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选修4 第二章 第四节 化学反应进行的方向111

选修4 第二章  第四节 化学反应进行的方向111
选修4 第二章  第四节 化学反应进行的方向111

第四节化学反应进行的方向

1、识记焓和熵的概念,能够体会到化学反应方向的规律性

2、通过学习教材,理解焓变与熵变对化学反应方向进行的共同影响

3、学会应用能量判据和熵判据分析化学反应进行的方向

一、自发过程和自发反应

(一)自发过程:在一定条件下,不用借助于外力就可以自动进行的过程

如:水往低处流、冰在常温下自动熔化、气体分子的自由扩散、电流从电压高的地方流向电压低的地方、蔗糖溶于水得均一的溶液

(二)自发反应:在给定的条件下,能自发地进行到显著程度的反应

如:铁在潮湿的空气中缓慢腐蚀、生石灰溶于水生成熟石灰、

酒精的燃烧、铁粉与硫粉混合加热生成硫化亚铁(需点燃,但一旦发生就能自发地进行下去)、钠与水的反应等

自发的放热反应:甲烷燃烧、铁生绣、H2与O2反应、H2与Cl2反应等

(三)非自发反应:不能自发地进行,必须借助于某种外力才能进行的反应如炽热的炭与水蒸气生成CO与H2

(四)自发的吸热过程和反应:

①室温下冰的融化、硝酸盐类的溶解等都是自发的吸热过程

②在25℃、101kPa时,N2O5和碳酸铵的分解都是自发的吸热过程

2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ·mol-1

(只要是从分子数小的到分子数大的反应,都是自发的过程,)熵增加原理

(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3+NH3△H=+74.9kJ·mol-1

(五)既不吸热也不放热的自发过程

如图分别装有A、B两种气体,打开活塞,则A、B会运动,使得最终两种气体均匀混合并占据这两个瓶子,此自发过程既不吸热也不放热。

(六)自发过程和自发反应的应用

1、用来完成有用功如向下流动的水可推动机器、汽油燃烧可在内燃机中被用来做功、可将氢气设计成燃料电池

2、一般的,如果一个过程是自发的,则其逆过程就是非自发的。

非自发过程要想发生,则必须对它做功,如利用水泵可将水从低处抽向高处、通电可将水分解

二、判断反应进行方向的焓判据(能量判据)

自发过程的体系总是趋向于从高能量状态转变为低能量状态(这时反应体系对外部做功或释放能量),表现为焓变△H<0,这一经验规律就是能量判据,即焓判据判断反应进行的方向依据的是焓变,即焓判据

规律:1、对于密闭体系,在恒压和不做其他功的条件下发生变化,吸收或放出的热量等于体系的焓的变化

2、实验事实证明:多数能自发进行的化学反应是放热反应,即△H<0

C3H8的燃烧、Na在Cl2中点燃、H2与F2的反应等

均是因为它们是放热反应而能自发进行,并且反应放出的热量越多,体系能量降低得也越多,反应进行得越完全

3、但是,不少吸热过程和吸热反应也能自发进行

如硝酸铵溶于水吸热、

NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) △H=+37.30kJ·mol-1还有一些吸热反应在较低的温度下不能自发进行,但在较高温度下能自发进行,如在室温和较高温度下均为吸热过程的碘酸钙的分解:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H(298K)=+178.2kJ·mol-1△H(1200K)=+176.5kJ·mol-1

4、焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素只是根据焓变来判断反应进行的方向是不完全的

三、判断反应进行的熵判据

在密闭条件下,体系有从有序自发地转变为无序的倾向,这种推动体系变化的因素称作熵。

熵是衡量一个体系混乱度的物理量,符号为S

自发过程的体系趋向于由有序转变为无序,导致体系的熵增加,即△S>0,这一经验规律叫做熵增原理。熵增原理用来判断反应进行的方向时,称为熵判据

规律:1、就物理过程而言,固体的溶解过程、墨水的扩散过程和气体的扩散过程,都是体系混乱度增大的过程,即熵增加的过程,是自发过程

2、同一物质,在气态时熵值最大,液态时次之,固态时最小,

即同一物质S(g) >S(l) >S(s)

