第四节化学反应进行的方向 教学目标 1、知识与技能： （1）理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据； （2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向。 2、过程与方法： 通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。 3、情感态度与价值观： 通过本节内容的学习，使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。教学的重点和难点 焓减和熵增与化学反应方向的关系 教学方法 1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性，充分发挥学生的想象力； 2、启发学生学会归纳、概括，对信息进行加工，得出结论； 3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。
-10℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减的过程（但它是放热的）； 2Al（s）+ Fe 2O 3 （s）= Al 2 O 3 （s）+ 2Fe（s）△S = -39.35J·mol-1·K-1。 因此，反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。 [板书]三、焓变与熵变对反应方向的共同影响。 [讲述]在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。研究表明，在恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据是： [板书]体系自由能变化（△G、单位：KJ/mol）：△G = △H - T△S [指出] 体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。 [板书] △H - T△S < 0 反应能自发进行； △H - T△S = 0 反应达到平衡状态； △H - T△S > 0 反应不能自发进行。 [展示] [举例]对反应CaCO 3（s）= CaO（s）+ CO 2 （g） △H = + 178.2 KJ·mol-1△S = +169.6 J·mol-1·K-1 室温下，△G =△H-T△S =178.2KJ·mol-1–298K×169.6×10-3KJ·mol-1·K-1 = 128 KJ·mol-1>0 因此，室温下反应不能自发进行； 如要使反应自发进行，则应使△H - T△S < 0， 则T>△H/△S=178.2 KJ·mol-1/0.1696 KJ·mol-1·K-1 = 1051K。 [知识应用]本节课一开始提出处理汽车尾气的反应： 2NO（g） + 2CO（g） = N 2（g） + 2CO 2 （g）， 已知，298K、101KPa下，该反应△H = - 113.0 KJ·mol-1，△S = -143.5 J·mol-1·K-1 则△G =△H-T△S = - 69.68 KJ·mol-1 < 0 因此，室温下反应能自发进行。 [指出]但该反应速率极慢，需要使用催化剂来加速反应。 [总结]能量判据和熵判据的应用： 1、由能量判据知∶放热过程（△H﹤0）常常是容易自发进行； 2、由熵判据知∶许多熵增加（△S﹥0）的过程是自发的； 3、很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结
【红对勾】2014高中化学2-4化学反应进行的方向45分钟作业 新人教版选修4 一、选择题(每小题4分，每小题有1－2个正确选项) 1．已知反应2CO(g)===2C(s)＋O2(g)的ΔH为正值，ΔS为负值。设ΔH和ΔS不随温度而变，下列说法正确的是() A．低温下能自发进行 B．高温下能自发进行 C．低温下不能自发进行，高温下能自发进行 D．任何温度下都不能自发进行 解析：反应自发进行的条件是ΔH－TΔS<0，ΔH为正值，ΔS为负值，则无论温度为多少，ΔH－TΔS均大于0，说明该反应不能自发进行。 答案：D 2．下列不属于自发过程的是() A．铁生锈B．NaCl溶于水后的扩散 C．Zn与CuSO4溶液反应D．石墨转化为金刚石 解析：石墨转化为金刚石是吸热过程，一般情况下，没有外界帮助，石墨不会自动转化为金刚石，不属于自发过程。 答案：D 3．下列反应中，熵显著增加的反应是() A．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) B．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O C．C(s)＋O2(g)===CO2(g) D．2HgO(s)===2Hg(l)＋O2(g) 解析：B、D选项中两个反应的反应物中没有气体，而生成物中有气体。 答案：B、D 4．下列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．自发反应一定能实现 D．非自发反应在一定条件下也能实现 解析：自发反应是指在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度的反应，
