【备课推荐】2017年秋高二化学人教版选修四同步学案：第2章 第4节 化学反应进行的方向

第四节　化学反应进行的方向 【学习目标】 了解自发过程和自发反应的主要特点，了解焓判据、熵判据的含义，会用焓变和熵变判断反应进行的方向。 一　自发过程和自发反应 【新知导学】 1．根据是否有外力作用，过程可分为自发过程和非自发过程。自发过程是在一定条件下，不借助外力而自发进行的过程。回答下列问题： (1)下列现象的发生，你认为是自发过程的是_____(填字母)。 A．水由高处往低处流 B．气温升高冰雪融化 C．室温下，水自动结成冰 D．生锈的铁变光亮 (2)自发过程具有的特点 ①能量角度 体系趋向于从_____状态转变为_____状态(体系对外部做功或者_____热量)。 ②混乱度角度 体系趋向于从_____状态转变为_____状态。 2．有下列化学反应：①白磷自燃、②氯化氢分解、③煤燃烧、④钠与水反应、⑤酸碱中和反应，其中属于能自发进行的化学反应(简称自发反应)的是_____，属于放热反应的是_____。 【归纳总结】 关于自发反应的理解 二　化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系 【新知导学】 1．化学反应进行的方向与焓变的关系 (1)分析下列反应进行的方向与ΔH之间的关系： ①NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)，酸碱中和反应是____热反应，ΔH____0，常温下____自发进行。 ②2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)，该反应是____热反应，ΔH____0，常温下____自发进行。 ③NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)　ΔH>0，该反应在常温下____自发进行。 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH>0，该反应在常温下____自发进行，但在较高温度下____自发进行。 (2)自发反应与焓变的关系 多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有很多吸热反应能自发进行，因此，反应焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 2．化学反应进行的方向与熵变的关系 (1)熵的概念 自发过程的体系趋向于由_____转变为_____，体系的混乱度_____。体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是表示体系的_____程度的物理量，其符号为S。熵值越大，体系的_____越大。 (2)影响熵大小的因素 ①同一条件下，不同的物质熵值_____。 ②同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如对同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)____S(l)____S(s)。 ③物质的量越大，分子数越多，熵值越____。 (3)熵判据 在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵_____，即熵变(符号ΔS)_____零，这个原理叫做_____。在用_____来判断过程的方向时，就称为熵判据。 ①当ΔS>0时，反应为_____反应，在一定条件下_____自发进行。 ②当ΔS<0时，反应为_____反应，在一定条件下_____自发进行。 (4)反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。如：2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)　ΔS＝－39.35 J·mol－1·K－1，上述反应为熵减少的反应，但在一定条件下，该反应也能自发进行。说明“熵判据”也具有一定的局限性。 【归纳总结】 化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系 (1)从焓变(能量)角度：ΔH<0，有利于反应自发进行。 (2)从熵变角度：ΔS>0，有利于反应自发进行。 (3)在实际的化学反应中，若ΔH与ΔS符号相同时，对化学反应的方向的影响作用出现矛盾，因此，在分析一个具体化学反应自发进行的方向时，不能孤立地使用焓判据或熵判据来分析，否则，可能会得出错误的结论。 【活学活用】 1．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＝－571.6 kJ·mol－1 D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.2 kJ·mol－1 2．下列说法正确的是( ... ...