高二化学教案：化学反应的方向和限度学案

第 1 页 高二化学教案：化学反应的方向和限度学案 【】鉴于大家对查字典化学网十分关注，小编在此为大家搜集整理了此文高二化学教案：化学反应的方向和限度学案，供大家参考! 本文题目：高二化学教案：化学反应的方向和限度学案 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。 第 2 页

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：Jmol-1K-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(s)。 (3)熵变：反应前后体系熵的变化，符号为S。 若发生变化后体系的混乱度增大，该过程的0，反之，0。 (4)熵变与化学反应自发性关系 0，反应自发进行;0，反应不能进行。化学反应的S越大，越有利于反应自发进行。 3.复合判据 体系能量降低(0)和混乱度增大(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0，0时，反应自发进行。 (2)当0，0时，反应不能自发进行。 (3)当0，0时，反应在较低温度下自发进行。 (4)当0，0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() 第 3 页

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) H=+56.7 kJmol-1 B.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJmol-1 C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) H=-286 kJmol-1 D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) H=+178.2 kJmol-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 第 4 页

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) 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(s)。根据以上的规律可知，对于(1)，S(气态甲醇) 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H、S的判断正确的是() A.0、0 B.0、0 C.0、0 D.0、0 答案 D 解析 由题意知：该反应在室温下不能自发反应，而高温下第 5 页

能自发进行。根据H和S对反应方向的共同影响可推知：0，0。 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) H=-78.03 kJmol-1 S=+1 110 Jmol-1K-1 B.CO(g)===C(s，石墨)+12O2(g) H=110.5 kJmol-1 S=-89.36 Jmol-1K-1 C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s) H=-444.3 kJmol-1 S=-280.1 Jmol-1K-1 D.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) H=37.30 kJmol-1 S=+184.05 Jmol-1K-1 答案 B 练基础落实 1.下列说法中正确的是() A.凡是放热反应都是自发的，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的反应 第 6 页

C.自发反应在恰当的条件下才能实现 D.自发反应在任何条件下都能实现 答案 C 解析 放热反应常常是容易进行的过程，吸热反应有些也是自发的;自发反应的熵不一定增大，可能减小，也可能不变;过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体的条件，能量判据和熵判据要综合考虑利用，不能简单地单一使用。故选C。 2.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 ℃、1.01105 Pa时，2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)是熵增的反应 答案 C 解析 体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过程为熵增过程，故C错误。 3.在图中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开(如图所示)，两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是() A.此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向变化的过程，第 7 页

即熵增大的过程 B.此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出 C.此过程从有序到无序，混乱度增大 D.此过程是自发可逆的 答案 D 解析 根据题意H=0，0，由H-TS推知该过程能自发进行，气体扩散为熵增过程，而其逆过程不能自发进行。 4.已知在等温条件下，化学反应方向的判据为： H-T0，反应能正向自发进行; H-TS=0，反应达平衡状态; H-T0，反应能逆向自发进行。 (其中H为焓变，S为熵变，T为热力学温度，单位为K) 设反应A(s)===D(g)+E(g) H-TS=(-4 500+11T)Jmol-1，要防止反应发生，温度必须() A.高于409 K B.低于136 K C.高于136 K而且低于409 K D.低于409 K 答案 A 5.25 ℃和1.01105 Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) H=+56.7 kJ/mol，自发进行的原因是() A.是吸热反应 B.是放热反应 第 8 页

C.是熵减少的反应 D.熵增大效应大于能量效应 答案 D 练方法技巧 6.石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C(石墨)+O2(g)===CO2(g) H=-393.51 kJmol-1 C(金刚石)+O2(g)===CO2(g) H=-395.41 kJmol-1 关于金刚石和石墨的相互转化，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.金刚石比石墨更稳定 D.金刚石比石墨能量低 答案 B 解析 由热化学方程式可知，石墨比金刚石能量低，1 mol石墨转化为1 mol金刚石需吸收1.9 kJ的热量，金刚石转化为石墨是放热反应，因此金刚石转化为石墨是自发进行的过程。物质所具有的能量越低越稳定。 点拨：那些不用借助外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是：体系趋于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量)，这就是所谓的能量判据。但是自动进行的自发反应不一定都是由高能状态到低能状态的过程，例如，硝酸铵溶于水。因而只使用能量判据来确定变化过程的方向是片面的。对具体反应需应用能量判据和熵判据第 9 页

综合进行分析，即凡是能够使体系能量降低、熵增大的方向就是化学反应容易进行的方向。 7.汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是：2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，H=-113 kJmol-1，S=-145 Jmol-1K-1。下列说法中错误的是() A.该反应中反应物总能量高于生成物的总能量 B.该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂条件 C.该反应常温下能自发进行，高温和催化剂条件只是加快反应的速率 D.汽车尾气中的这两种气体会与人体血红蛋白结合而使人中毒 思路点拨：解答本题要注意以下两点： (1)利用G=H-TS判断反应的方向。 (2)注意反应发生的条件。 答案 B 解析 因为2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)，298 K时，H=-113 kJ/mol，S=-145 Jmol-1K-1，说明该反应为放热反应，且是熵减的反应，生成物的总能量低于反应物的总能量。常温时G=H-TS=-113 kJmol-1-298 K(-14510-3