它受焓变与熵变的共同影响，ΔH －T ΔS 判据指出的是反应自发进行的趋势，是否实现还与反应速率有关。 答案：D 5．下列对熵的理解不正确的是( ) 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 ．与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小 D ．25℃、1.01×105 Pa 时，2N 2O 5(g)===4NO 2(g)＋O 2(g)是熵增加的反应 解析：同种物质不同状态时熵值固态<液态<气态；熵值的大小体现了体系混乱程度的大小；自发过程将导致体系的熵增大；2N 2O 5(g)===4NO 2(g)＋O 2(g)反应过程中物质的熵增大，是熵增反应。 答案：C 6．下列过程属于能量趋于降低过程的是( ) A ．熟透的苹果落到地面上 B ．一瓶N 2和一瓶H 2混合后，形成均匀的混合物 C ．石灰石分解的过程 D ．水向高处流 解析：熟透的苹果落到地上，势能变小；N 2和H 2混合，能量不变；石灰石分解过程中吸热，能量升高；水向高处流，势能变大。 答案：A 7．下列反应中，一定不能自发进行的是( ) A ．2KClO 3(s)===2KCl(s)＋3O 2(g) ΔH ＝－78.03kJ/mol ΔS ＝1110 J/(mol·K) B ．CO(g)===C(s ，石墨)＋12 O 2(g) ΔH ＝110.5kJ/mol ΔS ＝－89.36 J/(mol·K) C ．4Fe(OH)2(s)＋2H 2O(l)＋O 2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH ＝－444.3kJ/mol ΔS ＝－280.1 J/(mol·K) D ．NH 4HCO 3(s)＋CH 3COOH(aq)===CO 2(g)＋CH 3COONH 4(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝37.301kJ/mol ΔS ＝184.05 J/(mol·K) 解析：根据判据ΔH －T ΔS <0时反应能自发进行，通过计算可得出B 正确。 答案：B 8．下列过程中熵增加的是( )
第1节化学反应的方向 知能演练轻松闯关[学生用书单独成册] [基础温故] 1．等温等压过程，反应在高温下不自发进行，则下列条件符合要求的是( ) A．ΔH<0 ΔS<0 B．ΔH>0 ΔS>0 C．ΔH<0 ΔS>0 D．ΔH>0 ΔS<0 解析：选A。低温时可自发进行，说明ΔH<0，高温下不自发进行，说明ΔS<0。 2．25 ℃和1.01×105 Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝56.76 kJ·mol－1能自发进行的原因是( ) A．是吸热反应 B．是放热反应 C．是熵减小的反应 D．熵增大效应大于能量效应 解析：选D。反应能自发进行，则ΔH－TΔS<0，该反应ΔH>0，必须使TΔS>ΔH，所以需要熵增大效应大于能量效应，正确答案为D。 3．下列说法正确的是( ) A．凡是放热的反应都是自发的，凡是吸热的反应都是非自发的 B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变 C．自发反应在适当条件下才能实现 D．自发反应在任何条件下都能实现 解析：选C。放热反应常常是自发进行的过程，吸热反应有些也是自发反应；自发反应的熵不一定增大，可能减小，也可能不变；反应的自发性只能用于判断反应的方向，是否能实现还要看具体的条件，故选C。 4．下列反应的自发性，能用熵判据来解释的是( ) A．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) B．NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l) C．CaO(s)＋CO2(g)===CaCO3(s) D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) 解析：选B。A、C、D均是熵减的反应，均不能用熵判据来解释，只有B选项是熵增反应。 5．能用能量判据判断下列过程的方向的是( ) A．水总是自发地由高处往低处流 B．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行 C．有序排列的火柴散落时成为无序排列 D．多次洗牌后，扑克牌毫无规律地混乱排列的几率大 解析：选A。解题时明确体系存在的由高能状态转变为低能状态的倾向即为能量判据。A中水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向。B中有的吸热反应也可以自发进行，如在25 ℃和1.01×105 Pa时，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝56.7 kJ·mol－1，(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝74.9 kJ·mol－1。不难看出，上述两个反应都是吸热反应，又都是熵增加的反应，显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。C中有序排列的火柴散落时成为无序排列，有趋向于最大混乱度的倾向，属于熵判据。D中扑克牌的无序排列也属于熵判据。 6．已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”，根据所学知识判断，下列反应中，在所有温度下都不能自发进行的是( ) A．2O3(g)===3O2(g) ΔH<0 B．2CO(g)===2C(s)＋O2(g) ΔH>0 C．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH<0 D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH>0 解析：选B。对于ΔH>0，ΔS<0的反应在所有温度条件下均不能自发进行。A项ΔH<0，ΔS>0；B项ΔH>0，ΔS<0；C项ΔH<0，ΔS<0；D项ΔH>0，ΔS>0，故选B。 7．下列说法正确的是( ) ①铁在潮湿空气中生锈是自发过程②NH4HCO3受热分解是由于由不稳定物质生成了稳定物质③反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素④自发过程中，熵值都是增大的⑤温度、压强一定时，放热且熵增加的反应一定能自发进行⑥把CO2通入到Na2SiO3溶液中之所以生成白色沉淀是由于较强酸能制取较弱酸
