06第2章 第1节 化学反应的方向（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1【精讲精练】鲁科版

第1节　化学反应的方向 [学习目标] 1．了解自发和非自发过程、熵与熵变的概念；了解焓判据、熵判据的含义。 2．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。 知识点一　反应焓变、熵变与反应方向 1．自发过程 (1)概念：在等温、等压条件下，不借助光、电等__外部力量__就能自动进行的过程称为自发过程；反之称为非自发过程。 (2)实例：水由__高处__流向__低处__的过程、热由__高__温物体传向__低__温物体的过程都属于自发过程。 2．反应焓变与反应方向 (1)能自发进行的化学反应多数是__放热__反应，ΔH__<__0。 (2)有些__吸热__反应在室温下能自发进行，还有一些吸热反应在__较高温度__下能自发进行。 (3)反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。 ●特别提醒 (1)自发反应实际上不一定能够发生，非自发反应在一定条件下也可能发生。 (2)自发过程可以是物理过程，不一定是自发反应；而自发反应一定是自发过程。 3．反应熵变与反应方向 (1)熵及其影响因素 ①概念：描述__体系的无序程度__的物理量。符号为__S__。 ②特点：__体系的无序程度__越大，体系的熵值就__越大__。 ③影响因素： a．同一物质S(高温)__>__S(低温)，S(g)>S(l)>S(s)。 b．相同条件下，不同物质的熵值__不同__。 (2)熵变 ①概念：__反应产物的总熵__与__反应物的总熵__之差。 ②计算公式：__ΔS＝S(反应产物)－S(反应物)__。 ③正负判断依据： a．气体体积增大的反应，熵变通常都是__正值__，是熵__增加__的反应。 b．气体体积减小的反应，熵变通常都是__负值__，是熵__减小__的反应。 (3)熵变与反应方向 ①熵增加有利于反应的自发进行。 ②某些熵减小的反应在一定条件下也能自发进行。 ③熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。 ●特别提醒 (1)相同条件的不同物质，分子结构越复杂，熵越大。 (2)S混合物>S纯净物。 4．自发反应 (2)从焓变(能量)角度：ΔH<0，有利于反应自发进行。 (3)从熵变角度：ΔS>0，有利于反应自发进行。 (4)在实际的化学反应中，若ΔH与ΔS符号相同时，对化学反应的方向的影响作用出现矛盾，因此，在分析一个具体化学反应自发进行的方向时，不能孤立地使用焓判据或熵判据来分析，否则，可能会得出错误的结论。 [思考探究] 1．已知以下五个化学反应在常温下均能自发进行， ①2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1 ②2Na(s)＋Cl2(g)===2NaCl(s)ΔH＝－822 kJ·mol－1 ③4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)ΔH＝－1648.4 kJ·mol－1 ④H2(g)＋F2(g)===2HF(g)ΔH＝－546.6 kJ·mol－1 ⑤(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝＋74.9 kJ·mol－1 其中不能用焓变作为判断反应是否自发进行依据的是________(填序号)。 提示：①⑤ 2．下列过程属于熵增加过程的是________(填序号)，判断的理由是________________________________________________________________________。 ①硝酸铵固体溶于水　②水的汽化　③墨水在水中扩散　④氨气在空气中扩散 提示：①②③④　这些过程均是无序程度增大的过程 [归纳总结] 1．一般产生气体或气体物质的量增多的化学反应，体系的无序程度会增加，反应的熵值增加，有利于反应的自发进行。 2．ΔH＜0，有利于反应自发进行，ΔS＞0也有利于反应自发进行；不能只简单地用焓变和熵变中的一个来判断同一个化学反应的方向。 1．下列反应可用焓变来解释的是(　　) A．氢氧化钡与氯化铵反应 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＝－571.6 kJ·mol－1 解析　D　焓变可以用来解释放热过程的自发性，前三项中的反应均为吸热反应。 2．下列说法不正确的是(　　) A．铁生锈和氢燃烧均为自发放热过程 B．冰融化的过程中，熵值增加 C．无热效应的自发过程是不存在的 D．同一物质固态时熵值最小 解析　C　自发过程是在一定条件下不需要外力就能进行的过程。铁生锈和氢燃烧均为混乱度减小、有序性增加、稳定性增强、放出热量的自发反应，A项正确；冰融化即有序性减小，混乱