专题2 化学反应速率与化学平衡 第二单元 化学反应的方向与限度-【金版教程】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1创新导学案word（苏教版2019）

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 [明确学习目标]　1.能结合实验现象认识自发反应的概念。2.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．化学反应的方向 与自然界中的许多变化一样，化学反应具有方向性。许多化学反应的正反应能自动进行，而其逆反应无法自动进行。 在一定条件下能自动进行的反应称之为自发反应。 2．焓变与化学反应方向 研究表明，在恒压下，有些自发进行的化学反应是放热的，但事实也证明，有些能自发进行的反应却是吸热的。因此，考查化学反应能否自发进行，不能直接用放热(ΔH<0)或吸热(ΔH>0)作为判断依据。 3．熵变与化学反应方向 (1)熵：衡量一个体系混乱度的物理量。用符号S表示。 在一个由大量微粒(分子、原子、离子)构成的体系中，微粒之间无规则排列的程度越大，体系的熵越大。 (2)熵变：反应前后体系熵值的变化叫作反应的熵变。用符号ΔS表示。 ΔS>0：发生变化后体系的混乱度增大； ΔS<0：发生变化后体系的混乱度减小。 化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行，但不能直接用熵增大(ΔS>0)或熵减小(ΔS<0)来判断化学反应能否自发进行。 4．化学反应方向的判断 仅利用ΔH或ΔS的数值，都不能直接判断某反应是否自发进行，须综合考虑反应的焓变(ΔH)和熵变(ΔS)的大小。 焓变 熵变 化学反应的自发性 ΔH<0 ΔS>0 一定能自发进行 ΔH>0 ΔS<0 一定不能自发进行 ΔH<0 ΔS<0 较低温度下能自发进行 ΔH>0 ΔS>0 较高温度下能自发进行 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)在常温下熵增加且放热的反应实际上一定可以发生。(　　) (2)反应4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)，在常温下可自发进行，该反应一定为放热反应。(　　) (3)钠和水的反应为熵增加的放热反应，在任何温度下都可自发进行。(　　) (4)NH4HCO3(s)===NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，NH4HCO3只有在低温下才能稳定存在。(　　) (5)常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，高温下可自发进行，则该反应的ΔH<0。(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)× 解析　(1)常温下自发反应实际上不一定能够发生。 (5)要使反应低温下不自发，而高温下能自发进行，则低温时ΔH－TΔS>0，高温时ΔH－TΔS<0。又该反应ΔS>0，则该反应的ΔH必大于零。 2.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．自发反应在任何条件下都能发生 C．由焓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 答案　C 3．实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应过程中能量(单位为 kJ·mol－1)的变化。 下列关于该反应的说法正确的是(　　) A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH>0，ΔS<0 C．ΔH<0，ΔS<0 D．ΔH<0，ΔS>0 答案　C 4．下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是(　　) A．放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程 B．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在常温常压下能自发进行 C．在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行，但同样是这个吸热反应在较高温度(1200 K)下则能自发进行 D．放热过程(ΔH<0)或熵增加(ΔS>0)的过程一定是自发的 答案　D 解析　反应能否自发由ΔH和ΔS共同决定，即满足ΔH－TΔS<0时，反应一定自发，故D错误。 知识点　化学反应的方向 1．自发过程与自发反应的比较 自发过程 自发反应 含义 在一定条件下，不用借助于外力就能自发进行的过程 在给定的条件下，可以自发地进行到显著程度的化学反应 特征 具有方向性，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定是不自发的 举例 高山流水，自由落体，冰雪融化 酸碱中和，钢铁生锈，一水合氨分解 关系 自发过程可以是物理过程，不一定是自发反应；自发反应一定是自发过程 (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)在描述某个反应是否属于自发反应时，一定要注意研究该反应的前提条件，如果没有