化学反应的方向

化学反应的方向
化学反应的方向

化学反应的方向

第1节化学反应的方向学习目标 1.理解熵及熵变的意义 2.能用焓变和熵变说明化学反应进行的方向。知识梳理 1.焓变

?______(是,不是)决定反应能否自发进行的唯一因素。 2.熵,符号为____,单位______,是描述_____________的物理量,熵值越大,___________。在同一条件下,不同的物质熵值______,同一物质

S(g)___S(l) ____ S(s) (<,>,=)。 3.熵变为

___________________________,用符号_______表示。产生气体的反应,气体的物质的量增大的反应,为熵值______(增大,减小,不变)的反应,熵变为______(正,负)值。 4.在___________一定的条件下,化学反应的方向是____________共同影响的结果,反应方向的判据为_______________。当其值:大于零时,反应________________ 小于零时,反应_______________ 等于零时,反应________________ 即在__________一定的条件下,反应_____(放热,吸热)和熵

______(增大,减小,不变)都有利于反应自发进行。 5.恒压下温度对反应自发性的影响种类ΔH ΔS ΔH―TΔS 反应的自发性例

1 ― + 2H2O2(g)→2H2O(g)+O2(g)

2 + ― 2CO(g)→2C(s)+O2(g)

3 + + 在低温在高温CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)

4 ― ― 在低温在高温HCl(g)+NH3(g)→NH4Cl(s)

当ΔH,ΔS符号相同时,反应方向与温度T______(有关,无关) 当ΔH,ΔS符号相反时,反应方向与温度T______(有关,无关) 学习导航 1.方法导引(1)通过计算或分析能确定ΔH ?CTΔS的符号,进而确定反应自发进行的方向是本节的重点。(2)熵是体系微观粒子混乱程度的量度。体系混乱度越大,其熵值越大。一般情况下气态物质的熵大于液态物质的熵,液态物质的熵大于固态物质的熵;相同物态的不同物质,摩尔质量越大,或结构越复杂,熵值越大。(3)对某化学反应,其熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。在化学反应过程中,如果从固态物质或液态物质生成气态物质,体系的混乱度增大;如果从少数的气态物质生成多数的气态物质,体系的混乱度也变大。这时体系的熵值将增加。根据这些现象可以判断出过程的ΔS>0。(4)利用ΔH -TΔS 的符号可判断恒温恒压条件下反应

的方向:ΔH -TΔS<0时,反应自发进行;ΔH ?CTΔS = 0时,反应达到平衡状态;ΔH?CTΔS>0反应不能自发进行。当焓变和熵变的作用相反且相差不大时,温度可能对反应的方向起决定性作用,可以估算反应发生逆转的温度(正为转向温度):T(转)= 。化学反应体系的焓变减少(ΔH<0)和熵变增加(ΔS>0)都有利于反应正向进行。※(5)在一定温度范围内,反应或过程的ΔH(T)≈ΔH(298K), ΔS(T)≈ΔS(298K),式中温度T既可以是298K,也可以不是298K,这是由于当温度在一定范围改变时,反应的ΔH =ΔfH(反应产

物)?CΔfH(反应物)。尽管反应物与生成物的ΔfH,S均相应改变,但它们相加减的最终结果仍基本保持不变。 2.例题解析例1.分析下列反应自发进行的温度条件。(1)2N2(g) + O2(g) → 2 N2O(g);ΔH = 163 kJ. mol―1 (2)Ag (s) + Cl2( g ) → AgCl ( s);ΔH = - 127 kJ. mol―1 (3)HgO(s)→ Hg ( l ) + O2( g );ΔH = 91 kJ. mol―1 (4)H2O2( l ) → O2( g ) + H2O( l ) ;ΔH = - 98 kJ. mol―1 解析:反应自发进行的前提是反应的ΔH-TΔS<0,与温度有关,反应温度的变化可能使ΔH-TΔS符号发生变化。(1)ΔH >0,ΔS<0,在任何温度下,ΔH-TΔS>0,反应都不能自发进行。(2)ΔH <0,ΔS<0,在较低温度时,ΔH-TΔS<0,即反应温度不能过高。(3)ΔH >0,ΔS>0,若使反应自发进行,即ΔH-TΔS <0,必须提高温度,即反应只有较高温度时自发进行。(4)ΔH <0,ΔS>0,在任何温度时,ΔH-TΔS<0,即在任何温度下反应均能自发进行。例2.通常采用的制高纯镍的方法是将粗镍在323K与CO 反应,生成的Ni(CO)4经提纯后在约473K分

解得到高纯镍。Ni( s ) + 4CO(g) Ni(CO)4 ( l ) 已知反应的ΔH = -161 kJ. mol―1

ΔS = -420 J. mol―1. K―1。试分析该方法提纯镍的合理性。分析:根据ΔH-TΔS = 0时,反应达到平衡,则反应的转折温度为: T = 当T<383K时,ΔH-TΔS<0,反应正向自发进行;当T>383K时,ΔH-TΔS>0,反应逆向自发进行。粗镍在323K与CO反应能生成Ni(CO)4,Ni(CO)4为液态,很容易与反应物分离。Ni(CO)4在473K 分解可得到高纯镍。因此,上述制高纯镍的方法是合理的。

化学反应进行的方向教案

第四节化学反应进行的方向 教学目标 1、知识与技能: (1)理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据; (2)能用焓变和熵变说明化学反应的方向。 2、过程与方法: 通过学生已有知识及日常生活中的见闻,使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工,构建新知识。 3、情感态度与价值观: 通过本节内容的学习,使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约,要全面分析问题。教学的重点和难点 焓减和熵增与化学反应方向的关系 教学方法 1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性,充分发挥学生的想象力; 2、启发学生学会归纳、概括,对信息进行加工,得出结论; 3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。

