高中化学 2.4化学反应进行的方向学案新人教版选修4 .doc

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1、第四节　化学反应进行的方向学习目标：1　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2、会用焓变和熵变判断反应进行的方向。前置作业1．自发过程和自发反应自发过程自发反应含义在一定条件下，不用借助外力作用就能自发进行的过程在给定的一组条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应特征具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，而其逆方向在该条件下是肯定不能自发进行的举例高山流水，自由落体运动钢铁生锈应用(1)可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池(2)非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电

2、将水分解为H2和O22．化学反应进行的方向与焓变的关系(1)根据下图，回答有关问题。①图1表示的反应能量，为热反应，体系能量由到，趋向，该过程一般自发进行。②图2表示的反应能量，为热反应，体系能量由到，趋向，根据自发过程的特点，该反应一般自发进行。(2)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，ΔH0，常温下能自发进行。②2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)，该反应是放热反应，ΔH0，常温

3、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，该反应在常温下自发进行，但在较高温度下自发进行。(3)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。3．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、转变为，体系的混乱度。体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是表示体系的程度的物理量，其符号为S。熵值越大，体系的越大。(2)影响熵大小的因素①同一条件下，不同的物质熵值。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)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。在用来判断过程的方向时，就称为熵判据。①当ΔS>0时，反应为反应，在一定条件下能自发进行。②当ΔS<0时，反应为反应，在一定条件下不能自发进行

5、。(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。变式训练1．下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是(　　)A．化学反应的焓变与其反应的方向无关B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向C．反应焓变为正值时不利于反应自发进行D．焓变为负值的反应都能自发进行2．汽车尾气(含

6、烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)。由此可知，下列说法中正确的是(　　)A．该反应是熵增大的反应B．该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂C．该反应常温下能自发进行，高温和催化剂条件只是加快反应的速率D．该反应常温下能自发进行，因为正反应是吸热反应　化学反应进行的方向与自由能变化的关系4．用焓变和熵变的复合判据判断反应的方向(1

7、)由焓判据知放热反应是易进行的；由熵判据知熵值增加是自发的。很多情况下用不同的判据判定同一个反应，可能会出现相反的判断结果。(2)体系的自由能变化(符号为ΔG，单位为kJ·mol－1)综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用于化学反应自发进行的方向的判断，ΔG＝ΔH－TΔS。(3)在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔG＝ΔH－TΔS<0的方向进行，直到达平衡状态。ΔH－TΔS<0　反应能自发进行ΔH－TΔS＝0　反应达到平衡状态ΔH－TΔS>0　反应不能自发进行3．判断下列反应在常温常压下能自发进行的是_

8、_______(填序号)。(1)2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)　ΔH＝－78.03kJ·mol－1　ΔS＝＋494.4J·mol－1·K－1(2)CO(g)===C(s，石墨)＋O2(g)　ΔH＝＋110.5kJ·mol－1　ΔS＝－89.36J·mol－1·K－1(3)4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)　ΔH＝－444.3kJ·mo