2018高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)專題化學(xué)反應(yīng)的方向、限度和速率學(xué)案魯科版

1、專題 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度和速率【本講教育信息】一.教學(xué)內(nèi)容：高考第一輪復(fù)習(xí)化學(xué)選修 4第 2 章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度和速率第 1 節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1.反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向。2.反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向。3.焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響。二.教學(xué)目的1、 理解焓、焓變、熵、熵變的概念。2、 理解化學(xué)反應(yīng)方向與焓變和熵變之間的關(guān)系。3、 掌握化學(xué)反應(yīng)在一定條件下能否自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)。4、 能夠利用化學(xué)反應(yīng)的焓變和熵變說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)的方向。三.重點(diǎn)和難點(diǎn)1 、焓變和熵變對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的共同影響。2、根據(jù)定量關(guān)系式： H - T S 及給定的數(shù)據(jù)判斷反應(yīng)方向。四.考點(diǎn)分析本節(jié)內(nèi)容是新課改教材中新加知

2、識(shí)，估計(jì)在高考中的主要考查點(diǎn)是：1. 焓變與熵變的概念及簡(jiǎn)單計(jì)算。2. 焓變與反應(yīng)方向的關(guān)系。3. 熵變與反應(yīng)方向的關(guān)系。4. 焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響。5. 利用定量關(guān)系式： H - T S 及給定的數(shù)據(jù)判斷反應(yīng)方向。.I五.知識(shí)要點(diǎn)1.熵的含義是 _，符號(hào)是 _ 。2.焓是指_ ，符號(hào)為_(kāi)。3.熵變是指_4.焓變是指_5.CaCO3(s )=CaO(s)+CO2(g )反應(yīng)在298K時(shí)的 H-T S 為_(kāi)。已知H=+178.3kJ moj, S=+160.4J molJ K_6.在溫度、壓力一定的條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向 _ 的方向進(jìn)行，直至達(dá)到平衡狀態(tài)。7.HCl g NH3g二NH

3、4CI s反應(yīng)在 298K 時(shí)的 H=-176.4kJ mol，; H-T S=-91.1kJ mol，則 S=_。8.常溫下N2(g )+O2(g )=2NO(g )，那么 H-TAS_0。常溫下22NO(g )+O2(g )=2NO2(g),H-T S_ 0。1.焓變是判斷一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一，而不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素。因常溫下自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)雖多為放熱反應(yīng)，但也有不少吸熱反應(yīng)也可自發(fā)進(jìn)行，還有些反應(yīng)低溫下不能自發(fā)進(jìn)行但高溫下卻可以自發(fā)進(jìn)行。2.對(duì)于一個(gè)由大量粒子組成的體系，人們用熵來(lái)描述體系的混亂度，符號(hào)為S。熵值越大，體系混亂度越大。在同一條件下不同的物質(zhì)有不同的熵

4、值，而同一物體的熵值與條件有關(guān)。對(duì)同一物質(zhì)來(lái)說(shuō)，Sg Sl Ss?；瘜W(xué)反應(yīng)中要發(fā)生物質(zhì)的變化或物質(zhì)狀態(tài)的變化，因此存在著熵變。反應(yīng)的熵變S 為反應(yīng)產(chǎn)物總熵與反應(yīng)物總熵之差。對(duì)于確定的化學(xué)反應(yīng)，在一定條件下具有確定的熵變。產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，熵變通常都是正值，為熵增加反應(yīng)。 許多熵增加的反應(yīng)在常溫、常壓下可以自發(fā)進(jìn)行， 有些熵增加的反應(yīng)在常溫、常壓下不能自發(fā)進(jìn)行，但在較高溫度下可以自發(fā)進(jìn)行。事實(shí)證明，熵變是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的又一個(gè)因素。3.在一定條件下，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，既可能與反應(yīng)焓變有關(guān)，又可能與反應(yīng) 熵變有關(guān)，在溫度、壓力一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)的方向

5、是反應(yīng)的焓變和熵變共同影響的結(jié) 果，反應(yīng)方向的判據(jù)為 H-TASo H-TAS0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行這個(gè)判據(jù)用文字表述為：在溫度、壓力一定的條件下，自發(fā)反應(yīng)是向厶H-TAS0 的方向進(jìn)行，直至達(dá)到平衡狀態(tài)。在溫度、壓力一定的條件下，焓因素和熵因素共同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向。放熱反應(yīng)的焓變小于零，熵增加反應(yīng)的熵變大于零，都對(duì)H-TAS0 做出貢獻(xiàn)，因此放熱和熵增加有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。 顯然，放熱的熵增加反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行。而吸熱的熵減小反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行。當(dāng)焓變和熵變的作用相反時(shí)，如果二者大小相差懸殊，可能某一因素占主導(dǎo)地位。焓變I對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用， H-T S0,常溫、常壓下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)

