重庆市人教版高中化学选修4学案-2.4化学反应进行的方向
文档属性
| 名称 | 重庆市人教版高中化学选修4学案-2.4化学反应进行的方向 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 140.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2016-12-10 11:16:54 | ||
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文档简介
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第二章
化学反应速率和化学平衡
第四节
化学反应进行的方向
【考纲要求】
1.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变的关系。
2.掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据，能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。21世纪教育网版权所有
【自主学习】
阅读课本P34---P36，思考并完成以下预习内容。
1．“自发反应一定能自动进行，而非自发反应一定不能发生”，这句话对吗？说明理由。
2．是否△S＞0的过程一定能自发进行，△S＜0的过程一定不能自发进行？
3．反应2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===2NH3↑＋BaCl2＋10H2O在常温下能反应进行，该过程体系的能量和熵如何变化？说明什么问题？21教育网
4.
硝酸铵溶于水为什么吸热？
【考点突破】
考点一：自发过程和自发反应
例1 下列过程属非自发的是( )
A．水由高处向低处流
B．室温下水结成冰
C．气体从高密度处向低密度处扩散
D．煤气的燃烧
反馈练习
1．向烧杯内加入适量的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]和氯化铵晶体(NH4Cl)，并迅速置于滴有几滴水的木板上搅拌。一会儿就会发现烧杯内的固体变成了糊状，杯壁变冷，杯底和木板被冰粘在了一起，并能闻到明显的刺激性气味。这是自发地发生了化学反应：Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)
===2NH3(g)＋10H2O(l)＋BaCl2(aq)。下列结论中正确的是( )21cnjy.com
A．自发反应一定是吸热反应
B．自发反应一定是放热反应
C．有的吸热反应也能自发进行
D．吸热反应都能自发进行
考点二：化学反应方向的判据
例2下列说法正确的是( )
A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的
B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小
C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
D．反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH>0
反馈练习2．下列判断不正确的是( )
A．有时焓变对反应的方向起决定性作用
B．有时熵变对反应的方向起决定性作用
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性作用
小结化学反应方向的判据：
【考点巩固】
一．选择题
1．下列说法中正确的是( )
A．能自发进行的反应一定能迅速发生
B．非自发进行的反应一定不可能发生
C．能自发进行的反应实际可能没有发生
D．常温下发生反应2H2O电解,2H2↑＋O2↑，说明常温下水的分解反应是自发反应
2．吸热反应一定是( )
A．非自发的化学反应 B．释放能量
C．贮存能量
D．反应需要加热
3．下列反应中，在高温下不能自发进行的是( )
A．CO(g)===C(s)＋O2(g)
B．NH4Cl(s)NH3(g)↑＋HCl(g)↑
C．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)
D．MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g)
4．下列过程中属于熵增加的是( )
A．火柴散落在地面上
B．H2燃烧生成水
C．一定条件下水由气态变为液态
D．CO点燃时生成CO2
5．下列对熵的理解不正确的是( )
A．水由液态凝结为冰，熵减小
B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大
C．与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小
D．25℃、1.01×105Pa时，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)是熵增的反应
6．碳铵是重要的农用肥料，在冬季及早春等季节使用较好。碳铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，下列说法中正确的是( )21·cn·jy·com
A．碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大
B．碳铵分解是因为外界给予了能量
C．碳铵分解是吸热反应，根据焓判据该反应不能自发进行
D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解
7．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)。由此可知，下列说法中正确的是( )
A．该反应是熵增大的反应
B．该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂
C．该反应常温下能自发进行，高温和催化剂条件只是加快反应的速率
D．该反应常温下能自发进行，因为正反应是吸热反应
8．已知：2CO(g)===2C(s)＋O2(g)。设ΔH和ΔS不随温度而变化，下列说法中正确的是( )2-1-c-n-j-y
A．低温下是自发反应
B．高温下是自发反应
C．低温下是非自发反应，高温下是自发反应
D．任何温度下都是非自发反应
9．已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据：ΔH－TΔS<0，反应能正向自发进行；ΔH－TΔS＝0，反应达到平衡状态；ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。
设反应A(s)===D(g)＋E(g)
ΔH－TΔS＝(－4
500＋11T)J·mol－1，要防止反应发生，温度必须( )
A．高于409
K
B．低于136
K
C．高于136
K而低于409
K
D．低于409
K
10．下列关于焓变的叙述中正确的是( )
