第2章 第3节 化学反应的方向-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书（人教，单选版）

第三节　化学反应的方向 [课程标准]　1.了解自发过程和化学反应的自发性。　2.知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变与熵变有关。 知识点一　自发过程与自发反应 1．自发过程与自发反应 自发过程 自发反应 含义 在一定条件下，不需要借助外力就能自发进行的过程 在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应 特征 具有方向性，即某个方向在一定条件下是自发的，而其逆方向在该条件下肯定是不能自发进行的 举例 高山流水，自由落体运动 钢铁生锈 应用 (1)可被用来完成有用功，如水力发电 (2)可用来实现化学能转化为电能，如H2燃烧可设计成原电池 (3)非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2 2.自发过程的特点 (1)自发过程具有方向性，如果某个方向的反应在一定条件下是自发的，则其逆方向的反应在该条件下肯定不自发，如铁器暴露于潮湿的空气中会生锈是自发的，而铁锈变为铁在该条件下肯定不是自发的。 (2)想使非自发过程发生，则必须对它做功，如利用水泵可把水从低处升到高处，通电可将水分解生成氢气和氧气。 3．自发过程和自发反应的应用 自发过程和自发反应的应用可被用来做有用功。如向下流动的水可推动机器，锌与硫酸铜溶液的反应可被设计成原电池，可根据氢气的燃烧反应设计成燃料电池。 【微自测】　判断正误 1．在一定条件下，不用借助外力就能自发进行的过程是自发过程(　　) 2．室温下冰变成水，属于自发过程(　　) 3．自发过程不需要任何条件就能发生(　　) 4．能自发进行的反应，反应速率一定很大(　　) 答案：1.√　2.√　3.×　4.× 1．已知：①2H2＋O22H2O；②2H2O2H2↑＋O2↑。①是自发反应，②是非自发反应，通过对上述反应的分析，思考： (1)自发反应不需要任何条件就能发生吗？ (2)非自发反应一定不能发生吗？ 提示：(1)自发反应也需要一定条件引发反应，一旦反应后即可自发进行。 (2)非自发反应也能在一定条件下发生。 2．知道了某个反应是自发反应后，能否知道某条件下是否发生？能否预测反应的快慢？ 提示：否；否；判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应的快慢无关。 　归纳总结 自发过程的判断 1．根据条件判断：不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加外力(如加热等)。 2．根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定不自发；若逆向过程不自发，则正向过程一定自发。　 学生用书第52页 1．下列过程均为自发过程的是(　　) ①铵盐的溶解　②烧碱与盐酸反应　③Zn与稀硫酸反应　④氢气在氧气中燃烧　⑤Mg在空气中燃烧　⑥铝热反应　⑦墨水在水中扩散　⑧电解熔融的氯化钠 A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧ C．②④⑥⑧ D．①②③④⑤⑥⑦ 答案：D 2．下列过程是非自发过程的是(　　) A．水由高处向低处流 B．气体的扩散 C．有序排列的火柴散落成无序排列 D．室温下水结成冰 答案：D 知识点二　化学反应进行方向的判据 1．焓判据 化学反应能否自发进行与吸热、放热的关系 (1)多数放热反应是自发进行的 例如燃烧：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ/mol， 中和反应：NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol (2)有些吸热反应(ΔH>0)也是自发的 例如：(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)　ΔH＝＋74.9 kJ/mol 综上所述，单独使用焓判据是不全面的。 2．熵判据 熵变与反应方向的关系 (1)许多熵增的反应是自发的 例如：固＋固→气：2KClO32KCl＋3O2↑； 固＋液→气：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑等。 (2)有些熵减的反应也可以自发进行 例如：Ca(OH)2(aq)＋CO2(g)===CaCO3(s)＋H2O(l) 综上所述，单独使用熵判据也是不全面的。 3．复合判据 体系的自由能变化(符号为ΔG，单位为kJ/mol)，综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用作化学反应自身进行的判据，ΔG＝ΔH－TΔS。 (1)当ΔH<0，ΔS>0时，反应能自发进行； (2)当ΔH>0，ΔS<0时，反应不能自发进行； (3)当ΔH>0，ΔS>0或ΔH<0，ΔS<0时，反应是否自发进行与温度有关，一般低温时焓变影响为主，高温时熵变影响为主。 【微自测】　判断正误 1．NH4HCO3(s)＋HCl(aq)===NH4Cl(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)　ΔH＝＋31.4 kJ/mol，该反应的ΔH>0，反应不能自发进行(　　) 2．O2转变为O3时，熵减小(　　) 3．同种物质气态时熵值最大(　　) 4．2N