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
高二化学反应原理第二章化学反应的方向、限度和速率测试题含答案 1 质量检测 2 第Ⅰ卷（选择题，共54分） 3 一、选择题（本题包括18个小题，每题3分，共54分。每题只有一个选项符合题）4 1.下列反应中，一定不能自发进行的是（） 5 A.2KClO 3(s)====2KCl(s)+3O 2 (g) ΔH=－78.03 kJ·mol－1 ΔS=1 110 J·mol－1·K 6 －1 7 B.CO(g)====C(s,石墨)+1／2 O 2(g) ΔH =110.5 kJ·mol－1ΔS=－89.36 J·mol 8 －1·K－1 9 C.4Fe(OH) 2(s)+2H 2 O(l)+O 2 (g)====4Fe(OH) 3 (s) 10 ΔH =－444.3 kJ·mol－1 ΔS =－280.1 J·mol－1·K－1 11 D.NH 4HCO 3 (s)+CH 3 COOH(aq)====CO 2 (g)+CH 3 COONH 4 (aq)+H 2 O(l) 12 ΔH =37.301 kJ·mol－1ΔS =184.05 J·mol－1·K－1 13 2.下列反应中，熵减小的是（） 14 A、(NH 4) 2 CO 3 (s)＝NH 4 HCO 3 (s)+NH 3 (g) B、2N 2 O 5 (g)＝4NO 2 (g)＋O 2 (g) 15 C、 MgCO 3(s)＝MgO(s)＋CO 2 (g) D、2CO(g)＝2C(s)＋O 2 (g) 16
3. 反应4NH 3（气）＋5O 2（气） 4NO （气） 17 ＋6H 2O （气）在10L 密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol ，18 则此反应的平均速率v (X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为( ) 19 A ． (NH 3) = 0.010 mol/（L ·s ） B ．v (O 2) = 0.0010 mol/（L ·s ） 20 C ．v (NO) = 0.0010 mol/（L ·s ） D ．v (H 2O) = 0.045 mol/（L ·s ） 21 4. 将4molA 气体和2molB 气体在2L 的容器中混合，在一定条件下发生如下反应：22 2A （g ）+B （g ） 2C （g ），若经2s 后测得C 的浓度为0.6mol ·L -1，现有下列几 23 种说法： 24 ①用物质A 的浓度变化表示的反应速率为0.3mol ·L -1 ·s -1 25 ②用物质B 的浓度变化表示的反应速率为0.6 mol ·L -1·s -1 26 ③平衡时物质A 的转化率为70%， 27 ④平衡时物质B 的浓度为 0.7mol ·L -1，其中正确的是 28 （ ） 29
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
第二章化学反应的基本原理 一、判断题（正确请画“√”，错误的画“×”） 1．当温度接近0K时，所有的放热反应可以认为都是自发进行的反应。 2．△S >0的反应，必定是自发反应。 3．对于一个反应如果△H>△G，则该反应必定是熵增的反应。 4．△Gθ值大，平衡常数Kθ值就愈大。 5．平衡常数K值越大，则反应速度越快。 6．对于△H<0的反应，提高温度速度常数k值减小。 7．对于△Hθ>0的可逆反应，提高温度平衡常数Kθ值增大。 8.NO的△f Gθm(298.15K)＞0,空气中的N2和O2在常温常压下稳定共存。但在高温常压时 能发生反应，说明该反应是△Hθ>0, △Sθ>0的反应。 9.反应CO(g) = C(s)+1/2O2 (g)的△G>0，正向非自发，加入催化剂后降低了活化能，则反 应正向进行。 10.在一个封闭系统中进行的可逆反应达到平衡后，若平衡条件体积和温度不变，则系统中 各组分的浓度或分压不变。 11.一定温度下，对于△υg=0的可逆反应，达平衡后改变系统中某组分的浓度或分压，平 衡不移动。 12.一定温度下，对于△υg≠0的可逆反应，达到平衡后，加入惰性气体，保持总压力不变， 平衡不发生移动。 13．某可逆反应在一定条件下，转化率α值增大，则在该条件下平衡常数K值也一定增大。 14．对于一个复杂反应，当总反应的标准摩尔吉布斯函数变为： △Gθ总=△Gθ1+△Gθ2 则该反应的平衡常数Kθ总=Kθ1+Kθ2 15．单质的△f Gθm(298.15K)值一定为零。 16. 反应级数取决于反应方程式中反应物的计量系数。 17. 自发进行的反应，一定具有较小的活化能。 18. 基元反应是指一步完成的简单反应。 19. 其它条件固定时，活化能小的反应，其反应速度快。 20. 化学平衡是指系统中正逆反应活化能相等的状态。 21. 反应的活化能越高，则该反应的平衡常数就越小。 22．平衡常数Kθ值小于1，则△Gθ>0。 23．反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，在一定条件下达成平衡，在该平衡系统中加入惰性气体，体积保持不变，则平衡向正反应方向移动。 24．一定温度下，对于△υg=0的反应体系，改变平衡态容器的体积，平衡不发生移动。25．对于一个可逆反应，在一定条件下，当反应商Q＜K时，该反应正向进行。 26．对于△H>0的反应，一定是正向不自发的反应。 27．平衡常数Kθ值可以由该反应的ΔG值求得。 28．对于可逆反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达平衡后，加入惰性气体，保持体积和温度不变，系统总压力增加，而平衡向右移动。 29．对于放热反应来说，提高温度，在标准状态下该反应的△Gθ值一定减小。