考点41 化学反应进行的方向 1．自发过程 （1）含义 在一定条件下，不需要借助外力就可以自动进行的过程。 （2）特点 ①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)； ②在密闭条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向(无序体系更加稳定)。 2．化学反应方向的判据 （1）焓判据 放热反应过程中体系能量降低，ΔH<0，具有自发进行的倾向。 但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变判断反应进行的方向有一定的局限性。 （2）熵判据 ①熵：衡量体系混乱程度的物理量，符号为S，单位为J·mol?1·K?1。 ②熵的大小：同种物质，三种聚集状态下，熵值由大到小的顺序为S(g)>S(l)>S(s)。 ③熵判据：体系的混乱度增加，ΔS>0，反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行，故 只用熵变来判断反应进行的方向也不全面。 （3）复合判据——自由能变化判据 在温度、压强一定的条件下，化学反应进行的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，因此，把焓变和熵变判据结合起来组成的复合判据即自由能变化ΔG，更适合于所有过程的判断。ΔG=ΔH?TΔS（T 为开尔文温度），ΔG的正、负决定着反应的自发与否。
①ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。 ②ΔH－TΔS＝0，反应达到平衡状态。 ③ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。 考向化学反应方向的判定 典例1下列过程一定不能自发进行的是 A．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)ΔH＞0 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＜0 C．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＞0 D．2CO(g)===2C(s)＋O2(g)ΔH＞0 【解析】A.ΔH＞0，ΔS＞0，在较高温度下可满足ΔH－T·ΔS＜0，即在较高温度下反应能自发进行，故A不选；B.ΔH＜0，ΔS＜0，温度较低时即可满足ΔH－T·ΔS＜0，能自发进行，故B不选；C.ΔH＞0，ΔS＞0，在较高温度下可满足ΔH－T·ΔS＜0，即在较高温度下反应能自发进行，故C不选；D.ΔH＞0，ΔS＜0，一般情况下ΔG＝ΔH－T·ΔS＞0，不能自发进行，故选D。 【答案】D 1．已知反应2CO(g)2C(s)+O2(g)的ΔH为正值，ΔS为负值，设ΔH和ΔS不随温度的改变而改变。则下列说法中，正确的是 A．低温下是自发变化 B．高温下是自发变化 C．低温下是非自发变化，高温下是自发变化 D．任何温度下是非自发变化 焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响
第二章化学反应速率和化学平衡 第四节化学反应进行的方向【思维导图】 【微试题】 1.(2010·杭州第一次质量检测)下列说法中正确的是() A．凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应 B．自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应 C．熵增加且放热的反应一定是自发反应 D．非自发反应在任何条件下都不能发生
【答案】C 2.对于反应：4Fe(O H)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)ΔH＝－kJ·mol－1，且熵减小，在常温常压下该反应能自发进行，对该反应的方向起决定作用的是( ) A．焓变B．温度C．压强D．熵变 【答案】A
3.高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝[c(CO)·c(H2O)]/[c(CO2)·c(H2)]，恒容时，温度升高，H2浓度减小,下列说法正确的是(? ?)? A．该反应的焓变为正值? B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 C．升高温度，逆反应速率减小? D．该反应的化学方程式为CO＋H2O CO2＋H2 【答案】A
4.(2012·海南高考·15) 已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下： 温度/ ℃700 800 830 1000 1200 平衡常数 回答下列问题： (1)该反应的平衡常数表达式K= ，△H 0（填“<”“>”“=”)； (2)830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20m ol的A和的B，如反应初始6s内A的平均反应速率υ(A)= mol·L-1·s-1。，则6s时c(A)= mol·L-1，C的物质的量为mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为； (3)判断该反应是否达到平衡的依据为(填正确选项前的字母)： a．压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变 c．c(A)不随时间改变d．单位时间里生成C和D的物质的量相等 (4)1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为。
