2018高中化学第二章化学反应速率和化学平衡第四节化学反应进行的方向导学案新人教版选修4

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1、第四节　化学反应进行的方向[学习目标定位]　了解自发过程和自发反应的主要特点，了解焓判据、熵判据的含义，会用焓变和熵变判断反应进行的方向。一　自发过程和自发反应1.根据是否有外力作用，过程可分为自发过程和非自发过程。自发过程是在一定条件下，不借助外力而自发进行的过程。回答下列问题：(1)下列现象的发生，你认为是自发过程的是________(填字母)。A.水由高处往低处流B.气温升高冰雪融化C.室温下，水自动结成冰D.生锈的铁变光亮答案　AB(2)自发过程具有的特点①能量角度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混乱

2、度角度体系趋向于从有序状态转变为无序状态。2.有下列化学反应：①白磷自燃、②氯化氢分解、③煤燃烧、④钠与水反应、⑤酸碱中和反应，其中属于能自发进行的化学反应(简称自发反应)的是①④⑤，属于放热反应的是①③④⑤。归纳总结关于自发反应的理解二　化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系1.化学反应进行的方向与焓变的关系(1)分析下列反应进行的方向与ΔH之间的关系：①NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)，酸碱中和反应是放热反应，ΔH<0，常温下能自发进行。②2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)，该

3、反应是放热反应，ΔH<0，常温下能自发进行。③NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)　ΔH>0，该反应在常温下能自发进行。④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH>0，该反应在常温下不能自发进行，但在较高温度下能自发进行。(2)自发反应与焓变的关系多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有很多吸热反应能自发进行，因此，反应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.化学反应进行的方向与熵变的关系(1)熵的概念自发过程的体系趋向于由

4、有序转变为无序，体系的混乱度增大。体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是表示体系的混乱或无序程度的物理量，其符号为S。熵值越大，体系的混乱度越大。(2)影响熵大小的因素①同一条件下，不同的物质熵值不同。②同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如对同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。③物质的量越大，分子数越多，熵值越大。(3)熵判据在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变(符号ΔS)大于零，这个原理叫做熵增原理。在用熵变来判断过程的方向时，就称为熵判据。①当ΔS>0时，反应为熵增反应，在一定条件下能自发进行

5、。②当ΔS<0时，反应为熵减反应，在一定条件下不能自发进行。(4)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。如：2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔS＝－39.35J·mol－1·K－1，上述反应为熵减少的反应，但在一定条件下，该反应也能自发进行。说明“熵判据”也具有一定的局限性。归纳总结化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系(1)从焓变(能量)角度：ΔH<0，有利于反应自发进行。(2)从熵变角度：ΔS>0，有利于反应自发进行。(3)在实际的化学反应中，若ΔH与ΔS符号相同时

6、，对化学反应的方向的影响作用出现矛盾，因此，在分析一个具体化学反应自发进行的方向时，不能孤立地使用焓判据或熵判据来分析，否则，可能会得出错误的结论。1.下列自发反应可用焓判据来解释的是(　　)A.2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋56.7kJ·mol－1B.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝＋74.9kJ·mol－1C.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1D.CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋178.2kJ·mol－1答案　

7、C解析　从焓变的角度分析，化学反应由高能状态向低能状态转化，使体系能量降低的趋势，表现为放热反应较易进行。2.碳铵(NH4HCO3)在室温下就能自发地分解产生氨气，下列有关说法中正确的是(　　)A.碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大B.碳铵分解是因为外界给予了能量C.碳铵分解是吸热反应，根据焓判据，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　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

8、现还要看具体的条件。故选A。三　化学反应进行的方向与自由能变化的关系1.用焓变和熵变的复合判据判断反应的方向(1)由焓判据知放热反应是易进行的；由熵判