3、化学反应的熵变,△S为生成物总熵与反应物总熵之差,对于某一确定的化学反应,它在一定条件下具有确定的熵变

4、产生气体的反应,以及气体物质的量增大的反应,熵变通常都是正值,为熵增加反应

(1)许多熵增加的反应在常温下可以自发进行

如:2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g) △S>0

NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) △S>0

NH4NO3的溶解是吸热过程,NH4Cl(s)与Ca(OH)2(s)的反应是吸热反应,但是因为它们都是熵增加的过程或反应,因此可以自发进行

(2)有些熵增加的反应在常温下不能自发进行,但在较高的清晰度下可以自发进行

如:CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) △S>0

C(石墨,s)+H2)(g)CO(g)+H2(g) △S>0

(3)铝热反应是熵减小的反应,它在一定条件下也可以自发进行:

2Al(s)+Fe2O3(s)Al2O3(s)+2Fe(s) △S<0

5、事实证明:熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素,但是,只根据熵变来判断反应进行的方向也是不全面的。

四、讨论过程的方向性需要注意的两个方面

第一:过程的方向问题是指没有外界干扰时体系的性质。

反应的自发性也受外界条件的影响,如果允许外界对体系施加某种作用,就可能出现相反的结果。

例如:用水泵可以把水从低处抽向高处,用高温可以使稳定的石灰石分解;高温高压可以使石墨转变为金刚石

但是,实现这些过程的先决条件是要向体系中输入能量,该过程的本质仍然是非自发的第二:过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能研究过程是否一定会发生和过程发生的速率。

例如:涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件,其发生腐蚀过程的自发性是相同,但是只是后者可以实现

装在气球中的气体和打开阀门后的气球中的气体一样,都有自发地进入大气并与之混合均匀的自发性,但是只有后者可以实现

五、判断反应进行方向的自由能判据

焓变(△H)和熵变(△S)都与反应的自发性有关,又都不能独立地作为反应自发性的判据,要判断反应进行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变

体系的自由能变化(△G kJ·mol-1)是由能量判据和熵判据组合成的复合判据。它不仅与△H、△S有关,还与温度T(K)有关,其表达式为△G=△H-T△S,△G是恒温怛压下判断化学反应自发性的判据(尤其当二者的作用相反时且相差不大时,温度有可能对反应的方向起决定性的作用均大于0(吸热、混乱度增加)或均小于0)

自发反应有些是放热反应,有些是吸热反应,有些无热效应(如气体等体积下扩散) 自发反应的些是熵增大的,有些是熵减小的,有些是熵基本不变的

??对非自发反应的体系输入能量也有可能使反应发生

(s)CO △H △S △H >0 △S >0 较高温度下 能自发进行 △H >0 △S <0 所有温度下都 不能自发进行 △H <0 △S >0 所有温度下都 能自发进行 △H <0 △S <0 较低温度下 能自发进行

化学反应进行的方向教案

第四节化学反应进行的方向 教学目标 1、知识与技能: (1)理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据; (2)能用焓变和熵变说明化学反应的方向。 2、过程与方法: 通过学生已有知识及日常生活中的见闻,使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工,构建新知识。 3、情感态度与价值观: 通过本节内容的学习,使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约,要全面分析问题。教学的重点和难点 焓减和熵增与化学反应方向的关系 教学方法 1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性,充分发挥学生的想象力; 2、启发学生学会归纳、概括,对信息进行加工,得出结论; 3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。

-10℃的液态水会自动结冰成为固态,就是熵减的过程(但它是放热的); 2Al(s)+ Fe 2O 3 (s)= Al 2 O 3 (s)+ 2Fe(s)△S = -39.35J·mol-1·K-1。 因此,反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素,但也不是唯一因素。 [板书]三、焓变与熵变对反应方向的共同影响。 [讲述]在一定条件下,一个化学反应能否自发进行,既与反应焓变有关,又与反应熵变有关。研究表明,在恒温、恒压下,判断化学反应自发性的判据是: [板书]体系自由能变化(△G、单位:KJ/mol):△G = △H - T△S [指出] 体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。 [板书] △H - T△S < 0 反应能自发进行; △H - T△S = 0 反应达到平衡状态; △H - T△S > 0 反应不能自发进行。 [展示] [举例]对反应CaCO 3(s)= CaO(s)+ CO 2 (g) △H = + 178.2 KJ·mol-1△S = +169.6 J·mol-1·K-1 室温下,△G =△H-T△S =178.2KJ·mol-1–298K×169.6×10-3KJ·mol-1·K-1 = 128 KJ·mol-1>0 因此,室温下反应不能自发进行; 如要使反应自发进行,则应使△H - T△S < 0, 则T>△H/△S=178.2 KJ·mol-1/0.1696 KJ·mol-1·K-1 = 1051K。 [知识应用]本节课一开始提出处理汽车尾气的反应: 2NO(g) + 2CO(g) = N 2(g) + 2CO 2 (g), 已知,298K、101KPa下,该反应△H = - 113.0 KJ·mol-1,△S = -143.5 J·mol-1·K-1 则△G =△H-T△S = - 69.68 KJ·mol-1 < 0 因此,室温下反应能自发进行。 [指出]但该反应速率极慢,需要使用催化剂来加速反应。 [总结]能量判据和熵判据的应用: 1、由能量判据知∶放热过程(△H﹤0)常常是容易自发进行; 2、由熵判据知∶许多熵增加(△S﹥0)的过程是自发的; 3、很多情况下,简单地只用其中一个判据去判断同一个反应,可能会出现相反的判断结

