山東省聊城市第四中學高考化學一輪復習 化學反應進行的方向學案.doc

山東省聊城市第四中學2014-2015學年高考化學一輪復習 化學反應進行的方向學案 教學目標 1.能用焓變和熵變說明化學反應的方向。知識梳理科學家根據(jù)體系中存在著使體系總能量趨向于 ，也就是h 0的趨勢，也存在使體系由有序向無序轉化（s 0）的自然現(xiàn)象，提出了焓判據(jù)和熵判據(jù)。 一.焓變與自發(fā)反應的關系焓變（h）作為判斷反應自發(fā)性的依據(jù)：若h0，反應 自發(fā)進行；若h0，自發(fā)進行，而 能自發(fā)進行。思考1：與下表對比，你找出的規(guī)律是否正確？ 化學反應反應焓變(kj/mol)s4fe(oh)2(s)+2h2o(l)+o2(g)=4fe(oh)3(s)h=-444.3 0nh4hco3(s)+ch3cooh(aq)=co2(g)+ch3coonh4(aq)+h2o(l)h=37. 3 0caco3(s)=cao(s)+co2(g)h=178.2 0二.熵變與自發(fā)反應的關系熵指的是 ，用 表示。作為固液氣三態(tài)的熵值比較大小順序為 。思考2：為何物質(zhì)的溶解是自發(fā)過程？（請用熵變來解釋） 思考3：看你找出的規(guī)律是否正確？化學反應s(jmol1k1)2h2o2（aq）=2h2o(l)+o2(g)57.16nh4hco3(s)+ch3cooh(aq)=co2(g)+ch3coonh4(aq)+h2o(l)184caco3(s)=cao(s)+co2(g)169.6c(s, 石墨)+h2o（g）=co2(g)+h2(g)133.82al(s)+fe2o3(s)=al2o3(s)+2fe(s)-39.35結論： 三.自發(fā)反應的判斷依據(jù)焓變（焓判據(jù)）只能判斷 ，熵變（熵判據(jù)）只能判斷 。思考4：下表列入了反應的自發(fā)性的一些情況。反應熱熵值所屬反應的自發(fā)性反應舉例放熱放熱吸熱吸熱增大減小增大減小任何溫度都自發(fā)進行較低溫時自發(fā)進行高溫時自發(fā)進行任何溫度都不能自發(fā)進行2h2o2（l）=2h2o（l）+o2（g）nh3（g）+hcl（g）=nh4cl（s）caco3（s）=cao（s）+co2（g）結論：二者的復合判據(jù)才是自發(fā)反應的判斷標準。二者對反應方向的影響存在著關系：hts0 逆反應自發(fā)進行。疑難點撥但是，實踐表明：有些吸熱過程(h 0)亦能自發(fā)進行。例如，水的蒸發(fā)，nh4cl溶于水以及ag2o的分解等都是吸熱過程，但在298k、標準態(tài)下均能自發(fā)進行： nh4cl(s) = nh4+(aq) + cl(aq)； h (298 k)= 14.7 kjmol-1ag2o(s) = 2ag(s) + 1/2o2(g)；h (298 k)= 31.05 kjmol-1 caco3(s) = cao(s) + co2(g)； h (298 k)= 178.32 kjmol-1對于caco3的分解反應 在298k、標準態(tài)下反應是非自發(fā)的。但當溫度升高到約1123k時，caco3的分解反應就變成自發(fā)過程，而此時反應的焓變?nèi)越频扔?78.32kjmol-1,(溫度對焓變影響甚小)。由此可見，把焓變作為反應自發(fā)性的普遍判據(jù)是不準確、不全面的。因為除了反應焓變以外，體系混亂度的增加和溫度的改變，也是許多化學和物理過程自發(fā)進行的影響因素。二、如何利用“h-ts”判斷化學反應的自發(fā)性我們知道反應的自發(fā)性不僅與焓變和熵變有關，而且還與溫度條件有關。化學反應的方向是焓變和熵變共同影響的結果，判斷依據(jù)為h-ts，即依據(jù)h-ts的值的大小判斷。h-ts又稱自由能，符號g，g=h-ts，在等溫等壓下，自由能變化(g)的正負決定著化學反應進行的方向和程度。而g又與h、s及t密切相關。關系如下：知能訓練1. (2004年連云港模擬題)2003年10月15日，我國“神舟”五號載人飛船成功發(fā)射。航天飛船是用鋁粉與高氯酸銨的混合物為固體燃料，點燃時鋁粉氧化放熱引發(fā)高氯酸銨反應：2nh4clo4 n2+4h2o+cl2+2o2；h0。下列對該反應的敘述不正確的是a.高氯酸銨的水溶液呈酸性 b.該反應屬于分解反應、氧化還原反應、放熱反應c.該反應中反應物的總能量小于生成物的總能量d.反應從能量變化上說，主要是化學能轉變?yōu)闊崮芎蛣幽?.下列反應中熵減少的是a食鹽晶體溶于水 b氫氣在氧氣中燃燒生成液態(tài)水c碳酸氫銨分解 d水蒸氣冷凝為水3.閃電時空氣中的n2和o2會發(fā)生反應：n2（g）+o2（g） 2no2（g），已知該反應的h 180.50 kjmol1s 247.7jmol1k1 ，若不考慮溫度對該反應焓變的影響，則下列說法中正確的是a在1000時，此反應能自發(fā)進行 b在1000時，此反應不能自發(fā)進行c該反應能自發(fā)進行的最低溫度約為730d該反應能自發(fā)進行的最高溫度約為730k6(1)如果反應物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量，反應物轉化為生成物時 熱量，h 0； (2) 反之，如果反應物所具有的總能量 生成物所具有的總能量，反應物轉化為生成物時 熱量，h 0。7.汽車尾氣中的主要污染物是一氧化氮以及燃燒不完全所產(chǎn)生的一氧化碳，它們是現(xiàn)代化城市的重要大氣污染物。為了減輕大氣污染，人們提出以下反應來治理汽車尾氣：2no