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2.3 化学反应的方向(学案)
1.了解反应熵变与反应方向。
2.了解反应方向判断依据。
1.利用吉布斯自由能判据判断反应方向
不同吸热、放热化学反应能够进行,与反应条件________。
一、化学反应进行的方向
自发过程:在一定条件下,不需要借助外力就可以__________的过程。
自发反应:在给定的一组条件下,可以自发地进行到某种显著程度的反应。
1. 反应熵变与反应方向:
(1)熵:物质的一个状态函数,用来描述体系的__________,符号为__________.单位:J•mol-1•K-1
(2)体系趋向于__________转变为__________,导致体系的熵增加,这叫做熵增加原理,也是反
应方向判断的依据。.
(3)同一物质,在__________时熵值最大,__________时次之,__________时最小。即
S(g)__________S(l)__________S(s)
(4)方程式中气体计量数增大的方向就是__________的方向。
2. 反应方向判断依据
熵判据:体系中有自发地向混乱程度__________的方向进行。
焓判据:放热反应体系能量降低,因此具有自发反应的倾向。
复合判据(自由能判据):在一定温度的条件下,自发反应总是向____________________的方
向进行,直至达到平衡状态。
在温度、压强一定的条件下,化学反应的判读依据为:
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
注意:(1)ΔH为负,ΔS为正时,__________温度反应都能自发进行
(2)ΔH为负,ΔS为负时,__________温度反应都能自发进行
(3)ΔH为正,ΔS为正时,__________温度反应都能自发进行
(4)ΔH为正,ΔS为负时,__________温度反应都不能自发进行
【练习】研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义,下列说法正确的是( )A.△H<0、△S>0的反应在温度低时不能自发进行
B.在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气的反应方向
C.反应CaCO (s)═CaO(s)+CO (g)在室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0
3 2
D.一定温度下,反应MgCl (l)═Mg(l)+Cl (g)的△H>0、△S>0
2 2
【练习】下列反应中一定不能自发进行的是( )
A.2KClO (s)═2KCl(s)+3O (g)△H<0,△S>0
3 2
B.CO(g)═C(s,石墨)+ O (g)△H>0,△S<0
2
C.4Fe(OH) (s)+2H O(l)+O (g)═4Fe(OH) (s)△H<0,△S<0
2 2 2 3
D.NH HCO (s)+CH COOH(aq)═CO (g)+CH COONH (aq)+H O(l)△H>0,△S>0
4 3 3 2 3 4 2
【练习】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
【练习】已知反应2NO(g)+2CO(g)⇌N (g)+2CO (g)△H<0,该反应自发进行的条件是
2 2
( )
A.低温自发 B.高温自发
C.任意温度下都能自发进行 D.一定非自发
【练习】下列反应均可在室温下自发进行,其中△H>0,△S>0的是( )
A.(NH ) CO (s)═NH (g)+NH HCO (s)
4 2 3 3 4 3
B.Mg(s)+2HCl(aq)═MgCl (aq)+H (g)
2 2
C.4Fe(OH) (s)+O (g)+2H O(l)═4Fe(OH) (s)
2 2 2 3
D.Al(OH) (s)+3HNO (aq)═Al(NO ) (aq)+3H O(l)
3 3 3 3 2
【练习】下列说法不正确的是( )
A.熵增原理不可独立作为反应自发性的判据
B.生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和石英砂
C.硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等
D.6.4g Cu与3.2g硫粉混合隔绝空气加热,充分反应后,转移电子数为0.2N
A
【练习】下列说法正确的是( )
A.常温下2S O(g)═3S(s)+SO (g)能自发进行,则该反应△H<0
2 2
B.一定温度下,饱和Ca(OH) 溶液中加入少量的生石灰,所得溶液的pH会增大
2
C.CaSO 悬浊液中滴加少量Na CO 溶液可生成CaCO ,则K (CaCO )>K (CaSO )
4 2 3 3 sp 3 sp 4
D.用惰性电极电解1L 1mol•L的CuSO 溶液,当阴极析出3.2g铜时,加0.05mol Cu(OH)
4 2