《化学反应进行的方向》知识点整理《化学反应进行的方向》知识点整理 (一)自发过程与非自发过程： 不借助外力可以自动进行的过程称为自发过程，而 必须在外力的作用下才能进行的过程为非自发过程。 说明： 1、体系有着趋于从能量高的状态变为能量低的状态的过程，此时体系对外界做功或放出能量这一经验规律 就是能量判据。能量判据又称焓判据，即△H 0的反应有自发进行的倾向，焓判据是判断化学反应进行方向的判 据之一。 2、多数能自发进行的化学反应是放热反应。即反应物的总能量大于生成物的总能量。但并不是放热反应都 能自发进行，也不是讲吸热反应就不能自发进行。某些 吸热反应也能自发进行，如氯化铵与氢氧化钡晶体的反应，还有一些吸热反应在高温下也能自发进行。 3、混乱度：表示体系的不规则或无序状态。混乱度的增加意味着体系变得更加无序。熵是热力学上用来表 示混乱度的状态函数，符号为S，单位为：Jmol-1K-1 。体系的无序性越高，即混乱度越高，熵值就越大。 4、在相同条件下，不同物质的熵值不同，同一物质在不同状态时的熵值大小也不一样，一般而言：固态时
熵值最小，气态时熵值最大。 5、熵变：化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在混乱度的变化，叫做熵变，符号：△S △S=S产物-S反应物。在密闭条件下，体系由有序自发地转变为无序的倾向熵增 6、自发过程的熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，是判断化学反应方向的另一判据熵判据。 7、判断某一反应能否自发进行，要研究分析：焓判据和熵判据对反应方向的共同影响。 (二)化学反应进行的方向： 在一定的条件下，一个化学反应能否自发进行，既可能与反应的焓变有关，又可能与反应的熵变有关。在温度、压力一定的条件下，化学反应的方向是熵变和焓变共同影响的结果，反应的判据是：DH-TDS(T为热力学温度，均为正值)。 DH-TDS0，反应能自发进行; DH-TDS=0，反应达到平衡状态; DH-TDS0，反应不能自发进行。 即：在温度、压力一定的条件下，自发反应总是向DH-TDS0的方向进行，直至达到平衡状态。 说明：
第二章第一节化学反应的方向 知识与技能： 1.了解焓变、熵变与反应方向的关系； 2.能通过△H-T△S及给定的△S数据定量判断反应的方向 过程与方法： 分别通过分析反应焓变与反应熵变与反应的方向，从而进一步了解影响因素以及各因素间的相互关联。 情感态度与价值观： 在分析问题中能够体会到研究的乐趣，学会如何看待事物的多面性，并最终了解热力学理论研究的重要意义。 教学重难点：理解焓变与熵变对反应方向的共同影响，根据定量关系△H-T△S及给定数据判断反应方向。 课型：新课及练习讲评课 课时安排：1课时新课2课时练习讲评 教学过程： 【导入】为了减轻汽车尾气造成的大气污染，人们提出通过2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)来处理，这一方案是否可行，反应物之间是否可以发生反应？你的依据是什么？【板书】第一节化学反应的方向 自发反应： 【教师】大家预习P35—P39，看看反应的自发性与哪些因素有关？ 【学生】预习P35—P39（10分钟） 【教师】科学家根据自然界中能量有由高到低的自发性和混乱的程度有由有序到无序的规律来研究化学反应…… 【板书】一、反应焓变与反应方向 反应焓变是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。 一般的讲，放热反应容易自发进行。 【讲解】阅读P36并思考：NH4NO3(s) 、NaOH(s)、NaC1(s)和蔗糖都能溶于水，它们的溶解过程与焓变有关吗？是什么因素决定它们的溶解能自发进行？固体溶解过程中 的共同特点是： 【板书】二、反应熵变与反应方向 1.熵：描述体系混乱度的物理量 2.符号：S 单位：J?mol-1?K-1 3.大小判据： （1）物质的混乱度：体系混乱度越大，熵值越大； （2）同一条件：不同物质的熵值不同； （3）物质的存在状态：S(g) > S(l) > S(s)。
《化学反应进行的方向》说课稿各位评委老师： 大家好! 我是高平一中实验校的杨倩，下面我将对昨天上午的新课化学反应进行的方向从以下六个方面进行说课。 一、教材分析： 1、教学内容：本节课是人教版化学选修四第二章第四节教学内容。 2、教学地位：本节内容介绍了“焓判据、熵判据及自由能（△G=△H-T△S）”知识，有一定难度。人教版教材将本节内容安排在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学平衡之后以知识介绍的方式呈现出来，让学生了解决定反应进行方向的因素不是单一的焓变，熵变也是决定因素之一。 教材从学生已有的知识和生活经验出发，分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一，以学生熟悉的自发进行的放热反应为例，介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向——焓判据；以生活现象为例，说明混乱度（熵）增加是自然界的普遍规律，也是化学反应自发进行的一种倾向——熵判据。第二，用实例说明单独运用上述判据中的任一种，都可能出现错误，都不是全面的。第三，要正确的判断化学反应的方向，需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。第四，简单介绍了自由能判据的结论性内容。 3、教学目标：