A．化学反应的焓变与反应的方向性无关
B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向
C．焓变为正值的反应都是吸热反应
D．焓变为正值的反应都能自发进行
11．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＝－572
kJ·mol－1
D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)
ΔH＝＋178.2
kJ·mol－1
12．已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5
kJ/mol
②C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－395.4
kJ/mol
关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是( )
A．石墨转化成金刚石是自发的过程
B．金刚石转化成石墨是自发的过程
C．石墨比金刚石能量高
D．金刚石比石墨稳定
13．下列对化学反应预测正确的是( )
选项
化学反应方程式
已知条件21世纪教育网
预测
A21世纪教育网
M(s)
X(g)＋Y(s)
ΔH>0
它是非自发反应
B
W(s)＋xG(g)
2Q(g)
ΔH<0，自发反应
x可能等于1、2、3
C
4X(g)＋5Y(g)
4W(g)＋6G(g)
能自发反应21世纪教育网
ΔH一定小于0
D
4M(s)＋N(g)＋2W(l)
4Q(s)
常温下，自发进行
ΔH>0
14．对下列过程的熵变的判断不正确的是( )
A．溶解少量食盐于水中：ΔS>0
B．纯碳和氧气反应生成CO(g)：ΔS>021世纪教育网
C．水蒸气变成液态水：ΔS>0
D．CaCO3(s)加热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS>0
二、非选择题
15．判断焓变和熵变的符号，并依此对以下几种变化的方向性作出判断：( )
变化
焓变
熵变
常温常压下的方向性
(1)CO2(s)
CO2(g)
(2)2Mg(s)＋O2(g)
2MgO(s)
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(3)K(s)＋H2O(l)
K＋(aq)＋OH－(aq)＋H2(g)
(4)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
AgCl(s)
16．已知在100
kPa、298.15
K时石灰石分解反应CaCO3(s),CaO(s)＋CO2(g)的ΔH＝＋178.3
kJ/mol，ΔS＝＋160.4
J/(mol·K)，则：www.21-cn-jy.com
(1)该反应常温下________(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”)成为反应方向的决定因素。
(3)若温度能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为________。
17．已知一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦然。
(1)已知2CO(g)??CO2(g)＋C(g) ΔH<0，T＝980
K时ΔH－TΔS＝0。当体系温度低于980
K时，估计ΔH－TΔS______0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；
(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g) ΔH(298.15
K)＝－94.0
kJ/mol ΔS(298.15
K)＝－75.8
J
/(mol·K)，设ΔH和ΔS不随温度而变化，则此反应自发进行的温度范围是________。
18．
(1)25℃和1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2＋O2(g) ΔH＝＋56.76
kJ·mol－1能自发进行的原因是_____________________。2·1·c·n·j·y
(2)在298
K下，如将1
mol蔗糖溶解在1
L水中，此溶解过程中体系的ΔH－TΔS和熵的变化情况是ΔH－TΔS________，ΔS________。【来源：21·世纪·教育·网】
(3)已知C2H5OH(l),C2H4(g)＋H2O(l)的ΔH＝＋45.78
kJ·mol－1，ΔS＝＋126.19
J·mol－1·K－1。21·世纪
教育网
①请通过计算判断此反应在298
K时能否自发进行。
②该反应发生的条件是_____________________。
(4)右图中的曲线是表示其他条件一定时，2NO＋O2
==
2NO2(正反应为放热反应)反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态且v(正)>v(逆)的点是________。www-2-1-cnjy-com
第四节
化学反应进行的方向
【考点突破】
例1
B
反馈训练1
C
例2
C
反馈训练2
D
【考点巩固】
1—5
CCAAC
6—10
ACDAC
11—14
CBBC
15
(1)>0 >0 自发 (2)<0 <0 自发 (3)<0 >0 自发 (4)<0 <0 自发
16
(1)不能 (2)能 (3)1
111.6
K
17
(1)小于 (2)小于1
240
K
18
(1)该反应是熵增反应，且常温下熵变ΔS对反应的方向性起决定作用
(2)
<0 >0
(3)①ΔH－TΔS＝45.78
kJ·mol－1－298
K×126.19×10－3kJ·mol－1·K－1＝8.18
kJ·mol－1>0，故此反应在298
K的温度下不能自发进行。②170℃，浓硫酸(作催化剂、脱水剂)
(4)c
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第二章
化学反应速率和化学平衡
第四节
化学反应进行的方向
【考纲要求】
1.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变的关系。
2.掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据，能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。21世纪教育网版权所有
【自主学习】
阅读课本P34---P36，思考并完成以下预习内容。
1．“自发反应一定能自动进行，而非自发反应一定不能发生”，这句话对吗？说明理由。
2．是否△S＞0的过程一定能自发进行，△S＜0的过程一定不能自发进行？
3．反应2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===2NH3↑＋BaCl2＋10H2O在常温下能反应进行，该过程体系的能量和熵如何变化？说明什么问题？21教育网
4.