-10℃的液态水会自动结冰成为固态,就是熵减的过程(但它是放热的); 2Al(s)+ Fe 2O 3 (s)= Al 2 O 3 (s)+ 2Fe(s)△S = -39.35J·mol-1·K-1。 因此,反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素,但也不是唯一因素。 [板书]三、焓变与熵变对反应方向的共同影响。 [讲述]在一定条件下,一个化学反应能否自发进行,既与反应焓变有关,又与反应熵变有关。研究表明,在恒温、恒压下,判断化学反应自发性的判据是: [板书]体系自由能变化(△G、单位:KJ/mol):△G = △H - T△S [指出] 体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。 [板书] △H - T△S < 0 反应能自发进行; △H - T△S = 0 反应达到平衡状态; △H - T△S > 0 反应不能自发进行。 [展示] [举例]对反应CaCO 3(s)= CaO(s)+ CO 2 (g) △H = + 178.2 KJ·mol-1△S = +169.6 J·mol-1·K-1 室温下,△G =△H-T△S =178.2KJ·mol-1–298K×169.6×10-3KJ·mol-1·K-1 = 128 KJ·mol-1>0 因此,室温下反应不能自发进行; 如要使反应自发进行,则应使△H - T△S < 0, 则T>△H/△S=178.2 KJ·mol-1/0.1696 KJ·mol-1·K-1 = 1051K。 [知识应用]本节课一开始提出处理汽车尾气的反应: 2NO(g) + 2CO(g) = N 2(g) + 2CO 2 (g), 已知,298K、101KPa下,该反应△H = - 113.0 KJ·mol-1,△S = -143.5 J·mol-1·K-1 则△G =△H-T△S = - 69.68 KJ·mol-1 < 0 因此,室温下反应能自发进行。 [指出]但该反应速率极慢,需要使用催化剂来加速反应。 [总结]能量判据和熵判据的应用: 1、由能量判据知∶放热过程(△H﹤0)常常是容易自发进行; 2、由熵判据知∶许多熵增加(△S﹥0)的过程是自发的; 3、很多情况下,简单地只用其中一个判据去判断同一个反应,可能会出现相反的判断结

高中化学 24化学反应进行的方向45分钟作业 新人教版选修4(1)

【红对勾】2014高中化学2-4化学反应进行的方向45分钟作业 新人教版选修4 一、选择题(每小题4分,每小题有1-2个正确选项) 1.已知反应2CO(g)===2C(s)+O2(g)的ΔH为正值,ΔS为负值。设ΔH和ΔS不随温度而变,下列说法正确的是() A.低温下能自发进行 B.高温下能自发进行 C.低温下不能自发进行,高温下能自发进行 D.任何温度下都不能自发进行 解析:反应自发进行的条件是ΔH-TΔS<0,ΔH为正值,ΔS为负值,则无论温度为多少,ΔH-TΔS均大于0,说明该反应不能自发进行。 答案:D 2.下列不属于自发过程的是() A.铁生锈B.NaCl溶于水后的扩散 C.Zn与CuSO4溶液反应D.石墨转化为金刚石 解析:石墨转化为金刚石是吸热过程,一般情况下,没有外界帮助,石墨不会自动转化为金刚石,不属于自发过程。 答案:D 3.下列反应中,熵显著增加的反应是() A.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) B.CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O C.C(s)+O2(g)===CO2(g) D.2HgO(s)===2Hg(l)+O2(g) 解析:B、D选项中两个反应的反应物中没有气体,而生成物中有气体。 答案:B、D 4.下列有关化学反应的说法,正确的是() A.自发反应都是放热反应 B.自发反应都是熵增大的反应 C.自发反应一定能实现 D.非自发反应在一定条件下也能实现 解析:自发反应是指在给定的一组条件下,一个反应可以自发地进行到显著程度的反应,

它受焓变与熵变的共同影响,ΔH -T ΔS 判据指出的是反应自发进行的趋势,是否实现还与反应速率有关。 答案:D 5.下列对熵的理解不正确的是( ) A .同种物质气态时熵值最大,固态时熵值最小 B .体系越有序,熵值越小;越混乱,熵值越大 C .与外界隔离的体系,自发过程将导致体系的熵减小 D .25℃、1.01×105 Pa 时,2N 2O 5(g)===4NO 2(g)+O 2(g)是熵增加的反应 解析:同种物质不同状态时熵值固态<液态<气态;熵值的大小体现了体系混乱程度的大小;自发过程将导致体系的熵增大;2N 2O 5(g)===4NO 2(g)+O 2(g)反应过程中物质的熵增大,是熵增反应。 答案:C 6.下列过程属于能量趋于降低过程的是( ) A .熟透的苹果落到地面上 B .一瓶N 2和一瓶H 2混合后,形成均匀的混合物 C .石灰石分解的过程 D .水向高处流 解析:熟透的苹果落到地上,势能变小;N 2和H 2混合,能量不变;石灰石分解过程中吸热,能量升高;水向高处流,势能变大。 答案:A 7.下列反应中,一定不能自发进行的是( ) A .2KClO 3(s)===2KCl(s)+3O 2(g) ΔH =-78.03kJ/mol ΔS =1110 J/(mol·K) B .CO(g)===C(s ,石墨)+12 O 2(g) ΔH =110.5kJ/mol ΔS =-89.36 J/(mol·K) C .4Fe(OH)2(s)+2H 2O(l)+O 2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH =-444.3kJ/mol ΔS =-280.1 J/(mol·K) D .NH 4HCO 3(s)+CH 3COOH(aq)===CO 2(g)+CH 3COONH 4(aq)+H 2O(l) ΔH =37.301kJ/mol ΔS =184.05 J/(mol·K) 解析:根据判据ΔH -T ΔS <0时反应能自发进行,通过计算可得出B 正确。 答案:B 8.下列过程中熵增加的是( )