知识与技能 1、通过学生日常生活中所见所闻以及常见的化学反应，让学算不了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性 2、通过“有序”和“无序”的对比，引出熵的概念 3、通过日常生活中的见闻引导学生，使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小，只能判断反应自发进行的可能性，不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小。 过程与方法 通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加式，构建新知识 情感态度价值观 通过日常生活中的焓变和熵变的具体实例，让学生明确化学与日常生活是息息相关的。 4、教学重难点： 重点熵判据 难点焓减与熵增与化学反应方向的关系 二、学情分析 （1）认知分析： 学生在化学反应速率和化学平衡已有较多的认识，但对于化学反应进行的方向仍认知不够。 （2）能力分析：
化学反应的方向 第1节化学反应的方向学习目标 1．理解熵及熵变的意义 2．能用焓变和熵变说明化学反应进行的方向。知识梳理 1．焓变 ?______(是，不是)决定反应能否自发进行的唯一因素。 2．熵，符号为____，单位______，是描述_____________的物理量，熵值越大，___________。在同一条件下，不同的物质熵值______，同一物质 S(g)___S(l) ____ S(s) (＜,＞,＝)。 3．熵变为 ___________________________，用符号_______表示。产生气体的反应，气体的物质的量增大的反应，为熵值______(增大，减小，不变)的反应，熵变为______(正，负)值。 4．在___________一定的条件下，化学反应的方向是____________共同影响的结果，反应方向的判据为_______________。当其值：大于零时，反应________________ 小于零时，反应_______________ 等于零时，反应________________ 即在__________一定的条件下，反应_____(放热，吸热)和熵 ______(增大，减小，不变)都有利于反应自发进行。 5．恒压下温度对反应自发性的影响种类ΔH ΔS ΔH―TΔS 反应的自发性例 1 ― + 2H2O2(g)→2H2O(g)+O2(g) 2 + ― 2CO(g)→2C(s)+O2(g) 3 + + 在低温在高温CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g) 4 ― ― 在低温在高温HCl(g)+NH3(g)→NH4Cl(s) 当ΔH，ΔS符号相同时，反应方向与温度T______(有关，无关) 当ΔH，ΔS符号相反时，反应方向与温度T______(有关，无关) 学习导航 1．方法导引（1）通过计算或分析能确定ΔH ?CTΔS的符号，进而确定反应自发进行的方向是本节的重点。（2）熵是体系微观粒子混乱程度的量度。体系混乱度越大，其熵值越大。一般情况下气态物质的熵大于液态物质的熵，液态物质的熵大于固态物质的熵；相同物态的不同物质，摩尔质量越大，或结构越复杂，熵值越大。（3）对某化学反应，其熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。在化学反应过程中，如果从固态物质或液态物质生成气态物质，体系的混乱度增大；如果从少数的气态物质生成多数的气态物质，体系的混乱度也变大。这时体系的熵值将增加。根据这些现象可以判断出过程的ΔS＞0。（4）利用ΔH -TΔS 的符号可判断恒温恒压条件下反应
第4节化学反应的方向导学案 [学习目标定位] 知道自发过程和自发反应的主要特点，知道焓判据、熵判据的含义，会用焓变和熵变判断反应进行的方向。 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， 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( ) 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在密闭条件下，体系有从自发转变为的倾向。 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，属于放热反是。 自发过程自发反应 含义在温度和压强一定的条件下， 就能自发进行的过程 在给定的一组条件下，可以进行到 显著程度的化学反应 特征具有，即反应的某个方向在一定条件下 是自发的，而其逆方向在该条件下是肯定 的 举例高山流水，自由落体运动钢铁生锈 应用(1)可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池 (2)非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2 探究点一化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系 1.化学反应进行的方向与焓变的关系 (1)根据下图，回答有关问题。 ①图1表示的反应能量，为热反应，体系能量由 到，趋向，该过程一般自发进行。 ②图2表示的反应能量，为热反应，体系能量由到 ，趋向，根据自发过程的特点，该反应一般自发进行。 (2)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，ΔH0，常温下自发进行。 ②2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)，该反应是热反应，ΔH0，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。 (3)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)熵判据 在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵，这个原理叫做。在用来判断反应进行的方向时，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，该反应为熵减小的反应，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] 从能量角度(即焓变)看，化学反应有趋向于最低能量状态的倾向，而从熵变角度看，化学反应呈现最大混乱度的倾向，在实际的化学变化中，ΔH与ΔS倾向有时会出现矛盾，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.下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是() A.化学反应的焓变与其反应的方向无关 B.化学反应的焓变直接决定了反应的方向
