2022年高中化学专题化学反应速率与化学平衡第二单元第一课时化学反应的方向学案苏教版选修 .docx

精品_精品资料_ 教学资料参考参考范本高中化学专题 2化学反应速率与化学平稳其次单元第一课时化学反应的方向学案苏教版选修4 年月日 部门1 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 课标要求 1明白自发反应与非自发反应的含义.2. 明白熵的基本含义及能量判据和熵判据的基本内容.3. 能依据化学反应的焓变与熵变判定反应进行的方向.1. 在肯定温度和压强下,无需外界帮忙就能自动进行的反应称之为自发反应.2. 同种同量物质的熵值： Sg>Sl> Ss.有气体生成的反应,固体溶于水的过程是熵增加的过程.3. 大多数放热反应都能自发进行.大多数熵增的反应都能自发进行.自然界变化的方向性与化学反应的方向性4. 焓减 H <0、熵增 S>0反应在全部温度下都能自发进行.焓1. 自然界变化的方向性增 H >0、熵减 S<0反应在任何温度下都不能自发进行.焓减、熵减1 自然界的变化具有方向性.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2反应在低温下自发进行.焓增、熵增反应在高温下能自发进行.实例可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_室温下,冰会融解成水,而水不能结成冰.水总是从高处流向低处,而不会自动从低处流向高处.2. 化学反应的方向性(1) 化学反应具有方向性,很多化学反应的正反应能自动进行,而其逆反应无法自动进行.2 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 写出以下反应的化学方程式,并判定是否能自动进行：化学反应化学方程式是否自动锌与硫酸铜溶液ZnCuSO4=ZnSO4Cu是氯气与溴化钾溶液Cl 22KBr=2KClBr 2是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_乙烯与溴单质的四氯化碳溶液CH2CH2Br 2 CH2BrCH2Br是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(3) 自发反应：在肯定温度和压强下,无需外界帮忙就能自动进行的反应. 特殊提示 (1) 自发反应可被利用来完成有用功.例如：甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功.锌与 CuSO4溶液反应可设计成原电池.(2) 非自发反应要想发生,就必需对它做功.例如：通电将水分解成 H2和 O2.植物在光照下,能将 CO2和 H2O转化成 C6H12O6和 O2.1. 以下过程非自发进行的是 A水由高处向低处流B自然气的燃烧C铁在潮湿空气中生锈D室温下水结成冰解析：选 D水由高处向低处流,自然气的燃烧,铁在潮湿的空气中生锈均属自发过程.室温下,水结冰属非自发过程.2. 以下说法中正确的选项是 A能自发进行的反应肯定能快速发生反应B非自发进行的反应肯定不行能发生反应C能自发进行的反应实际可能没有发生反应3 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D常温下, 2H2O2H2应 O2,即常温下水的分解反应是自发反可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析：选 C能自发进行的反应不肯定快速反应,如铁的生锈,A错误.非自发不含有“不行能”之意,如水的分解在常温常压下是非 自发的,但在通直流电条件下,电解生成氢气和氧气,只不过消耗了 其他功, B 错误.水在常温常压下电解才发生分解,即环境对它做功才能使它发生,所以是非自发反应, D错误.化学反应方向的判定1. 焓变与反应方向焓判据放热反应过程中体系能量降低,具有自发进行的倾向可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_焓变与反应自发性的关系局限性假设该反应为放热反应,即 H0,一般能自发进行.假设该反应为吸热反应,即 H0,一般不能自发进行有些吸热反应也能自发进行,所以焓变是与反应进行的方向有关的因素之一,但不是打算反应能否自发进行的唯独因素可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 特殊提示 有些吸热反应也能自发进行,如2N2O5g=4NO2gO2gH 0,能自发进行.2. 熵变与反应方向(1) 熵：科学家用来量度体系纷乱程度的物理量,用S 表示.