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化学苏教版选修4同步教学案--专题2 化学反应速率与化学平衡（3份）

※基本信息※
- 资料类型：教(学)案
- 教材版本：不限
- 适用学校：不限
- 所需点数：1点
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- 更新时间：2011-09-06 08:04:22
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※资料简介※
第二单元化学反应的方向和限度
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　         第1课时　化学反应的方向

[目标要求]　1.了解自发过程和化学反应的自发性。2.通过“有序”和“无序”的对比，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，能用焓变和熵变说明化学反应的方向。

一、化学反应的方向
1．化学反应具有方向性，许多化学反应的正反应能自发进行，而其逆反应无法自发进行。
2．自发反应：在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应。
二、判断化学反应方向的依据
1．能量判据
自然界中的自发过程，都有由能量较高状态向能量较低状态转化的倾向；绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。
反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
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。单位：J•mol－1•K－1。
(2)熵值大小的比较
同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)＞S(l)＞S(s)。
(3)熵变：反应前后体系熵的变化，符号为ΔS。
若发生变化后体系的混乱度增大，该过程的ΔS>0，反之，ΔS<0。
(4)熵变与化学反应自发性关系
ΔS>0，反应自发进行；ΔS<0，反应不能进行。化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。
3．复合判据
体系能量降低(ΔH<0)和混乱度增大(ΔS>0)都有促使反应自发进行的倾向，判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变。在恒温、恒压时：
(1)当ΔH<0，ΔS>0时，反应自发进行。
(2)当ΔH>0，ΔS<0时，反应不能自发进行。
(3)当ΔH<0，ΔS<0时，反应在较低温度下自发进行。
(4)当ΔH>0，ΔS>0时，反应在较高温度下自发进行。

知识点一　能量判据
1．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，并不是所有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，但不是唯一因素”。
2．下列自发反应可用焓判据来解释的是(　　)
A．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)    ΔH＝＋56.7 kJ•mol－1
B．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝＋74.9 kJ•mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH＝－286 kJ•mol－1
D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)   ΔH＝＋178.2 kJ•mol－1
答案　C
解析　从焓变的角度分析，化学反应有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。
知识点二　熵判据
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(气态甲醇)<S(气态乙醇)<S(气态丙醇)　(2)S(气态苯)>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(气态乙醇)<S(气态丙醇)；对于(2)，S(气态苯)>S(液态苯)>S(固态苯)。
知识点三　复合判据
5．某反应：A===B＋C在室温下不能自发进行，在高温下能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．ΔH＜0、ΔS＜0                         B．ΔH＞0、ΔS＜0
C．ΔH＜0、ΔS＞0                         D．ΔH＞0、ΔS＞0
答案　D
解析　由题意知：该反应在室温下不能自发反应，而高温下能自发进行。根据ΔH和ΔS对反应方向的共同影响可推知：ΔH>0，ΔS>0。
6．下列反应中，常温常压下一定不能自发进行的是(　　)
A．2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)
ΔH＝－78.03 kJ•mol－1
ΔS＝＋1 110 J•mol－1•K－1
B．CO(g)===C(s，石墨)＋12O2(g)
ΔH＝110.5 kJ•mol－1
ΔS＝－89.36 J•mol－1•K－1
C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)
ΔH＝－444.3 kJ•mol－1
ΔS＝－280.1 J•mol－1•K－1
D．NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O
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