第2章 第1节 化学反应的方向 学案（含答案）-高中化学鲁科版选择性必修1

第2章　化学反应的方向、限度与速率 第1节　化学反应的方向 [学习目标]　1.了解判断化学反应进行方向的三个判据，构建判断化学反应自发性的思维模型。2.根据三个判据的发展过程，理解科学知识的曲折发展历程，增强对化学反应自发性研究重要意义的认识。 [重点难点]　1.焓变和熵变对化学反应方向的影响。2.化学反应进行方向的判断。 　　　　　　　　反应焓变、熵变与反应方向 导学 1．反应焓变与反应方向 (1)自发反应：在一定条件(温度、压强)下，具有自动发生倾向的化学反应。 (2)自发反应与吸热反应、放热反应。 ①多数能自发进行的化学反应是放热反应。 4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)　ΔH＝－444.3 kJ·mol－1 ②有些吸热反应也能自发进行。 NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝＋37.30 kJ·mol－1 结论：不能仅用反应焓变来判断反应能否自发进行。 2．反应熵变与反应方向 (1)熵、熵变的概念 (2)影响熵值大小的因素 ①体系的熵值：体系的无序程度越大，体系的熵值就越大。 ②纯物质的熵值 纯物质熵值的大小与物质的种类、数量、聚集状态以及温度、压强等因素有关。例如对同一物质来说，S(g)＞S(l)＞S(s)。在同一条件下，不同物质的熵不同。 (3)熵变与反应方向 ①熵增加有利于反应的自发进行。 C(s，石墨)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔS＝＋133.8 J·mol－1·K－1 ②某些熵减小的反应在一定条件下也能自发进行。 2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔS＝－39.4 J·mol－1·K－1 结论：不能仅用反应熵变来判断反应能否自发进行。 导思 1．判断正误 (1)能够自发进行的反应不一定都是放热反应(　　) (2)同种物质不同状态时熵值不同，气态时最大(　　) (3)熵增加的反应一定能自发进行(　　) (4)自发反应在任何条件下均可发生(　　) (5)焓变与熵变均不是决定一个反应是否自发进行的唯一因素(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√ 2．以下过程均为自发反应或自发过程： ①甲烷燃烧：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802.31 kJ·mol－1 ②氢气与氧气反应：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 ③钠与水反应：2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)　ΔH＝－368.0 kJ·mol－1 ④硝酸铵溶于水要吸热 ⑤冰融化要吸热 ⑥两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀 ⑦2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)　ΔS＝＋57.2 J·mol－1·K－1 ⑧NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l) ΔS＝＋184.0 J·mol－1·K－1 (1)对于自发反应①②③，从能量角度分析它们为什么可以自发？ 提示　①②③这三个化学反应都是放热反应，ΔH<0。 (2)对于自发过程④⑤⑥，这些过程都是自发的，是什么因素决定它们能自发进行？ 提示　是熵变决定了它们能自发进行。熵是用来描述体系无序程度的物理量，熵变是用来描述无序程度变化的物理量，④⑤⑥的体系都是由有序转变为无序，ΔS>0。 (3)观察⑦⑧两个化学反应，为什么它们的ΔS>0 提示　它们均产生气体，体系的无序程度增大。 导练 1．已知下列过程都能自发进行，其中不能用“焓判据”解释的是(　　) A．2Na(s)＋Cl2(g)===2NaCl(s)　ΔH＜0 B．C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＜0 C．2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)===2NH3(g)＋CaCl2(s)＋2H2O(l)　ΔH＞0 D．2Mg(s)＋O2(g)===2MgO(s)　ΔH＜0 答案　C 解析　焓判据是指ΔH＜0的反应有利于自发进行，C项反应的ΔH＞0，按焓判据反应不能发生，而题给条件是能自发进行，所以不能用“焓判据”解释该反应为自发反应。 2．下列对熵的理解错误的是(　　) A．同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小 B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大 C．与 ... ...