高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 化学反应的方向导学案

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 化学反应的方向导学案，共11页。
一、自发过程和自发反应
(1)自发过程不需任何条件就能发生( )
(2)室温下冰变成水属于自发过程( )
(3)水由高处向低处流属于自发过程( )
(4)能自发进行的反应速率一定很大( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×
1．已知：①2H2＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2H2O；
②2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑。
①是自发反应，②是非自发反应，通过对上述反应的分析，思考：
(1)自发反应不需要任何条件就能发生吗？
(2)非自发反应一定不能发生吗？
答案 (1)自发反应也需要一定条件引发反应，一旦反应后即可自发进行。
(2)非自发反应也能在一定条件下发生。
2．知道了某个反应是自发反应后，能否知道某条件下是否发生？能否预测反应的快慢？
答案 判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应的快慢、反应的热效应无关。
自发过程的判断
(1)根据条件判断：不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加外力(如加热等)。
(2)根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定不自发；若逆向过程不自发，则正向过程一定自发。
二、化学反应进行方向的判据
1．焓变与反应的方向
(1)放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向，科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向，这就是焓判据(能量判据)。
(2)焓变与化学反应进行方向的关系
①多数放热反应是自发进行的。例如燃烧反应、中和反应等。
②有些吸热反应也可以自发进行，如：
2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋109.8 kJ·ml－1。
结论：只用焓判据判断反应是否自发不全面。
2．熵变与反应的方向
(1)熵、熵变的概念
(2)熵值大小
①体系的熵值：体系的混乱程度越大，体系的熵值就越大。
②同一物质的熵值：S(g)＞S(l)＞S(s)，同一条件下，不同物质的熵值不同。
(3)熵判据：体系有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向转变的倾向，因此可用熵变来判断反应进行的方向。
(4)熵变与化学反应进行方向的关系
①许多熵增的反应是自发的(多是气体分子数目增多的反应)，如
2KClO3eq \(=====,\s\up7(MnO2),\s\d5(△))2KCl＋3O2↑；
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑等。
②有些熵减的反应也可以自发进行，如：
Ca(OH)2(aq)＋CO2(g)===CaCO3(s)＋H2O(l)。
结论：只用熵判据判断反应是否自发不全面。
3．自由能与化学反应的方向
(1)自由能变化
符号为ΔG，单位为kJ·ml－1。
(2)自由能变化与焓变、熵变的关系：ΔG＝ΔH－TΔS。ΔG不仅与焓变有关，还与温度有关。
(3)反应方向与自由能的关系
化学反应总是向着自由能减小的方向进行，直到体系达到平衡。
①当ΔG＜0时，反应能自发进行；
②当ΔG＝0时，反应处于平衡状态；
③当ΔG＞0时，反应不能自发进行。
(1)放热反应一定能自发进行( )
(2)同种物质不同状态时熵值不同，气态时最大( )
(3)熵增的反应一定能自发进行( )
(4)自发反应在任何条件下均可发生( )
(5)过程自发性不仅能用于判断过程的方向，还能确定过程发生的速率( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
1．根据复合判据ΔG＝ΔH－TΔS0，ΔS>0和ΔH0的反应在高温下，ΔG＝ΔH－TΔS0。ΔH－TΔS