6、行，熵變對(duì)反應(yīng)的方 向起決定性作用， H-TAS0,常溫、常壓下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。此外，如果焓變和熵變的作用相反且相差不大時(shí)，溫度有可能對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用。【典型例題】例 1.下列說(shuō)法正確的是A. 放熱反應(yīng)不一定是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)B. 吸熱反應(yīng)一定是非自發(fā)進(jìn)行的C. 自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定容易發(fā)生D. 反應(yīng)速率快的- -定是 自發(fā)進(jìn)行的分析：A 正確。放熱反應(yīng)，能量降低不一定是自發(fā)進(jìn)行的。B 不正確。反應(yīng)的方向必須根據(jù)能量變化和熵值變化綜合判斷。C 不正確。過(guò)程的自發(fā)性只能用于判斷過(guò)程的方向，不能確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生。例如：石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應(yīng)，反應(yīng)在高溫高壓下是可以自3發(fā)進(jìn)行的，但條件比較

7、苛刻。D 不正確。反應(yīng)的自發(fā)性用于判斷過(guò)程的方向，與反應(yīng)快慢無(wú)關(guān)。答案：A。例 2.能用能量判據(jù)判斷下列過(guò)程的方向的是A.水總是自發(fā)地由高處往低處流B.放熱反應(yīng)容易自發(fā)進(jìn)行，吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行C. 有序排列的火柴散落時(shí)成為無(wú)序排列D. 多次洗牌以后，撲克牌的毫無(wú)規(guī)律的混亂排列的幾率大分析：A。水總是自發(fā)地由高處往低處流，有趨向于最低能量狀態(tài)的傾向。B。吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，例如，在 25C和1.01 105Pa時(shí)，2N2O5g =4NO2g O2g, H= 56.7kJ/mol,NH4 2CO3SNHAHCOBs NH3g H=74.9kJ/mol。不難看出，上述兩個(gè)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，又都

8、是熵增的反應(yīng)， 顯然只根據(jù)焓變來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是不全面的。C 有序排列的火柴散落時(shí)成為無(wú)序排列，有趨向于最大混亂度的傾向，屬于熵判據(jù)。D 撲克牌的無(wú)序排列也屬于熵判據(jù)。答案：Ao例 3.對(duì)于化學(xué)反應(yīng)方向的確定，下列說(shuō)法正確的是A.在溫度、壓力一定的條件下，焓因素和熵因素共同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向B.溫度、壓力一定時(shí)，放熱的熵增加反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行C. 反應(yīng)焓變是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素D. 固體的溶解過(guò)程與焓變有關(guān)分析： H-TAS0,常溫、常壓下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，所以焓變和熵變是一定溫度下化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的復(fù)合判據(jù)，所以A 正確，C 不正確。放熱反應(yīng)的焓變小于零，熵增加反應(yīng)熵變大

9、于零，都對(duì) H-T S0 B、C D 三個(gè)反應(yīng)又都是熵增加的反應(yīng)，所以有可能自發(fā)進(jìn)行，A 是熵減小的反應(yīng)，在高溫下一定不能自發(fā)進(jìn)行。答案：A例 5.高溫時(shí)空氣中的N2和O2會(huì)反應(yīng)生成 NO 而污染大氣：N2g O2g =2NOg。試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明在 1200C的條件下，此反應(yīng)能否正向自發(fā)進(jìn)行？估算自發(fā)進(jìn)行的最低溫度 是多少？(已知4H=180.50kJ mol , S=247.7J mol K4)分析：1200C=1473K。5（1） 由化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)若厶H-TAS0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行該反應(yīng)的厶 H-T4S=180.50kJ molJ- 1473K 247.7JmolKJ= 180.50kJ mol1_364.86kJ molJ1=-184.36kJ mol0所以，該反應(yīng)在 1200C時(shí)能自發(fā)進(jìn)行。(2)反應(yīng)要自發(fā)進(jìn)行，必須H-TAS0。即180.50kJ molJ-T 247.7J molJKJ：:0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的最低溫度：180.50kJ molT：-1“=728.7K。247.7J molJKJ答案：（1） 1200C能自發(fā)進(jìn)行（2）自發(fā)進(jìn)行的最低溫度是728.7K例 6.當(dāng)鐵絲加熱后放入氧氣中可觀察到的現(xiàn)象是 _ ，說(shuō)明這個(gè)反應(yīng)