高中化学选修4化学反应原理-知识点

化学反应原理 第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化 第二节燃烧热能源 第三节化学反应热的计算 归纳与整理 第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 第二节影响化学反应速率的因素第二节影响化学反应速率的因素 第三节化学平衡 第四节化学反应进行的方向 归纳与整理 第三章水溶液中的离子平衡 第一节弱电解质的电离 第二节水的电离和溶液的酸碱性 第三节盐类的水解 第四节难溶电解质的溶解平衡 归纳与整理 第四章电化学基础 第一节原电池 第二节化学电源 第三节电解池 第四节金属的电化学腐蚀与防护 归纳与整理 化学选修4化学反应与原理 章节知识点梳理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:△H(2).单位:kJ/mol 3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示) ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。

2020高中化学 第2章第1节 化学反应的方向作业2 鲁科版选修4

第1节化学反应的方向 知能演练轻松闯关[学生用书单独成册] [基础温故] 1.等温等压过程,反应在高温下不自发进行,则下列条件符合要求的是( ) A.ΔH<0 ΔS<0 B.ΔH>0 ΔS>0 C.ΔH<0 ΔS>0 D.ΔH>0 ΔS<0 解析:选A。低温时可自发进行,说明ΔH<0,高温下不自发进行,说明ΔS<0。 2.25 ℃和1.01×105 Pa时,反应2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=56.76 kJ·mol-1能自发进行的原因是( ) A.是吸热反应 B.是放热反应 C.是熵减小的反应 D.熵增大效应大于能量效应 解析:选D。反应能自发进行,则ΔH-TΔS<0,该反应ΔH>0,必须使TΔS>ΔH,所以需要熵增大效应大于能量效应,正确答案为D。 3.下列说法正确的是( ) A.凡是放热的反应都是自发的,凡是吸热的反应都是非自发的 B.自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小或不变 C.自发反应在适当条件下才能实现 D.自发反应在任何条件下都能实现 解析:选C。放热反应常常是自发进行的过程,吸热反应有些也是自发反应;自发反应的熵不一定增大,可能减小,也可能不变;反应的自发性只能用于判断反应的方向,是否能实现还要看具体的条件,故选C。 4.下列反应的自发性,能用熵判据来解释的是( ) A.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s) B.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) C.CaO(s)+CO2(g)===CaCO3(s) D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) 解析:选B。A、C、D均是熵减的反应,均不能用熵判据来解释,只有B选项是熵增反应。 5.能用能量判据判断下列过程的方向的是( ) A.水总是自发地由高处往低处流 B.放热反应容易自发进行,吸热反应不能自发进行 C.有序排列的火柴散落时成为无序排列 D.多次洗牌后,扑克牌毫无规律地混乱排列的几率大 解析:选A。解题时明确体系存在的由高能状态转变为低能状态的倾向即为能量判据。A中水总是自发地由高处往低处流,有趋向于最低能量状态的倾向。B中有的吸热反应也可以自发进行,如在25 ℃和1.01×105 Pa时,2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=56.7 kJ·mol-1,(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=74.9 kJ·mol-1。不难看出,上述两个反应都是吸热反应,又都是熵增加的反应,显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。C中有序排列的火柴散落时成为无序排列,有趋向于最大混乱度的倾向,属于熵判据。D中扑克牌的无序排列也属于熵判据。 6.已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”,根据所学知识判断,下列反应中,在所有温度下都不能自发进行的是( ) A.2O3(g)===3O2(g) ΔH<0 B.2CO(g)===2C(s)+O2(g) ΔH>0 C.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH<0 D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH>0 解析:选B。对于ΔH>0,ΔS<0的反应在所有温度条件下均不能自发进行。A项ΔH<0,ΔS>0;B项ΔH>0,ΔS<0;C项ΔH<0,ΔS<0;D项ΔH>0,ΔS>0,故选B。 7.下列说法正确的是( ) ①铁在潮湿空气中生锈是自发过程②NH4HCO3受热分解是由于由不稳定物质生成了稳定物质③反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素④自发过程中,熵值都是增大的⑤温度、压强一定时,放热且熵增加的反应一定能自发进行⑥把CO2通入到Na2SiO3溶液中之所以生成白色沉淀是由于较强酸能制取较弱酸