化学反应进行的方向-高考化学专题

考点41 化学反应进行的方向 1.自发过程 (1)含义 在一定条件下,不需要借助外力就可以自动进行的过程。 (2)特点 ①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量); ②在密闭条件下,体系有从有序自发地转变为无序的倾向(无序体系更加稳定)。 2.化学反应方向的判据 (1)焓判据 放热反应过程中体系能量降低,ΔH<0,具有自发进行的倾向。 但有些吸热反应也可以自发进行,故只用焓变判断反应进行的方向有一定的局限性。 (2)熵判据 ①熵:衡量体系混乱程度的物理量,符号为S,单位为J·mol?1·K?1。 ②熵的大小:同种物质,三种聚集状态下,熵值由大到小的顺序为S(g)>S(l)>S(s)。 ③熵判据:体系的混乱度增加,ΔS>0,反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行,故 只用熵变来判断反应进行的方向也不全面。 (3)复合判据——自由能变化判据 在温度、压强一定的条件下,化学反应进行的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果,因此,把焓变和熵变判据结合起来组成的复合判据即自由能变化ΔG,更适合于所有过程的判断。ΔG=ΔH?TΔS(T 为开尔文温度),ΔG的正、负决定着反应的自发与否。

①ΔH-TΔS<0,反应能自发进行。 ②ΔH-TΔS=0,反应达到平衡状态。 ③ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行。 考向化学反应方向的判定 典例1下列过程一定不能自发进行的是 A.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)ΔH>0 B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH<0 C.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)ΔH>0 D.2CO(g)===2C(s)+O2(g)ΔH>0 【解析】A.ΔH>0,ΔS>0,在较高温度下可满足ΔH-T·ΔS<0,即在较高温度下反应能自发进行,故A不选;B.ΔH<0,ΔS<0,温度较低时即可满足ΔH-T·ΔS<0,能自发进行,故B不选;C.ΔH>0,ΔS>0,在较高温度下可满足ΔH-T·ΔS<0,即在较高温度下反应能自发进行,故C不选;D.ΔH>0,ΔS<0,一般情况下ΔG=ΔH-T·ΔS>0,不能自发进行,故选D。 【答案】D 1.已知反应2CO(g)2C(s)+O2(g)的ΔH为正值,ΔS为负值,设ΔH和ΔS不随温度的改变而改变。则下列说法中,正确的是 A.低温下是自发变化 B.高温下是自发变化 C.低温下是非自发变化,高温下是自发变化 D.任何温度下是非自发变化 焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响

化学选修四思维导图:2-4化学反应进行的方向

第二章化学反应速率和化学平衡 第四节化学反应进行的方向【思维导图】 【微试题】 1.(2010·杭州第一次质量检测)下列说法中正确的是() A.凡是放热反应都是能自发进行的反应,而吸热反应都是非自发进行的反应 B.自发反应一定是熵增大的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应 C.熵增加且放热的反应一定是自发反应 D.非自发反应在任何条件下都不能发生

【答案】C 2.对于反应:4Fe(O H)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)ΔH=-kJ·mol-1,且熵减小,在常温常压下该反应能自发进行,对该反应的方向起决定作用的是( ) A.焓变B.温度C.压强D.熵变 【答案】A

3.高温下,某反应达平衡,平衡常数K=[c(CO)·c(H2O)]/[c(CO2)·c(H2)],恒容时,温度升高,H2浓度减小,下列说法正确的是(? ?)? A.该反应的焓变为正值? B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小 C.升高温度,逆反应速率减小? D.该反应的化学方程式为CO+H2O CO2+H2 【答案】A

4.(2012·海南高考·15) 已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下: 温度/ ℃700 800 830 1000 1200 平衡常数 回答下列问题: (1)该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“<”“>”“=”); (2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20m ol的A和的B,如反应初始6s内A的平均反应速率υ(A)= mol·L-1·s-1。,则6s时c(A)= mol·L-1,C的物质的量为mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为; (3)判断该反应是否达到平衡的依据为(填正确选项前的字母): a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变 c.c(A)不随时间改变d.单位时间里生成C和D的物质的量相等 (4)1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为。

《化学反应进行的方向》知识点整理

《化学反应进行的方向》知识点整理《化学反应进行的方向》知识点整理 (一)自发过程与非自发过程: 不借助外力可以自动进行的过程称为自发过程,而 必须在外力的作用下才能进行的过程为非自发过程。 说明: 1、体系有着趋于从能量高的状态变为能量低的状态的过程,此时体系对外界做功或放出能量这一经验规律 就是能量判据。能量判据又称焓判据,即△H 0的反应有自发进行的倾向,焓判据是判断化学反应进行方向的判 据之一。 2、多数能自发进行的化学反应是放热反应。即反应物的总能量大于生成物的总能量。但并不是放热反应都 能自发进行,也不是讲吸热反应就不能自发进行。某些 吸热反应也能自发进行,如氯化铵与氢氧化钡晶体的反应,还有一些吸热反应在高温下也能自发进行。 3、混乱度:表示体系的不规则或无序状态。混乱度的增加意味着体系变得更加无序。熵是热力学上用来表 示混乱度的状态函数,符号为S,单位为:Jmol-1K-1 。体系的无序性越高,即混乱度越高,熵值就越大。 4、在相同条件下,不同物质的熵值不同,同一物质在不同状态时的熵值大小也不一样,一般而言:固态时