硝酸铵溶于水为什么吸热？
【考点突破】
考点一：自发过程和自发反应
例1 下列过程属非自发的是( )
A．水由高处向低处流
B．室温下水结成冰
C．气体从高密度处向低密度处扩散
D．煤气的燃烧
反馈练习
1．向烧杯内加入适量的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]和氯化铵晶体(NH4Cl)，并迅速置于滴有几滴水的木板上搅拌。一会儿就会发现烧杯内的固体变成了糊状，杯壁变冷，杯底和木板被冰粘在了一起，并能闻到明显的刺激性气味。这是自发地发生了化学反应：Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)
===2NH3(g)＋10H2O(l)＋BaCl2(aq)。下列结论中正确的是( )21cnjy.com
A．自发反应一定是吸热反应
B．自发反应一定是放热反应
C．有的吸热反应也能自发进行
D．吸热反应都能自发进行
考点二：化学反应方向的判据
例2下列说法正确的是( )
A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的
B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小
C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0
D．反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH>0
反馈练习2．下列判断不正确的是( )
A．有时焓变对反应的方向起决定性作用
B．有时熵变对反应的方向起决定性作用
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性作用
小结化学反应方向的判据：
【考点巩固】
一．选择题
1．下列说法中正确的是( )
A．能自发进行的反应一定能迅速发生
B．非自发进行的反应一定不可能发生
C．能自发进行的反应实际可能没有发生
D．常温下发生反应2H2O电解,2H2↑＋O2↑，说明常温下水的分解反应是自发反应
2．吸热反应一定是( )
A．非自发的化学反应 B．释放能量
C．贮存能量
D．反应需要加热
3．下列反应中，在高温下不能自发进行的是( )
A．CO(g)===C(s)＋O2(g)
B．NH4Cl(s)NH3(g)↑＋HCl(g)↑
C．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)
D．MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g)
4．下列过程中属于熵增加的是( )
A．火柴散落在地面上
B．H2燃烧生成水
C．一定条件下水由气态变为液态
D．CO点燃时生成CO2
5．下列对熵的理解不正确的是( )
A．水由液态凝结为冰，熵减小
B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大
C．与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小
D．25℃、1.01×105Pa时，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)是熵增的反应
6．碳铵是重要的农用肥料，在冬季及早春等季节使用较好。碳铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，下列说法中正确的是( )21·cn·jy·com
A．碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大
B．碳铵分解是因为外界给予了能量
C．碳铵分解是吸热反应，根据焓判据该反应不能自发进行
D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解
7．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)。由此可知，下列说法中正确的是( )
A．该反应是熵增大的反应
B．该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂
C．该反应常温下能自发进行，高温和催化剂条件只是加快反应的速率
D．该反应常温下能自发进行，因为正反应是吸热反应
8．已知：2CO(g)===2C(s)＋O2(g)。设ΔH和ΔS不随温度而变化，下列说法中正确的是( )2-1-c-n-j-y
A．低温下是自发反应
B．高温下是自发反应
C．低温下是非自发反应，高温下是自发反应
D．任何温度下都是非自发反应
9．已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据：ΔH－TΔS<0，反应能正向自发进行；ΔH－TΔS＝0，反应达到平衡状态；ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。
设反应A(s)===D(g)＋E(g)
ΔH－TΔS＝(－4
500＋11T)J·mol－1，要防止反应发生，温度必须( )
A．高于409
K
B．低于136
K
C．高于136
K而低于409
K
D．低于409
K
10．下列关于焓变的叙述中正确的是( )
A．化学反应的焓变与反应的方向性无关
B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向
C．焓变为正值的反应都是吸热反应
D．焓变为正值的反应都能自发进行
11．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＝－572
kJ·mol－1
D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)
