(教案)第2章 第1节 化学反应的方向-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修一(鲁科版2019)

第1节　化学反应的方向 学习任务目标 1．了解物质变化过程的自发性；通过有序和无序的对比，了解熵和熵变的概念。 2．理解焓变、熵变与反应方向的关系，构建综合运用焓变与熵变判断化学反应进行方向的思维方法模型。 3．根据三个判据的发展过程，体会事物发展、变化常受多种因素的制约，理解科学知识的曲折发展历程，通过用事实推翻假设而从中获得新知识，培养思维的批判性与严谨性。 1．自发反应是指在一定条件下，不借助外界帮助就能自动进行的反应，其中的“外界帮助”是指光能、电能等，不包括加热，加热是维持一个反应进行时所需的温度条件。电解饱和食盐水可制得NaOH、H2和Cl2，该反应不能(填“能”或“不能”，下同)自发进行；加热条件下NH4Cl分解生成NH3和HCl，该反应能自发进行。 2．多数能自发进行的化学反应焓变ΔH<(填“>”“＝”或“<”)0，如酸碱中和反应、物质的燃烧反应等。 一、反应焓变与反应方向 1．多数能自发进行的化学反应是放热反应。 2．有些吸热反应也能自发进行。 3．结论：反应焓变与反应能否自发进行有关，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 二、反应熵变与反应方向 1．熵 (1)概念：描述体系无序程度的物理量，其符号为S，单位为J·mol－1·K－1。 (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： ①同一物质：S(高温)>(填“>”或“<”，下同)S(低温)；S(g)>S(l)>S(s)。 ②相同条件下的不同物质：具有不同的熵值，分子结构越复杂，熵值越大。 ③S(混合物)>S(纯净物)。 2．反应熵变 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的有关因素之一，但不是唯一因素。 三、用焓变与熵变综合判断反应方向 1．判断依据 在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的判据为ΔH－TΔS。 该判据指出的是化学反应正向自发进行的趋势。 2．文字表述 在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS＜0的方向进行，直至达到平衡状态。 3．一般规律 (1)放热的熵增加反应一定能正向自发进行。 (2)吸热的熵减小反应一定不能正向自发进行。 (3)当焓变和熵变相差悬殊时，可能某一个因素占主导地位。 4．ΔH－TΔS判据的局限性 (1)只能用于判断等温、等压条件下的反应，不能用于判断其他条件(如等温、等容)下的反应。 (2)只能用于判断等温、等压及除了体积功以外不做其他功条件下反应正向自发进行的趋势，并不能说明在该条件下可能正向自发进行的反应能否实际发生。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)需要加热的反应都不能自发进行。 (　　) ×　提示： 反应条件是否需要加热与反应能否自发进行无关。 (2)一定条件下水由气态变为液态是熵减小的过程。 (　　) √　提示：同一物质的熵：气态>液态>固态。 (3)某反应在某条件下正反应能自发进行，则该条件下其逆反应必定不能自发进行。 (　　) √　提示：反应正向、逆向的焓变、熵变符号相反。 (4)吸热且熵增加的反应，温度越低反应越可能自发进行。 (　　) ×　提示：当ΔH＞0、ΔS＞0，温度越高越可能使ΔH－TΔS＜0，即有利于反应自发进行。 2．下列有关化学反应自发性的说法正确的是(　　) A．放热反应一定是自发进行的反应 B．化学反应的熵变与反应的方向无关 C．反应的自发性要综合考虑焓变和熵变两种因素 D．只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程 C　解析：化学反应的自发性判断依据是ΔH－TΔS，放热反应不一定都能自发进行，放热反应的ΔH<0，若ΔS<0，则该反应在高温条件下不一定能正向自发进行，故A错误；熵变与化学反应的方向有关，故B错误；一个反应能否自发进行，需根据熵变和焓变进行综合判断，故C正确；自发过程的含义：在一定条件下不需要借助外力作用就能自发进行的过程，但有时需要提供起始条件，如燃烧反应等，故D错误。 3．在25 ℃、1.01×105 Pa下，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1 能自发进行的合理解释是(　　) A．该反应是分解反应 B．该反应的熵增效应大于焓变效应 C．该反应是熵减反应 D．该反应是放热反应 B　解析：该反应是吸热反应，但不能只用焓变来判断反应进行的方向。该反应是熵增反应，且能够自发进行，说明该反应的熵增效应大于焓变效应，B项正确。 4．下列反应在任意温度下一定能自发进行的是(　　) A．2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑　ΔH>0 B．NH3(g)＋HCl(g