1、第1课时化学反应的方向课程目标1了解自发过程与自发反应的含义。2了解熵变的含义。3能用HTS判断化学反应进行的方向。图说考点基 础 知 识自学思记尝试新知预习一、自发过程与自发反应1自发过程（1）含义：在一定条件下，就可以自动进行的过程。（2）特点：体系趋向于从状态转变为状态（体系对外部或者能量）。在密闭条件下，体系有从自发转变为的倾向，即原理。2自发反应在一定条件下，能进行的反应。二、化学反应进行方向的判据1焓判据（1）用来判断反应进行的方向。（2）放热反应过程中体系能量，具有自发进行的。2熵判据（1）熵用来量度体系的一个物理量，符号为，单位为。（2）熵值大小判据物质的混乱度：体系的混乱度越
2、大，熵值；同一条件下，不同物质的熵值；物质的存在状态，同一物质：S（g）S（l）S（s）。（3）熵增原理与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵，即熵变（符号）零（填“大于”“小于”或“等于”）。（4）熵判据用来判断反应进行的方向。（5）熵变的判断气体体积增大的反应，熵；气体体积减小的反应，熵。三、焓变与熵变对反应方向的共同影响1反应方向的判据体系自由能变化（符号为G，单位为kJmol1）综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用于化学反应自发进行方向的判断：GHTS。（1）G0反应能自发进行。（2）G0反应达到平衡状态。（3）G0反应不能自发进行。2文字表达在、一定的条件下，自发反应总是向HT
3、S的方向进行，直至达到状态。即时性自测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”（1）吸热反应不可能自发进行。（）（2）体系有序性越高，熵值就越低。（）（3）自发过程一定导致体系的熵增大。（）（4）焓变是决定反应是否具有自发性的一种重要因素。（）（5）反应2Mg（s）CO2（g）=C（s）2MgO（s）能自发进行，则该反应的H0。（）（6）某反应在一定条件下能正向自发进行，则该条件下其逆反应必定不能自发进行。（）2下列自发反应可用焓判据来解释的是（）ABa（OH）28H2O和氯化铵的反应B2N2O5（g）=4NO2（g）O2（g）H56.7 kJmol1C.（NH4）2CO3（s）=NH4HCO3
4、（s）NH3（g）H74.9 kJmol1D2H2（g）O2（g）=2H2O（l）H285.8 kJmol13以下自发反应不可用熵判据来解释的是（）ACaCO3（s）2HCl（aq）=CaCl2（aq）CO2（g）H2O（l）BNH4Cl（s）=NH3（g）HCl（g）C2H2（g）O2（g）=2H2O（l）D2C（s）O2（g）=2CO（g）4下列说法正确的是（）A放热反应不一定是自发进行的反应B吸热反应一定是非自发进行的反应C自发进行的反应一定容易发生D反应速率快的反应一定是自发进行的5已知反应2NO（g）2CO（g）=N2（g）2CO2（g）在298 K、101 kPa的条件下，其H11
5、3.0 kJmol1，S145.3 Jmol1K1。该反应（填“能”或“不能”）用于消除汽车尾气中的NO，理由为_。技 能 素 养合作探究分享提升点化学反应进行方向的判断例下列判断正确的是（）A反应4Fe（s）3O2（g）=2Fe2O3（s）常温下可自发进行，该反应为吸热反应B反应N2（g）3H2（g）2NH3（g）的H0C2NO（g）2CO（g）=N2（g）2CO2（g）在常温下能自发进行，则该反应的H0D反应NH3（g）HCl（g）=NH4Cl（s）在室温下可自发进行，则该反应的HS（l）S（s）。从物质的量的大小判断：物质的量越大、分子数越多，熵值越大。不同物质熵值间的关系：物质的组成越
6、复杂其熵值越大，一般组成物质的原子种类相同时，一个分子中原子数目越多，其混乱度就越大，熵值也越大。固体的溶解过程、液体和气体的扩散过程，是熵增加的过程。产生气体的反应和气体的物质的量增加的反应，是熵增加的过程。2复合判据的应用形成性自评1下列过程属于非自发过程的是（）A水由高处向低处流B天然气的燃烧C铁在潮湿的空气中生锈D室温下水结成冰2下列对熵变的判断中不正确的是（）A少量的食盐溶解于水中：S0B碳和氧气反应生产CO（g）：S0C气态水变成液态水：S0DCaCO3（s）受热分解为CaO（s）和CO2（g）：S03已知反应FeO（s）C（s）=CO（g）Fe（s）的H0，S0（假定H、S不随温
7、度而变化），下列叙述正确的是（）A低温下为自发过程，高温下为非自发过程B高温下为自发过程，低温下为非自发过程C任何温度下均为非自发过程D任何温度下均为自发过程4下列内容与结论相对应的是（）选项内容结论AH2O（g）变成H2O（l）S0B硝酸铵溶于水可自发进行因为该反应的S0C一个反应的H0，S0反应一定不能自发进行DH2（g）F2（g）=2HF（g）的H271 kJmol1，S8 Jmol1K1反应在任意温度下都不能自发进行5.闪电时空气中的N2和O2会发生反应：N2（g）O2（g）=2NO（g）H180.50 kJ/mol，S247.3 J/（molK），若不考虑温度对该反应焓变的影响，则下
