第二单元 化学反应的方向和限度公开课教案（教学设计）

专题二

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

第一节

化学反应的方向

自修破疑评价单

班级：_________

组名：__________

姓名：____________

时间：__________ 学习目标

1．了解焓、焓变、熵、熵变的概念。

2．能用焓判据、熵判据、复合判据判断化学反应的方向。

知识链接

（5分钟）

问题导读（20分钟）

一．.反应焓变与反应方向

1．焓变：在恒温恒压的条件下，化学反应过程

的热量，用

表示。

若不特别注明，化学反应的反应热，就是该反应的焓变。

2．自发反应：

。

【举例】说出几个在室温下就能自发的化学反应

3．焓变与自发反应的关系：

（1）绝大多数的

反应都能自发进行。且反应放出的热量越多，反应越

。

（2）并非所有的自发反应都是

，部分吸热反应也能自发进行。

（3）有一些吸热反应在常温下

自发进行，在较高温度下则

自发进行。如碳酸钙的分解。因此，反应

不是决定反应能否自发进行的唯一依据。

二．反应熵变与反应方向

1．熵：

，

符号为

，单位J·mol—1·K—1。熵值越大，体系的

越大。

2．化学反应的熵变．．（△S）：

。

3．熵变大小规律：

(1)同一物质的熵：S(g) > S(l)>S(s) (2)固体溶解于水形成自由移动的离子，体系的熵增加

(3)对于化学反应，气体的物质的量越大，熵越大

(4)溶液中的离子生成沉淀，熵减小

4．反应熵变与反应方向的关系

①多数熵增加的反应在常温常压下均可

进行。产生气体的反应、气体物质的量增加的反应，熵变都是正值，为熵增加反应。即△S

0 ②有些熵增加的反应在常温下不能自发进行，但在较高温度下则可

进行。如碳酸钙的分解。

③个别熵减少的反应，在一定条件下也可自发进行。如铝热反应的△S=—133.8 J·mol—1·K—1，在点燃的条件下即可自发进行。

三．复合判据

1．判据内容

在一定的条件下，化学反应的方向的判据为：△G=△H—T△S △H—T△S＜0

反应能自发进行

△H—T△S==0

反应达到平衡状态

△H—T△S＞0

反应不能自发进行

2．“四象限法”判断化学反应的方向

在二维平面内建立坐标系，第Ⅰ象限的符号为“＋、＋”，第Ⅱ象限的符号为“＋、—”，第Ⅲ象限的符号为“—、—”，第Ⅳ象限的符号为“—、＋”。借肋于数学坐标系四个象限的符号，联系焓变与熵变对反应方向的共同影响，可以从热力学的角度快速判断化学反应的方向。

反应放热和熵增加都有利于反应自发进行。该判据指出的是化学反应自发进行的趋势。

y △S＞0 △S＞0

△H＞0 Ⅱ

Ⅰ

△H＜0 所有温度下均高温下反应自

＋、—

＋、＋

可自发进行

发进行

△S＜0 △S＜0

x △H＜0 △H＞0

—、—

—、＋

低温下反应自所有温度下反Ⅲ

Ⅳ

发进行

应均不能自发

进行

【自修检测】

1．能用能量判据判断下列过程的方向的是（

）

A．水总是自发地由高处往低处流

B．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行

C．有序排列的火柴散落时成为无序排列

D．多次洗牌以后，扑克牌毫无规律的混乱排列的几率增大

2．下列关于判断过程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．只有不需要任何条件就能自动进行的过程才是自发过程

C．.由能量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

3．250 ℃和1.01×105 Pa时，2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)

ΔH＝＋56.76 kJ/mol，该反应能够自发进行的原因是（

）

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

4．水的三态的熵值大小关系正确的是（

）

A．Sm(s)＞

Sm(l)＞

Sm(g)

B．

Sm(l)＞

Sm(s)＞

Sm(g) C．Sm(g)＞

Sm(l)＞

Sm(s)

D．Sm(g)＞

Sm(s)＞

Sm(l) 5．对反应方向起决定作用的因素的判断不正确的是（

）

A．有时焓变对反应方向起决定性作用

B．有时熵变对反应方向起决定性作用

C．焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素

D．任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定作用

6．对温度与反应方向的关系，下列判断不正确．．．的是（

）

A．△H＜0，△S＞0，所有温度下反应自发进行

B．△H＞0，△S＞0，所有温度下反应自发进行

C．△H＜0，△S＜0，低温下反应自发进行

D．△H＞0，△S＜0，所有温度下反应不能自发进行

7．【双选】对于化学反应的方向的确定，下列说法正确的是（

）

A．在温度、压力一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向

B．温度、压力一定时，放热的熵增加反应一定能自发进行

C．反应焓变是决定反应能否进行的唯一因素

D．固体的溶解过程与焓变有关

8．已知石墨和金刚石燃烧的热化学方程式分别为：

C（石墨·s）+O2(g)===CO2(g)；△H== —393.5kJ·mol—1

C（金刚石·s）+O2(g)===CO2(g)；△H== —395.4kJ·mol—1 关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（

）

A．石墨转化为金刚石是自发进行的过程

B．金刚石转化成石墨是自发进行的过程

C．石墨比金刚石能量低

D．金刚石比石墨能量低

9．下列反应中，熵显著增加的反应是（

）

A．

CO(g)+2H2(g)==CH3OH(g)

B．CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

C．

C（s）+O2（g）==CO2（g）

D．2HgO(s)==2Hg(l)+O2(g) 10．△H－T△S＜0作为化学反应方向的判据，它适用的条件是（

）

A．温度、压强一定

B．压强一定

C．温度、体积一定

D．体系中物质的状态一定

11．对于反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)==4Fe(OH)3(s)；

△H== —444.3kJ·mol—1

；

△S== —280.1J·mol—1·k—1。在常温常压下反应能自发进行，能反应方向起决定性作用的是（

）

A．熵变

B．温度

C．压强

D．焓变

12．

对于汽车尾气的净化反应：2NO(g)+2CO(g)==N2(g)+2CO2(g)，在298K、100kPa下，△H（298K）== —113.0kJ·mol—1

△S(298K)== —145.3J·mol—1·K—1，通过计算说明该反应在室温下能否自发进行？