2.2.1 化学反应的方向-【帮课堂】2022-2023学年高二化学同步精品讲义（苏教2019选择性必修1）

第二单元　化学反应的方向与限度 第1课时　化学反应的方向 目标导航 课程标准 课标解读 1．知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。 2．能结合实验现象认识自发反应的概念。 3．能综合考虑反应的焓变和熵变，据此判断简单反应的方向。 1．了解判断化学反应进行方向的三个判据，构建判断化学反应自发性的思维方法模型。(证据推理与模型认知) 2．根据焓变、熵变及综合判断三个判据的发展过程，理解科学知识的曲折发展历程，增强对化学反应自发性研究重要意义的认识。(科学态度与社会责任) 知识精讲 知识点01 自发过程和自发反应 1．自发过程 （1）自发过程是在一定条件下，不借助外力而自发进行的过程。 （2）特点： ①体系趋向于从能量较高状态转变为能量较低状态(体系对外部做功或者释放热量)。 ②在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。 2．自发反应 （1）在一定条件下能自动进行的反应。 （2）特点： 具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，而其逆方向在该条件下是肯定不能自发进行的。 一定条件指温度、光照、催化剂、压强等条件。 【即学即练1】下列现象的发生，你认为是自发过程的有_______。 A．水由高处往低处流 B．气温升高冰雪融化 C．室温下，水自动结成冰 D．生锈的铁变光亮 答案：AB 解析：自发过程是在一定条件下，不借助外力而自发进行的过程，由此可以判断。 知识点02 化学反应自发进行的判据 1．焓变与反应的自发性的关系 （1）焓判据： 放热反应(ΔH<0)在反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向。 （2）自发反应与焓变的关系 多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有很多吸热反应能自发进行，因此，反应焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 【即学即练2】下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是(　　) A．化学反应的焓变与其反应的方向无关 B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向 C．反应焓变为正值时不利于反应自发进行 D．焓变为负值的反应都能自发进行 答案：C 解析：可逆反应的两个反应其焓变的数值相等，但是符号(变化趋势)相反，故A项错误；焓变对反应方向有直接影响，但不能决定反应进行的方向，B项错误；焓变为负值的反应多数能自发进行，但有的也不是自发反应，D项错误；焓变为正值，吸收热量，体系能量升高，不利于反应自发进行，C项正确。 2．熵变与反应的自发性的关系 （1）熵的概念 自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，体系的混乱度增大。 体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是衡量一个体系混乱度的物理量，其符号为S。熵值越大，体系的混乱度越大。 （2）影响熵大小的因素 ①同一条件下，不同的物质熵值不同。 ②同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如对同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。 （3）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，这个原理叫做熵增原理。在用熵变来判断过程的方向时，就称为熵判据。 若化学反应为熵增（ΔS>0）反应，反应过程中反应体系的混乱度增大，在一定条件下能自发进行。 （4）自发反应与熵变的关系 反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 【即学即练3】下列对熵变的判断中不正确的是(　　) A．少量的食盐溶解于水中：ΔS＞0 B．纯碳和氧气反应生成CO(g)：ΔS＞0 C．气态水变成液态水：ΔS＞0 D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS＞0 答案：C 解析：食盐溶于水是典型的熵增加过程；2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，气体的物质的量增大，为熵增大的反应；气态水变成液态水是体系混乱度减小的过程，为熵减小的过程；CaCO3(s)的分解产生了气体，为熵增大的反应。 3．化学反应的自发性的判断依据 在恒温、恒压，非体积功为0的情况下，综合考虑焓变和熵变，可以判断反应能否自发进行。 焓变ΔH 熵变ΔS ΔH-TΔS的值 反应能否自发进行 <0 >0 <0 一定自发 >0 <0 >0 一定非自发 <0 <0 低温时<0 低温自发 >0 >0 高温时<0 高温自发 【即学即练4】已知下列热化学方程式 ①Ag＋(aq)＋Cl－(aq)===AgCl(s) ΔH＝－51.1 kJ·mol－1 ②2Mg(s)＋O2(g)===2MgO(s)　ΔH＝－1 203.2 kJ·mol－1 ③K(s)＋H2O(l)===K＋(aq)＋OH－(aq)＋H2(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1 (1)根据所学知识和生活经验，分析判断在常温下是否能自发进行，这些反应过程的焓变和熵变是否有利