高中化学 第二章 第四节 化学反应进行的方向学案 新人教版选修41

化学反应进行的方向【学习目标】1.了解自发过程和化学反应的自发性。2.了解熵和熵变的概念。3.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变解释化学反应的方向。【学习过程】1化学反应方向与焓变的关系：(1)能自发进行的反应多数放热(H0)。如2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)、NH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l)(3)有些吸热反应常温下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行(H0)。如CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)(4)结论：反应的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化学反应方向与熵变的关系：(1)许多熵增的反应在常温、常压下可以自发进行。如2H2O2(aq)=2H2O(l)O2(g)、NH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l)(2)少数熵减的反应，在一定条件下也可以自发进行。如2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)(3)有些熵增的反应在常温、常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行。如CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)、C(s，石墨)H2O(g)=CO(g)H2(g)(4)结论：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。3复合判据(自由能判据)：(1)体系的自由能变化(符号为G，单位为kJ/mol)综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用作化学反应自发进行的判据，GHTS，当H0时，反应自发进行；当H0，S0，S0或H0，S、“”、“p2，则此正反应为_(填“吸热”或“放热”)反应，也是一个气体分子数_(填“减小”或“增大”)的反应，由此判断，此反应自发进行必须满足的条件_。(2)在图象反应中，T1_T2(填“”、“T1，则此正反应为_(填“吸热”或“放热”)反应。(4)在图象反应中，若T1T2，则该反应_(填“能”或“不能”)自发进行。答案与解析题号答案解析1A本题考查化学反应进行方向的判据，放热反应常常是容易进行的过程，吸热反应有些也是自发反应；自发反应的熵不一定增大，可能减小，也可能不变。过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体的条件，故选A2D该反应是吸热反应，根据焓判据是不能自发进行的，说明该反应之所以能够自发进行是由于熵增效应，并且熵增效应大于能量效应3(1)(3)能(4)减小逆反应据图像可知，该反应是放热反应，故Q0，则2CO(g)CO2(g)C(s)为放热反应，H0，且该反应S0，则当T980 K时，HTS980 K时，HTS0。(2)由题给信息，要使反应能自发进行，须有HTS0，即94.0 kJ/molT0，则T1.24103 K。(3)298 K时，HTS113.0 kJ/mol298 K69.7 kJ/mol0，因此常温下该反应能自发进行。(4)S130 J/(Kmol)233 J/(Kmol)2186.6 J/(Kmol)10.2 J/(Kmol)5(1)放热减小低温(2)放热(3)放热(4)不能反应中恒压下温度升高，(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，Hp2知，恒定温度时压强越大，(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减小的反应(abc)，即为熵减反应，ST1；温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度，平衡向左移动，则正反应为放热反应，HT1，温度越高，(C)越小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，HT2，恒压下温度越高(A)越大，说明升高温度平衡向右移动，正反应为吸热反应，H0，则HTS0，反应不能自发进行