8、列说法中正确的是（）A在1 000 时，此反应能自发进行B在1 000 时，此反应不能自发进行C该反应能自发进行的最低温度约为730 D该反应能自发进行的最高温度约为730 K6已知在100 kPa、298.15 K时石灰石分解反应：CaCO3（s）CaO（s）CO2（g）H178.3 kJmol1S160.4 J（molK）1，则：（1）该反应（填“能”或“不能”）自发进行。（2）据本题反应数据分析，温度（填“能”或“不能”）成为反应方向的决定因素。（3）若温度能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为（结果保留一位小数）。7氨的工业合成工艺的成熟推动了人类文明的进步，不少科技工作者为了寻
9、找廉价的氨的制备方法，进行了前赴后继的探索性工作。用氢气和氮气合成氨是一个可逆反应，化学方程式为N23H22NH3。已知，在常温下，1 g H2完全转化为NH3，放出的热量为15.4 kJ。（1）请写出该反应的热化学方程式：_。（2）如果一个反应的HTS”“”“(3)增加S大于(4)熵变(5)增加减小三、1(1)2温度压强0的反应自发进行。A、B、D选项中都有显著的熵增，可用熵判据解释。答案：C4答案：A5解析：GHTS113.0 kJmol1298 K(145.3103 kJmol1K1)69.7 kJmol10，故理论上该反应能自发进行。答案：能该反应的HTS69.7 kJmol10，说明
10、该反应在理论上是可行的，所以能用于消除汽车尾气中的NO技能素养例解析：A、C、D中反应均为熵减反应，且在常温下均能自发进行，故根据HTS0判断三个反应均属于放热反应，故A、C错误，D正确；B中反应为熵减反应，S0，B错误。答案：D提升解析：(1)298 K时，HTS178.2 kJmol1298 K169.6103 kJ/(molK)128 kJmol10，故常温下该反应不能自发进行。当HTS0时，THS178.2 kJmol-1169.610-3kJmolK1 051 K，故当T1 051 K时，HTS0，反应才能自发进行。(2)298 K时，HTS113.0 kJmol1 298 K145
11、.3103 kJ/(molK)69.7 kJmol10，因此常温下该反应能自发进行。(3)S130 J/(molK)233 J/(molK) 2186.6 J/(molK)10.2 J/(molK)。(4)反应C(s)CO2(g)=2CO(g)为吸热反应，H0，则2CO(g)=CO2(g)C(s)为放热反应，H0，且该反应S0，则当T980 K时，HTS0，T980 K时，HTS0。答案：(1)不能1 051(2)能(3)10.2 J/(molK)(4)小于大于形成性自评1解析：自然界中水由高处向低处流、天然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、室温下冰的融化都属于自发过程，其逆向都是非自发的。答案
12、：D2解析：食盐溶于水是典型的熵增加过程；2C(s)O2(g)=2CO(g)，气体的物质的量增大，为熵增加的反应；气态水变成液态水是体系混乱度减小的过程，为熵减小的过程；CaCO3(s)分解产生了气体，为熵增加的反应。答案：C3解析：H0，S0，低温下，GHTS0，反应不能自发进行，高温下，GHTS0，反应能自发进行，故B正确。答案：B4解析：物质由气态变为液态，混乱度减小，即S0，A项不符合题意；硝酸铵溶于水是吸热的熵增加过程，S0，反应可自发进行，B项符合题意；H0，S0，根据复合判据可知，高温时HTS0，即高温条件下，反应能自发进行，C项不符合题意；由H0，S0知，HTS0，故该反应在任
13、意温度下都能自发进行，D项不符合题意。答案：B5解析：反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据，由反应N2(g)O2(g)=2NO( g)H180.50 kJmol1，S247.3 J/(molK)，可知该反应吸热，且熵值增大，根据GHTS判断，若反应能自发进行，必须满足HTS0才可，即180.50 kJmol1T247.3103 kJ/(molK)730 K(约456.85 )，则该反应在T730 K(约456.85 )时能自发进行，A项正确。答案：A6解析：(1)GHTS178.3 kJmol1298.15 K160.4103 kJ(molK)1130.5 kJmol10，所以该反应不能
14、自发进行。(2)因为该反应H0、S0，所以根据GHTS可知，在温度较高的时候，G可能小于0。(3)根据GHTSH/S1 111.6 K。答案：(1)不能(2)能(3)1 111.6 K7解析：HTS92.4 kJmol1298 K(0.198 2 kJmol1K1)0；由于该反应S0，H0，因此高温自发； (2)前两个转化为状态转化，由于同一物质的熵气体液态固态，所以的S大于0；为液体转化为气体的反应，所以S大于0；电解水的能量转化形式为：电能转化为化学能；根据HTS5721 000T5201 100 K。答案：(1)a50.7N2H4(g)=N2(g)2H2(g)H+50.7 kJmol-1高温(2)电化学1 100