第3章 化学反应基本原理（1） 一、判断题： 1、热的物体比冷的物体含有更多的热量。 （ × ） 2、热是一种传递中的能量。 （ √ ） 3、同一体系同一状态可能有多个热力学能。 （ × ） 4、体系的焓值等于恒压反应热。 （ × ） 5、最稳定单质的焓值等于零。 （ × ） 6、由于C a C O 3分解是吸热的，所以它的标准摩尔生成焓为负值。 （ × ） 7、体系的焓等于体系的热量 （ × ） 8、由于反应焓变的单位是kJ?mol -1，所以热化学方程式的系数不影响反应的焓变值。 （ × ） 二、计算题： 1、某汽缸中有气体1.20L ，在97.3 kPa 下气体从环境中吸收了800J 的热量后，在恒压下体积膨胀到1.50L ，试计算系统的内能变化ΔU 。 J 77110)20.150.1(103.97800V P Q W Q U 33=?-??-=-=+=-?? 2、根据Δ f H m Θ的值，计算下列反应的Δr H m Θ(298K ) 是多少： （1）H 2O （l ）+ ? O 2（g ） H 2O 2（l ）； H 2O （l ） + ? O 2（g ） == H 2O 2（l ）； Δ f H m Θ/ kJ?mol -1 -285.8 0 -187.8 Δr H m Θ(298K ) = -187.7 - （-285.8 + ?×0） = 98 kJ?mol -1 （2）CH 4(g) + H 2O （g ） CO （g ） + 3 H 2（g ）。 CH 4(g) + H 2O （g ） == CO （g ） + 3 H 2（g ）。 Δ f H m Θ/ kJ?mol -1 -74.6 -241.8 -110.5 0 Δr H m Θ(298K ) = (-110.5 + 3×0) -（-74.6 – 241.8） = 205.9 kJ?mol -1
第二章 化学反应与能量 第一节 化学能与热能 1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。 原因：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。E 反应物总能量＞E 生成物总能量，为放热反应。E 反应物总能量＜E 生成物总能量，为吸热反应。 2、常见的放热反应和吸热反应 常见的放热反应：①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。 ④大多数化合反应（特殊：C ＋CO 2 △ 2CO 是吸热反应）。 常见的吸热反应：①以C 、H 2、CO 为还原剂的氧化还原反应如：C(s)＋H 2O(g) △ CO(g)＋H 2(g)。 ②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H 2O ＋NH 4Cl ＝BaCl 2＋2NH 3↑＋10H 2O ③大多数分解反应如KClO 3、KMnO 4、CaCO 3的分解等。 [思考]一般说来，大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，放热反应都不需要加热，吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。 点拔：这种说法不对。如C ＋O 2＝CO 2的反应是放热反应，但需要加热，只是反应开始后不再需要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应是吸热反应，但反应并不需要加热。 第二节 化学能与电能 2、原电池原理 （1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 （2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。 （3）构成原电池的条件：（1）电极为导体且活泼性不同；（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。 （4）电极名称及发生的反应： 负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应， 电极反应式：较活泼金属－ne －＝金属阳离子 负极现象：负极溶解，负极质量减少。 正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应， 电极反应式：溶液中阳离子＋ne －＝单质 正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。 （5）原电池正负极的判断方法： ①依据原电池两极的材料：