第4讲化学反应进行的方向 [考纲解读] 1.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变之间的关系。2.掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据，能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。 考点一自发过程 1．含义 在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。 2．特点 (1)体系趋向于从________状态转变为________状态(体系对外部________或________热 量)。 (2)在密闭条件下，体系有从________转变为________的倾向性(无序体系更加稳定)。 1．“放热过程都可以自发进行，但吸热过程都不能自发进行。”这句话对吗？应如何理解？考点二自发反应 1．自发反应 在一定条件下____________就能自发进行的反应称为自发反应。 2．判断化学反应方向的依据 (1)焓变与反应方向 研究表明，对于化学反应而言，绝大多数__________都能自发进行，且反应放出的热量________，体系能量________得也________，反应越________。可见，____________是制约化学反应能否自发进行的因素之一。 (2)熵变与反应方向 ①研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的 __________。大多数自发反应有趋向于体系____________增大的倾向。 ②熵和熵变的含义 a．熵的含义 熵是衡量一个体系__________的物理量。用符号________表示。 同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)>S(l)>S(s)。 b．熵变的含义 熵变是反应前后体系____________，用________表示，化学反应的ΔS越大，越有利于反应____________。 (3)综合判断反应方向的依据
【最新】鲁科版高二化学选修4第二章第一节化学反应的方 向作业题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列反应中△H>0,△S>0的是 A．2Mg(s)+CO2(g)= 2MgO(s)+C(s) B．低温下能自发进行的反应：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) C．高温下能自发进行的反应：SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g) D．任何温度下均能自发进行的反应：2H2O2(1)=2H2O(1)+O2(g) 2．下列说法正确的是： A．非自发反应在任何条件下都不能实现 B．熵增且焓减的反应一定是自发的 C．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发反应 D．自发反应一定是熵增加的，熵减小的反应都是非自发的 3．在101kPa，任何温度下，都不可能自发进行的反应是( ) A．N 2 (g) + 3H2 (g)2NH3(g) ΔH <0 B．CaCO 3(g)CaO (s) + CO2(g) ΔH >0 C．2CO (g)2C (s) + O 2(g) ΔH >0 D．4NH 3 (g) + 5O2 (g)4NO (g) + 6H2O (g) ΔH <0 4．下列说法正确的是 A．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 B．常温下，C（s）＋CO2（g） = 2CO（g）不能自发进行，则该反应的△H>0 C．任何能使熵值增大的过程都能自发进行 D．反应物和生成物所具有的总焓决定了反应是否能自发进行 5．在25℃、1.01×105Pa下，反应2N2O5(g）═4NO2(g）+O2(g）△H=+56.7kJ?mol﹣1能自发进行的合理解释是( ） A．该反应是分解反应B．该反应的熵增效应大于焓变效应 C．该反应是熵减反应D．该反应是放热反应 6．下列说法中正确的是 A．凡是放热反应都足自发的，吸热反应都处非自发的