高中化学选修四《化学反应原理》《盖斯定律》【创新教案】

选修4 化学反应原理第一章化学反应与能量 第三节盖斯定律及其应用 核心素养:通过对盖斯定律的发现过程及其应用的学习,感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献。 一、教材分析 1、本节教学内容分析 前面学生已经定性地了解了化学反应与能量的关系,通过实验感受到了反应热,并且了解了物质发生反应产生能量变化与物质的质量的关系,以及燃烧热的概念。在此基础上,本节介绍了盖斯定律,并从定量的角度来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应。本节内容分为两部分: 第一部分,介绍了盖斯定律。教科书以登山经验“山的高度与上山的途径无关”浅显地对特定化学反应的反应热进行形象的比喻,帮助学生理解盖斯定律。然后再通过对能量守恒定律的反证来论证盖斯定律的正确性。最后通过实例使学生感受盖斯定律的应用,并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要意义。 第二部分,利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算,通过三道不同类型的例题加以展示。帮助学生进一步巩固概念、应用定律、理解热化学方程式的意义。 本节引言部分用几句简短的话说明了学习盖斯定律的缘由以及盖斯定律的应用,本节内容中,盖斯定律是个难点,为了便于学生理解,教科书以测山高为例,并用能量守恒定律来论证。最后用CO的摩尔生成焓的计算这个实例来加强学生对于盖斯定律的理解。学生在掌握了热化学方程式和盖斯定律的基础上,利用燃烧热的数据,就可以进行简单的热化学计算。这样的安排符合学生的认知规律,并让学生掌握一种着眼于运用的学习方式,体现了新课标的精神。 2、课标分析 3、本节在本章及本模块中的地位和作用

能源是人类生存和发展的重要物质基础,本章通过化学能与热能转化规律的研究帮助学生认识热化学原理在生产、生活和科学研究中的应用,了解化学在解决能源危机中的重要作用,知道节约能源、提高能量利用率的实际意义。 在必修化学2中,学生初步学习了化学能与热能的知识,对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识,本章是在此基础上的扩展与提高。引入了焓变的概念,使学生认识到在化学反应中能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,二者密不可分,但以物质为主。而能量的多少则是以反应物和产物的物质的量为基础。把对于化学反应中的能量变化的定性分析变成了定量分析。解决了各种热效应的测量和计算的问题。在这一节里,我们将进一步讨论在特定条件下,化学反应中能量变化以热效应表现时的“质”“能”关系,这既是理论联系实际方面的重要内容,对于学生进一步认识化学反应规律和特点也具有重要意义。 本节内容是第一章的重点,因为热化学研究的主要内容之一就是反应热效应的计算。反应热的计算对于燃料燃烧和反应条件的控制、热工和化工设备的设计都具有重要意义。 二、教学目标 (一)知识与技能 1.了解反应途径与反应体系 2. 理解盖斯定律的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 3.能利用热化学方程式进行有关反应热的简单计算; (二)过程与方法 1.从途径角度、能量守恒角度分析和论证盖斯定律,培养分析问题的能力;2.通过热化学方程式的计算和盖斯定律的有关计算,培养计算能力。 (三)情感态度与价值观 1.通过对盖斯定律的发现过程及其应用的学习,感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献。同时养成深入细致的思考习惯。 2.通过加强练习,及时巩固所学知识,养成良好学习习惯;形成良好的书写习惯。 三、教学重点

化学反应进行的方向-高考化学专题

考点41 化学反应进行的方向 1.自发过程 (1)含义 在一定条件下,不需要借助外力就可以自动进行的过程。 (2)特点 ①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量); ②在密闭条件下,体系有从有序自发地转变为无序的倾向(无序体系更加稳定)。 2.化学反应方向的判据 (1)焓判据 放热反应过程中体系能量降低,ΔH<0,具有自发进行的倾向。 但有些吸热反应也可以自发进行,故只用焓变判断反应进行的方向有一定的局限性。 (2)熵判据 ①熵:衡量体系混乱程度的物理量,符号为S,单位为J·mol?1·K?1。 ②熵的大小:同种物质,三种聚集状态下,熵值由大到小的顺序为S(g)>S(l)>S(s)。 ③熵判据:体系的混乱度增加,ΔS>0,反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行,故 只用熵变来判断反应进行的方向也不全面。 (3)复合判据——自由能变化判据 在温度、压强一定的条件下,化学反应进行的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果,因此,把焓变和熵变判据结合起来组成的复合判据即自由能变化ΔG,更适合于所有过程的判断。ΔG=ΔH?TΔS(T 为开尔文温度),ΔG的正、负决定着反应的自发与否。

