化学反应速率和化学平衡学案5

化学反应速率和化学平衡学案5

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时间:2018-07-18

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1、第四节 化学反应进行的方向一、自发过程与自发反应1.自发过程(1)含义:在一定条件下,不用借助于外力就可以自动进行的过程。(2)特点:①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在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。2.自发反应在给定的一组条件下,一个反应可以自发地进行到显著程度。二、化学反应进行方向的判据1.焓判据(能量判据)放热反应过程中体系能量降低,因此具有向最低能量状态进行的倾向,科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向,这就是焓判据(能量判据)。2.熵判据(1)熵:用来度量体系混乱程度的物理量。熵值越大,混乱程度越大。符号为S

2、。单位:J·mol-1·K-1。(2)熵值大小的比较:同一种物质在不同状态时的熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。(3)熵增原理:在与外界隔绝的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即熵变(符号ΔS)大于零。(4)熵判据:用熵变来判断反应进行的方向。3.复合判据过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。综合考虑焓判据和熵判据的复合判据,将更适合于所有的过程,只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。                   知识点一 自发过程与自发反应1.下列过程是非自发的是(  )A.水由高处向低处流B.天然气的燃烧C.铁

3、在潮湿的空气中生锈D.水在室温下结冰答案 D解析 自然界中水由高处向低处流、天然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、冰在室温下融化,都是自发过程,其逆过程都是非自发过程。2.实验证明,多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是(  )A.所有的放热反应都是自发进行的B.所有的自发反应都是放热的C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D.焓变是决定反应是否具有自发性的惟一判据答案 C解析 多数能自发进行的反应都是放热反应,但并不是所有能自发进行的反应都是放热反应,既然说“多数”,必定存在特例,所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素,但不是惟一因素。知识

4、点二 化学反应进行方向的判据3.碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气,对其说法正确的是(  )A.碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大B.碳酸铵分解是因为外界给予了能量C.碳酸铵分解是吸热反应,根据能量判据不能自发分解D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解答案 A解析 (NH4)2CO3的分解为吸热反应,而吸热反应不易自发进行;根据焓变与熵变对化学反应的共同影响,该反应熵值一定增大。4.摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的熵。试比较下列两组物质摩尔熵的大小顺序。(1)相同条件下的气态甲醇、乙醇、丙醇。(2)气态苯、液态苯、固态苯。答案 (1)S

5、(气态甲醇)S(液态苯)>S(固态苯)解析 一般来讲,组成物质的原子种类相同时,一个分子中的原子数目越多,其混乱度就越大,熵值也越大;对于同一种物质,S(g)>S(l)>S(s)。根据以上的规律可知,对于(1),S(气态甲醇)S(液态苯)>S(固态苯)。1.对于化学反应方向的判断,下列说法中正确的是(  )A.温度、压强一定时,放热的熵减小的反应一定能自发进行B.温度、压强一定时,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向C.反应焓变是决定反应能否进行的惟一因素D.固体

6、的溶解过程与熵变无关答案 B解析 化学反应的方向由焓变和熵变共同决定,不能仅用焓变或熵变判断反应的方向。                 2.下列说法错误的是(  )A.NH4NO3溶于水是自发过程B.同一种物质气态时熵值最大,液态时次之,而固态时最小C.借助于外力能自发进行的过程,其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态D.由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合而成的复合判据,更适合于所有的过程答案 C3.下列对熵的理解不正确的是(  )A.同种物质气态时熵值最大,固态时熵值最小B.体系越有序,熵值越小;越混乱,熵值越大C.与外界隔离的体系,自发过程将导致体系的熵减小D.25

7、℃、1.01×105Pa时,2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)是熵增的反应答案 C解析 体系都有从有序自发转变为无序的倾向,此过程为熵增过程,故C错误。4.在图中A、B两容器里,分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开(如图所示),两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是(  )A.此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向进行的变化过程,即熵增大的过程B.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出C

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