课题：化学反应进行的方向及判断依据 设计者：浙江省磐安中学周岚岚 2010年6月1日 设计意图：让学生先从生活中的自发过程实例出发，展示有关情境图片，指出自发过程是“在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的过程。”从中得出自发过程能发生的规律：1、能量趋于“最低”的趋势2、“有序”变为“无序”的规律。然后请学生找能自发进行的反应，同时介绍几个吸热反应，从所举的例子中找到影响化学反应自发进行因素：1、能量降低- 放热反应（焓变△H<0）2、混乱度增大（熵变△S 第4节化学反应进行的方向 考纲要求：能用焓变和熵变说明化学反应的方向 课标要求：1、了解反应的自发性与反应过程中能量变化及熵值变化的关系； 2、能够用熵增原理判断化学反应进行的方向。 学习目标：1、了解熵的基本涵义及能量判椐和熵判椐的基本内容。 2、能利用能量判椐、熵判椐和复合判据对反应进行方向的判断。 重点、难点：能利用能量判椐、熵判椐和复合判据对反应进行方向的判断。 预习案： 1.复习第一章章引言和第一章第一节回答： 1）常见的放热反应有； 放热反应前后体系能量（升高或降低），焓变△H 0； 2）常见的吸热反应有； 反应前后体系能量（升高或降低），焓变△H 0； 2. 阅读教材第四节P34页第一自然段谈谈你认为为何要研究化学反应进行的方向？ 3.依据教材P34页第二段下的反应方程式回答： 放热反应过程中体系能量，因此具有的倾向。科学家据此提出了用来判断反应进行的倾向；但是有些反应也是自发的，所以只根据来判断反应进行的方向是不全面的。 4. 阅读教材P35页第一自然段回答： 1）熵是衡量体系的物理量；符号，构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大，体系的混乱度，熵值；化学反应中存在着熵变，符号；体系的混乱度增大ΔS 0 ，体系的混乱度减小ΔS 0 2）体系有自发地向混乱度的方向（熵）的方向转变的倾向。 5. 自发过程：。 判断下列过程能否自发进行： ?水从高处往低处流；水从低处往高流 ?电流从电位高的地方向电位低的地方流动；电流从电位低的地方向电位高的地方流动 ?室温下冰块自动融化；室温下水结成冰 6．阅读教材P35页第二、三自然段回答： 1）和都与反应的自发性有关，又都不能地作为反应是否自发的判断依据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的和； 2）在讨论过程的方向问题时，指的是没有时体系的性质；过程的自发性只能用于判断过程的，不能确定过程是否和。 新课案： 探究一：2H2+O2=H2O ，C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O正向具有发生反应的可能性，而其逆向，在常温常压下不借助外力无法进行。推出化学反应具有方向性。 自发反应：。 相同条件下其逆过程为 探究二：自然界中有很多现象都具有方向性，例如：水总是自发的从高处向低处流等。在一定温度和压强下，化学反应向着怎样的方向自发进行呢？ 一、能量判据（焓判据） ?化学反应趋向于向着热（△H 0）方向自发进行。 ?对于化学反应而言，绝大多数的______反应能自发进行。 放热反应过程中体系能量，因此具有的倾向。科学家据此提出了用来判断反应进行的倾向；但是有些反应也是自发的，所以只根据来判断反应进行的方向是不全面的。 结论：焓变（△H）是_____________________的一个因素，但不是唯一因素。 探究三 二、熵增原理（熵判据） 1）熵的定义：熵是衡量体系的物理量；符号， 构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大，体系的混乱度，熵值； 同一条件下，不同物质的熵；同一物质的不同聚集状态的熵的关系： 2）熵判据：△S= 体系的混乱度增大ΔS 0 ，体系的混乱度减小ΔS 0化学反应化学反应趋向于向有自发地向熵（ΔS 0 ）的方向自发进行。 但是有些熵减的过程也能，例如：，因为它是热的。因此只跟据熵变来判断反应进行的方向也是不全面的。 与都与反应的自发性有关，又都不能作为自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的和。 探究四 三、复合判据（吉布斯自由能） 正确判断一个化学反应是否能够自发进行，必须综合考虑反应的__________和_________。 恒温恒压时判断反应是否能够自发进行： △G=△H－T△S（T=t+273） 当△ G_____0时， 当△ G_____0时， 第三节化学反应进行的方向 李度一中陈海思 1、反应熵变与反应进行方向 （1）熵：物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度，符号为S。单位：J··。（2）体系趋向于有序转变为无序，导致体系的熵增加，这叫做熵增原理，也是反应方向的判断依据。 （3）同一物质，在气态时熵值最大，液态时次之，固态时最小。即S（g）>S （l）>S（s） （4）方程式中气体计量数增大的方向就是熵增的方向。 2、反应方向判断依据 在温度。压强一定的条件下，化学反应的判断依据为： 反应能自发进行 反应达到平衡状态 反应不能自发进行 注意：（1）为负，为正时，任何温度反应都能自发进行 （2）为正，为负时，任务温度反应都不能自发进行 【习题一】 （2018春?集宁区校级期末）下列说法正确的是（） A．熵增大的反应一定可自发进行 B．熵减小的反应一定可自发进行 C．△H＜0的反应可能自发进行 D．△H＞0的反应不可能自发进行 【考点】焓变和熵变． 【专题】化学平衡专题． 【分析】化学反应是否自发进行的判断依据是△H-T△S＜0； 【解答】解：A、熵增大△S＞0，当△H＞0的反应，在低温下可能是非自发进行；在高温下可以是自发进行，故A错误； B、熵减小的反应△S＜0，当△H＞0的反应，一定是非自发进行的反应，故B错 误； C、△H＜0的反应，△S＞0的反应一定能自发进行，故C正确； D、△H＞0的反应，△S＞0，高温下反应可能自发进行，故D错误； 故选：C。 【习题二】 （2017秋?平顶山期末）下列说法正确的是（） A．自发反应在任何条件下都能实现 B．自发反应在恰当条件下才能实现 C．凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的 D．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变 【考点】焓变和熵变． 【专题】化学反应中的能量变化． 【分析】△H-T△S＜0的反应能够自发进行，△H-T△S＞0的反应不能够自发进行，反应能否自发进行，决定于焓变和熵变两个因素，缺一不可，据此分析．