①ΔH-TΔS<0,反应能自发进行。 ②ΔH-TΔS=0,反应达到平衡状态。 ③ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行。 考向化学反应方向的判定 典例1下列过程一定不能自发进行的是 A.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)ΔH>0 B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH<0 C.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)ΔH>0 D.2CO(g)===2C(s)+O2(g)ΔH>0 【解析】A.ΔH>0,ΔS>0,在较高温度下可满足ΔH-T·ΔS<0,即在较高温度下反应能自发进行,故A不选;B.ΔH<0,ΔS<0,温度较低时即可满足ΔH-T·ΔS<0,能自发进行,故B不选;C.ΔH>0,ΔS>0,在较高温度下可满足ΔH-T·ΔS<0,即在较高温度下反应能自发进行,故C不选;D.ΔH>0,ΔS<0,一般情况下ΔG=ΔH-T·ΔS>0,不能自发进行,故选D。 【答案】D 1.已知反应2CO(g)2C(s)+O2(g)的ΔH为正值,ΔS为负值,设ΔH和ΔS不随温度的改变而改变。则下列说法中,正确的是 A.低温下是自发变化 B.高温下是自发变化 C.低温下是非自发变化,高温下是自发变化 D.任何温度下是非自发变化 焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响

人教版高中化学选修四《化学反应原理》课本习题参考答案

人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案第一单元第一节化学反应与能量的变化 1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是kJ/mol.例如 1 mol H2 (g)燃烧,生成 1 mol H2O(g), 其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol. 2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大, 则此反应为放热反应; 若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应. 第二节燃烧热能源 1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料.如甲烷,乙烷,丙烷,甲醇, 乙醇,氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料. 2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施. 措施之一就是用甲醇,乙醇代替汽油,农牧业废料,高产作物(如甘蔗,高粱,甘薯,玉米等) ,速生树木(如赤杨,刺槐,桉树等) ,经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇. 由于上述制造甲醇,乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇,乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施. 3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料.在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃,易爆,极易泄漏,不便于贮存, 运输; 二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料, 成本高. 如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破, 则氢气能源将具有广阔的发展前景. 4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中.但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的.现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍.如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机. 5. 柱状图略.关于如何合理利用资源,能源,学生可以自由设想.在上述工业原材料中,能源单耗最大的是铝;产量大,因而总耗能量大的是水泥和钢铁.在生产中节约使用原材料,加强废旧钢铁,铝,铜,锌,铅,塑料器件的回收利用,均是合理利用资源和能源的措施. 6. 公交车个人耗油和排出污染物量为私人车的1/5,从经济和环保角度看,发展公交车更为合理. 第三节化学反应热的计算1. C(s)+O2 (g) == CO2 (g) H=-393.5 kJ/mol 2.5 mol C 完全燃烧,H=2.5 mol×(-393.5 kJ/mol)=-983.8 kJ/mol 2. H2 (g)的燃烧热H=-285.8 kJ/mol 欲使H2完全燃烧生成液态水,得到1 000 kJ 的热量,需要H2 1 000 kJ÷285.8 kJ/mol=3.5 mol 3. 设S 的燃烧热为H S(s)+O2 (g) == SO2 (g) 32 g/mol H 4g -37 kJ H=32 g/mol×(-37 kJ)÷4 g =-296 kJ/mol 4. 设CH4的燃烧热为H CH4 (g)+O2 (g) == CO2 (g)+2H2O(g) 16 g/mol H 1g -55.6 kJ H=16 g/mol×(-55.6 kJ)÷1 g =-889.6 kJ/mol 5. (1)求3.00 mol C2H2完全燃烧放出的热量Q C2H2 (g)+5/2O2 (g) == 2CO2 (g)+H2O(l) 26 g/mol H 2.00 g -99.6 kJ H=26 g/mol×(-99.6 kJ)÷2.00 g =-1 294.8 kJ/mol Q=3.00 mol×(-1 294.8 kJ/mol)=-3 884.4 kJ≈-3 880 kJ (2)从4题已知CH4的燃烧热为-889.6 kJ/mol,与之相比,燃烧相同物质的量的C2H2放出的热量多. 6. 写出NH3燃烧的热化学方程式NH3 (g)+5/4O2 (g) == NO2 (g)+3/2H2O(g) 将题中(1)式乘以3/2,得: 3/2H2 (g)+3/4O2 (g) == 3/2H2O(g) 3/2H1=3/2×(-241.8 kJ/mol) =-362.7 kJ/mol 将题中(2)式照写: 1/2N2 (g)+O2 (g) == NO2 (g) H2=+33.9 kJ/mol 将题中(3)式反写,得NH3 (g) == 1/2N2 (g)+3/2H2 (g) -H3=46.0 kJ/mol 再将改写后的3式相加,得: 2 7. 已知1 kg 人体脂肪储存32 200 kJ 能量,行走1 km 消耗170 kJ,求每天行走5 km,1年因此而消耗的脂肪量: 170 kJ/km×5 km/d×365 d÷32 200 kJ/kg=9.64 kg 8. 此人脂肪储存的能量为4.2×105 kJ.快速奔跑1 km 要消耗420 kJ 能量,此人脂肪可以维持奔跑的距离为:4.2×105 kJ÷420 kJ/km=1 000 km 9. 1 t 煤燃烧放热2.9×107 kJ 50 t 水由20 ℃升温至100 ℃,温差100 ℃-20 ℃=80 ℃,此时需吸热: 50×103 kg×80 ℃×4.184 kJ/(kg℃)=1.673 6×107 kJ 锅炉的热效率=(1.673 6×107 kJ÷2.9×107 kJ)×100% =57.7% 10. 各种塑料可回收的能量分别是: 耐纶5 m3×4.2×104 kJ/m3=21×104 kJ 聚氯乙烯50 m3×1.6×104 kJ/m3=80×104 kJ 丙烯酸类塑料 5 m3×1.8×104

