高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教案 第7章 第4講《化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向》

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第4講　化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 [考綱解讀]　1.了解化學(xué)反應(yīng)的方向與化學(xué)反應(yīng)的焓變與熵變之間的關(guān)系。2.掌握化學(xué)反應(yīng)在一定條件下能否自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)，能夠利用化學(xué)反應(yīng)的焓變和熵變判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。 考點(diǎn)一　自發(fā)過(guò)程 1．含義 在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。 2．特點(diǎn) (1)體系趨向于從________狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開_______狀態(tài)(體系對(duì)外部________或________熱量)。 (2)在密閉條件下，體系有從________轉(zhuǎn)變?yōu)開_______的傾向性(無(wú)序體系更加穩(wěn)定)。 1．“放熱過(guò)程都可以自發(fā)進(jìn)行，但吸熱過(guò)程都不能自發(fā)進(jìn)行?！边@句話對(duì)嗎？應(yīng)如何理解？ 考點(diǎn)二　自發(fā)反應(yīng) 1．自發(fā)反應(yīng) 在一定條件下____________就能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)稱為自發(fā)反應(yīng)。 2．判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù) (1)焓變與反應(yīng)方向 研究表明，對(duì)于化學(xué)反應(yīng)而言，絕大多數(shù)__________都能自發(fā)進(jìn)行，且反應(yīng)放出的熱量________，體系能量________得也________，反應(yīng)越________?？梢?jiàn)，____________是制約化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一。 (2)熵變與反應(yīng)方向 ①研究表明，除了熱效應(yīng)外，決定化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的另一個(gè)因素是體系的__________。大多數(shù)自發(fā)反應(yīng)有趨向于體系____________增大的傾向。 ②熵和熵變的含義 a．熵的含義 熵是衡量一個(gè)體系__________的物理量。用符號(hào)________表示。 同一條件下，不同物質(zhì)有不同的熵值，同一物質(zhì)在不同狀態(tài)下熵值也不同，一般規(guī)律是S(g)>S(l)>S(s)。 b．熵變的含義 熵變是反應(yīng)前后體系____________，用________表示，化學(xué)反應(yīng)的ΔS越大，越有利于反應(yīng)____________。 (3)綜合判斷反應(yīng)方向的依據(jù) ①ΔH－TΔS<0，反應(yīng)________________________________________________________。 ②ΔH－TΔS＝0，反應(yīng)_______________________________________________________。 ③ΔH－TΔS>0，反應(yīng)________________________________________________________。 2．能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生嗎？ 3．判斷下列說(shuō)法是否正確。 (1)在溫度、壓力一定的條件下，焓因素和熵因素共同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向 (　　) (2)溫度、壓力一定時(shí)，放熱、熵增加的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行 (　　) (3)反應(yīng)焓變是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素 (　　) (4)固體的溶解過(guò)程只與焓變有關(guān) (　　) 4．分析下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是 (　　) A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)　ΔH＝＋163 kJmol－1 B．Ag(s)＋Cl2(g)===AgCl(s)　ΔH＝－127 kJmol－1 C．HgO(s)===Hg(l)＋O2(g)　ΔH＝＋91 kJmol－1 D．H2O2(l)===O2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－98 kJmol－1 　焓判據(jù)和熵判據(jù)能作為反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的一般判據(jù)，而由能量判據(jù)和熵判據(jù)組成的復(fù)合判據(jù)才是反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行的根本判據(jù)：反應(yīng)是否自發(fā)與溫度有關(guān)，一般低溫時(shí)焓變影響為主；高溫時(shí)熵變影響為主。 1．下列說(shuō)法或解釋不正確的是 (　　) A．“NO2球”浸泡在冷水中，顏色變淺是因?yàn)榘l(fā)生： 2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0 B．常溫下，反應(yīng)C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH>0 C．一定條件下，使用催化劑能加快反應(yīng)速率并提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率 D．