2017-2018學(xué)年高中化學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度（第1課時(shí)）化學(xué)反應(yīng)的方向教學(xué)案選修

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度第一課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的方向-課標(biāo)要求1了解自發(fā)反應(yīng)與非自發(fā)反應(yīng)的含義 .2了解熵的基本含義及能量判據(jù)和熵判據(jù)的基本內(nèi)容。3能依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的焓變與熵變判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。1在一定溫度和壓強(qiáng)下,無(wú)需外界幫助就能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)稱之為自發(fā)反應(yīng)。2同種同量物質(zhì)的熵值：s（g）s（l）s(s)。有氣體生成的反應(yīng),固體溶于水的過(guò)程是熵增加的過(guò)程.3大多數(shù)放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行；大多數(shù)熵增的反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行.4焓減(h0)、熵增(s0)反應(yīng)在所有溫度下都能自發(fā)進(jìn)行。焓增(h0）、熵減（s0)反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行；焓減、熵減反應(yīng)在低溫下自發(fā)進(jìn)行;焓增、

2、熵增反應(yīng)在高溫下能自發(fā)進(jìn)行。1自然界變化的方向性（1)自然界的變化具有方向性。(2)實(shí)例室溫下，冰會(huì)融化成水，而水不能結(jié)成冰；水總是從高處流向低處，而不會(huì)自動(dòng)從低處流向高處。2化學(xué)反應(yīng)的方向性（1）化學(xué)反應(yīng)具有方向性,許多化學(xué)反應(yīng)的正反應(yīng)能自動(dòng)進(jìn)行，而其逆反應(yīng)無(wú)法自動(dòng)進(jìn)行。(2）寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，并判斷是否能自動(dòng)進(jìn)行:化學(xué)反應(yīng)化學(xué)方程式是否自動(dòng)鋅與硫酸銅溶液zncuso4=znso4cu是氯氣與溴化鉀溶液cl22kbr=2kclbr2是乙烯與溴單質(zhì)的四氯化碳溶液ch2=ch2br2ch2brch2br是（3)自發(fā)反應(yīng):在一定溫度和壓強(qiáng)下，無(wú)需外界幫助就能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng).特別提醒(1）自

3、發(fā)反應(yīng)可被利用來(lái)完成有用功。例如：甲烷燃燒可在內(nèi)燃機(jī)中被利用來(lái)做功;鋅與cuso4溶液反應(yīng)可設(shè)計(jì)成原電池.（2)非自發(fā)反應(yīng)要想發(fā)生，則必須對(duì)它做功。例如:通電將水分解成h2和o2；植物在光照下，能將co2和h2o轉(zhuǎn)化成c6h12o6和o2.1下列過(guò)程非自發(fā)進(jìn)行的是（）a水由高處向低處流b天然氣的燃燒c鐵在潮濕空氣中生銹 d室溫下水結(jié)成冰解析：選d水由高處向低處流,天然氣的燃燒,鐵在潮濕的空氣中生銹均屬自發(fā)過(guò)程；室溫下，水結(jié)冰屬非自發(fā)過(guò)程。2下列說(shuō)法中正確的是(）a能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生反應(yīng)b非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定不可能發(fā)生反應(yīng)c能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)實(shí)際可能沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)d常溫下,2h2o2h2

4、o2,即常溫下水的分解反應(yīng)是自發(fā)反應(yīng)解析：選c能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定迅速反應(yīng)，如鐵的生銹，a錯(cuò)誤;非自發(fā)不含有“不可能”之意,如水的分解在常溫常壓下是非自發(fā)的，但在通直流電條件下，電解生成氫氣和氧氣,只不過(guò)消耗了其他功，b錯(cuò)誤;水在常溫常壓下電解才發(fā)生分解，即環(huán)境對(duì)它做功才能使它發(fā)生,所以是非自發(fā)反應(yīng),d錯(cuò)誤。1焓變與反應(yīng)方向焓判據(jù)放熱反應(yīng)過(guò)程中體系能量降低，具有自發(fā)進(jìn)行的傾向焓變與反應(yīng)自發(fā)性的關(guān)系若該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即h0，一般能自發(fā)進(jìn)行；若該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即h0，一般不能自發(fā)進(jìn)行局限性有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行，所以焓變是與反應(yīng)進(jìn)行的方向有關(guān)的因素之一，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素