(2) 熵变： S S生成物 S 反应物(3) 熵增原理：在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即熵变大于零.4 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(4) 熵判据：体系有自发的向熵增的方向转变的倾向,熵变是影响反应自发进行的一个因素,但不是唯独因素.(5) 熵变对化学反应方向的影响.熵增加的反应在肯定条件下都可自发进行.如 2H2O2aq=2H2OlO2g 在常温下能自发进行.有些熵减小的反应也能自发进行.如 NH3gHClg=NH4Cls .3焓变、熵变与反应方向(1) 含义：体系能量降低和纷乱度增大都有促使反应自发进行的倾向.(2) 反应方向的判定反应自发性的判定必需综合考虑反应的焓变和熵变.在恒温、恒压时, H<0, S>0,就反应肯定能自发进行. H>0, S<0,就反应肯定不能自发进行. H<0, S<0 或 H>0, S>0,反应可能自发进行,也可能不自发进行,与反应的温度有关.以上规律称为复合判据.1. 判定正误 正确的打“”,错误的打“×” .(1) 体系有序性越高,熵值就越大 (2) 自发过程将导致体系的熵增大 (3) 吸热反应不行以自发进行 (4) 同种物质气态时熵值最大 5 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(5) 过程自发性不仅能用于判定过程的方向,仍能确定过程发生的速率答案： 1 × 2 3 × 4 5 ×2. 某反应 2ABgCg 3Dg 在高温时能自发进行,其逆反应在低温下能自发进行,就该反应的正反应的H、S应为A H 0, S 0B H 0, S 0C H 0, S 0D H 0, S 0解析：选 C依据 HTS 0 才能自发进行, 2ABgCg 3Dg 在高温时能自发进行,故 H 0, S 0,故 C正确. 方法技巧 化学反应进行方向的判定方法HTS0反应能自发进行. H T S0反应到达平稳状态. HTS0 反应不能自发进行.温度与反应方向关系： 三级训练·节节过关 1. 以下关于自发反应的表达正确的选项是 A自发反应是无需外界帮忙就能自动进行的反应6 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_B在自然界中没有任何条件的自发反应是不存在的C在通常状况下冰能自行融解,所以它是自发反应D全部能发生的化学反应都是自发反应解析：选 B自发反应是在肯定条件下无需外界帮忙就能自动进行的反应,如物质的燃烧是自发反应,但需要点燃的条件等,所以A 项和 D项错误、 B项正确.自发反应讨论的是化学反应,而自发过程也包括物理过程,冰融解属自发过程, C错误.2. 现有以下反应：已知 298 K 下反应 2Al2O3s 3Cs=4Als 3CO2gH 2 171 kJ ·mol 1, S 635.5 J ·mol1·K 1,就以下说法正确的选项是 A. 由题给 H值可知,该反应是一个放热反应B. S>0 说明该反应是一个熵增加的反应C该反应低温时能自发进行 D该反应肯定不能自发进行解析：选 B反应的 H>0,为吸热反应, S>0 为熵增的反应, 反应在高温时可能自发进行.3. 对于化学反应方向的确定,以下说法不正确的选项是A. 在温度、压强肯定的条件下,焓因素和熵因素共同打算一个化学反应的方向B. 温度、压强肯定时,放热的熵增加反应肯定能自发进行C反应焓变是打算反应能否自发进行的唯独因素 D固体的溶解过程与熵变有关解析：选 C焓变和熵变是肯定条件下化学反应能否自发进行的复合判据, A 正确, C不正确.放热反应的焓变小于零,熵增加反应熵变7 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_大于零,都对 HTS<0 做出贡献,就放热的熵增加反应肯定能自发进行, B 正确.固体的溶解过程,体系的纷乱度增大,它是熵增加的过程, D正确.4. 已知在 100 kPa、298.15 K 时石灰石分解反应：CaCO3s=CaOsCO2gH 178.3kJ·mol 1, S160.4 J ·mol ·K 1,就：(1) 该反应填“能”或“不能” 自发进行.(2) 据此题反应数据分析,温度填“能”或“否” 成为反应方向的打算因素.(3) 假设温度能打算反应方向,就该反应自发进行的最低温度为 .解析： 1 HTS178.3 kJ ·mol 1298.15 K ×160.4 ×103 kJ ·mol ·K 1130.5 kJ ·mol 1>0,所以该反应不能自发进行.(2) 由于该反应 H>0、S>0,所以依据 HTS可知在温度较高的时候,可能小于 0.(3) 依据 HTS<0 时,反应可自发进行,就有： T>H/S 1111.6 K .答案： 1 不能 2 能 31 111.6 K一、单项挑选题 1以下关于焓变与反应方向的表达中正确的选项是 A化学反应的焓变与其反应的方向无关8 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_B. 