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专题2 化学反应速率与化学平衡
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专题2 化学反应速率与化学平衡
第二单元 化学反应的方向和限度
第1课时 化学反应的方向
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专题2 化学反应速率与化学平衡
1.了解自发过程和化学反应的自发性。 2.知道焓判据、熵判据的涵义,会用焓变和熵变判断反应进行的方向。
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一、化学反应的方向
1.自发反应:在一定温度和压强下,无需__________就能__________的反应。
2.化学反应具有_____性,许多化学反应的正反应能___________,而其逆反应无法___________。
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降低
ΔH
混乱度
混乱度
S
增大
熵增
ΔS
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:用来衡量体系__________的物理量。熵值越大,__________越大。符号:____。单位:J·mol-1·K-1。
(2)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。
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一定能
温度
3.ΔH、ΔS与反应方向
体系能量的降低和混乱度的增大都有促进反应自发进行的倾向,但都不是唯一的判据,要正确判断一个化学反应能否自发进行,必须综合考虑反应的焓变和熵变。
(1)ΔH<0,ΔS>0,反应_________自发进行。
(2)ΔH>0,ΔS<0,反应一定不能自发进行。
(3)ΔH<0,ΔS<0或ΔH>0,ΔS>0,反应能否自发进行与反应的______有关。
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1.下列关于判断过程的方向的说法正确的是( )
A.所有自发进行的化学反应都是放热反应
B.自发反应在任何条件下都能发生
C.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
D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
解析:选C。焓判据与熵判据都不能单独作为反应自发性的判据,二者组合而成的复合判据,更适于所有的反应,A项错误,C项正确;在一定条件下能自发进行的反应,改变条件可能不能自发进行,B项错误;同一物质S(s)<S(l)<S(g),D项错误。
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2.下列自发反应可用焓判据来解释的是( )
A.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)
ΔH=56.7 kJ·mol-1
B.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)
ΔH=74.9 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH=-286 kJ·mol-1
D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)
ΔH=178.2 kJ·mol-1
解析:选C。从焓变的角度分析,化学反应有由高能状态向低能状态转化、使体系能量降低的趋势,表现为放热反应。
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3.25 ℃、1.01×105 Pa时,反应2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=56.7 kJ·mol-1能自发进行的原因是( )
A.是吸热反应
B.是放热反应
C.是熵减少的反应
D.熵增大效应大于能量效应
解析:选D。该反应ΔH>0不利于反应的自发进行,而ΔS>0有利于反应的自发进行,事实是该反应在常温下自发进行,故该反应自发进行的原因是熵增大效应大于能量效应。
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1.焓判据
(1)放热反应过程中体系能量降低,许多自发反应趋向于从高能量状态转变为低能量状态(这时体系会对外部做功或释放热量),这一经验就是焓判据。
(2)事实上有些吸热反应,也可以自发进行。因此,反应焓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。
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2.熵判据
(1)物质熵大小规律
①物质的存在状态:对于同一种物质,等物质的量的该物质其熵值(混乱度)大小与物质的存在状态有关,气态时熵值最大,固态时熵值最小,而液态时介于二者之间:S(g)>S(l)>S(s)。
②与物质的量的关系:物质的量越多,分子数越多,熵值越大。
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(2)反应的熵变大小规律
对于有气体参与的化学反应(