5、特別提醒有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行，如2n2o5(g)=4no2(g）o2（g)h0,能自發(fā)進(jìn)行。2熵變與反應(yīng)方向（1）熵:科學(xué)家用來(lái)量度體系混亂程度的物理量，用s表示.(2）熵變:ss(生成物)s（反應(yīng)物）（3)熵增原理:在與外界隔離的體系中,自發(fā)過(guò)程將導(dǎo)致體系的熵增大,即熵變大于零.（4）熵判據(jù)：體系有自發(fā)地向熵增的方向轉(zhuǎn)變的傾向,熵變是影響反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素，但不是唯一因素。（5）熵變對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的影響。熵增加的反應(yīng)在一定條件下都可自發(fā)進(jìn)行。如2h2o2(aq）=2h2o(l）o2（g）在常溫下能自發(fā)進(jìn)行。有些熵減小的反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行.如nh3（g）hcl(g）=nh4cl(s）。3

6、焓變、熵變與反應(yīng)方向（1)含義：體系能量降低和混亂度增大都有促使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的傾向。(2）反應(yīng)方向的判斷反應(yīng)自發(fā)性的判斷必須綜合考慮反應(yīng)的焓變和熵變。在恒溫、恒壓時(shí),h0，s0，則反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行；h0，s0，為吸熱反應(yīng),s0為熵增的反應(yīng),反應(yīng)在高溫時(shí)可能自發(fā)進(jìn)行。3對(duì)于化學(xué)反應(yīng)方向的確定，下列說(shuō)法不正確的是()a在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，焓因素和熵因素共同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向b溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，放熱的熵增加反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行c反應(yīng)焓變是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素d固體的溶解過(guò)程與熵變有關(guān)解析:選c焓變和熵變是一定條件下化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的復(fù)合判據(jù)，a正確,c不正確；放熱反應(yīng)的焓變小

7、于零，熵增加反應(yīng)熵變大于零,都對(duì)hts0做出貢獻(xiàn)，則放熱的熵增加反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行，b正確；固體的溶解過(guò)程，體系的混亂度增大，它是熵增加的過(guò)程，d正確。4已知在100 kpa、298。15 k時(shí)石灰石分解反應(yīng)：caco3（s)=cao(s)co2(g）h178。3 kjmol1,s160。4 j（molk)1,則:（1)該反應(yīng)_(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行.（2)據(jù)本題反應(yīng)數(shù)據(jù)分析，溫度_(填“能”或“否”）成為反應(yīng)方向的決定因素。（3）若溫度能決定反應(yīng)方向,則該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的最低溫度為_(kāi)。解析：(1)hts178.3 kjmol1298。15 k160.4103 kj（molk）1130.

8、5 kjmol10，所以該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行.(2)因?yàn)樵摲磻?yīng)h0、s0，所以根據(jù)hts可知在溫度較高的時(shí)候，可能小于0。（3）根據(jù)hts0cn2（g）3h2（g)=2nh3(g)h0解析：選b a項(xiàng)，反應(yīng)是一個(gè)h0，s0的反應(yīng),一定能自發(fā)進(jìn)行；b項(xiàng),反應(yīng)是一個(gè)h0，s0的反應(yīng)，一定不能自發(fā)進(jìn)行；c項(xiàng)，反應(yīng)是一個(gè)h0,s0的反應(yīng)，高溫下可以自發(fā)進(jìn)行。8下列說(shuō)法正確的是（)a同溫同壓下，h2（g)cl2(g)=2hcl(g)在光照和點(diǎn)燃的條件下h不同b常溫下，反應(yīng)c(s)co2（g)=2co(g）不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的h0c某反應(yīng)低溫條件下能夠自發(fā)進(jìn)行，則高溫條件下一定能夠自發(fā)dkno3溶于水的