化学反应的焓变直接打算了反应的方向C反应焓变为正值时不利于反应自发进行D焓变为负值的反应都能自发进行解析：选 C可逆反应的两个反应其焓变的数值相等,但是符号 变化趋势 相反, A项错误.焓变对反应方向有直接影响,但不能打算反应的方向, B项错误.焓变为负值的反应多数能自发进行,但有的也不是自发反应, D项错误.焓变为正值,体系能量上升,不利于反应自发进行, C项正确.2. 以下说法正确的选项是 A全部自发进行的化学反应是熵增加的反应 B熵增加的反应都是自发反应 C由熵判据可以直接打算反应方向 D熵变是打算反应是否可以自发进行的其中一个因素解析：选 D 熵增加有利于反应自发进行,有些熵减小的反应在肯定条件下也可以自发进行, A、B 错误.反应熵变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯独因素, C错误, D 正确.3. 以下说法正确的选项是 A在常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_行B NH4HCO3s=NH3gH2Og CO2gH 185.57可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_kJ·mol 1,能自发进行,缘由是体系有自发的向纷乱度增加的方向转变的倾向C. 由于焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判据9 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D. 在其他外界条件不变的情形下,使用催化剂,可以转变化学反应进行的方向解析：选 B有些能使熵值增大的吸热反应可以自发进行,A 项错误.应利用复合判据进行判定, C项错误.使用催化剂只能降低反应的活化能,增大反应速率,不能转变反应的方向,D项错误.4. 已知反应 2COg=2CsO2g 的 H为正值,S 为负值.设 H和 S不随温度而变,以下说法正确的选项是 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：选 D因 H>0, S<0, HTS>0 时,所以2COg=2Cs O2g在任何温度下都不能自发进行.5. 汽车尾气 含烃类、 CO、NO与 SO2等 是城市主要污染源之一,治理的方法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与 CO反应生成可参加大气生态循环的无毒气体,其反应原理是2NOg 2COg=N2g 2CO2g.由此可知,以下说法中正确的选项是A该反应是熵增大的反应 B该反应不能自发进行,因此需要合适的催化剂 C该反应常温下能自发进行,高温顺催化剂条件只是加快反应的速率D该反应常温下能自发进行,由于正反应是吸热反应10 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析：选 C只使用催化剂便可使尾气发生转化,故此反应能自发进行.因反应是气体物质的量减小的反应,故熵减小.因熵减小不利 于反应自发,故自发进行的缘由是反应放热.二、不定项挑选题6. 某化学反应其 H122 kJ ·mol 1, S231 J ·mol ·K 1,就此反应在以下哪种情形下可自发进行 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解析：选 C 当 HTS<0 时,反应可以自发进行,由于该反应的 H、S均为正值,就只有在高温时 HTS才有可能为负值, 反应才可能自发进行.7. 已知“凡气体分子总数增多的反应肯定是熵增大的反应”.肯定条件下,以下反应不行能自发进行的是 A 2O3g=3O2gH<0B 2COg=2Cs O2gH>0C N2g 3H2g=2NH3gH<0D CaCO3s=CaOsCO2gH>0解析：选 BA 项,反应是一个 H<0, S>0 的反应,肯定能自发进行. B 项,反应是一个 H>0, S<0 的反应,肯定不能自发进行. C项,反应是一个 H<0, S<0 的反应,低温下可以自发进行. D项,是一个 H>0, S>0 的反应,高温下可以自发进行.8以下说法正确的选项是 11 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A. 同温同压下, H2g Cl2g=2HClg 在光照和点燃的条件下 H不同B. 常温下,反应 Cs CO2g=2COg不能自发进行,就该反应的 H>0C. 某反应低温条件下能够自发进行,就高温条件下肯定能够自发D KNO3溶于水的过程熵值增大解析：选 BD同温同压下,反应的条件不会影响H, A项错误. 反应自发进行的判据为HTS<0,由化学方程式知S>0,就 HTS>0, B项正确.由 HTS<0 可知,当 H<0, S<0 时,温度越高,反应自发进行的可能性越小, C项错误.