熵值最小,气态时熵值最大。 5、熵变:化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化,因此存在混乱度的变化,叫做熵变,符号:△S △S=S产物-S反应物。在密闭条件下,体系由有序自发地转变为无序的倾向熵增 6、自发过程的熵判据:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,这一经验规律叫做熵增原理,是判断化学反应方向的另一判据熵判据。 7、判断某一反应能否自发进行,要研究分析:焓判据和熵判据对反应方向的共同影响。 (二)化学反应进行的方向: 在一定的条件下,一个化学反应能否自发进行,既可能与反应的焓变有关,又可能与反应的熵变有关。在温度、压力一定的条件下,化学反应的方向是熵变和焓变共同影响的结果,反应的判据是:DH-TDS(T为热力学温度,均为正值)。 DH-TDS0,反应能自发进行; DH-TDS=0,反应达到平衡状态; DH-TDS0,反应不能自发进行。 即:在温度、压力一定的条件下,自发反应总是向DH-TDS0的方向进行,直至达到平衡状态。 说明:

化学反应的方向和判断依据

《化学反应原理》专题2 第二单元化学反应的方向和限度(1) 化学反应的方向和判断依据 2008年10月21日 K二(3)第三节 [教学目标] 1、知识与技能:(1)理解熵的概念 (2)能初步利用焓变和熵变说明化学反应进行的方向 2、过程与方法:通过联系生活以及自然界的普遍变化规律引导学生理解判断自发反应进行的 两个因素。 3、情感态度与价值观:通过从现象分析到理论探究,培养学生科学的研究方法。 [教学重点]自发反应与反应方向的判断。 [教学难点] 熵变与焓变的理解。 [教学过程] 创设问题情景:同学们是否想过,在一定条件下,为什么有些物质间会发生化学反应,有些则不会?如盐酸和氢氧化钠溶液混合,立即反应生成氯化钠和水,但氯化钠溶液就不可能自发地转变成盐酸和氢氧化钠。要回答这个问题需讨论化学反应的方向。 引入主题:化学反应的方向 展示图片高山流水 思考与交流: ⑴高山流水是一个自动进行的自然过程。高处水一定会流到低处吗? ⑵低处水可以流至高处么?可采取什么措施? ⑶在“低水高流”的过程中一旦外界停止做功,该过程还能继续进行下去吗? 板书:一、化学反应的方向 自发过程:在一定条件下,不借助外部力量就能自动进行的过程 讨论请尽可能多地列举你熟知的自发过程。 板书:自发过程的特征:都有方向性,且不能自动恢复原状,若要恢复必须借助外力。 叙述:与自然界中的许多变化一样,化学反应也具有方向性。 板书:自发反应:这种在一定条件下不需外界帮助,就能自动进行的反应,称为自发反应。 如:酸碱中和;铁器暴露在潮湿空气中会生锈;甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧; 锌与CuSO4溶液会自动反应生成Cu和ZnSO4等,这些反应都是自发的,其逆过程就

高考化学一轮复习教案 第7章 第4讲《化学反应进行的方向》

第4讲化学反应进行的方向 [考纲解读] 1.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变之间的关系。2.掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据,能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。 考点一自发过程 1.含义 在一定条件下,不需要借助外力作用就能自动进行的过程。 2.特点 (1)体系趋向于从________状态转变为________状态(体系对外部________或________热 量)。 (2)在密闭条件下,体系有从________转变为________的倾向性(无序体系更加稳定)。 1.“放热过程都可以自发进行,但吸热过程都不能自发进行。”这句话对吗?应如何理解?考点二自发反应 1.自发反应 在一定条件下____________就能自发进行的反应称为自发反应。 2.判断化学反应方向的依据 (1)焓变与反应方向 研究表明,对于化学反应而言,绝大多数__________都能自发进行,且反应放出的热量________,体系能量________得也________,反应越________。可见,____________是制约化学反应能否自发进行的因素之一。 (2)熵变与反应方向 ①研究表明,除了热效应外,决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的 __________。大多数自发反应有趋向于体系____________增大的倾向。 ②熵和熵变的含义 a.熵的含义 熵是衡量一个体系__________的物理量。用符号________表示。 同一条件下,不同物质有不同的熵值,同一物质在不同状态下熵值也不同,一般规律是S(g)>S(l)>S(s)。 b.熵变的含义 熵变是反应前后体系____________,用________表示,化学反应的ΔS越大,越有利于反应____________。 (3)综合判断反应方向的依据

化学反应进行的方向及判断依据

课题:化学反应进行的方向及判断依据 设计者:浙江省磐安中学周岚岚 2010年6月1日 设计意图:让学生先从生活中的自发过程实例出发,展示有关情境图片,指出自发过程是“在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的过程。”从中得出自发过程能发生的规律:1、能量趋于“最低”的趋势2、“有序”变为“无序”的规律。然后请学生找能自发进行的反应,同时介绍几个吸热反应,从所举的例子中找到影响化学反应自发进行因素:1、能量降低- 放热反应(焓变△H<0)2、混乱度增大(熵变△S