9、過(guò)程熵值減小解析:選b同溫同壓下，反應(yīng)的條件不會(huì)影響h，a項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)為hts0，由化學(xué)方程式知s0,則hts0，b項(xiàng)正確；由hts0可知，當(dāng)h0,s0時(shí)，溫度越高，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的可能性越小，c項(xiàng)錯(cuò)誤;溶解過(guò)程是一個(gè)熵增的過(guò)程。9指出下列反應(yīng)或過(guò)程的s的正、負(fù)號(hào)，并判斷常溫時(shí)，反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行。(1)2h2o2(aq）=2h2o(l）o2（g）s_0，_自發(fā)進(jìn)行(2）c（s)h2o（g）=co（g）h2(g)s_0，_自發(fā)進(jìn)行（3)10 的水結(jié)冰s_0,_自發(fā)進(jìn)行解析:（1）反應(yīng)為s0的反應(yīng)，能自發(fā)進(jìn)行；（2）反應(yīng)的s0，但常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行；(3）過(guò)程s0，但

10、能自發(fā)進(jìn)行.答案：（1)能(2)不能(3）能10有a、b、c、d四個(gè)反應(yīng)：反應(yīng)abcdh/(kjmol1)10.51.8012611.7s/(jmol1k1）30.0113。084。0105.0則在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是_；任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是_；另兩個(gè)反應(yīng)中，在溫度高于_時(shí)可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是_；在溫度低于_時(shí)可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是_。解析：放熱的熵增反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行，吸熱的熵減反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行;放熱的熵減反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，吸熱的熵增反應(yīng)在高溫下可以自發(fā)進(jìn)行,具體溫度可以根據(jù)hts0計(jì)算出來(lái)。c在任何溫度下均自發(fā)進(jìn)行,b在任何溫度下均不能自發(fā)進(jìn)行

11、。對(duì)于a反應(yīng)hts10.5 kjmol1t30.0103 kjmol1k10，故t350 k,即t77 ；對(duì)于d反應(yīng)hts11.7 kjmol1t(105.0）103 kjmol1k10，故t111.4 k，即t161.6 .答案:cb77a161。6d125 、1。01105 pa時(shí)，反應(yīng)：2n2o5(g)=4no2（g)o2(g)h56.7 kjmol1自發(fā)進(jìn)行的原因是該反應(yīng)(）a是吸熱反應(yīng)b是放熱反應(yīng)c是熵減反應(yīng) d熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)解析：選d該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，從焓判據(jù)角度分析,不能自發(fā)進(jìn)行.但該反應(yīng)是一個(gè)熵增的反應(yīng)，該反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，所以應(yīng)是熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng)。2下列反應(yīng)過(guò)程中，h

12、0且s0的是(）acaco3(s）=cao（s)co2（g）bnh3(g）hcl(g）=nh4cl(s)c4al(s）3o2（g)=2al2o3(s)dh2so4（aq)ba(oh）2(aq)=baso4(s)2h2o(l）解析:選aa項(xiàng)是體系混亂程度增大的吸熱反應(yīng)，正確；b、c、d項(xiàng)是體系混亂程度減小的放熱反應(yīng)，均錯(cuò)誤。3分析下列反應(yīng)，在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是（)a2n2（g)o2(g）=2n2o(g）h163 kjmol1bag（s）cl2（g）=agcl(s)h127 kjmol1chgo(s)=hg（l)o2(g）h91 kjmol1dh2o2（l)=o2(g）h2o(l）h98

13、kjmol1解析：選da項(xiàng)，h0，s0,任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，h0，s0，高溫下不能自發(fā)進(jìn)行，錯(cuò)誤；c項(xiàng),h0,s0，低溫下不能自發(fā)進(jìn)行，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，h0,s0，任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行,正確。4對(duì)于溫度與反應(yīng)方向的關(guān)系，下列判斷正確的是（)ah0，s0，所有溫度下反應(yīng)都自發(fā)進(jìn)行bh0，s0，所有溫度下反應(yīng)都自發(fā)進(jìn)行ch0,s0,高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行dh0，s0，所有溫度下反應(yīng)都自發(fā)進(jìn)行解析:選a根據(jù)hts的符號(hào)判斷反應(yīng)是否自發(fā).a項(xiàng)，根據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù),可知熵增焓減反應(yīng)一定自發(fā)進(jìn)行,正確；b項(xiàng)，焓增熵增,低溫下不可自發(fā)進(jìn)行，錯(cuò)誤；c項(xiàng),焓減熵減的反應(yīng)在高溫下不可自發(fā)進(jìn)行，