必修2第二章化学反应与能量 第一节 化学能与热能 1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。 原因：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。E 反应物总能量＞E 生成物总能量，为放热反应。E 反应物总能量＜E 生成物总能量，为吸热反应。 2、常见的放热反应和吸热反应 常见的放热反应：①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。 ④大多数化合反应（特殊：C ＋CO 22CO 是吸热反应）。 常见的吸热反应：①以C 、H 2、CO 为还原剂的氧化还原反应如：C(s)＋H 2O(g) CO(g)＋H 2(g)。 ②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H 2O ＋NH 4Cl ＝BaCl 2＋2NH 3↑＋10H 2O ③大多数分解反应如KClO 3、KMnO 4、CaCO 3的分解等。 需要加热，吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。 点拔：这种说法不对。如C ＋O 2＝CO 2的反应是放热反应，但需要加热，只是反应开始后不再需要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应是吸热反应，但反应并不需要加热。 第二节 化学能与电能 （1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 （2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。 （3）构成原电池的条件：（1）电极为导体且活泼性不同；（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。 △ △
第二章 化学反应的基本原理知识点 一、基本概念： 体系和环境；状态和状态函数；过程和途径；热与功；相；化学计量数与反应进度；焓；熵；吉布斯自由能。 ① 状态函数的特征：状态一定值一定，途殊回归变化等，周而复始变化零。 ② 热和功（非状态函数） 符号：体系吸热 Q 为+ 体系放热 Q 为— 体系做功 W 为— 环境做功 W 为+ 体积功 ： W=－P 外·ΔV ③ 化学计量数与反应进度： N 2 (g) + 3 H 2 (g) = 2 NH 3 (g) 化学计量数 ν(N 2）= -1 ν(H 2) =-3 ν(NH 3) = 2 反应进度1mol ：表示1mol N 2与3mol H 2作用生成2mol NH 3 12N 2 (g) + 3 2H 2 (g) = NH 3 (g) 化学计量数：ν(N 2）=－12 ν(H 2)=－3 2 ν(NH 3) = 1 反应进度1mol ：表示12mol N 2与3 2 mol H 2作用生成1mol NH 3 ④ 熵： S(g)>S(l)>S(s) ； S （复杂）> S(简单) ； 气体：S(高温) > S （低温）； S(低压) > S （高压）； 固~液相溶，S 增大； 晶体析出，S 减小； 气~液相溶，S 减小； 固体吸附气体，S 减小； 气体等温膨胀，S 增大 二、盖斯定律 总反应的反应热等于各分反应的反应热之和。 若反应①+反应②→反应③，则()()()312r m r m r m H H H θ θθ ?=?+? 若反应①×2—反应②→反应③，则()()()3212r m r m r m H H H θ θθ?=?-? 三、热力学第一定律：U Q W ?=+ 四、化学反应的方向 (298.15)()r m B f m B H k H B θθ ν?=?∑
化学选修4《化学反应原理》课后习题和答案 第一章化学反应与能量 第二章第一节化学反应与能量的变化 P５习题 １.举例说明什么叫反应热，它的符号和单位是什么? 2.用物质结构的知识说明为什么有的反应吸热，有的反应放热。 3．依据事实,写出下列反应的热化学方程式。 (1)1 ｍol N2 (ｇ)与适量Ｈ2（ｇ）起反应,生成ＮH３(g）,放出９2．２kJ热量。 (２)1 mｏｌN２（g)与适量O2（g)起反应,生成NO2（ｇ),吸收68 kJ热量。 （３）1 ｍol Ｃu(s)与适量Ｏ2（g)起反应，生成CuＯ(ｓ)，放出157 kＪ热量。 (4)1mol C(s)与适量H2O（g）起反应,生成ＣO(g）和Ｈ2 (g),吸收131.3 kJ热量。(５)卫星发射时可用肼（N２H4）作燃料,１mｏl N2H4(ｌ)在O２(g)中燃烧，生成N2（g）和Ｈ2O（l），放出６22 kJ热量。 (6)汽油的重要成分是辛烷(C8H１8),１mｏｌC8H1８（l)在Ｏ2(ｇ)中燃烧,生成CＯ2（g）和Ｈ2O(l）,放出５5１8 kJ热量。 4.根据下列图式,写出反应的热化学方程式。 P６习题 １．举例说明什么叫反应热,它的符号和单位是什么?