高中化学选修四第二章化学反应进行的方向知识点

第三节化学反应进行的方向 李度一中陈海思 1、反应熵变与反应进行方向 (1)熵:物质的一个状态函数,用来描述体系的混乱度,符号为S。单位:J··。(2)体系趋向于有序转变为无序,导致体系的熵增加,这叫做熵增原理,也是反应方向的判断依据。 (3)同一物质,在气态时熵值最大,液态时次之,固态时最小。即S(g)>S (l)>S(s) (4)方程式中气体计量数增大的方向就是熵增的方向。 2、反应方向判断依据 在温度。压强一定的条件下,化学反应的判断依据为: 反应能自发进行 反应达到平衡状态 反应不能自发进行 注意:(1)为负,为正时,任何温度反应都能自发进行 (2)为正,为负时,任务温度反应都不能自发进行 【习题一】 (2018春?集宁区校级期末)下列说法正确的是() A.熵增大的反应一定可自发进行 B.熵减小的反应一定可自发进行 C.△H<0的反应可能自发进行 D.△H>0的反应不可能自发进行 【考点】焓变和熵变. 【专题】化学平衡专题. 【分析】化学反应是否自发进行的判断依据是△H-T△S<0; 【解答】解:A、熵增大△S>0,当△H>0的反应,在低温下可能是非自发进行;在高温下可以是自发进行,故A错误; B、熵减小的反应△S<0,当△H>0的反应,一定是非自发进行的反应,故B错

误; C、△H<0的反应,△S>0的反应一定能自发进行,故C正确; D、△H>0的反应,△S>0,高温下反应可能自发进行,故D错误; 故选:C。 【习题二】 (2017秋?平顶山期末)下列说法正确的是() A.自发反应在任何条件下都能实现 B.自发反应在恰当条件下才能实现 C.凡是放热反应都是自发的,由于吸热反应都是非自发的 D.自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小或不变 【考点】焓变和熵变. 【专题】化学反应中的能量变化. 【分析】△H-T△S<0的反应能够自发进行,△H-T△S>0的反应不能够自发进行,反应能否自发进行,决定于焓变和熵变两个因素,缺一不可,据此分析.【解答】解:△H-T△S<0的反应能够自发进行,△H-T△S>0的反应不能够自发进行,反应能否自发进行,决定于焓变和熵变两个因素,缺一不可, A、放热的熵减小的反应在高温下不能自发进行,故A错误; B、自发反应需要在一定条件下才能够实现,B正确; C、反能否自发进行,决定于焓变和熵变两个因素,缺一不可,故C错误; D、反应能否自发进行,决定于焓变和熵变两个因素,缺一不可,故D错误;故选:B。 【习题三】 (2017秋?赤峰期末)已知反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)的△H为正值,△S 为负值.设△H和△S不随温度改变,下列说法中正确的是() A.低温下能自发进行 B.高温下能自发进行 C.低温下不能自发进行,高温下能自发进行 D.任何温度下都不能自发进行 【考点】焓变和熵变.

化学反应进行的方向练习题.

2011-2012学年高二化学选修4(人教版)同步练习第二章 第四节化学反应进行的方向 一. 教学内容: 化学反应进行的方向 二. 重点、难点: 1. 能利用焓变和熵变说明反应进行的方向 2. 熵判据既是本节的重点,也是难点 三. 具体内容: (一)自发过程和自发反应 1. 自发过程 2. 自发反应 3. 举例 (二)反应熵变与反应方向 1. 熵 2. 熵变 3. 反应的自发过程与熵变 (三)焓变与熵变对反应方向的共同影响 1. 焓和熵的关系 2. 焓变和熵变的影响 3. 化学反应方向的判据 4. 对反应方向判据的讨论 【典型例题】 [例1] 试判断用于汽车净化的一个反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在298K、100kPa下能否自发进行? 已知:在298K、100kPa下该反应的△H=-113.0kJ·mol-1, △S=-145.3 J·mol-1·K-1 答案:可以自发进行。 解析:考察利用公式计算判断自发反应过程。 [例2] 已知在298.15K、100kPa下石灰石分解反应:

CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.3kJ·mol-1△S=+160.4J·mol-1·K-1,试判断反应的自发性及自发进行的最低温度。 答案:非自发反应;1112K。 解析:考察基本公式的转化应用。 [例3] 碳铵「(NH4)2CO3」在室温下就能自发的分解产生氨气,对其说法中正确的是() A. 碳铵分解是因为生成易挥发的气体,使体系的熵增大 B. 碳铵分解是因为外界给予了能量 C. 碳铵分解是吸热反应,根据能量判断不能自发分解 D. 碳酸盐都不稳定,都能自发分解 答案:A 解析:考察反应方向的基本判断。 [例4] 下列过程属于熵增加的是() A. 一定条件下,水由气态变成液态 B. 高温高压条件下使石墨转变成金刚石 C. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) D. 散落的火柴的无序排列 答案:CD 解析:有关熵的判断。 [例5] 下列反应是自发进行的吸热反应的是() A. NaOH+HCl=NaCl+H2O B.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) C. 2CO+O2点燃 2CO2 D. C(s)+H2O(g)高温 CO(g)+H2(g) 答案:BD 解析:判断自发反应、吸放热、和熵变的关系。 [例6] 合成氨时,既要使合成氨的产率增大,又要使反应速率增加,可采取的方法是() A. 补充N2 B. 升高温度 C. 增大压强 D. 分离出NH3 答案:AC 解析:考查反应速率和平衡移动的相关知识。 [例7] 下列反应中,在高温下不能自发进行的是()

