内容正文:
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
[预习作业]
(建议用时:15分钟)
一、自发过程和自发反应
自发过程
自发反应
含义
在一定条件下,______________就能自发进行的过程
在一定条件下能自动进行的反应
特征
具有________性,即反应的某个方向在一定条件下是自发的,则其逆方向在该条件下肯定________自发进行
答案 不借助外部力量 方向 不能
二、焓变与化学反应方向的关系
1.放热反应:绝大多数都能________,且反应放出的热量________,体系能量________得越多,反应越完全。
答案 自发进行 越多 降低
2.吸热反应:有些也能自发进行。
3.结论:反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
三、熵变与化学反应方向的关系
1.熵:衡量一个体系________的物理量,符号为________。体系中微粒之间无规则排列的程度越大,体系的熵越大。
答案 混乱度 S
2.熵变:反应前后体系________的变化,符号为________。
(1)若发生变化后体系的混乱度增大,该过程的ΔS________0;反之,ΔS________0。
(2)同种物质,三态熵值大小顺序为________________。
答案 熵值 ΔS (1)> <
(2)S(g)>S(l)>S(s)
3.熵变与化学反应方向的关系
化学反应的ΔS越________,越有利于反应自发进行。
答案 大
四、焓变与熵变对化学反应方向的共同影响
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.ΔH______0,ΔS______0,则反应一定能自发进行。
答案 < >
2.ΔH________0,ΔS________0,则反应一定不能自发进行。
答案 > <
3.ΔH______0,ΔS______0或ΔH______0,ΔS________0,反应能否自发进行与反应的__________有关。
答案 < < > >(或> > < <) 温度
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
C.熵增加且放热的反应一定是自发反应
D.非自发反应在任何条件下都不能实现
答案 C
解析 有些吸热反应也能自发进行,A错误;有些熵增的反应也不能自发进行,B错误;熵增且放热的反应一定是自发反应,C正确;非自发反应在一定条件下也能发生,D错误。
2.不能用焓判据解释的自发进行的反应过程是( )
A.铁在潮湿空气中生锈
B.天然气的燃烧
C.铜在潮湿空气中产生铜绿
D.NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应产生NH3
答案 D
解析 A、B、C项反应均为放热反应,是能用焓判据解释的自发过程;NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应产生NH3,是一个吸热的自发反应,不能用焓判据解释,故选D。
3.已知恒温、恒压下ΔH-TΔS<0时反应可自发进行。在100 kPa、298.15 K时石灰石分解反应:CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)的ΔH=178.3 kJ·mol-1、ΔS=160.4 J·(mol·K)-1。
(1)该反应在常温下________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)若温度能决定反应方向,则该反应自发进行的最低温度为________(结果保留一位小数)。
答案 (1)不能 (2)1111.6 K
解析 (1)ΔH-TΔS=178.3 kJ·mol-1-298.15 K×160.4×10-3 kJ·(mol·K)-1≈130.5 kJ·mol-1>0,所以该反应不能自发进行。
(2)根据ΔH-TΔS<0时反应可自发进行可知,T>1111.6 K。
[课时作业]
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列说法中正确的是( )
A.能自发进行的反应一定能迅速发生
B.非自发进行的反应一定不可能发生
C.能自发进行的反应实际可能没有发生
D.常温下发生反应2H2O2H2↑+O2↑,说明常温下水的分解反应是自发反应
答案 C
解析 反应的自发性和反应进行的快慢没有必然联系,能自发进行的反应不一定能迅速发生,A错误;非自发进行的反应在一定条件下也可以发生,如水分解生成H2和O2不是自发过程,但是在通电的条件下,该反应可以发生,B错误;反应的自发性是反应能否进行的可能性推断,并不是实际一定发生,即能自发进行的反应实际可能没有发生,C正确;常温下水的分解反应不能自发进行,2H2O2H2↑+O2↑在常温下能发生是因为外界输入了能量,而自发性是没有外界干扰时体现的性质,D错误。
2.下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )
A.2N2(g)+