對(duì)于反應(yīng)N2H4(l)===N2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－50.6 kJmol－1，它在任何溫度下都是自發(fā)的 2．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (　　) A．NH4NO3溶于水是自發(fā)過(guò)程 B．同一種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大，液態(tài)時(shí)次之，而固態(tài)時(shí)最小 C．借助于外力能自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程，其體系的能量趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài) D．由能量判據(jù)(以焓變?yōu)榛A(chǔ))和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)，更適合于所有的過(guò)程 3．設(shè)反應(yīng)①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH＝a kJmol－1，反應(yīng)②Fe(s)＋ H2O(g) FeO(s)＋H2(g)　ΔH＝b kJmol－1，以上兩反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1和 K2，在不同溫度下，K1、K2的值如下： T/K K1 K2 973 1.47 2.38 1 173 2.15 1.67 下列有關(guān)敘述正確的是 (　　) A．b>0 B．在973 K下增大壓強(qiáng)，K2增大 C．a(chǎn)>b D．在常溫下反應(yīng)①一定能自發(fā)進(jìn)行 4．某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測(cè)定。 (1)將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì))，在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g) 實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表： 溫度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡總壓強(qiáng)/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡氣體總濃度/molL－1 2.410－3 3.410－3 4.810－3 6.810－3 9.410－3 ①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。 A．2v(NH3)＝v(CO2) B．密閉容器中總壓強(qiáng)不變 C．密閉容器中混合氣體的密度不變 D．密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變 ②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，列式計(jì)算25.0 ℃時(shí)的分解平衡常數(shù)：___________________________。 ③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個(gè)帶活塞的密閉真空容器中，在25.0 ℃下達(dá)到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量將________(填“增加”、“減少”或“不變”)。 ④氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變?chǔ)____0(填“>”、“＝”或“<”)，熵變?chǔ)____0(填“>”、“＝”或“<”)。 (2)已知：NH2COONH4＋2H2O NH4HCO3＋NH3H2O，該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測(cè)定水解反應(yīng)速率，得到c(NH2COO－)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如下圖所示。 ⑤計(jì)算25.0 ℃時(shí)，0～6 min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率：　　　　　。 ⑥根據(jù)圖中信息，如何說(shuō)明該水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大：____________________。 答案 基礎(chǔ)再現(xiàn)深度思考 考點(diǎn)一 2．(1)高能　低能　做功　釋放 (2)有序　無(wú)序 考點(diǎn)二 1．無(wú)需外界幫助 2．(1)放熱反應(yīng)　越多　降低　越多　完全　反應(yīng)的焓變 (2)①混亂度　混亂度?、赼.混亂度　S　b．熵的變化　ΔS　自發(fā)進(jìn)行 (3)①能自發(fā)進(jìn)行　②達(dá)到平衡狀態(tài) ③不能自發(fā)進(jìn)行 深度思考 1．不對(duì)。放熱過(guò)程有自發(fā)進(jìn)行的傾向性，但并不一定都能自發(fā)進(jìn)行，如碳的燃燒等；吸熱過(guò)程沒(méi)有自發(fā)進(jìn)行的傾向性，但并不一定都不能自發(fā)進(jìn)行，如水的蒸發(fā)等。 2．不一定，化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)指出的僅僅是在一定條件下化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)，并不能說(shuō)明在該條件下反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生，還要考慮化學(xué)反應(yīng)的快慢問(wèn)題。 3．(1)√　(2)√　(3)　(4) 4．D 真題重組規(guī)范集訓(xùn) 1．C　2.C　3.C 4．(1)①BC?、贙＝c2(NH3)c(CO2)＝2＝(4.810－3)3≈1.610－8?、墼黾印、?　> (2)⑤0.05 molL－1min－1 ⑥25 ℃時(shí)反應(yīng)物的起始濃度較小，但0～6 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率(曲線的斜率)仍比15.0 ℃時(shí)的大 - 5 -