自学05 化学反应的方向-【刷透假期】2023年高一化学暑假作业自测+预习自学（人教版2019）

自学05 化学反应的方向 自学目录： 【核心素养分析】 【知识导图】 【目标导航】 【自学内容】 【自学检测】 【核心素养分析】 1.证据推理与模型认知：了解到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。 2科学态度与社会责任：根据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。 【知识导图】 【目标导航】 1.了解自发反应的焓判据 2.了解混乱度熵的概念及嫡增原理 3.根据反应的焓变和熵变两个判据，判断反应自发进行的可能性： 4.了解根据吉布斯自由能变判定化学反应的方向。 【自学内容】 一、自发过程和自发反应 1．自发过程 （1）含义：在一定条件下， ，就能自发进行的过程。 （2）特征：具有 ，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 。 （3）举例：高山流水，自由落体，冰雪融化，电流总是从电势高的地方向电电势低的地方流动，钢铁生锈。 2．自发反应 （1）含义：在温度和压强一定的条件下 就能自发进行的反应称为自发反应。 （2）特点： ①体系趋向于从 状态转变为 状态(体系 热量)。 ②在密闭条件下，体系有从 转变为 的倾向性(无序体系更加稳定)。 （3）举例：钢铁生锈，Zn与CuSO4溶液反应生成Cu。 3、自发过程和自发反应的比较 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。 在给定的条件下，可以 进行到显著程度的化学反应。 特征 具有 ，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 。 举例 高山流水，自由落体，冰雪融化 钢铁生锈 应用 可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成 。 非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为 。 【易错提醒】①自发过程可以是物理过程，不一定是处自发反应，而自发反应一定是自发过程。 ②某些自发反应需要在一定条件下才能自发进行，非自发反应具备一定条件下也能自发进行。 ③一般地，如果一个过程是自发的，其逆过程在相同条件下就是非自发的。 二、化学反应方向与焓变的关系 放热反应过程中体系能量 ，因此具有 进行的倾向，科学家提出用 来判断反应进行的方向，这就是 。 ①多数放热反应是自发进行的。例如燃烧反应、中和反应等。 ②有些吸热反应也可以自发进行，如：2N2O5(g) ⇄ 4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋109.8 kJ·mol－1，故不能根据放热或吸热来判断反应方向。 ③有些吸热反应在常温下不能自发进行，但在较高温度能自发进行，如碳酸钙在高温下就能自发进行。 ④只用焓判据判断反应是否自发不全面。 【易错提醒】自发反应与反应条件没有必然联系。如许多自发反应在常温常压下就能进行，但有些自发反应在常温常压下就不能进行，如酒精的燃烧就要点燃。 三、化学反应方向与熵变的关系 1．熵、熵变的概念 （1）熵：衡量体系 的物理量，符号为 ,单位为： 。 （2）熵变：生成物与反应物熵值之 ，符号为 。 2．熵值大小 （1）同一条件下，不同的物质熵值 。 （2）体系的熵值：体系的 越大，体系的熵值就 。 （3）同一物质的熵值：S（g） S（l） S（s），同一物质的物质的量越大，分子数越多，熵值越大；同一条件下，不同物质的熵值不同。 （4）物质的复杂程度：一般组成物质的原子种类相同时，分子中的原子数目越多，其混乱度越 ，熵值 越 。 （5）对于一个特定的气相反应,熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数大小。 3．熵变与反应的方向 ①反应熵变的计算式：△S＝S（生成物）－S（反应物） 变化过程 熵变 反应类型 增体反应 △S 0 熵 反应 减体反应 △S 0 熵 反应 盐的溶解 △S 0 熵 反应 电离过程 △S 0 熵 反应 ②熵判据：体系有自发地向混乱度 (即熵增)的方向转变的倾向，因此可用 来判断反应进行的方向。 ③有些熵减的反应也能自发进行，如铝热反应，故只用熵变来判断反应方向也不全面，只有孤立体系或绝热体系，才能用熵增来判断反应方向。 四、化学反应方向与自由能 1．自由能变化：符号为 ，单位为kJ·mol－1。 2．自由能变化与焓变、熵变的关系：ΔG＝ 。ΔG