【解答】解：△H-T△S＜0的反应能够自发进行，△H-T△S＞0的反应不能够自发进行，反应能否自发进行，决定于焓变和熵变两个因素，缺一不可， A、放热的熵减小的反应在高温下不能自发进行，故A错误； B、自发反应需要在一定条件下才能够实现，B正确； C、反能否自发进行，决定于焓变和熵变两个因素，缺一不可，故C错误； D、反应能否自发进行，决定于焓变和熵变两个因素，缺一不可，故D错误；故选：B。 【习题三】 （2017秋?赤峰期末）已知反应2CO（g）=2C（s）+O2（g）的△H为正值，△S 为负值．设△H和△S不随温度改变，下列说法中正确的是（） A．低温下能自发进行 B．高温下能自发进行 C．低温下不能自发进行，高温下能自发进行 D．任何温度下都不能自发进行 【考点】焓变和熵变． 2011-2012学年高二化学选修4（人教版）同步练习第二章 第四节化学反应进行的方向 一.教学内容： 化学反应进行的方向 二.重点、难点： 1.能利用焓变和熵变说明反应进行的方向 2.熵判据既是本节的重点，也是难点 三.具体内容： （一）自发过程和自发反应 1.自发过程 2.自发反应 3.举例 （二）反应熵变与反应方向 1.熵 2.熵变 3.反应的自发过程与熵变 （三）焓变与熵变对反应方向的共同影响 1.焓和熵的关系 2.焓变和熵变的影响 3.化学反应方向的判据 4.对反应方向判据的讨论 【典型例题】 [例1]试判断用于汽车净化的一个反应2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）在298K、100kPa下能否自发进行？ 已知：在298K、100kPa下该反应的△H＝－113.0kJ·mol-1， △S＝－145.3J·mol-1·K－1 答案：可以自发进行。 解析：考察利用公式计算判断自发反应过程。 [例2]已知在298.15K、100kPa下石灰石分解反应： CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）△H＝+178.3kJ·mol-1△S＝+160.4J·mol-1·K－1，试判断反应的自发性及自发进行的最低温度。 答案：非自发反应；1112K。 解析：考察基本公式的转化应用。 [例3]碳铵「（NH4）2CO3」在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法中正确的是（） A.碳铵分解是因为生成易挥发的气体，使体系的熵增大 B.碳铵分解是因为外界给予了能量 C.碳铵分解是吸热反应，根据能量判断不能自发分解 D.碳酸盐都不稳定，都能自发分解 答案：A 解析：考察反应方向的基本判断。 [例4]下列过程属于熵增加的是（） A.一定条件下，水由气态变成液态 B.高温高压条件下使石墨转变成金刚石 C.2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g） D.散落的火柴的无序排列 答案：CD 解析：有关熵的判断。 [例5]下列反应是自发进行的吸热反应的是（） A.NaOH+HCl=NaCl+H2O B.（NH4）2CO3（s）=NH4HCO3（s）+NH3（g） C.2CO+O2点燃 2CO2 D.C（s）+H2O（g）高温 CO（g）+H2（g） 第二章 化学反应的方向 一、选择题（每题2分，共40分） 1．如果系统经过一系列变化，最后又变到初始状态，则系统的 （A ） Q ＝0，W ＝0，ΔU ＝0，ΔH ＝0 （B ） Q ≠ 0，W ≠0，ΔU ＝0，ΔH ＝Q （C ）Q ＝－W ，ΔU ＝Q+W ，ΔH ＝0 （D ） Q ≠ W ，ΔU ＝Q+W ，ΔH ＝0 2．体系的性质有广延性质和强度性质，下列哪一组均属广延性质 （A ）T ，V ，H ，U ； （B ）U ，S ，G ，H ； （C ）S ，H ，G ，T （D ）S ，T ，V ，G 。 3．在下列反应中，r m ΔH 等于AgBr(s)的f m ΔH 的反应是 （A ）. Ag+ (aq) + Br- (aq) → AgBr (s) （B ）. 2Ag (s) + Br 2 (g)→2AgBr (s) （C ）. Ag (s) + 1 2 Br 2 (l) → AgBr (s) （D ） Ag (aq) +1 2 Br 2 (g) → AgBr (s) 4．若某体系所吸收的热量，全部用于体系的内能增加，则所需的条件是：①封闭系统 ②不 做体积功和其它功 ③恒压 ④恒温 （A ）①和②； （B ）①和③；（C ）①和④；（D ）②和④。 5．一般来说，以下哪种情况会导致熵值较小？ (A) 分子数较多； （B ）气体的量增加； (C) 分子对称性增加； （D ）固体物质液化。 6．在标准条件下石墨燃烧反应的焓变为-393.6 kJ·mol-1，金刚石燃烧反应的焓变为-395.5 kJ·mol-1，则石墨转变成金刚石反应的焓变为 （A ）. -789.1 kJ·mol-1 （B ）. 0 （C ）. +1.9 kJ·mol-1 （D ）-1.9 kJ·mol-1 7．25℃时NaCl 晶体在水中的溶解度约为6 mol·L -1，若在1L 水中加入1 mol NaCl ，则 NaCl (s) + H 2O (l) → NaCl (aq)的 （A ）. ΔS > 0，ΔG > 0 （B ） ΔS > 0，ΔG < 0 （C ）. ΔG > 0，ΔS < 0 （D ）. ΔG < 0，ΔS < 0 8．下列物质中可以认为具有最大摩尔熵的是 （A ）. Li (g) （B ）. Li (s) （C ）. LiCl·H 2O (s) （D ）. Li 2CO 3 (s) 9．下列反应中，r m ΔS 值最大的人教化学选修四省市级优质课2.4 化学反应进行的方向(1)
高中化学选修四第二章化学反应进行的方向知识点
化学反应进行的方向练习题
第二章 化学反应的方向部分作业的提示
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