溶解过程是一个熵增的过程, D项正确.三、非挑选题9. 指出以下反应或过程的 S的正、负号,并判定常温时,反应能否自发进行.12H2O2aq=2H2Ol O2gS0,自发进行2CsH2Og=COgH2gS0,自发进行3 10 的水结冰S0,自发进行解析： 1 反应为 S 0 的反应,能自发进行. 2 反应的 S 0,但常温下不能自发进行,高温时能自发进行. 3 过程 S 0,但能自发进行.答案： 1 能 2 不能 3 能12 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_10. 有 A、B、C、D四个反应：反应ABCDH/kJ ·mol1126S/J ·mol1·K1就在任何温度下都能自发进行的反应是.任何温度下都不能自发进行的反应是.另两个反应中,在温度高于 时可自发进行的反应是.在温度低于时可自发进行的反应是.解析：放热的熵增反应在任何温度下都能自发进行,吸热的熵减反应在任何温度下都不能自发进行.放热的熵减反应在低温下能自发进行,吸热的熵增反应在高温下可以自发进行,详细温度可以依据HTS 0 运算出来. C在任何温度下均自发进行, B 在任何温度下均不能自发进行.对于 A 反应 HTS 10.5 kJ ·mol 1 T×30.0 ×103 kJ ·mol1·K 1 0,故 T350 K,即 t 77 . 对于 D反应 HTS 11.7 kJ ·mol 1T× 105.0 ×10 3 kJ·mol1·K 10,故 T 111.4 K ,即 t 161.6.答案： CB77A161.6D一、单项挑选题125 、1.01 ×105 Pa 时,反应： 2N2O5g=4NO2gO2gH56.7 kJ ·mol 1 自发进行的缘由是该反应 A是吸热反应B是放热反应C是熵减反应D熵增效应大于能量效应13 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析：选 D该反应是吸热反应,从焓判据角度分析,不能自发进行.但该反应是一个熵增的反应,该反应可自发进行,所以应是熵增 效应大于能量效应.2. 以下反应过程中, H 0 且 S 0 的是A. CaCO3s=CaOsCO2gB NH3g HClg=NH4ClsC 4Als 3O2g=2Al2O3sD H2SO4aqBaOH2aq=BaSO4s2H2Ol解析：选 AA 项是体系纷乱程度增大的吸热反应,正确.B、C、D项是体系纷乱程度减小的放热反应,均错误.3. 分析以下反应,在任何温度下均能自发进行的是A 2N2g O2g=2N2OgH163 kJ ·mol 1B Ags Cl2gAgClsH 127 kJ ·mol 1C HgOs=Hgl O2gH91 kJ ·mol 1D H2O2lO2g H2OlH 98 kJ ·mol 1解析：选 DA 项, H 0, S 0,任何温度下都不能自发进行,错误. B项, H 0, S 0,高温下不能自发进行,错误. C 项, H 0, S0,低温下不能自发进行,错误.D 项, H0, S 0,任何温度下都能自发进行,正确.4. 对于温度与反应方向的关系,以下判定正确的选项是 A H 0, S 0,全部温度下反应都自发进行B. H 0, S 0,全部温度下反应都自发进行C. H 0, S 0,高温下反应自发进行D. H 0, S 0,全部温度下反应都自发进行14 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析：选 A 依据 HTS的符号判定反应是否自发. A 项,依据反应自发进行的判定依据,可知熵增焓减反应肯定自发进行,正确. B项,焓增熵增,低温下不行自发进行,错误. C项,焓减熵减的反应在高温下不行自发进行,错误. D项,焓增熵减在任何温度下都不自发进行,错误.5. 灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构牢固,可以制造器皿.现把白锡制造的器皿放在0 、100 kPa 的室内存放,它会不会变成灰锡而不能连续使用 已知在 0 、100 kPa 条件下白锡转化为灰锡反应的焓变和熵变分别为H 2 180.9 J·mol 1. S6.61 J ·mol1·K 1,当 HTS<0 时能自发反应 A会变B不会变C不能确定D上升温度才会变解析：选 A在温度、压强肯定的条件下,自发反应总是向着HTS<0 的方向进行,直至到达平稳态.该条件下白锡转化为灰锡反应的 HTS 2 180.9 J·mol 1273 K× 6.61 J ·mol 1·K 1 376.37 J ·mol 1<0,因此在该条件下白锡会变为灰锡.二、不定项挑选题6. 