1、化学反应过程中所释放或吸收的热量叫做反应热。恒压条件下，它等于反应前后物 质的焓变。、符号是ΔH、单位是kJ/mol或kJ?mol-1。例如1ｍolＨ2(ｇ)燃烧,生成１mｏｌH2O(g),其反应热ΔH=－２41.8ｋJ/mol。 2.用物质结构的知识说明为什么有的反应吸热,有的反应放热。 2、化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成 物的分子。旧键断裂需要吸收能量,新键形成要放出能量。当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大，则此反应为放热反应;若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应。 Ｐ10习题 １、燃烧热数据对生产、生活有什么实际意义? 1、在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料。如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氢气的燃烧热值均很高，它们都是良好的燃料 2、石油资源总有一天会枯竭,现在就应该寻求应对措施。目前已使用甲醇、乙醇作为汽油的代用品,这样做的好处是什么? 化石燃料蕴藏量有限，不能再生，最终将会枯竭，因此现在就应该寻找对应措施。措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油，农牧业废料、高产作物(甘蔗、高粱、甘薯、玉米等)、速生树木（如赤杨、刺槐、桉树等),经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇。由于上述制造甲醇、乙醇的原料是可以再生的，因此用甲醇、乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施。 3、用氢气作燃料有什么优点?在当今的技术条件下有什么问题？它的发展前景如何？ 氢气是最轻的燃料，而且单位质量的燃烧值最高,因此它是优异的火箭燃料，再加上无污
商河弘德中学第二章化学反应的方向、限度和速率 质量检测 第Ⅰ卷（选择题，共54分） 一、选择题（本题包括18个小题，每题3分，共54分。每题只有一个选项符合题） 1.下列反应中，一定不能自发进行的是（） A.2KClO3(s)====2KCl(s)+3O2(g) ΔH=－78.03 kJ·mol－1 ΔS=1 110 J·mol－1·K－1 B.CO(g)====C(s,石墨)+1／2 O2(g) ΔH =110.5 kJ·mol－1ΔS=－89.36 J·mol－1·K－1 C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)====4Fe(OH)3(s) ΔH =－444.3 kJ·mol－1 ΔS =－280.1 J·mol－1·K－1 D.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)====CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH =37.301 kJ·mol－1ΔS =184.05 J·mol－1·K－1 2.下列反应中，熵减小的是（） A、(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g) B、2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) C、 MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g) D、2CO(g)＝2C(s)＋O2(g) 3.反应4NH 3（气）＋5O2（气） 4NO（气）＋6H2O（气）在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为( ) A．v (NH3) = 0.010 mol/（L·s） B．v (O2) = 0.0010 mol/（L·s） C．v (NO) = 0.0010 mol/（L·s） D．v (H2O) = 0.045 mol/（L·s） 4.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合，在一定条件下发生如下反应：2A（g）+B（g） （g），若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1，现有下列几种说法： ①用物质A的浓度变化表示的反应速率为0.3mol·L-1·s-1 ②用物质B的浓度变化表示的反应速率为0.6 mol·L-1·s-1 ③平衡时物质A的转化率为70%， ④平衡时物质B的浓度为0.7mol·L-1，其中正确的是（）A．①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④
