内容正文:
第2课 第5课时 化学反应的方向
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目标任务
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课程标准
学习目标
1.知道化学反应是有方向的,了解焓变和熵变的概念。
2.知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。
3.能用焓变、熵变判断化学反应进行的方向。
1.能从焓变、熵变和自由能角度建立判断化学反应自发进行方向的思维模型,能通过定性分析和定量计算推出合理的结论。
2.认识反应条件对化学反应的影响,能根据实验现象和数据概括自发反应的条件、特征和规律。
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预习导学
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自主梳理
一、自发过程和自发反应
1.自发过程
(1)含义:在一定条件下,不用借助于 就可以 的过程。
(2)特点:体系趋向于从 状态转变为 状态。在密闭条件下,体系有从 自发转变为 的倾向。
2.自发反应:在给定条件下,可以 地进行到显著程度的化学反应。
二、化学反应进行方向的判据
1.焓判据
放热反应过程中体系能量 ,具有自发进行的倾向,因此可用 来判断反应进行的方向。
2.熵判据
(1)熵
用来量度体系 程度的物理量。熵值越大, 程度越大。符号为 。
(2)熵增原理
在与外界隔绝的体系中,自发过程将导致体系的熵 ,即熵变(符号ΔS) 零。
(3)熵判据
体系有自发地向混乱度 (即 )的方向转变的倾向,因此可用 来判断反应进行的方向。
【答案】一、1.(1)外力 自发 (2)高能 低能 有序 无序 2.自发
二、1.降低 焓变 2.(1)混乱 混乱 S (2)增 > (3)增加 熵增 熵变
预习检测
1.下列反应或过程没有自发性的是
A.高温下,煅烧石灰石 B.常温下,水分解成氢气与氧气
C.双氧水在催化作用下分解 D.常温下,冰融化为水
【答案】B
【解析】A.煅烧石灰水的反应是一个熵增焓增的反应,高温下可自发进行,A不符合题意;
B.水分解成氢气与氧气的反应不能自发进行,在外接电源的作用下电解,B项符合题意;
C.双氧水在催化作用下自发分解,C不符合题意;
D.常温下,冰融化为水为自发过程,D不符合题意;
故选B。
2.研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义,下列说法正确的是
A.知道了某过程有自发性之后,则可确定该过程是否一定会发生
B.,低温下能自发进行
C.电解水可以得到氢气和氧气,即常温下水的分解反应是自发反应
D.溶于水吸热,说明其溶于水不是自发过程
【答案】B
【解析】A.知道了某过程有自发性之后,不一定能确定该过程是否一定会发生,反应的发生还与外界条件有关,故A错误;
B.,该反应是放热反应,熵变减小的反应,因此在低温下能自发进行,故B正确;
C.电解水可以得到氢气和氧气,该反应是吸热反应,熵增的反应,因此在高温下水的分解反应是自发反应,故C错误;
D.溶于水吸热,说明其溶于水是自发过程,故D错误。
综上所述,答案为B。
3.下列反应的焓变和熵变与图示过程相符的是
A.2Na(g)+Cl2(g)=2NaCl(s)
B.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
C.2N2O5(g)⇌4NO2(g)+O2(g)
D.Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g)
【答案】C
【解析】打开可乐瓶时,产生大量气泡,在由溶液到逸出气体过程中,溶解是放热,则逸出是吸热,则ΔH>0,气体增多,则ΔS>0。
A.2Na(g)+Cl2(g)=2NaCl(s),该反应是化合反应,ΔH<0,气体减少,ΔS<0,A不符合题意;
B.N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g),该反应是化合反应,ΔH<0,气体减少,ΔS<0,B不符合题意;
C.2N2O5(g) ⇌ 4NO2(g)+O2(g),该反应是分解反应,ΔH>0,气体增多,ΔS>0,C符合题意;
D.Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g),该反应是放热反应,ΔH<0,气体增多,ΔS>0,D不符合题意;
故选:C。
4.对于反应2H2O2⇌2H2O+O2,在任何温度下可自发进行的原因是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据,反应能自发进行,故在任何温度下可自发进行的原因是、;
故选C。
5.下列说法正确的是
A.,在无催化下不加热也能自发进行,原因是反应有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
B.在常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行
C.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂可以改变化学反应进行的方向
D.焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
【答案】A
【解析】A. ,这个反