内容正文:
第23讲 化学反应的方向及调控
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考点一
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课程标准 1.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和熵变有关。2.认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。
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1.自发过程
(1)含义:在一定条件下,不需要借助光、电等外力作用就能自动进行的过程。
(2)特点
考点一 化学反应的方向
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2.熵、熵变
(1)熵是度量体系_______程度的物理量,符号为____。
(2)影响熵大小的因素:
①相同条件下,物质不同熵不同;
②同一物质:S(g)_____S(l)_____S(s)。
(3)熵变=生成物的总熵-反应物的总熵。
混乱
S
>
>
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3.化学反应方向的判据
降低
<
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能
不能
能
能
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微思考 能自发进行的反应一定能实际发生吗?
提示:不一定,化学反应进行方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的趋势,并不能说明在该条件下反应一定能实际发生,还要考虑化学反应的快慢等问题。
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判断下列对本考点内容的基本理解是否正确,若不正确,说明原因。
□正确 □不正确 不正确的原因是_____________________。
(2)ΔH<0,ΔS>0的反应,一定是自发反应。
□正确 □不正确 不正确的原因是_____________________。
√
√
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(3)吸热且熵增的反应,当温度升高时,反应一定能自发进行。
□正确 □不正确 不正确的原因是____________________________ ______________________________________________________________________________________。
(4)凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的。
□正确 □不正确 不正确的原因是____________________________ _____________________________________________________。
√
根据反应能否自发进行的判据ΔH-TΔS,吸热且熵增的反应,当温度升高时可能发生,具体能不能自发还需要看升高的温度
√
反应的自发性与反应的热效应有关,但不是唯一因素,一般需要通过复合判据进行判断
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(5)-10 ℃的水结成冰,可用熵变的判据来解释反应的自发性。
□正确 □不正确 不正确的原因是____________________________ _________________________。
√
水结成冰是熵减小的过程,依据熵判据应该是非自发的
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A.ΔH>0,ΔS>0
B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS>0
D.ΔH<0,ΔS<0
答案:D
解析:由化学方程式可知,该反应的ΔS<0,由题图可知该反应的ΔH<0,D项正确。
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2.已知气体分子总数增多的反应一定是熵增的反应。任何条件下,下列反应不能自发进行的是( )
A.2O3(g)===3O2(g) ΔH<0
B.2CO(g)===2C(s)+O2(g) ΔH>0
C.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH<0
D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH>0
解析:满足ΔG=ΔH-TΔS<0,反应能自发进行。A项,ΔH<0,ΔS>0,反应能自发进行;B项,ΔS<0,ΔH>0,ΔG=ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行;C项,ΔS<0,ΔH<0,低温下反应能自发进行;D项,ΔS>0,ΔH>0,高温下反应能自发进行。
B
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3.灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可以用于制造器皿。已知在0 ℃、100 kPa条件下,白锡转化为灰锡的ΔH=-2.18 kJ·mol-1,ΔS=-6.61 J·mol-1·K-1。现把由白锡制成的器皿在0℃、100 kPa的室内存放,它会不会变成灰锡而不能继续使用( )
A.会 B.不会
C.不能确定 D.升高温度才会
解析:在0 ℃、100 kPa条件下,白锡