《选修4化学反应原理》焓变知识点总结

【 一、焓变、反应热 要点一:反应热(焓变)的概念及表示方法 化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量来描述,叫做反应热,又称焓变,符号为ΔH,单位为kJ/mol,规定放热反应的ΔH为“—”,吸热反应的ΔH为“+”。 特别提醒: (1)描述此概念时,无论是用“反应热”、“焓变”或“ ΔH”表示,其后所用的数值必须带“+”或“—”。 (2)单位是kJ/mol,而不是kJ,热量的单位是kJ。 (3)在比较大小时,所带“+”“—”符号均参入比较。 要点二:放热反应和吸热反应 1.放热反应的ΔH为“—”或ΔH<0 ;吸热反应的ΔH为“+”或ΔH >0 ?H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量) ?H=E(反应物的键能)-E(生成物的键能) 2.常见的放热反应和吸热反应 ①放热反应:活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应。 ②吸热反应:多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应 3.需要加热的反应,不一定是吸热反应;不需要加热的反应,不一定是放热反应 4.通过反应是放热还是吸热,可用来比较反应物和生成物的相对稳定性。 如C(石墨,s)C(金刚石,s)△H3= +1.9kJ/mol,该反应为吸热反应,金刚石的能量高,石墨比金属石稳定。 二、热化学方程式的书写 书写热化学方程式时,除了遵循化学方程式的书写要求外,还要注意以下几点: 1.反应物和生成物的聚集状态不同,反应热的数值和符号可能不同,因此必须注明反应物和生成物的聚集状态,用s、l、g分别表示固体、液体和气体,而不标“↓、↑”。 2.△H只能写在热化学方程式的右边,用空格隔开,△H值“—” 表示放热反应,△H值“+”表示吸热反应;单位为“kJ/mol”。 3.热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子数或原子数,因此,化学计量数可以是整数,也可以是分数。 4.△H的值要与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应,如果化学计量数加倍,△H也要加倍。 5.正反应若为放热反应,则其逆反应必为吸热反应,二者△H的数值相等而符号相反。 三、燃烧热、中和热、能源 要点一:燃烧热、中和热及其异同

高中化学选修化学反应原理知识点总结

化学选修化学反应原理复习 第一章 一、焓变反应热 1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:△H(2).单位:kJ/mol 3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示) ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数 ⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变 三、燃烧热 1.概念:25 ℃,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101 kPa ②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量:1 mol ④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol) 四、中和热 1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热。 2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为: H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=-mol 3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于mol。 4.中和热的测定实验 五、盖斯定律

