【文档说明】《新高二化学暑假精品课程(人教版选修4)》第11讲 化学反应的方向 (原卷版).docx,共(8)页,6.021 MB,由管理员店铺上传
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1课前导入一、自发过程与自发反应第11讲化学反应的方向知识导航自然界有一些过程是自发进行的,而且是有方向性的。例如,水总是自发地从高处流向低处,放在书包里的耳机线总是自发地缠绕到一起,而相反的过程却不能自发进行。有些化学反应也是自发进行的,而且具有方向性。那么,如何判断化学反应自
发进行的方向呢?知识预习21.自发过程:在一定条件下,不需借助外力就能____________的过程。其特点是高能状态→低能状态(对外做功或释放热量);有序→无序(无序体系更加稳定)。如:高山流水,自由落体,冰雪融化。2.
自发反应:在给定的条件下,可以____________到显著程度的化学反应。如:钢铁生锈。3.特征:具有____________,即过程的某个方向在一定条件下自发进行,而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行。思考与交流:自发反应不需要任何条件就能自发进行吗?二、焓判据1.放热
过程中体系能量_______,ΔH_______,具有自发的倾向。2.实验发现,大多数放热反应是可以自发进行的。例如:Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)ΔH=-216.8kJ/m
ol3.有些吸热反应也可以自发进行,如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热的,但是这个反应却是可以自发进行的。三、熵判据1.熵的定义描述体系_____________的物理量,一般用S表示。熵值越大
,体系的混乱度_______。2.熵的大小同种物质的熵值与其存在状态有关,S(g)____S(l)____S(s)。3.熵判据体系的混乱度(即熵值)增加,ΔS>0,反应有自发的倾向。有些熵减的过程也能自发进行,如乙烯聚合为聚乙烯的反应。思考与交流:能否只根
据焓变或熵变来判断反应进行的方向?如何精准判断反应进行的方向?3四、复合判据(自由能ΔG)在等温、等压条件下的封闭体系中(不考虑体积变化做功以外的其他功),自由能的变化(符号为ΔG,单位为kJ/mol)综合反映了体系的焓变和熵变对自发过程的影响:ΔG=ΔH-TΔS。这时,化学反应总是向着自由
能减小的方向进行,直到体系达到平衡。即:当ΔG<0时,反应能自发进行;当ΔG=0时,反应处于平衡状态;当ΔG>0时,反应不能自发进行。情况焓变熵变自由能变化反应能否自发进行①ΔH<0ΔS>0_______
___________②ΔH>0ΔS<0__________________③ΔH<0ΔS<0__________________④ΔH>0ΔS>0__________________及时小练题型一:自发过程与自发反应【例1】(2021·莆田第七中学高二期末)下列过程是非自发的
是A.水由高处向低处流B.氯气和溴化钾溶液的反应C.铁在潮湿空气中生锈判断下列4个反应在什么条件下能自发进行?(1)322KClO(s)=2KCl(s)+3O(g)Δ<0Δ>0HS________________________(2)22CO(g)=2C(s,)+O(g)Δ>0Δ
<0HS石墨________________________(3)22234Fe(OH)(s)+2HO(l)+O(g)=4Fe(OH)(s)Δ<0Δ<0HS________________________(4)4332342NHHCO(s)+CHCOOH(aq)=CO(g)+CHCOO
NH(aq)+HO(l)Δ>0Δ>0HS________________________对点训练4D.室温下水结成冰题型二:熵的大小比较【例2】(2021·浙江高考真题)相同温度和压强下,关于物质熵的大小比较,合理的是A.421molCH(g)
<1molH(g)B.221molHO(g)<2molHO(g)C.221molHO(s)>1molHO(l)D.()()1molCs,金刚石1molCs,石墨【变2】(2021·巴楚县第一中学高二期中)判断下列反应的熵值的变化,在横线上填入“增大”“减小”或“不变”。(1)222
2H(g)+O(g)=2HO(l):_______。(2)22H(g)+Cl(g)=2HCl(g):_______。题型三:自由能判断反应进行的方向【例3】(2021·河南高二期中)化学反应进行的方向是一个比较复杂的问题。下列有关说法正确的是A.反应3224SO(g)HO(1)HSO(l)+=的Δ
S>0B.1mol2CO在不同状态时的熵值:22SCO(g)<SCO(s)C.反应25222NO(g)4NO(g)O(g)=+ΔH>0能否自发进行与温度有关D.ΔH<0或ΔS>0的反应一定能自发进行【变3-1】(2021·云南
丽江市·丽江第一高级中学高二期中)下列说法不正确的是A.()()()32CaCOsCaOsCOg=+室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH0B.放热及熵增加的反应,一定能自发进行C.已知反应()()()(
)FeOsCsCOgFesΔH0+=+,高温下为自发过程,低温下为非自发过程D.知道了某过程有自发性之后,则可确定过程是否一定会发生【变3-2】(2021·汕头市第一中学高二期末)现有两个热化学反应方程式:5(l
)+H2(g)→(l)ΔH>0①(l)+2H2(g)→(l)ΔH<0②下列说法正确的是A.反应①②中都存在:ΔS>0B.反应①一定不能自发进行C.在通常情况下,①②都能自发进行D.反应②高温时,可自发进行【例4】(2021·云南省云天化中学高二期中)某化学反应A(s)=D(g)+E
