第1节 化学反应的方向学案

第2章化学反应的方向、速率与限度
第1节化学反应进行的方向
【学习目标】
1、了解熵与熵变的概念。

2、了解熵变与焓变这两个因素对化学反应的共同影响，并掌握定量判断反应方向的关系式：△H－T△S
3、通过分析关系式△H－T△S ，能够根据反应焓变的吸热或放热、反应熵变的熵增或
熵减来定性分析反应焓变和反应熵变对反应方向的影响
【知识复习】1、什么是化学反应的焓变？引入焓变有何意义？
【课堂学习】
自发过程：
一、反应焓变与反应方向
问题1：焓变所表示的意义是什么？写出其表达式。

2：能自发进行的化学反应都是放热反应吗？举例说明。

结论：反应焓变是的一个因素，但不是唯一因素。

二、反应熵变与反应方向
1、熵：，表示符号：。

熵值越大，越
大。

2、同一条件下，不同物质的熵；同一物质的不同聚集状态的熵的关系：
3、举出一些熵增加（即体系的混乱度增大）过程的例子：
4、熵变：，符号：
问题：熵增加
．．．的反应有利于反应自发进行，只有熵增加的反应可以自发进行
结论：熵变是有关的又一个因素，但也
不是唯一因素。

三、焓变与熵变对反应方向的共同影响
1、在温度、压强一定的条件下，化学反应的方向是反应的和共同影响
的结果，反应方向的判据为：
△H－T△S＜0
△H－T△S = 0
△H－T△S ＞0
问题：根据化学反应方向的判据△H－T△S一定能自发进行的反应是的反应；一定不能自发进行的反应是的反应。

注意：判据△H－T△S 指出的是在一定条件下，即反应发生的可能性，它并不能说明，因为反应能否进行还涉及问题。

例题1：下列说法正确的是
A.凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的
B.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变
C.自发反应在恰当条件下才能实现
D.自发反应在任何条件下都能实现
例题2下列反应中，一定不能自发进行的是
A 2KClO3(s) = 2KCl(s) + 3O2(g) △H ＝-78.03kJ·mol-1
△S = 1110 J·mol-1·K-1
B CO(g) = C(石墨s) + 1/2 O2(g) △H ＝110.5kJ·mol-1
△S = -89.36 J·mol-1·K-1
C 4Fe(OH)2(s) + 2H2O(l) + O2(g) = 4Fe(OH)3(s) △H ＝-444.3kJ·mol-1
△S = -280.1 J·mol-1·K-1
D NH4HCO3(s) + CH3COOH(aq) = CO2(g) + CH3COO NH4(aq) + H2O(l)
△H ＝37.301kJ·mol-1 △S = 184.05 J·mol-1·K-1
【知识整合】定温、定压时化学反应方向的判定
【课堂检测】
1. 下列说法正确的是
A凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的
B自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变
C自发反应也需要一定的条件
D自发反应在任何条件下都能实现
2、下列过程是非自发的是
A水由高处流向低处B天然气的燃烧
C铁在潮湿的空气中生锈D室温下水结成冰
3、下列体系的熵变大于零的是
A水蒸汽冷凝成水B CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)
C 乙烯聚合成聚乙烯
D N2O4(g) = 2NO2(g)
4.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：
C(石墨、s)+ O2(g)= CO2(g) ΔH2= —393.5kJ/mol，
C(金刚石、s)+ O2(g)= CO2(g) ΔH2= —395.4kJ/mol。

关于石墨和金刚石的相互转化，下列说法正确的是
A.石墨转化成金刚石是自发进行的过程
B.金刚石转化成石墨是自发进行的过程
C.相同质量时，石墨比金刚石能量低
D.相同质量时，金刚石比石墨能量低
【课后巩固】
1、下列说法正确的是
A凡是放热反应都能自发进行
B有的吸热反应也能自发进行
C能自发进行的反应一定是放热反应
D反应焓变是判断反应能否自发进行的惟一依据
2、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与了能量
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
3、对于化学反应方向的确定，下列说法不正确
．．．的是
A在温度、压强一定的情况下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向
B温度、压强一定时，放热的熵增加反应一定能自发进行
C反应焓变是决定反应能否自发进行的惟一因素
D固体的溶解过程与焓变有关
4、下列说法不正确的是
A焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应都是放热反应B在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱度越大，熵值越大
C一个反应能否自发进行取决于反应吸热还是放热
D一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响结果有关
5、等温等压过程，在高温下不自发进行，而在低温时可自发进行的条件是
A△H<0 △S<0B△H>0 △S<0C△H<0 △S>0D△H>0 △S>0
6、25o C和101kPa时，反应2N2O5(g) = 4NO2(g) + O2(g) △H = 56.7kJ/mol
自发进行的原因是
A是吸热反应B是放热反应
C是熵减小的反应D熵增效应大于能量效应
7、已知：反应CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) △H(298K) ＝178.3kJ·mol-1
△S(298K) = 169.6 J·mol-1·K-1通过计算判断此反应在室温下能否自发进行并粗略计算此反应能自发进行的最低温度。

（1051.03K）
分析：△H－T△S =178.3 kJ·mol-1 -298k*169.6 J·mol-1·K-1=127.76 kJ·mol-1
所以室温下不能自发
若要自发需满足△H－T△S≤0
即178.3 kJ·mol-1 -T*169.6 J·mol-1·K-1≤0
解得T≥1051k。