1、1专题 化学反应的方向、限度和速率【本讲教育信息】一. 教学内容:高考第一轮复习 化学选修 4第 2 章 化学反应的方向、限度和速率第 1 节 化学反应进行的方向1. 反应焓变与反应方向。2. 反应熵变与反应方向。3. 焓变与熵变对反应方向的共同影响。二. 教学目的1、理解焓、焓变、熵、熵变的概念。2、理解化学反应方向与焓变和熵变之间的关系。3、掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据。4、能够利用化学反应的焓变和熵变说明化学反应的方向。三. 重点和难点1、焓变和熵变对化学反应方向的共同影响。2、根据定量关系式:H TS 及给定的数据判断反应方向。四. 考点分析本节内容是新课改教材中新加
2、知识,估计在高考中的主要考查点是:1. 焓变与熵变的概念及简单计算。2. 焓变与反应方向的关系。3. 熵变与反应方向的关系。4. 焓变与熵变对反应方向的共同影响。5. 利用定量关系式:H TS 及给定的数据判断反应方向。五. 知识要点1. 熵的含义是_,符号是_。2. 焓是指_,符号为_。3. 熵变是指_4. 焓变是指_5. gCOsaCa23反应在 K98时的H-TS 为_。已知H=+178.3kJ 1mol,S=+160.4J 1mol6. 在温度、压力一定的条件下,自发反应总是向_的方向进行,直至达到平衡状态。7. slNHgHl43反应在 298K 时的H=-176.4kJ 1mol;
3、H-TS=-91.1 1okJ,则S=_。8. 常温下 gO22,那么H-TS_0。常温下OgN2,H-TS_0。2注意:1. 焓变是判断一个反应能否自发进行的因素之一,而不是决定反应能否自发进行的唯一因素。因常温下自发进行的反应虽多为放热反应,但也有不少吸热反应也可自发进行,还有些反应低温下不能自发进行但高温下却可以自发进行。2. 对于一个由大量粒子组成的体系,人们用熵来描述体系的混乱度,符号为 S。熵值越大,体系混乱度越大。在同一条件下不同的物质有不同的熵值,而同一物体的熵值与条件有关。对同一物质来说, sSlg。化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化,因此存在着熵变。反应的熵变S为反
4、应产物总熵与反应物总熵之差。对于确定的化学反应,在一定条件下具有确定的熵变。产生气体的反应,气体物质的物质的量增大的反应,熵变通常都是正值,为熵增加反应。许多熵增加的反应在常温、常压下可以自发进行,有些熵增加的反应在常温、常压下不能自发进行,但在较高温度下可以自发进行。事实证明,熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素。3. 在一定条件下,一个化学反应能否自发进行,既可能与反应焓变有关,又可能与反应熵变有关,在温度、压力一定的条件下,化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果,反应方向的判据为H-TS。H-TS0 反应不能自发进行这个判据用文字表述为:在温度、压力一定的条件下,自发反应是向
5、H-TS0。B、C、D 三个反应又都是熵增加的反应,所以有可能自发进行,A 是熵减小的反应,在高温下一定不能自发进行。答案:A例 5. 高温时空气中的 2N和 O会反应生成 NO 而污染大气: gNO2g2。试通过计算说明在 1200的条件下,此反应能否正向自发进行?估算自发进行的最低温度4是多少?(已知H= 1molkJ50.18,S= 1molJ7.24K) 。分析:1200=1473K。(1)由化学反应能否自发进行的判据H-TS 可知,若H-TS0,反应不能自发进行该反应的H-TS= 11KJmol7.243molkJ50.18 634olkJ50.18640所以,该反应在 1200时能自发进行。(2)反应要自发进行,必须H-TS0。即 0KolJ7.24TolkJ50.1811 反应自发进行的最低温度: .8KmlJ7.24T1。答案:(1)1200能自发进行(2)自发进行的最低温度是 K7.28例 6. 当铁丝加热后放入氧气中可观察到的现象是_,说明这个反应是_反应(填“吸热”或“放热” ) ,说明单质铁的稳定性_(填“强”或“弱” )于产物。分析:铁丝加热后放入氧气中,可以发生反应,因为反应放出大量的热,使铁丝产生红热现象,最后燃烧,火星四射,生成黑色的 43OFe。反应后生成的 43OFe比铁单质更稳定。答案:铁丝红热、火星四射、有黑色固体生成;放热;弱