ΔH＝＋178.2
kJ·mol－1
12．已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5
kJ/mol
②C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－395.4
kJ/mol
关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是( )
A．石墨转化成金刚石是自发的过程
B．金刚石转化成石墨是自发的过程
C．石墨比金刚石能量高
D．金刚石比石墨稳定
13．下列对化学反应预测正确的是( )
选项
化学反应方程式
已知条件21世纪教育网
预测
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M(s)
X(g)＋Y(s)
ΔH>0
它是非自发反应
B
W(s)＋xG(g)
2Q(g)
ΔH<0，自发反应
x可能等于1、2、3
C
4X(g)＋5Y(g)
4W(g)＋6G(g)
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ΔH一定小于0
D
4M(s)＋N(g)＋2W(l)
4Q(s)
常温下，自发进行
ΔH>0
14．对下列过程的熵变的判断不正确的是( )
A．溶解少量食盐于水中：ΔS>0
B．纯碳和氧气反应生成CO(g)：ΔS>021世纪教育网
C．水蒸气变成液态水：ΔS>0
D．CaCO3(s)加热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS>0
二、非选择题
15．判断焓变和熵变的符号，并依此对以下几种变化的方向性作出判断：( )
变化
焓变
熵变
常温常压下的方向性
(1)CO2(s)
CO2(g)
(2)2Mg(s)＋O2(g)
2MgO(s)
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(3)K(s)＋H2O(l)
K＋(aq)＋OH－(aq)＋H2(g)
(4)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
AgCl(s)
16．已知在100
kPa、298.15
K时石灰石分解反应CaCO3(s),CaO(s)＋CO2(g)的ΔH＝＋178.3
kJ/mol，ΔS＝＋160.4
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(1)该反应常温下________(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”)成为反应方向的决定因素。
(3)若温度能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为________。
17．已知一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦然。
(1)已知2CO(g)??CO2(g)＋C(g) ΔH<0，T＝980
K时ΔH－TΔS＝0。当体系温度低于980
K时，估计ΔH－TΔS______0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；
(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g) ΔH(298.15
K)＝－94.0
kJ/mol ΔS(298.15
K)＝－75.8
J
/(mol·K)，设ΔH和ΔS不随温度而变化，则此反应自发进行的温度范围是________。
18．
(1)25℃和1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2＋O2(g) ΔH＝＋56.76
kJ·mol－1能自发进行的原因是_____________________。2·1·c·n·j·y
(2)在298
K下，如将1
mol蔗糖溶解在1
L水中，此溶解过程中体系的ΔH－TΔS和熵的变化情况是ΔH－TΔS________，ΔS________。【来源：21·世纪·教育·网】
(3)已知C2H5OH(l),C2H4(g)＋H2O(l)的ΔH＝＋45.78
kJ·mol－1，ΔS＝＋126.19
J·mol－1·K－1。21·世纪
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①请通过计算判断此反应在298
K时能否自发进行。
②该反应发生的条件是_____________________。
(4)右图中的曲线是表示其他条件一定时，2NO＋O2
==
2NO2(正反应为放热反应)反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态且v(正)>v(逆)的点是________。www-2-1-cnjy-com
第四节
化学反应进行的方向
【考点突破】
例1
B
反馈训练1
C
例2
C
反馈训练2
D
【考点巩固】
1—5
CCAAC
6—10
ACDAC
11—14
CBBC
15
(1)>0 >0 自发 (2)<0 <0 自发 (3)<0 >0 自发 (4)<0 <0 自发
16
(1)不能 (2)能 (3)1
111.6
K
17
(1)小于 (2)小于1
240
K
18
(1)该反应是熵增反应，且常温下熵变ΔS对反应的方向性起决定作用
(2)
<0 >0
(3)①ΔH－TΔS＝45.78
kJ·mol－1－298
K×126.19×10－3kJ·mol－1·K－1＝8.18
kJ·mol－1>0，故此反应在298
K的温度下不能自发进行。②170℃，浓硫酸(作催化剂、脱水剂)
(4)c
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