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1、2022高考化學第一輪復習 專題 化學反應的方向、限度和速率學案 魯科版 【本講教育信息】 一. 教學內容： 高考第一輪復習 《化學選修4》 第2章 化學反應的方向、限度和速率 第1節(jié) 化學反應進行的方向 1. 反應焓變與反應方向。 2. 反應熵變與反應方向。 3. 焓變與熵變對反應方向的共同影響。 二. 教學目的 1、理解焓、焓變、熵、熵變的概念。 2、理解化學反應方向與焓變和熵變之間的關系。 3、掌握化學反應在一定條件下能否自發(fā)進行的判斷依據。 4、能夠利用化學反應的焓變和熵變說明化學反應的方向。 三. 重點和難點

2、 1、焓變和熵變對化學反應方向的共同影響。 2、根據定量關系式：△H – T△S及給定的數(shù)據判斷反應方向。 四. 考點分析 本節(jié)內容是新課改教材中新加知識，估計在高考中的主要考查點是： 1. 焓變與熵變的概念及簡單計算。 2. 焓變與反應方向的關系。 3. 熵變與反應方向的關系。 4. 焓變與熵變對反應方向的共同影響。 5. 利用定量關系式：△H – T△S及給定的數(shù)據判斷反應方向。 五. 知識要點 1. 熵的含義是__________________，符號是__________________。 2. 焓是指_________________

3、___________________，符號為__________________。 3. 熵變是指______________________________________________________ 4. 焓變是指______________________________________________________ 5. 反應在時的△H-T△S為__________。已知△H=+178.3kJ·，△S=+160.4J·· 6. 在溫度、壓力一定的條件下，自發(fā)反應總是向___________的方向進行，直至達到平衡狀態(tài)。 7. 反應在298K時的△H

4、=-176.4kJ·；△H-T△S=-91.1，則△S=___________。 8. 常溫下，那么△H-T△S___________0。常溫下，△H-T△S___________0。 注意： 1. 焓變是判斷一個反應能否自發(fā)進行的因素之一，而不是決定反應能否自發(fā)進行的唯一因素。因常溫下自發(fā)進行的反應雖多為放熱反應，但也有不少吸熱反應也可自發(fā)進行，還有些反應低溫下不能自發(fā)進行但高溫下卻可以自發(fā)進行。 2. 對于一個由大量粒子組成的體系，人們用熵來描述體系的混亂度，符號為S。熵值越大，體系混亂度越大。在同一條件下不同的物質有不同的熵值，而同一物體的熵值與條件有關。對同一物

5、質來說，。 化學反應中要發(fā)生物質的變化或物質狀態(tài)的變化，因此存在著熵變。反應的熵變△S為反應產物總熵與反應物總熵之差。對于確定的化學反應，在一定條件下具有確定的熵變。 產生氣體的反應，氣體物質的物質的量增大的反應，熵變通常都是正值，為熵增加反應。 許多熵增加的反應在常溫、常壓下可以自發(fā)進行，有些熵增加的反應在常溫、常壓下不能自發(fā)進行，但在較高溫度下可以自發(fā)進行。 事實證明，熵變是與反應能否自發(fā)進行有關的又一個因素。 3. 在一定條件下，一個化學反應能否自發(fā)進行，既可能與反應焓變有關，又可能與反應熵變有關，在溫度、壓力一定的條件下，化學反應的方向是反應的焓變和熵變共同影響的結果，反

6、應方向的判據為△H-T△S。 △H-T△S<0 反應能自發(fā)進行 △H-T△S=0 反應達到平衡狀態(tài) △H-T△S>0 反應不能自發(fā)進行 這個判據用文字表述為：在溫度、壓力一定的條件下，自發(fā)反應是向△H-T△S<0的方向進行，直至達到平衡狀態(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化學反應的方向。放熱反應的焓變小于零，熵增加反應的熵變大于零，都對△H-T△S<0做出貢獻，因此放熱和熵增加有利于反應自發(fā)進行。顯然，放熱的熵增加反應一定能自發(fā)進行。而吸熱的熵減小反應一定不能自發(fā)進行。 當焓變和熵變的作用相反時，如果二者大小相差懸殊，可能某一因素占主導地位。焓變對反應

