第1节化学反应的方向

课题：化学反应的方向 主备人： 审核人： 使用时间：2015-08-18 编号：18
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第2章 第1节 化学反应的方向
【学习目标】
1.通过阅读课本P35-36，知道焓变与反应方向的关系，并能利用焓变初步判断化学反应的方向。
2.通过阅读课本P35-36，知道化学反应存在熵变，能利用熵变初步判断化学反应的方向。
3.会通过关系式△H –T△S定性分析反应焓变与熵变对反应方向的影响，定量判断反应方向。
【预习导学】
【预习检测】
【探究展示】
【学习过程】阅读课本P35—36中间部分
一、反应焓变与反应方向
1. 自发过程
（1）含义： 叫做自发过程；相
反，只有在热.电.光等形式的能量推动下才能发生的过程称为非自发过程。
（2）特征：具有 ，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则逆向方向
反应在该条件下肯定不自发。
2. 化学反应的焓变与反应方向的关系（即化学反应的热效应对反应方向有影响）
焓变 自发性 举例
△H<0 常温常压下：4Fe(OH)2(s)＋2H2O(1) ＋O2(g)＝ 4Fe(OH)3(s)
△H<0 高温：CaO (s)＋ CO2(g) ＝ CaCO3(s)
△H>0 常温常压下：
NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)＝ CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(1)
△H>0 室温： CaCO3(s)＝ CaO (s)＋ CO2(g)
大量事实证明，多数 能自发进行，有的 反应也能自发进行。
【结论】 是影响化学反应方向的一个因素，但不是唯一因素，还有其他因素影
响反应方向。
【即时巩固】1. 关于自发过程的叙述，正确的是（ ）
A. 其逆过程在相同条件下也必定是自发的 B. 其逆过程在相同条件下也可能是自发的
C. 其逆过程在其它条件下也可能是自发的 D. 自发过程与外界条件无关
2.下列过程是非自发的是（ ）
2

A．水由地处流向高处 B．生铁在潮湿的空气中生锈
C．室温下水结成冰 D．天然气的燃烧
3. 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（ ）
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种重要因素
D. 焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据
二、反应熵变与反应方向（阅读课本P36中间部分---P37中间）
1. 熵
（1）熵是描述体系 的物理量。符号：
单位：
（2）大小判据：
①物质的混乱度：混乱度越 ，体系越无序，体系的熵值就越 。
② 物质的存在状态：对于同一种物质S（ ）> S( ) > S( ) 。
③ 物质组成的复杂程度：一般组成物质原子种类相同时，一个分子中原子数目越多，其混乱度就
越大，熵值也越大。
2. 熵变
（1）反应熵变△S=
（2）正负判断的一般依据：
对于有气体参与的化学反应（气体参与反应时气体既可以是反应物也可以是产物），气体
的 的反应，其熵变通常是 ，是熵 的反应。
3. 反应熵变与反应方向
大量事实证明， 有利于反应的自发进行，许多的 的反应在常温常压下可以
自发进行；也有些 的反应在常温常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行。
另外，有些 的反应在常温常压下也可以自发进行。
【结论】 是影响化学反应方向的又一个因素，但也不是唯一的因素。
【即时巩固】4. 试根据熵的定义判断下列过程中体系的熵变大于零还是小于零。
（1）水蒸气冷凝成水。 （2）CaCO３（S）＝CaO（S）＋CO２（g）
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（3）乙烯聚合成聚乙烯。 （4）气体在催化剂上吸附。
（5）碳水化和物在生物体内分解
5.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)
6.下列关于化学反应的熵变的叙述中，正确的是（ ）
A. 化学反应的熵变与反应的方向性无关 B. 化学反应的熵变直接决定了反应的方向
C. 熵变为正的反应都是混乱度增大的反应 D. 熵变为正的反应都能自发进行
三、熵变与焓变对反应方向的共同影响（阅读课本P37中间—P39全部）
1. 化学反应自发进行的判断依据
在温度、压强一定的条件下，化学反应的方向是由反应的 共同决定的。
反应方向的判据为： ，反应能自发进行；
，反应达到平衡状态；
，反应不能自发进行。
2. 化学反应的变化趋势
在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向 的方向进行，直至达到平衡状态。
（1）△H <0 ，△S>0，则一定有 ，在任何温度下，反应均能自发进行。
（2）△H >0 ，△S<0，一定有 ，显然这样的反应在任何温度下都不能自发进行。
4. 注意事项
化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的 ，并不能说明在该条
件下反应能否实际发生。
【即时巩固】7. 对于化学反应方向的确定，下列说法正确的是（ ）
A. 在温度、压力一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向
B. 温度、压力一定时，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唯一因素
D. 固体的溶解过程与焓变有关
8. 下列关于化学反应的自发性叙述中，正确的是（ ）
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A. 焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的 B. 焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的
C. 焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的 D. 焓变大于0而熵变小于0的反应肯定是自发的
9. 温度、压强一定，某反应在高温下不能自发进行，而在低温下可自发进行的条件是（ ）
A. △H <0 △S<0 B. △H>0 △S>0
C. △H<0 △S>0 D. 无法确定
10. 已知：4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(S) △H = -444.3 KJ·mol-1 △S = -280.1
J·mol-1·K-1 。试判断该反应在常温常压下能够自发进行吗？
【跟踪训练】
1．分析过程的自发性的作用是
A.判断过程的方向 B.确定过程是否一定会发生
C.判断过程发生的速率 D.判断过程的热效应
2．以下自发反应可用ΔH判据来解释的是
A.硝酸铵自发地溶于水
B.2N2O5(g) = 4NO2(g)+O2(g) ΔH = +56.7 kJ·mol－1
C.(NH4)2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH = +74.9 kJ·mol－1
D.2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) ΔH =－285.8 kJ·mol－1
3．下列过程属于熵减少的是
A.散落的火柴无序排列 B. 一定条件下，水由气态变为液态
C.氢氧化钠固体溶解于水 D.碳酸氢铵受热分解
4．下列关于判断过程的方向的说法正确的是
A.所有自发进行的化学反应都是放热反应
B.常温常压下，石墨转化为金刚石是自发的化学反应
C.由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程
D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
5．△H—T△S作为化学反应方向的判据，它适用的条件是
A.温度、压强一定 B.压强一定
C.温度、体积一定 D.体系中物质的状态一定
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6.对于化学反应能否自发进行，下列说法错误的是
A.若△H<0，△S>0，任何温度下都能自发进行 B.若△H>0，△S<0，任何温度下都不能自发进行
C.若△H>0，△S>0，低温时可自发进行 D.若△H<0，△S<0，低温时可自发进行
8．某反应在高温时能自发进行，在低温时逆反应能自发进行，则对其反应的判断正确的时
A.放热反应 熵增加 B.放热反应 熵减少
C.吸热反应 熵增加 D.吸热反应熵减少
9. NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) △H = 37.301 KJ·mol-1 △S = 184.05
J·mol-1·K-1 试判断该反应在常温常压下能够自发进行吗？

10. 已知：反应CaCO3(s) CaO(s,生石灰)+CO2(g) ΔH(298 K)=178.3 kJ·mol－1ΔS(298.15 K)=169.6
J·mol－1·K－1 试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。

11.高炉炼铁中常用焦炭还原Fe2O3,请运用所学知识判断用焦炭还原Al2O3炼制金属铝的可能性。
（已知298K下反应2Al2O3(s)+3C(s)=4Al(s)+3CO2(g) △S = 635.5J·mol-1·K-1 △H =2171
KJ·mol-1）