第二章 化学反应的方向部分作业的提示

第二章 化学反应的方向 一、选择题(每题2分,共40分) 1.如果系统经过一系列变化,最后又变到初始状态,则系统的 (A ) Q =0,W =0,ΔU =0,ΔH =0 (B ) Q ≠ 0,W ≠0,ΔU =0,ΔH =Q (C )Q =-W ,ΔU =Q+W ,ΔH =0 (D ) Q ≠ W ,ΔU =Q+W ,ΔH =0 2.体系的性质有广延性质和强度性质,下列哪一组均属广延性质 (A )T ,V ,H ,U ; (B )U ,S ,G ,H ; (C )S ,H ,G ,T (D )S ,T ,V ,G 。 3.在下列反应中,r m ΔH 等于AgBr(s)的f m ΔH 的反应是 (A ). Ag+ (aq) + Br- (aq) → AgBr (s) (B ). 2Ag (s) + Br 2 (g)→2AgBr (s) (C ). Ag (s) + 1 2 Br 2 (l) → AgBr (s) (D ) Ag (aq) +1 2 Br 2 (g) → AgBr (s) 4.若某体系所吸收的热量,全部用于体系的内能增加,则所需的条件是:①封闭系统 ②不 做体积功和其它功 ③恒压 ④恒温 (A )①和②; (B )①和③;(C )①和④;(D )②和④。 5.一般来说,以下哪种情况会导致熵值较小? (A) 分子数较多; (B )气体的量增加; (C) 分子对称性增加; (D )固体物质液化。 6.在标准条件下石墨燃烧反应的焓变为-393.6 kJ·mol-1,金刚石燃烧反应的焓变为-395.5 kJ·mol-1,则石墨转变成金刚石反应的焓变为 (A ). -789.1 kJ·mol-1 (B ). 0 (C ). +1.9 kJ·mol-1 (D )-1.9 kJ·mol-1 7.25℃时NaCl 晶体在水中的溶解度约为6 mol·L -1,若在1L 水中加入1 mol NaCl ,则 NaCl (s) + H 2O (l) → NaCl (aq)的 (A ). ΔS > 0,ΔG > 0 (B ) ΔS > 0,ΔG < 0 (C ). ΔG > 0,ΔS < 0 (D ). ΔG < 0,ΔS < 0 8.下列物质中可以认为具有最大摩尔熵的是 (A ). Li (g) (B ). Li (s) (C ). LiCl·H 2O (s) (D ). Li 2CO 3 (s) 9.下列反应中,r m ΔS 值最大的

化学反应进行的方向说课稿

《化学反应进行的方向》说课稿各位评委老师: 大家好! 我是高平一中实验校的杨倩,下面我将对昨天上午的新课化学反应进行的方向从以下六个方面进行说课。 一、教材分析: 1、教学内容:本节课是人教版化学选修四第二章第四节教学内容。 2、教学地位:本节内容介绍了“焓判据、熵判据及自由能(△G=△H-T△S)”知识,有一定难度。人教版教材将本节内容安排在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学平衡之后以知识介绍的方式呈现出来,让学生了解决定反应进行方向的因素不是单一的焓变,熵变也是决定因素之一。 教材从学生已有的知识和生活经验出发,分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一,以学生熟悉的自发进行的放热反应为例,介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向——焓判据;以生活现象为例,说明混乱度(熵)增加是自然界的普遍规律,也是化学反应自发进行的一种倾向——熵判据。第二,用实例说明单独运用上述判据中的任一种,都可能出现错误,都不是全面的。第三,要正确的判断化学反应的方向,需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。第四,简单介绍了自由能判据的结论性内容。 3、教学目标:

知识与技能 1、通过学生日常生活中所见所闻以及常见的化学反应,让学算不了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性 2、通过“有序”和“无序”的对比,引出熵的概念 3、通过日常生活中的见闻引导学生,使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小,只能判断反应自发进行的可能性,不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小。 过程与方法 通过学生已有知识及日常生活中的见闻,使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加式,构建新知识 情感态度价值观 通过日常生活中的焓变和熵变的具体实例,让学生明确化学与日常生活是息息相关的。 4、教学重难点: 重点熵判据 难点焓减与熵增与化学反应方向的关系 二、学情分析 (1)认知分析: 学生在化学反应速率和化学平衡已有较多的认识,但对于化学反应进行的方向仍认知不够。 (2)能力分析:

《化学反应进行的方向》教学设计

《化学反应进行的方向》教学设计 一、教材分析与学情分析 本节课内容介绍了“焓判据、熵判据及自由能判据(△G=△H-T△S)”知识,有一定难度。人教版教材将本节内容安排在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学平衡之后以知识介绍的方式呈现出来,让学生了解焓变只与初末状态有关而与途径无关,决定反应进行方向的因素不是单一的焓变,熵变也是决定因素之一。 教材从学生已有的知识和生活经验出发,分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一,以学生熟悉的爬山方式,介绍焓变与途径无关,再以自发进行的放热反应为例,介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向——焓判据;以生活现象为例,说明混乱度(熵)增加是自然界的普遍规律,也是化学反应自发进行的一种倾向——熵判据。第二,用实例说明单独运用上述判据中的任一种,都可能出现错误,都不是全面的。第三,要正确的判断化学反应的方向,需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。第四,简单介绍了自由能判据的结论性内容。 二、教学目标 1、知识与技能: (1)理解判断化学反应方向的焓判据及熵判据; (2)能用焓变和熵变说明化学反应的方向; 2、过程与方法: 通过学生已有知识及日常生活中的见闻,构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工,构建新知识。 3、情感态度与价值观: (1)激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点。 (2)通过本节内容的学习,体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约,要全面分析问题。 三、教学的重点和难点 焓判据、熵判据、自由能判据与化学反应方向的关系 四、教学方法 1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性,充分发挥学生的想象力; 2、启发学生学会归纳、概括,对信息进行加工,得出结论; 3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。 五、教学过程