鲁科版化学选修4第二章第1节 化学反应的方向教案

第二章第一节化学反应的方向 知识与技能: 1.了解焓变、熵变与反应方向的关系; 2.能通过△H-T△S及给定的△S数据定量判断反应的方向 过程与方法: 分别通过分析反应焓变与反应熵变与反应的方向,从而进一步了解影响因素以及各因素间的相互关联。 情感态度与价值观: 在分析问题中能够体会到研究的乐趣,学会如何看待事物的多面性,并最终了解热力学理论研究的重要意义。 教学重难点:理解焓变与熵变对反应方向的共同影响,根据定量关系△H-T△S及给定数据判断反应方向。 课型:新课及练习讲评课 课时安排:1课时新课2课时练习讲评 教学过程: 【导入】为了减轻汽车尾气造成的大气污染,人们提出通过2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)来处理,这一方案是否可行,反应物之间是否可以发生反应?你的依据是什么?【板书】第一节化学反应的方向 自发反应: 【教师】大家预习P35—P39,看看反应的自发性与哪些因素有关? 【学生】预习P35—P39(10分钟) 【教师】科学家根据自然界中能量有由高到低的自发性和混乱的程度有由有序到无序的规律来研究化学反应…… 【板书】一、反应焓变与反应方向 反应焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。 一般的讲,放热反应容易自发进行。 【讲解】阅读P36并思考:NH4NO3(s) 、NaOH(s)、NaC1(s)和蔗糖都能溶于水,它们的溶解过程与焓变有关吗?是什么因素决定它们的溶解能自发进行?固体溶解过程中 的共同特点是: 【板书】二、反应熵变与反应方向 1.熵:描述体系混乱度的物理量 2.符号:S 单位:J?mol-1?K-1 3.大小判据: (1)物质的混乱度:体系混乱度越大,熵值越大; (2)同一条件:不同物质的熵值不同; (3)物质的存在状态:S(g) > S(l) > S(s)。

高二化学选修4化学反应原理第四章电化学练习题

第四章电化学基础练习题 1.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示 意图如下,电解总反应:2Cu+H2O==Cu2O+H2O↑。下列说法正确的是: () A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成。 2.下列叙述不正确的是() A.铁表面镀锌,铁作阳极 B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀 C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:O2 +2H2O+4e-=4OH— D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应:2Cl一一2e一=C12↑ 3.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I 2设计成如右图所示 的原电池。下列判断不正确 ...的是() A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原 C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态 D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固定,乙中石墨电极为负极 4.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是() A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4OH- B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e=Al(OH)3↓ C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极 5.钢铁生锈过程发生如下反应:①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;③ 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是() A.反应①、②中电子转移数目相等B.反应①中氧化剂是氧气和水 C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀() 6.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化 B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率 C.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料 D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁 7.右图装置中,U型管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。 下列有关描述错误的是() A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水柱两边的液面变为左低右高 C.两试管中相同的电极反应式是:Fe-2e-Fe2+ D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀 8.茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、 Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应()

化学选修4《化学反应原理》课后习题和答案

化学选修4《化学反应原理》课后习题和答案 篇一:化学选修4《化学反应原理》课后习题和答案化学选修4《化学反应原理》课后习题和答案第一章化学反应与能量第二章第一节化学反应与能量的变化 P5习题 1.举例说明什么叫反应热,它的符号和单位是什么? 2.用物质结构的知识说明为什么有的反应吸热,有的反应放热。 3.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。 (1)1 mol N2 (g)与适量H2(g)起反应,生成NH3(g),放出92.2 kJ热量。 (2)1 mol N2 (g)与适量O2(g)起反应,生成NO2(g),吸收68 kJ热量。 (3)1 mol Cu(s)与适量O2(g)起反应,生成CuO(s),放出157 kJ热量。 (4)1 mol C(s)与适量H2O(g)起反应,生成CO(g)和H2 (g),吸收131.3 kJ热量。 (5)卫星发射时可用肼(N2H4)作燃料,1 mol N2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和H2O(l),放出622 kJ热量。 (6)汽油的重要成分是辛烷(C8H18),1 mol C8H18 (l)在O2(g)中燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出5 518 kJ热量。 4.根据下列图式,写出反应的热化学方程式。P6习题 1.举例说明什么叫反应热,它的符号和单位是什么? 1、化学反应过程中所释放或吸收的热量叫做反应热。恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变。、符号是ΔH、单位是kJ/mol或kJ?mol-1 。例如1molH2(g)燃烧,生成1molH2O(g),其反应热ΔH=-241.8kJ/mol。 2.用物质结构的知识说明为什么有的反应吸热,有的反应放热。 2、化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子。旧键断裂需要吸收能量,新键形成要放出能量。当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大,则此反应为放热反应;若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应。 P10习题 1、燃烧热数据对生产、生活有什么实际意义? 1、在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料。如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料 2、石油资源总有一天会枯竭,现在就应该寻求应对措施。目前已使用甲醇、乙醇作为汽油的代用品,这样做的好处是什么?化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻找对应措施。措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油,农牧业废料、高产作物(甘蔗、高粱、甘薯、玉米等)、速生树木(如赤杨、刺槐、桉树等),经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或

