2.2 第1课时 化学反应的方向 【学习目标】 1.能结合实验现象,认识自发反应的概念,了解熵变的含义,理解焓变、熵变与反应方向的关系,能举出反应的实例,体会反应的特点。 2.能综合考虑反应的焓变和熵变,据此判断简单反应的方向。 【合作探究】 任务1 反应焓变、熵变与反应方向 【新知生成】 1.自发反应 (1)概念:在一定条件下能 进行的反应。 (2)反应倾向:自发反应倾向于反应 热的方向,但有些吸热反应也能自发进行;自发反应有趋于体系混乱度 的倾向。 2.熵 (1)概念:用来衡量体系 的物理量,符号为 。熵值越大,混乱度越 。 (2)比较:同一物质:气态熵值 液态熵值 固态熵值。 (3)熵变:反应前后体系熵值的变化,用 表示。如果发生变化后体系的混乱度增大,那么该过程的ΔS 0。 【答案】1.(1)自发 (2)放 增大 2.(1)混乱度 S 大 (2)> > (3)ΔS > 【核心突破】 典例1 有关化学反应的说法,正确的是( ) A.自发反应都是放热反应 B.自发反应都是熵增大的反应 C.非自发反应在一定条件下能实现 D.自发反应常温下一定能实现 【解析】焓变不是影响反应方向的唯一因素,有些吸热反应也能自发进行,A项错误;熵变不是影响反应方向的唯一因素,有些熵减小的反应也能自发进行,B项错误;非自发反应在一定条件下也可以发生,C项正确;ΔH>0、ΔS>0的反应,需在高温下才能自发进行,D项错误。 【答案】C 典例2 水受热变成水蒸气的过程中,其焓变和熵变正确的是( ) A.ΔH>0,ΔS<0 B.ΔH>0,ΔS>0 C.ΔH<0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0 【解析】E(液态水)0。同一种物质,气态时的熵值最大,液态时的次之,所以ΔS>0。 【答案】B 归纳总结： (1)同一物质在三态时的熵值大小顺序一般为气态>液态>固态。 (2)对于一个特定的气相反应,熵变的大小取决于反应前后气体物质的化学计量数大小。 训练1 下列反应在常温下能自发进行,且既能用焓判据又能用熵判据解释的是( ) A.HCl(g)+NH3(g)NH4Cl(s) B.C(s)+CO2(g)2CO(g) C.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ D.Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O 【解析】A项,该反应中熵减小,不能用熵判据解释;B项,该反应是吸热反应,ΔH>0,且常温下不能自发进行,不能用焓判据解释;C项,该反应是放热的熵增反应,既能用焓判据又能用熵判据解释;D项,该反应是吸热的熵增反应,不能用焓判据解释。 【答案】C 训练2 化学反应A(g)+B(g)2C(g)+D(g) ΔH=Q kJ·mol-1的能量变化如图所示,回答下列问题: (1)Q 0(填“>”、“<”或“=”,下同)。 (2)ΔS 0。 (3)该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。 【解析】(1)由图像可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,即Q<0。(2)因为该反应为反应前后气体体积增大的反应,所以ΔS>0。(3)该反应为放热反应,即ΔH<0,又ΔS>0,故该反应能自发进行。 【答案】(1)< (2)> (3)能 任务2 综合应用焓判据和熵判据判断反应方向 【学习情境】 一定条件下,一个化学反应能否进行既与反应的焓变有关,也与反应的熵变有关。自发进行的反应不一定都是由高能状态到低能状态的过程,如NH4Cl与Ca(OH)2的反应是吸热过程,由低能状态到高能状态,因此焓判据只是判断反应方向的依据之一。如何判断反应能否自发进行呢 【新知生成】 化学反应方向的判断方法 (1)ΔH<0,ΔS>0时, 自发进行。 (2)ΔH>0,ΔS<0时, 自发进行。 (3)ΔH<0,ΔS<0时, 下反应能自发进行。 (4)ΔH>0,ΔS>0时, 下反应能自发进行。 【答案】(1)一定能 (2)一定不能 (3)较低温度 (4)较高温度 【核心突破】 典例3 下列说法不正确的是( ) A.反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)4Fe(OH)3(s)在常温下能自发进行,该反应的ΔH<0 B.反应H ... ...
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