化学反应进行的方向

《化学反应进行的方向》教学设计 \一、课程分析: 1 .教材的地位与作用 本节为人教版化学选修4第二章第四节《化学反应进行的方向》。主要介绍了“焓判据、熵判据及自由能变化(△G=△H-T△S)”知识,有一定难度。教材从学生已有的知识和生活经验出发,分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一,以学生熟悉的自发进行的放热反应为例,介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向——焓判据;以生活现象为例,说明混乱度(熵)增加是自然界的普遍规律,也是化学反应自发进行的一种倾向——熵判据。第二,用实例说明单独运用上述判据中的任一种,都可能出现错误,都不是全面的。第三,要正确的判断化学反应的方向,需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。第四,简单介绍了自由能判据的结论性内容。 2. 教学目标 知识与技能: (1)通过学生日常生活中所见所闻以及常见的化学反应,让学生了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性 (2)通过“有序”和“无序”的对比,引出熵的概念 (3)通过日常生活中的见闻引导学生,使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小,只能判 断反应自发进行的可能性,不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小。 过程与方法: 通过学生已有知识及日常生活中的见闻,使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加式,构建新知识 情感态度价值观: 通过日常生活中的焓变和熵变的具体实例,让学生明确化学与日常生活是息息相关的3.教学重难点 重点:熵判据难点:焓减与熵增与化学反应方向的关系 二、教学方法: 教师教法:创设情境、问题引导、重点讲解 学生学法:思考交流、分析讨论、习题检测 三、学生学情: 本节内容是在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学平衡等知识之后,以知识介绍的方式呈现出来,让学生了解决定反应进行方向的因素不是单一的焓变,熵变也是决定因素之一。 四、教学过程: 【一、情景创设,导入新课】 提问:同学们知道二十一世纪的第三金属是指哪种金属吗?你知道它的用途吗?钛这种金属是如何被发现,又是怎样制备出来的呢?科学家们遇到了怎样的困难呢? (TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) TiCl4+2Mg=2MgC12+Ti)第一步科学家们就被难住了。这个反应在任何温度下都不反应,但是其逆向反应,四氯化钛与氧气却能在一定温度下反应生成二氧化钛,这是工业生产二氧化钛的一种方法。也就是说,这个反应根本不能按照科学家欲设的方向进行。这在科学研究中是很常见的,在同学们的学习中是否也遇到过类似的情况呢? 例如:CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu以上两个反应的正向在常温常压下都能自动发生,而逆向反应在相同条件下却不能自动进行。也就说化学反应存在方向性。【设计意图】通过金红石无法直接制取钛,激发学生的学习兴趣,引出反应进行方向。

第二章化学反应进行的方向和限度.(DOC)

第二章 化学反应进行的方向和限度 教学内容 1. 焓变与变化方向; 2. 熵变与变化方向; 3. 吉布斯函数变与变化方向; 4. 化学反应的限度——化学平衡。 教学要求 理解标准熵、标准生成吉布斯函数变、标准平衡常数等有关概念;掌握反应的熵变与吉布斯函数变的求算方法;熟悉等温等压条件下化学反应进行方向的判断方法;掌握吉布斯方程及转化温度的计算方法;掌握标准平衡常数(Θ K )的表达和Θ K 与标准吉布斯函数变的关系及化学平衡的相关计算;了解影响化学平衡移动的有关因素。 知识点与考核点 1.熵(S ) 系统内微观质点混乱度的量度。Ωln k S =(k 是Boltzmann 常数,Ω是微观状态数(与混乱度密切相关)。熵是状态函数。 2. 热力学第三定律 在0K 时,任何纯物质、完整晶体的绝对熵为0,(固体在0K 时,任何物质的 热运动停止,只有一种微观状态,即Ω=1)。 3. 标准摩尔熵(θ m S ) 一定温度下,1mol 纯物质在标准情况下的规定熵。 人为规定:处于标准条件下的水合H + 离子的标准熵为零,其它离子的标准 熵为其相对值。 4.影响熵的因素 ① 相同物质S g > S l > S s ; ② 分子数越多、分子量越大、物质结构越复杂,熵越大; ③ 固体溶解于水,熵增加,而气体溶解于水,熵减小; ④ 温度越高,熵越大。 5.反应熵变的计算 对化学反应a A + f F = g G + d D =θ ?m r S gS θm ,G + dS θm ,D – aS θm ,A – fS θm ,F =∑θνB B ,m B S 。

注意:①计量系数;②物质的聚集状态。 6. 熵变与化学反应方向 等温等压条件下,熵变大于零(S ?> 0)有利于变化过程自发进行,但 不能单独作为判断化学反应方向的标准。 7. 焓变与化学反应方向 等温等压条件下,焓变小于零(H ?> 0)有利于变化过程自发进行,但 不能单独作为判断变化过程方向的标准。 8. 吉布斯函数 TS H G -= (G 为状态函数,为复合函数)。 9. 吉布斯函数变 S T H G ?-?=?(恒温、恒压下反应的推动力)(G ?不是状态函数...... )。 10. 标准摩尔生成吉布斯函数(Δf G m Θ) 在一定温度,标准状态下,由最稳定单质生成1mol 纯物质时反应的标准吉布斯函数变。 11. 化学反应标准吉布斯函数变(Θ?m r G )的计算 对化学反应 a A + f F = g G + d D θ ?m r G = g Δf G m θ,G + d Δf G m θ,D — a Δf G m θ,A — f Δf G m θ,F =Θ?∑B ,f B B m G ν 注意:①计量系数,②物质的聚集状态。 12.ΔG 与ΔS 、ΔH 及T 的关系 13.等温、等压,判断变化过程自发进行方向的判据 ΔG < 0 过程正向自发进行 ΔG = 0 处于平衡状态 ΔG > 0 过程逆向自发进行

化学《化学反应的方向》教案

化学《化学反应的方向》教案 第1节化学反应的方向 学习目标 1.理解熵及熵变的意义 2.能用焓变和熵变说明化学反应进行的方向。 知识梳理 1.焓变______(是,不是)决定反应能否自发进行的唯一因素。 2.熵,符号为____,单位______,是描述_____________的物理量,熵值越大,___________。 在同一条件下,不同的物质熵值______,同一物质S(g)___S(l) ____ S(s) (<,>,=)。 3.熵变为___________________________,用符号_______表示。