14、錯(cuò)誤；d項(xiàng)，焓增熵減在任何溫度下都不自發(fā)進(jìn)行，錯(cuò)誤.5合成氨反應(yīng)：n2（g）3h2（g）2nh3(g)h,若該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行，則有關(guān)該反應(yīng)的h、s判斷正確的是（）ah0s0bh0s0ch0s0 dh0s0解析：選a一般來(lái)說(shuō)，化合反應(yīng)的焓變小于0，氣體體積減小的反應(yīng)s0，該反應(yīng)是氣體體積減小的化合反應(yīng)，所以h0，s0。6碳酸銨(nh4)2co3在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，對(duì)其說(shuō)法中正確的是（)a碳酸銨分解是因?yàn)樯闪艘讚]發(fā)的氣體，使體系的熵增大b碳酸銨分解是因?yàn)橥饨缃o予了能量c碳酸銨分解是吸熱反應(yīng),此反應(yīng)不應(yīng)該自發(fā)進(jìn)行，必須借助外力才能進(jìn)行d碳酸鹽都不穩(wěn)定,都能自發(fā)分解解析:選a

15、該反應(yīng)氣體分子數(shù)增多，s0，故a項(xiàng)正確。7下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()a反應(yīng)nh3(g）hcl（g）=nh4cl(s）在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的h0bcaco3(s)=cao(s）co2(g）室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明該反應(yīng)的h0c一定溫度下，反應(yīng)mgcl2（l)=mg(l）cl2(g）的h0，s0d反應(yīng)2co(g）=2c（s)o2（g）在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行解析：選ba項(xiàng)，當(dāng)hts0時(shí),反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，已知反應(yīng)nh3(g)hcl(g）=nh4cl（s）在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)的hts0，所以反應(yīng)的h0，正確；b項(xiàng)，當(dāng)hts0時(shí)，能自發(fā)進(jìn)行，該反應(yīng)s0，室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說(shuō)明該反應(yīng)的h0，錯(cuò)

16、誤；c項(xiàng)，分解反應(yīng)一般為吸熱反應(yīng)，所以h0；生成氣體是一個(gè)熵增加的反應(yīng)，所以s0，正確；d項(xiàng)，反應(yīng)為熵減反應(yīng)，在高溫下hts0，故不能自發(fā)進(jìn)行，正確。8灰錫結(jié)構(gòu)松散，不能用于制造器皿，而白錫結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，可以制造器皿?，F(xiàn)把白錫制造的器皿放在0 、100 kpa的室內(nèi)存放,它會(huì)不會(huì)變成灰錫而不能繼續(xù)使用(已知在0 、100 kpa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫反應(yīng)的焓變和熵變分別為h2 180.9 jmol1；s6.61 jmol1k1,當(dāng)hts0時(shí)能自發(fā)反應(yīng))(）a會(huì)變b不會(huì)變c不能確定 d升高溫度才會(huì)變解析:選a在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向著hts0的方向進(jìn)行，直至達(dá)到平衡態(tài)。該條件下白錫轉(zhuǎn)化

17、為灰錫反應(yīng)的hts2 180。9 jmol1273 k（6。61 jmol1k1）376.37 jmol1”或“”)0。(3)下列變化過(guò)程與該實(shí)驗(yàn)中的焓變和熵變相同的是_。anh4no3溶于水bcaco3的分解反應(yīng)cnaoh溶于水 d甲烷的燃燒解析:（3）該實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)方程式的特點(diǎn)為h0，s0，因此a、b符合，c、d項(xiàng)中反應(yīng)的h0。答案：（1）錐形瓶“粘”在木塊上(2)2nh4clba（oh）28h2o=bacl22nh310h2o氣體(3)ab10某化學(xué)興趣小組專門(mén)研究了氧族元素及其某些化合物的部分性質(zhì)。所查資料信息如下：酸性:h2so4h2seo4h2teo4氧、硫、硒與氫氣化合越來(lái)越難，碲與氫氣不能直接化合由元素的單質(zhì)生成等物質(zhì)的量的氫化物的焓變情況如圖請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1)h2與硫化合的反應(yīng)_熱量（填“放出或“吸收”）.(2)已知h2te分解反應(yīng)的s0