合成氨反应： N2g 3H2g2NH3gH,假设该反应在肯定条件下能自发进行,就有关该反应的H、S判定正确的选项是A. H 0S 0B H 0S 0C H 0S 0D H 0S 015 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析：选 A一般来说,化合反应的焓变小于0,气体体积减小的反应 S 0,该反应是气体体积减小的化合反应,所以H 0,S 0.7. 碳酸铵 NH42CO3 在室温下就能自发的分解产生氨气,对其说法中正确的选项是 A. 碳酸铵分解是由于生成了易挥发的气体,使体系的熵增大B. 碳酸铵分解是由于外界赐予了能量 C碳酸铵分解是吸热反应,此反应不应当自发进行,必需借助外力才能进行D碳酸盐都不稳固,都能自发分解解析：选 A该反应气体分子数增多, S>0,故 A 项正确.8以下有关说法不正确的选项是 A. 反应 NH3gHClg=NH4Cls 在室温下可自发进行,就该反应的 H 0B. CaCO3s=CaOsCO2g室温下不能自发进行,说明该反应的 H 0C. 肯定温度下,反应 MgCl2l=MglCl2g 的 H0, S<0D. 反应 2COg=2CsO2g 在高温下不能自发进行解析：选 BCA 项,当 HTS 0 时,反应能自发进行,已知 反应 NH3g HClg=NH4Cls 在室温下可自发进行,该反应的HTS 0,所以反应的 H 0,正确. B 项,当 HTS 0 时, 能自发进行,该反应 S 0,室温下不能自发进行,说明该反应的H 0,错误. C项,分解反应一般为吸热反应,所以H 0.生成16 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_气体是一个熵增加的反应,所以S 0,错误. D项,反应为熵减反应,在高温下 HTS>0,故不能自发进行,正确.三、非挑选题9. 向锥形瓶中加入约 20 g NH4Cl 晶体,在一小木块上洒少量水,将锥形瓶放在木块上,再向其中加入约40 g BaOH2 ·8H2O,如下图.用玻璃棒将固体充分混合匀称,静置.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_答复以下各问题：(1) 拿起木块时发觉 ,证明该反应的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_H填“ >”或“ <”0 .(2) 写出反应的化学方程式： ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_该反应中有“<”0 . 生成,可证明 S填“ >”或可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(3) 以下变化过程与该试验中的焓变和熵变相同的是 .A NH4NO溶3 于水BCaCO3的分解反应C NaOH溶于水D甲烷的燃烧解析： 3 该试验中反应方程式的特点为 H 0, S0,因此A、B 符合, C、D项中反应的 H 0.答案： 1 锥形瓶“粘”在木块上17 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_22NH4Cl BaOH2·8H2O=BaCl2 3AB2NH3 10H2O 气体 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_10. 某化学爱好小组特的讨论了氧族元素及其某些化合物的部分性质.所查资料信息如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_酸性： H2SO4H2SeO4H2TeO4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_氧、硫、硒与氢气化合越来越难,碲与氢气不能直接化合由元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情形如图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_请答复以下问题：(1) H2 与硫化合的反应 热量 填“放出”或“吸取” .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 已知 H2Te分解反应的 S0,请说明为什么 Te 和 H2不能直接化合： .(3) 上述资料信息中能够说明硫元素非金属性强于硒元素的是 填序号 .解析： 1 由图示可知 H2 与硫化合的反应 H 0,故为放热反应.18 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2 由图示可知 H2与 Te化合的反应 H 0, H2Te分解时 S 0,就化合生成 H2Te的 S 0,即 HTS 0,故反应不能自发进行.答案： 1 放出 2 由于化合时 H 0, S 0, HTS 0,故反应不能自发进行3 19 / 19可编辑资料 - - - 欢迎下载