高考化學一輪復習教案 第7章 第4講《化學反應進行的方向》

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第4講　化學反應進行的方向 [考綱解讀]　1.了解化學反應的方向與化學反應的焓變與熵變之間的關(guān)系。2.掌握化學反應在一定條件下能否自發(fā)進行的判斷依據(jù)，能夠利用化學反應的焓變和熵變判斷化學反應的方向。 考點一　自發(fā)過程 1．含義 在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動進行的過程。 2．特點 (1)體系趨向于從________狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開_______狀態(tài)(體系對外部________或________熱量)。 (2)在密閉條件下，體系有從________轉(zhuǎn)變?yōu)開_______的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。 1．“放熱過程都可以自發(fā)進行，但吸熱過程都不能自發(fā)進行?！边@句話對嗎？應如何理解？ 考點二　自發(fā)反應 1．自發(fā)反應 在一定條件下____________就能自發(fā)進行的反應稱為自發(fā)反應。 2．判斷化學反應方向的依據(jù) (1)焓變與反應方向 研究表明，對于化學反應而言，絕大多數(shù)__________都能自發(fā)進行，且反應放出的熱量________，體系能量________得也________，反應越________。可見，____________是制約化學反應能否自發(fā)進行的因素之一。 (2)熵變與反應方向 ①研究表明，除了熱效應外，決定化學反應能否自發(fā)進行的另一個因素是體系的__________。大多數(shù)自發(fā)反應有趨向于體系____________增大的傾向。 ②熵和熵變的含義 a．熵的含義 熵是衡量一個體系__________的物理量。用符號________表示。 同一條件下，不同物質(zhì)有不同的熵值，同一物質(zhì)在不同狀態(tài)下熵值也不同，一般規(guī)律是S(g)>S(l)>S(s)。 b．熵變的含義 熵變是反應前后體系____________，用________表示，化學反應的ΔS越大，越有利于反應____________。 (3)綜合判斷反應方向的依據(jù) ①ΔH－TΔS<0，反應________________________________________________________。 ②ΔH－TΔS＝0，反應_______________________________________________________。 ③ΔH－TΔS>0，反應________________________________________________________。 2．能自發(fā)進行的反應一定能實際發(fā)生嗎？ 3．判斷下列說法是否正確。 (1)在溫度、壓力一定的條件下，焓因素和熵因素共同決定一個化學反應的方向 (　　) (2)溫度、壓力一定時，放熱、熵增加的反應一定能自發(fā)進行 (　　) (3)反應焓變是決定反應能否自發(fā)進行的唯一因素 (　　) (4)固體的溶解過程只與焓變有關(guān) (　　) 4．分析下列反應在任何溫度下均能自發(fā)進行的是 (　　) A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)　ΔH＝＋163 kJmol－1 B．Ag(s)＋Cl2(g)===AgCl(s)　ΔH＝－127 kJmol－1 C．HgO(s)===Hg(l)＋O2(g)　ΔH＝＋91 kJmol－1 D．H2O2(l)===O2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－98 kJmol－1 　焓判據(jù)和熵判據(jù)能作為反應自發(fā)進行的一般判據(jù)，而由能量判據(jù)和熵判據(jù)組成的復合判據(jù)才是反應是否自發(fā)進行的根本判據(jù)：反應是否自發(fā)與溫度有關(guān)，一般低溫時焓變影響為主；高溫時熵變影響為主。 1．下列說法或解釋不正確的是 (　　) A．“NO2球”浸泡在冷水中，顏色變淺是因為發(fā)生： 2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0 B．常溫下，反應C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自發(fā)進行，則該反應的ΔH>0 C．一定條件下，使用催化劑能加快反應速率并提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率 D．對于反應N2H4(l)===N2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－50.6 kJmol－1，它在任何溫度下都是自發(fā)的 2．下列說法錯誤的是 (　　) A．NH4NO3溶于水是自發(fā)過程 B．同一種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，液態(tài)時次之，而固態(tài)時最小 C．借助于外力能自發(fā)進行的過程，其體系的能量趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài) D．由能量判據(jù)(以焓變?yōu)榛A(chǔ))和熵判據(jù)組合而成的復合判據(jù)，更適合于所有的過程 3．設(shè)反應①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH＝a kJmol－1，反應②Fe(s)＋ H2O(g) FeO(s)＋H2(g)　ΔH＝b kJmol－1，以上兩反應的平衡常數(shù)分別為K1和 K2，在不同溫度下，K1、K2的值如下： T/K K1 K2 973 1.47 2.38 1 173 2.15 1.67 下列有關(guān)敘述正確的是 (　　) A．b>0 B．在973 K下增大壓強，K2增大 C．a(chǎn)>b D．在常溫下反應①一定能自發(fā)進行 4．某研究小組在實驗室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應平衡常數(shù)和水解反應速率的測定。 (1)將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g) 實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表： 溫度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡總壓強/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡氣體總濃度/molL－1 2.410－3 3.410－3 4.810－3 6.810－3 9.410－3 ①可以判斷該分解反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是________。 A．2v(NH3)＝v(CO2) B．密閉容器中總壓強不變 C．密閉容器中混合氣體的密度不變 D．密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變 ②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，列式計算25.0 ℃時的分解平衡常數(shù)：___________________________。 ③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中，在25.0 ℃下達到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量將________(填“增加”、“減少”或“不變”)。 ④氨基甲酸銨分解反應的焓變ΔH____0(填“>”、“＝”或“<”)，熵變ΔS____0(填“>”、“＝”或“<”)。 (2)已知：NH2COONH4＋2H2O NH4HCO3＋NH3H2O，該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測定水解反應速率，得到c(NH2COO－)隨時間的變化趨勢如下圖所示。 ⑤計算25.0 ℃時，0～6 min氨基甲酸銨水解反應的平均速率：　　　　　。 ⑥根據(jù)圖中信息，如何說明該水解反應速率隨溫度升高而增大：____________________。 答案 基礎(chǔ)再現(xiàn)深度思考 考點一 2．(1)高能　低能　做功　釋放 (2)有序　無序 考點二 1．無需外界幫助 2．(1)放熱反應　越多　降低　越多　完全　反應的焓變 (2)①混亂度　混亂度?、赼.混亂度　S　b．熵的變化　ΔS　自發(fā)進行 (3)①能自發(fā)進行　②達到平衡狀態(tài) ③不能自發(fā)進行 深度思考 1．不對。放熱過程有自發(fā)進行的傾向性，但并不一定都能自發(fā)進行，如碳的燃燒等；吸熱過程沒有自發(fā)進行的傾向性，但并不一定都不能自發(fā)進行，如水的蒸發(fā)等。 2．不一定，化學反應方向的判據(jù)指出的僅僅是在一定條件下化學反應自發(fā)進行的趨勢，并不能說明在該條件下反應一定能實際發(fā)生，還要考慮化學反應的快慢問題。 3．(1)√　(2)√　(3)　(4) 4．D 真題重組規(guī)范集訓 1．C　2.C　3.C 4．(1)①BC　②K＝c2(NH3)c(CO2)＝2＝(4.810－3)3≈1.610－8?、墼黾印、?　> (2)⑤0.05 molL－1min－1 ⑥25 ℃時反應物的起始濃度較小，但0～6 min內(nèi)的平均反應速率(曲線的斜率)仍比15.0 ℃時的大 - 5 -