2.1化学反应的方向 导学案 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第2章 化学反应的方向、限度与速率 第1节　化学反应的方向 核心微网络 素养新目标 1.知道化学反应是有方向的。 2．知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。 学业基础——自学·思记·尝试 一、反应焓变与反应方向 1．自发过程与自发反应 自发过程 自发反应 含义 在温度和压强一定的条件下，________就能自动进行的过程 在给定的一组条件下，可以________进行到显著程度的化学反应 特征 具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，而其逆方向在该条件下是肯定____________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H2燃烧可设计成原电池。 (2)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.反应焓变与反应方向的关系 (1)二者关系 (2)结论 反应的焓变是反应能否______________________进行的影响因素，但不是唯一因素。 状元随笔　多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应能自发进行，如NH4Cl与Ca(OH)2的反应；还有一些反应，在室温条件下不能自发进行，但在高温条件下能自发进行，如高温煅烧CaCO3。 二、反应熵变与反应方向 1．熵 (1)概念：描述体系________的物理量。符号为S；单位为。 (2)熵值的大小比较。 2．熵变 3．反应熵变与反应方向 (1)二者之间的关系 (2)结论：熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。 状元随笔　有些熵减小的反应在一定条件下也可自发进行，如铝热反应：2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)，ΔS＝－39.35 J·mol－1·K－1。因此，熵变是与反应进行的方向有关的一个因素，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素，只根据熵变来判断反应进行的方向也是不全面的。 三、用焓变与熵变综合判断反应方向 1．反应方向的判据：在________和________一定的条件下，化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果。反应的判据为____________________________。 2．文字表述 在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向______________的方向进行，直至达到平衡状态。 3．局限性 (1)只能用于一定温度、压强条件下的反应，不能用于其他条件下的反应。 (2)仅仅可以用于判断温度、压强一定的条件下反应________________，不能说明反应在该条件下能否_________________________________________________________________。 状元随笔　(1)从能量角度(即焓变)看，化学反应有趋向于最低能量状态的倾向，而从熵变角度看，化学反应有呈现最大混乱度的倾向，在实际的化学变化中，ΔH与ΔS倾向有时会出现矛盾，因此，在分析一个具体化学反应自发进行的方向时，不能孤立地使用焓判据或熵判据来分析，否则，可能会得出错误的结论。 (2)复合判据ΔH－TΔS只能用于恒温、恒压条件下的反应，不能用于其他条件下的反应。 【即学即练】 1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)能够自发进行的反应不一定都是放热反应。(　　) (2)能够自发进行的反应就一定能够发生并完成。(　　) (3)同一物质：固体→液体→气体变化是焓减和熵增的过程。(　　) (4)与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小。(　　) (5)－10 ℃的水结成冰，可用熵变的判据来解释该变化过程的自发性。(　　) (6)吸热且熵增加的反应，温度越低反应越可能自发进行。(　　) (7)由焓判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程。(　　) (8)一个反应的ΔH－TΔS＝0，则该反应处于平衡状态。(　　) 2．下列说法不正确的是(　　) A．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行 B．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 C．碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气是因为外界给予了能量 D．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)是一个熵减小的反应 3．(双选)下列对熵变的判断中不正确的是(　　) A．少量的食盐溶解于水中：ΔS>0 B．纯碳和氧气反应生成CO(g)：ΔS<0 C．气态水变成液态水：ΔS>0 D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS>0 4．(双选)以白云石(CaCO3·MgCO3)为原料冶炼金属镁的反应工艺涉及以下两个反应： ①CaCO3·MgCO3MgO·CaO＋2CO2↑； ②2(MgO·CaO)＋Si2CaO＋SiO2＋2Mg↑ 对①②两个反应的说法正确的是(