7、的方向起決定性作用，△H-T△S<0，常溫、常壓下反應能自發(fā)進行，熵變對反應的方向起決定性作用，△H-T△S<0，常溫、常壓下反應能自發(fā)進行。 此外，如果焓變和熵變的作用相反且相差不大時，溫度有可能對反應的方向起決定性作用。 【典型例題】 例1. 下列說法正確的是 A. 放熱反應不一定是自發(fā)進行的反應 B. 吸熱反應一定是非自發(fā)進行的 C. 自發(fā)進行的反應一定容易發(fā)生 D. 反應速率快的一定是自發(fā)進行的 分析：A正確。放熱反應，能量降低不一定是自發(fā)進行的。B不正確。反應的方向必須根據能量變化和熵值變化綜合判斷。C不正確。過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程

8、是否一定會發(fā)生。例如：石墨轉化為金剛石的反應，反應在高溫高壓下是可以自發(fā)進行的，但條件比較苛刻。D不正確。反應的自發(fā)性用于判斷過程的方向，與反應快慢無關。 答案：A。 例2. 能用能量判據判斷下列過程的方向的是 A. 水總是自發(fā)地由高處往低處流 B. 放熱反應容易自發(fā)進行 ，吸熱反應不能自發(fā)進行 C. 有序排列的火柴散落時成為無序排列 D. 多次洗牌以后，撲克牌的毫無規(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。吸熱反應也可以自發(fā)進行，例如，在25℃和時，，△H ，△H=。 不難看出，上述兩個反應都是吸熱反應，又都是熵

9、增的反應，顯然只根據焓變來判斷反應進行的方向是不全面的。C有序排列的火柴散落時成為無序排列，有趨向于最大混亂度的傾向，屬于熵判據。D撲克牌的無序排列也屬于熵判據。 答案：A。 例3. 對于化學反應方向的確定，下列說法正確的是 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化學反應的方向 B. 溫度、壓力一定時，放熱的熵增加反應一定能自發(fā)進行 C. 反應焓變是決定反應能否自發(fā)進行的唯一因素 D. 固體的溶解過程與焓變有關 分析：△H-T△S<0，常溫、常壓下反應能自發(fā)進行，所以焓變和熵變是一定溫度下化學反應能否自發(fā)進行的復合判據，所以A正確，C不正確。放熱反應

10、的焓變小于零，熵增加反應熵變大于零，都對△H-T△S<0做出貢獻。顯然，放熱的熵增加反應一定能自發(fā)進行，所以B正確。固體的溶解過程，體系的混亂度增大，它是熵增加的過程，所以D不正確。 答案：AB。 例4. 下列反應中，在高溫下不能自發(fā)進行的是 A. B. C. D. 分析：A、B、C、D都是分解反應，都是吸熱反應△H>0。B、C、D三個反應又都是熵增加的反應，所以有可能自發(fā)進行，A是熵減小的反應，在高溫下一定不能自發(fā)進行。 答案：A 例5. 高溫時空氣中的和會反應生成NO而污染大氣：。試通過計算說明在1200℃的條件下，此反應能否正向自發(fā)進行？估算

11、自發(fā)進行的最低溫度是多少？（已知△H=，△S=）。 分析：1200℃=1473K。 （1）由化學反應能否自發(fā)進行的判據△H-T△S可知， 若△H-T△S<0，反應能自發(fā)進行 若△H-T△S=0，反應達到平衡狀態(tài) 若△H-T△S>0，反應不能自發(fā)進行 該反應的△H-T△S= <0 所以，該反應在1200℃時能自發(fā)進行。 （2）反應要自發(fā)進行，必須△H-T△S<0。 即 反應自發(fā)進行的最低溫度： 。 答案：（1）1200℃能自發(fā)進行（2）自發(fā)進行的最低溫度是 例6. 當鐵絲加熱后放入氧氣中可觀察到的現(xiàn)象是_____________，說明這個反應是_____________反應（填“吸熱”或“放熱”），說明單質鐵的穩(wěn)定性_____________（填“強”或“弱”）于產物。 分析：鐵絲加熱后放入氧氣中，可以發(fā)生反應，因為反應放出大量的熱，使鐵絲產生紅熱現(xiàn)象，最后燃燒，火星四射，生成黑色的。反應后生成的比鐵單質更穩(wěn)定。 答案：鐵絲紅熱、火星四射、有黑色固體生成；放熱；弱