生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时 热量，H 0。7.汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃烧不完全所产生的一氧化碳，它们是现代化城市的重要大气污染物。为了减轻大气污染，人们提出以下反应来治理汽车尾气：2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g) 你能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？（已知在298K，100kPa，该反应H -113.0 kJmol1，S -145.3 Jmol1K1)