高中化学第四节化学反应进行的方向1学案新人教版.doc

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1、第二章化学反应速率和化学平衡第四节化学反应进行的方向（1）探究一自发过程和自发反应·问题导引·如图打开活塞，左侧水会自发地流向右侧，直到两边水面相平。1．下列反应可以自发进行：NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)；2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)；2Al(s)＋6HCl(aq)===2AlCl3(aq)＋3H2(g)；CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(aq)。上述反应是吸热反应还是放热反应？试从能量角度归纳自发反应的特征。提示：这些反应都是放热反应，

2、即体系趋向于从高能状态变为低能状态，这是自发反应的特征之一。2．我们知道，固体硝酸铵溶于水要吸热，室温下冰块的溶解过程要吸热，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应要吸热，这些过程或反应都是自发的，是什么因素决定它们能自发进行？试归纳自发反应的另一特征。提示：上述自发过程或反应与能量状态的高低无关，受另一种能够推动体系变化的因素的影响，即体系有从有序自发地转变为无序的倾向，这是自发反应的特征之一。3．为什么日常用的铁器会生锈，铜会长出铜绿，而铁锈不会变为铁，铜绿不会变为铜呢？试归纳自发反应的另一特征。提示：金属腐蚀是一个放热

3、的自发过程，而金属化合物变为单质是一个非自发过程。即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应的方向在该条件下肯定不自发。即自发反应具有方向性，这是自发反应的特征之一。·名师精讲·自发反应的特征(1)自发反应是自发过程的一种。自发过程不用借助于外力就能自发进行。(2)自发反应的特征是：体系趋向于由高能状态转变为低能状态；在密闭条件下，体系从有序自发转变为无序；具有方向性。【例题1】下列过程是非自发的是(　　)A．水由高处向低处流B．煤炭的燃烧4C．铁在潮湿空气中生锈D．室温下水结成冰解析：自然界中水由高处向低处流、煤炭的燃

4、烧、铁在潮湿空气中生锈、室温下冰的融化，都是自发过程，其逆向都是非自发的。答案：D方法技巧在一定条件下，不需要外力作用就能自动进行的过程是自发过程；在给定的一组条件下，一个反应可以自发进行达到显著程度的反应是自发反应。在一定条件下，需持续借助人为作用才能进行的过程是非自发过程。变式训练1吸热反应一定是(　　)A．非自发的化学反应B．释放能量C．储存能量D．反应需要加热解析：吸热反应有的是自发的，有的也不需要加热，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是自发的吸热反应。答案：C探究二化学反应进行方向的判据·问题导引·一盒火

5、柴散落在地上，会发现原先排列规则的火柴变得混乱不堪，其混乱的程度增大。那么它能再自动规则排列吗？NH4HCO3在室温下会自动分解生成NH3、CO2和H2O，那么NH3、CO2和H2O能自动合成NH4HCO3吗？怎样判断某一过程能否自动发生呢，请结合所学知识探究下列问题。1．合成氨反应是一个可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2kJ·mol－1，ΔS＝－198.2J·mol－1·K－1。(1)请你根据正反应的焓变分析298K下合成氨反应能否自发进行？(2)请你根据正反应的熵变分析298K下合成氨反应能

6、否自发进行？(3)请你根据正反应的焓变和熵变分析298K下合成氨反应能否自发进行？提示：(1)能。正反应为放热反应，由高能状态到低能状态，可自发进行。(2)不能。正反应为气体体积减小的反应，ΔS＜0，混乱度减小，不能自发。(3)能。ΔG＝ΔH－TΔS＝－92.2kJ·mol－1－298K×(－198.2)×10－3kJ·mol－1·K－1＝－33.1364kJ·mol－1＜0，反应在298K时可以自发向正反应方向进行。42．试判断下列反应在一定条件下能否自发进行。若能进行，需控制什么条件？(1)Mg(s)＋2HCl(aq)==

7、=MgCl2(aq)＋H2(g)(2)CO(g)===C(石墨，s)＋O2(g)　ΔH＝＋110.5kJ·mol－1，ΔS＝－89.36J·mol－1·K－1(3)CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＝＋178.2kJ·mol－1，ΔS＝＋169.6J·mol－1·K－1提示：(1)该反应的ΔH＜0，ΔS＞0，则ΔG＝ΔH－TΔS＜0，故不论在什么温度下，该反应都能自发进行。(2)ΔG＝ΔH－TΔS＝＋110.5kJ·mol－1＋T×89.36×10－3kJ·mol－1·K－1＞0，故不论在什么温度下，该反应

8、都不能自发进行。(3)室温下，ΔG＝ΔH－TΔS＝178.2kJ·mol－1－298K×169.6×10－3kJ·mol－1·K－1≈128kJ·mol－1＞0，因此，室温下该反应不能自发进行；如要使反应自发进行，则应使ΔH－TΔS＜0，则T＞ΔH/ΔS＝178.2kJ·mo