固体可将溶液恢复至原浓度【练习】已知:反应CO(g)═C(s)+ O (g)的△H为正值,△S为负值。假设△H和△S都
2
不随温度而变化,下列说法正确的是( )
A.低温下是自发反应 B.高温下是自发反应
C.低温非自发反应,高温自发反应 D.任何温度下都是非自发反应
【练习】下列变化过程中,熵变小于0的是( )
A.H O(s)→H O(l)→H O(g)
2 2 2
B.N (g)+3H (g) 2NH (g)
2 2 3
C.NaOH(s)═Na+(aq)+OH﹣(aq)
D.2NaHCO (s) Na CO (s)+CO (g)+H O(g)
3 2 3 2 2
1.下列过程属于非自发过程的是( )
A.N 和O 混合 B.H 和O 化合生成H O
2 2 2 2 2
C.常温、常压下石墨转化为金刚石 D.C+O ═CO
2 2
2.下列说法正确的是( )
A.固体的溶解过程与熵变无关
B.常温下,冰融化成水是自发的,说明水的混乱度大于冰
C.放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的
D.反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素
3.自由能的变化(△G)是 反应方向判断的复合判据:△G=△H﹣T△S.△G<0时,反应正向
自发进行。已知工业上常利用CH 和H O来制备水煤气,原理为CH (g)+H O(g)═CO
4 2 4 2
(g)+3H (g)△H>0 则下列说法正确的是( )
2
A.△S>0 高温下能自发 B.△S<0 高温下能自发
C.△S<0 低温下能自发 D.△S>0 任何温度下能自发
4.下列反应中,△S<0的是( )
A.(NH ) CO (s)═NH HCO (s)+NH (g)
4 2 3 4 3 3
B.2HI(g)⇌H (g)+I (g)
2 2
C.2SO (g)+O (g)⇌2SO (g)
2 2 3
D.CH CH OH(g)⇌CH =CH (g)+H O(g)
3 2 2 2 2
5.下列反应均可在室温下自发进行,其中△H>0,△S>0的是( )A.(NH ) CO (s)═NH HCO (s)+NH (g)
4 2 3 4 3 3
B.NH (g)+HCl(g)═NH Cl(s)
3 4
C.4Fe(s)+3O (g)═2Fe O (s)
2 2 3
D.2Cu(s)+CO (g)+O (g)+H O(g)═Cu (OH) CO (s)
2 2 2 2 2 3
6.下列说法正确的是( )
A.不需要任何条件就能够自动进行的过程称为自发过程
B.固体的溶解过程只与焓变有关,与熵变无关
C.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
D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程
7.已知反应2C(s)+O (g)═2CO(g),下列说法中正确的是( )
2
A.低温下才能自发进行 B.高温下才能自发进行
C.任何温度下都不能自发进行 D.任何温度下都能自发进行
8.下列有关化学反应方向的描述中正确的是( )
A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
B.知道了某过程有自发性之后,可预测反应过程发生的快慢
C.CaCO (S)⇌CaO (s)+CO (g)△H>0,该反应能否自发进行与温度无关
3 2
D.冰融化为水的过程中:△H<0,△S>0
9.灰锡结构松散,不能用于制造器皿。而白锡结构坚固,可以制造器皿。把白锡制成的器皿故在
0℃(T=273K)和1.01×105Pa的室内保存,它能否变成灰锡(已知:该条件下白锡转化为灰锡
的焓变和熵变分别为△H=﹣2181J•mol﹣1,△S=﹣6.61J•mol﹣1•K﹣1当△H﹣T△S<0时反应能
自发进行)( )
A.能 B.不能 C.不能确定 D.升温后能
10.下列反应常温时能自发进行,既能用焓判据又能用熵判据解释的是( )
A.HCl+NH
3
═NH
4
Cl
B.2Na O +2H O═4NaOH+O ↑
2 2 2 2
C.2N O (g)═4NO (g)+O (g)
2 5 2 2
D.Ba(OH) •8H O+2NH Cl═BaCl +2NH ↑+10H O
2 2 4 2 3 2
11.某反应只有在高温下才具有自发性,则对该反应的△H和△S判断正确的是( )
A.△H>0、△S>0 B.△H<0、△S<0 C.△H>0、△S<0 D.△H<0、△S>0
12.25℃和1.01×105Pa时,反应2N O (g)═4NO (g)+O (g)△H=+56.76kJ•mo﹣1,自发进
2 5 2 2
行的原因是( )
A.吸热反应 B.放热反应C.熵减少的反应 D.熵增大效应大于热效应
【课前复习答案】无关
【知识点填空答案】
自发进行;混乱度;S;有序;无序;气态;液态;;固态;〉;〉;熵增;增加;ΔG= ΔH-TΔS
〈0;〈;=;;任何;较低;较高;任何温度。
【练习答案】DBCAADADB
【检测反馈答案】CBACACDAABAD