1、姓名 班级 小组 评价 使用时间 第四节 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。自主学习一、自发过程和自发反应1.自发过程:在一定条件下不需要外力作用就能_ _。2.自发反应:在给定的一组条件下,一个反应可以_ _进行到显著程度,就称为自发反应。二、能量判椐(焓判据)放热反应过程中体系能量_ _,因此具有_ 进行的倾向,科学家提出用_ _来判断反应进行的方向,这就是焓判据。三、熵判据在密闭条件下,体系有 _的倾向。因为与有序体
2、系相比, _“更加稳定” ,科学家用 _(符号为_ _)来量度这种 的程度。在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即 _(符号为_ )大于零,这个原理叫做_ _。在用来判断 _时,就称为熵判据。对于同一种物质,气态时熵增_ _,液态时次之,固态时最小。四、自由能变化(符号为_ _):G=_ _。G = H - TS 0 反应不能自发进行。当 H 0 时,反应_ _进行;H0,S0,s0 时,或 H 3、探究学与问:发生离子反应的条件之一是生成气体,试利用上面讲的熵判据加以解释,由此你对于理论的指导作用是否有新的体会?分析:由于反应中生成气体是熵 的过程,所以增大了反应的自发性。巩固
3、提高 1对于化学反应方向的确定,下列说法中正确的是( )A温度、压力一定时,放热的熵减小 的反应一定能自发进行B温度、压力一定时,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向C反应焓变是决定反应能否进行的惟一因素D固体的溶解过程与熵变无关2下列过程是非自发的是( ) A水由高处向低处流 B天然气的燃烧C铁在潮湿空气中生锈 D室温下水结成冰3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D25、1.0110 5 Pa 时, 2N2O5(g)=4NO2(g)O 2(g)是熵增的反应4下列反应
4、在高温下不能自发进行的是( )ACO(g) =C(s) O2(g) B2CuO(s)= =Cu2O(s) O2(g)12 12CCaCO 3(s )=CaO(s)CO 2(g) DSnO 2(s)C(s) =Sn(s)CO 2(g)5.在图中 A、B 两容器里,分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开(如图所示) ,两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是( )A此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向的变化过程,即熵增大的过程B此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出C此过程从有序到无序,混乱度增大D此过程是自发可逆的解析
5、 根据题意 H0,S0,由 HT S推知该过程的逆 过程能自发进行,气体扩散为熵增过程,而其逆过 程不能自发进行。6某化学反应其 H122 kJ/mol, S231 J/(molK),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7汽车尾气(含烃类、CO、 NO 与 SO2 等),是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使 NO 与 CO 反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反应原理:2NO(g)2CO(g)= =N2(g)2CO 2(g),在 298 K、100 kPa
6、下,H113 kJ/mol、 S145 J/(molK)。下列说法中错误的是( )A该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量B该反应常温下不能自发进行,因此需要高温和催化剂C该反应常温下能自发进行,高温和催化剂只是加快反应的速率D汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒8闪电时空气中的 N2 和 O2 会发生反应:N 2(g)2O 2(g) 2NO2(g) H180.50 kJ/mol, S247.7 J/(molK),若不考虑温度对该反应焓变的影响,则下列说法中正确的是( )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
7、730 D该反应能自发进行的最高温度约为 730 K9已知,一个可逆反应,若正反应为自发过程,则其逆反应为非自发过程,反之,亦然。(1)已知 2CO(g) CO2(g)C(s),T 980 K 时 HTS0。当体系温度低于 980 K 时,估计 HTS_0( 填“大于” “小于”或“等于” ,下同);当体系温度高于 980 K 时,估计H TS_0。(2)电子工业中清洗硅片上的 SiO2(s)的反应为 SiO2(s)4HF(g)= =SiF4(g)2H 2O(g);H(298.15 K)94.0 kJ/mol;S(298.15 K)75.8 J/(molK),设 H 和 S 不随温度而变化,则此反应自发进行的温度是_。10已知 298 K 时有下列数据:物质 Na2SO410H2O(s) Na2SO4(s) H2O(g)H/kJ/mol 4324.08 1384.49 241.83Na2SO410H2O(s)=Na2SO4(s)10H 2O(g);S1 443.8 J/(molK)(1)通过计算说明上述反应在 298 K 及 100 kPa 时能否自发进行?(2)欲在 100 kPa 时使上述反应发生逆转,温度范围是多少?