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． 《化学反应原理》教师参考书 说明 本书是根据中华人民共和国教育部制订的《普通高中化学课程标准（实验）》和《普通高中课程标准实验教科书化学选修4化学反应原理》的内容和要求编写的，供高中化学教师参考。 根据课程标准，《化学反应原理》课程要求学生学习化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡以及溶液中的离子平衡等内容，并要求达到以下学习目标： 1. 认识化学变化所遵循的基本原理，初步形成关于物质变化的正确观念； 2. 了解化学反应中能量转化所遵循的规律，知道化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用； 3. 赞赏运用化学反应原理合成新物质对科学技术和人类社会文明所起的重要作用，能对生产、生活和自然界中的有关化学变化现象进行合理的解释； 4. 增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。 《化学反应原理》课程共36课时，各章的课时分配建议如下： 绪论 1课时 第一章 6课时 第二章 11课时 第三章 10课时 第四章 6课时 复习 2课时 本书按章编排，每章分为“本章说明”、“教学建议”和“教学资源”三部分。 “本章说明”包括教学目标、内容分析和课时分配建议等。教学目标反映知识与技能、过程与方法和情感态度与价值观几方面的教学目的要求。内容分析主要说明本章教材的内容及其在教学中的地位和功能、知识间的逻辑关系以及教材的特点。课时分配建议可供教师安排课时参考。 教学建议分节编排，包括本节的教学目标、教学重点、难点、教学设计的思路、活动建议、问题交流和习题参考等部分。活动建议主要是对如何组织实验、科学探究和调查研究等教学活动的建议。问题交流主要介绍“学与问”、“思考与交流”的设计意图或对栏目活动的组织提出建议，有些还给出了相应的参考答案。习题参考包括提示、参考答案以及补充习题等。教学资源主要编入一些本章教材的注释或疑难问题的解答，及与本章内容有关的原理拓展、科技信息、化学史、国内外化学与化工生产中的某些新成就等。这些内容意在帮助教师理解和掌握教材，一般不宜对学生讲授，以免增加学生的负担。 应该指出的是，教参是供教师备课时参考的，而采用什么教学方法，应该由教师根据具体情况决定。 本书编写者：何少华、裴群、金仲呜、冷燕平、黄明建（按编写顺序） 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 第二章《化学反应速率和化学平衡》检测题 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意） 1. 在一密闭容器内发生氨分解反应：2NH 3N2＋3H2。已知NH3起始浓度是 2.6 mol·L－1，4s末为1.0 mol·L－1，若用NH3的浓度变化来表示此反应的速率，则v（NH3）应为（） A. 0.04 mol·L－1·s－1 B. 0.4 mol·L－1 ·s－1 C. 1.6 mol·L－1·s－1 D. 0.8 mol·L－1·s－1 2．反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)，在不同情况下测得反应速率，其中反应速率最快的是（） A．υ(D)=0.4 mol /(L·s) B．υ(C)=0.5 mol / (L·s) C．υ(B)=0.6 mol / (L·s) D．υ(A)=0.15 mol / (L·s) 3.某化学反应其△H== —122 kJ/mol，?S== +231 J/(mol·K)，则此反应在下列哪种情况下可自发进行 ( ) A．在任何温度下都能自发进行 B．在任何温度下都不能自发进行 C．仅在高温下自发进行 D．仅在低温下自发进行 4．可逆反应N 2+3H22NH3的正逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列关系中能说明反应已达到平衡状态的是( ) A．υ正(N2)=υ逆(NH3) B．3υ正(N2)=υ正(H2) C．2υ正(H2)=3υ逆(NH3) D．υ正(N2)=3υ逆(H2 ) 5．下列说法正确的是( ) A．增大压强，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大 B．升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率可能增大 C．加入反应物，使活化分子百分数增大，化学反应速率增大 D．一般使用催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，增大化学反应速率 6.在2L密闭容器中加入4molA和6molB，发生以下反应：4A(g)+6B(g) 4C(g) +5D(g)。若经5s后，剩下的A是2.5mol，则B的反应速率是（） A．0.45 mol / (L·s) B．0.15 mol / (L·s) C．0.225 mol / (L·s) D．0.9 mol /(L·s) 7．有一处于平衡状态的反应：X(s)＋3Y(g) 2Z(g) ΔH＜0。为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是①高温②低温③高压④低压⑤加催化剂⑥分离出Z ( ) A．①③⑤ B．②③⑤ C．②③⑥ D．②④⑥ 8. 