产生气体的反应,气体的物质的量增大的反应,为熵值 ______(增大,减小,不变)的反应,熵变为______(正,负)值。 4.在___________一定的条件下,化学反应的方向是 ____________共同影响的结果,反应方向的判据为_______________。 当其值:大于零时,反应________________ 小于零时,反应_______________ 等于零时,反应________________ 即在__________一定的条件下,反应_____(放热,吸热)和熵 ______(增大,减小,不变)都有利于反应自发进行。 5.恒压下温度对反应自发性的影响 种类ΔH ΔS ΔH—TΔS 反应的自发性例 1 — + 2H2O2(g)→2H2O(g)+O2(g) 2 + — 2CO(g)→2C(s)+O2(g)

3 + + 在低温 在高温 CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g) 4 ——在低温 在高温 HCl(g)+NH3(g)→NH4Cl(s) 当ΔH,ΔS符号相同时,反应方向与温度T______(有关,无关) 当ΔH,ΔS符号相反时,反应方向与温度T______(有关,无关) 学习导航 1.方法导引 (1)通过计算或分析能确定ΔH –TΔS的符号,进而确定反 应自发进行的方向是本节的重点。 (2)熵是体系微观粒子混乱程度的量度。体系混乱度越大,其熵值越大。一般情况下气态物质的熵大于液态物质的熵,液态物质的

化学反应原理第二章测试题含答案

高二化学反应原理第二章化学反应的方向、限度和速率测试题含答案 质量检测 第Ⅰ卷(选择题,共54分) 一、选择题(本题包括18个小题,每题3分,共54分。每题只有一个选项符合题) 1.下列反应中,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)+1/2 O2(g) ΔH =110.5 kJ·mol-1ΔS=-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(l) ΔH =37.301 kJ·mol-1ΔS =184.05 J·mol-1·K-1 2.下列反应中,熵减小的是() A、(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) B、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) C、 MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) D、2CO(g)=2C(s)+O2(g) 3.反应4NH3(气)+5O2(气) 4NO(气)+6H2O(气)在10L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为( ) A. (NH3) = 0.010 mol/(L·s) B.v (O2) = 0.0010 mol/(L·s) C.v (NO) = 0.0010 mol/(L·s) D.v (H2O) = 0.045 mol/(L·s) 4.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合,在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g) 2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,现有下列几种说法: ①用物质A的浓度变化表示的反应速率为0.3mol·L-1·s-1 ②用物质B的浓度变化表示的反应速率为0.6 mol·L-1·s-1 ③平衡时物质A的转化率为70%,

高中化学《24化学反应进行的方向》教学设计新人教版

化学选修四《2.4 化学反应进行的方向》教学设计 【教学目标】 1、了解反应的自发性与反应过程中能量变化及熵值变化的关系; 2、能够用熵增原理判断化学反应进行的方向。 【教学重难点】 能够用熵增原理判断化学反应进行的方向 【教学过程设计】 〖引入〗水往低处流,而不会自发的向上流;一般在室温下,冰块会融化,铁器在潮湿空气中会生锈,甲烷与氧气的混合气体遇明火就燃烧,这些过程都是自发的。这些不用借助于外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是,体系会对外部做功或释放热量,即体系趋向于从高能状态转变为低能状态。那是否就意味着放热反应自发进行,吸热反应就是非自发进行呢? 〖副板书〗在25℃和1.01×105Pa时, 2N2O5(g)== 4NO2(g)+O2(g) ?H=56.7 kJ/mol (NH4)2CO3(s)== NH4 HCO3(s)+NH3(g) ?H=74.9 kJ/mol 〖分析〗不难看出,上述两个反应都是吸热反应,显然只根据反应热(焓变)来判断反应进行的方向是不全面的。那么究竟如何来判断反应的自发性呢? 科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于“最低”和由“有序”变为“无序”的自然现象,提出了互相关联的能量判据和熵判据,为最终解决反应自发性问题提供了必要的依据。〖讲解〗除自发的化学反应外,还有一类自发过程,例如放在同一密闭容器中的气体或液体物质(也包括能够挥发的固态物质)的蒸汽,不需要外界的任何作用,气态物质会通过分子的扩散自发地形成均匀混合物。这种现象可以推广到相互接触的固体物质体系,经过长期放置后,人们能够找到通过扩散而进入的另一种固体中的原子或分子(这种现象可以作为纯物质难以保存的最本质的解释)。又如把硝酸铵溶于水虽然要吸热,它却能够自发地向水中扩散。为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性,人们提出在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素,即在密闭条件下,体系有由有序自发地转变为无序的倾向。因为与有序体系相比,无序体系“更加稳定”,可以采取更多的存在方式。以扑克牌为例,经过多次的洗牌之后,严格按照花色和序号排列的机会与花色序号毫无规律的混乱排列的机会相比,大概要相差几十个数量级。科学家把这种因素称作熵。 〖板书〗熵: 1、概念:描述体系混乱度的物理量 2、符号:S 3、单位:J?mol-1?K-1 4、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,这个原理也叫做熵增原理。在用来判断过程的方向时,就称为熵判据。 5、同一物质的熵与其聚集状态有关:S(g)>S(l)>S(s) 6、熵变(?S):?S==反应物总熵—生成物总熵 7、反应进行方向的判断方法: ?H—T?S<0 反应能自发进行 ?H—T?S=0 反应达到平衡状态 ?H—T?S>0 反应不能自发进行 〖讲解〗在温度、压强一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向。放热反应的焓变小于零,熵增加反应的熵变大于零,都对?H—T?S<0有所贡献,因此放热和熵增

相关文档
最新文档