(g)ΔH-TΔS=(-4500+11T)kJ·mol-1(其中ΔH为焓变,ΔS为熵变,T为热力学温度,单位为K),要防止反应发生,温度必须A.高于409KB.低于136KC.高于136K而低于409KD
.低于409K【例5】(2021·河南高二月考)已知体系自由能变化ΔG=ΔH-TΔS,ΔG<0时反应能自发进行.两个氢化反应的ΔG与温度的关系如图所示,下列说法正确的是A.反应①的0SB.反应②在600C时的反应速率很
快C.温度大于1000C时,反应①能自发进行D.反应②的0H【例6】(2020·全国高二)回答下列问题:(1)用钌的配合物作催化剂,一定条件下可直接光催化分解2CO,发生反应:()()22COg2COg=62O(g)+,该反应的∆H________(填“>”或“<”,下同)0
,∆S_______0,在低温下,该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。(2)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式为222NO+2CO2
CO+N。反应在常温下能够自发进行,则反应的∆H______(填“>”或“<”)0。(3)已知在100kPa、298K时石灰石分解反应32CaCO(s)=CaO(s)+CO(g)的Δ>0H、Δ>0S。①常温下,该反应________(
填“能”或“不能”)自发进行。②据本题反应数据分析,温度________(填“能”或“不能”)成为反应进行方向的决定因素。(4)已知422CaSO(s)CO(g)CaO(s)SO(g)CO(g)+++-1Δ=+218
kJ?molH,该反应能够自发进行的反应条件是______。(5)某吸热反应能自发进行,则该反应的∆S_____(填“>”或“<”)0。【例7】(2021·江苏徐州市·邳州宿羊山高级中学高二月考)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成原理为:223N(g
)+3H(g)2NH(g)△H<0,△S<0。(1)下列关于工业合成氨的说法不正确的是___________A.因为△H<0,所以该反应一定能自发进行B.因为△S<0,所以该反应一定不能自发进行C.在高温下进行是为了提高反应物的转化率D.使用催化剂加快反应速率是因为催化剂降低了
反应的△H(2)在恒温恒容密闭容器中进行合成氨的反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是___________a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2b.v正(N2)=v逆(H2)c.容器内压强保持不变d.混合气体的密度保持不变提分作业7【练1】(2020·新源县第二中学高二期末)下列
说法中正确的是A.吸热反应反应一定不能发生反应B.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应C.需要加热才能发生的反应,一定是吸热反应D.催化剂可以改变反应进行的方向【练2】(2021·浙江高二期末)以下判断正确的是A.C(s)+CO2(g)=2
CO(g)△H>0,该反应常温下不能自发B.2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)△H<0,该反应高温才能自发C.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小D.放热反应都可以自发进行,而吸热反应不能自发进行【练3】(2020·
昭通市昭阳区第一中学高二月考)对于化学反应能否自发进行,下列说法中错误的是A.非自发过程在一定条件下可能变成自发过程B.若△H>0,△S<0,任何温度下都不能自发进行C.若△H<0,△S>0,任何温度下都能
自发进行D.需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程【练4】(2020·江苏省东台中学高二期中)下列关于化学反应方向及其判据的说法中正确的是A.1molSO3在不同状态时的熵值:S[SO3(s)]>S[SO3(1)]>S[SO3(g)]B.常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发
进行,则该反应的ΔH>0C.放热反应都可以自发进行,而吸热反应不能自发进行D.2KClO3(s)=2KCl(s)+3CO2(g)ΔH>0能否自发进行与温度无关【练5】(2021·浙江高二月考)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8【练6】(2020·全国高二课时练习)判断下列说法的正误。①0H的反
应一定能自发进行_______②0H的反应一定不能自发进行_______③常温下,()22BaOH8HO晶体与4NHCl晶体的反应可自发进行________④常温下,反应()()()()322Als6HClaq2AlC
laq=3Hg++可自发进行_______⑤反应的焓变是影响反应能否自发进行的一个因素______【练7】(2014·全国安庆市·高二课时练习)有A、B、C、D四个反应:反应ABCDΔH/(kJ·mol-1)10.51.80-126-11.7
ΔS/(J·mol-1·K-1)30.0-113.084.0-105.0①在任何温度下都能自发进行的反应是______;②任何温度下都不能自发进行的反应是______;③另两个反应中,在温度高于______℃
时可自发进行的反应是______;在温度低于______℃时可自发进行的反应是______。