反应2A(g)2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是（） A. 加压 B. 减压 C. 减少E的浓度 D. 降温 9.一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气 体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，下列描述 正确的是( ) A．反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为 0.158 mol/(L·s) B．反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0% D．反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)=Z(g) 《化学反应进行的方向》教学设计 一、教材分析与学情分析 本节课内容介绍了“焓判据、熵判据及自由能判据（△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，让学生了解焓变只与初末状态有关而与途径无关，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，以学生熟悉的爬山方式，介绍焓变与途径无关，再以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。 二、教学目标 1、知识与技能： （1）理解判断化学反应方向的焓判据及熵判据； （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，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： （1）激发学生的学习兴趣，培养学生从微观的角度理解化学反应，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度，树立透过现象看本质的唯物主义观点。 （2）通过本节内容的学习，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。 三、教学的重点和难点 焓判据、熵判据、自由能判据与化学反应方向的关系 四、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。 五、教学过程 《化学反应进行的方向》教学设计 \一、课程分析： 1 .教材的地位与作用 本节为人教版化学选修4第二章第四节《化学反应进行的方向》。主要介绍了“焓判据、熵判据及自由能变化（△G=△H-T△S）”知识，有一定难度。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。 2. 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，让学生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3．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、教学方法： 教师教法：创设情境、问题引导、重点讲解 学生学法：思考交流、分析讨论、习题检测 三、学生学情： 本节内容是在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学平衡等知识之后，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。 四、教学过程： 【一、情景创设，导入新课】 提问：同学们知道二十一世纪的第三金属是指哪种金属吗？你知道它的用途吗？钛这种金属是如何被发现，又是怎样制备出来的呢？科学家们遇到了怎样的困难呢？ （TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) TiCl4＋2Mg＝2MgC12＋Ti）第一步科学家们就被难住了。这个反应在任何温度下都不反应，但是其逆向反应，四氯化钛与氧气却能在一定温度下反应生成二氧化钛，这是工业生产二氧化钛的一种方法。也就是说，这个反应根本不能按照科学家欲设的方向进行。这在科学研究中是很常见的，在同学们的学习中是否也遇到过类似的情况呢？ 例如：CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu以上两个反应的正向在常温常压下都能自动发生，而逆向反应在相同条件下却不能自动进行。也就说化学反应存在方向性。【设计意图】通过金红石无法直接制取钛，激发学生的学习兴趣，引出反应进行方向。高中化学选修四第二章化学反应进行的方向知识点
化学选修4化学反应原理 教师用书(DOC)
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
化学反应原理--第二章测试题
《化学反应进行的方向》教学设计
化学反应进行的方向
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