【最新】鲁科版高二化学选修4第二章第一节化学反应的方向作业题

【最新】鲁科版高二化学选修4第二章第一节化学反应的方 向作业题 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、单选题 1.下列反应中△H>0,△S>0的是 A.2Mg(s)+CO2(g)= 2MgO(s)+C(s) B.低温下能自发进行的反应:NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) C.高温下能自发进行的反应:SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g) D.任何温度下均能自发进行的反应:2H2O2(1)=2H2O(1)+O2(g) 2.下列说法正确的是: A.非自发反应在任何条件下都不能实现 B.熵增且焓减的反应一定是自发的 C.凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发反应 D.自发反应一定是熵增加的,熵减小的反应都是非自发的 3.在101kPa,任何温度下,都不可能自发进行的反应是( ) A.N 2 (g) + 3H2 (g)2NH3(g) ΔH <0 B.CaCO 3(g)CaO (s) + CO2(g) ΔH >0 C.2CO (g)2C (s) + O 2(g) ΔH >0 D.4NH 3 (g) + 5O2 (g)4NO (g) + 6H2O (g) ΔH <0 4.下列说法正确的是 A.凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的 B.常温下,C(s)+CO2(g) = 2CO(g)不能自发进行,则该反应的△H>0 C.任何能使熵值增大的过程都能自发进行 D.反应物和生成物所具有的总焓决定了反应是否能自发进行 5.在25℃、1.01×105Pa下,反应2N2O5(g)═4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ?mol﹣1能自发进行的合理解释是( ) A.该反应是分解反应B.该反应的熵增效应大于焓变效应 C.该反应是熵减反应D.该反应是放热反应 6.下列说法中正确的是 A.凡是放热反应都足自发的,吸热反应都处非自发的

《选修4 化学反应原理》知识点总结

一、焓变、反应热 要点一:反应热(焓变)的概念及表示方法 化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量来描述,叫做反应热,又称焓变,符号为ΔH,单位为kJ/mol,规定放热反应的ΔH为“—”,吸热反应的ΔH为“+”。 特别提醒:(1)描述此概念时,无论是用“反应热”、“焓变”或“ ΔH”表示,其后所用的数值必须带“+”或“—”。 (2)单位是kJ/mol,而不是kJ,热量的单位是kJ。 (3)在比较大小时,所带“+”“—”符号均参入比较。 要点二:放热反应和吸热反应 1.放热反应的ΔH为“—”或ΔH<0 ;吸热反应的ΔH为“+”或ΔH >0 ?H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量) ?H=E(反应物的键能)-E(生成物的键能) 2.常见的放热反应和吸热反应 ①放热反应:活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应。 ②吸热反应:多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应 3.需要加热的反应,不一定是吸热反应;不需要加热的反应,不一定是放热反应 4.通过反应是放热还是吸热,可用来比较反应物和生成物的相对稳定性。 如C(石墨,s)C(金刚石,s)△H3= +1.9kJ/mol,该反应为吸热反应,金刚石的能量高,石墨比金属石稳定。 二、热化学方程式的书写 书写热化学方程式时,除了遵循化学方程式的书写要求外,还要注意以下几点: 1.反应物和生成物的聚集状态不同,反应热的数值和符号可能不同,因此必须注明反应物和生成物的聚集状态,用s、l、g分别表示固体、液体和气体,而不标“↓、↑”。 2.△H只能写在热化学方程式的右边,用空格隔开,△H值“—” 表示放热反应,△H值“+”表示吸热反应;单位为“kJ/mol”。 3.热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子数或原子数,因此,化学计量数可以是整数,也可以是分数。 4.△H的值要与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应,如果化学计量数加倍,△H 也要加倍。 5.正反应若为放热反应,则其逆反应必为吸热反应,二者△H的数值相等而符号相反。 三、燃烧热、中和热、能源 要点一:燃烧热、中和热及其异同

化学反应进行的方向及判断依据

课题:化学反应进行的方向及判断依据 设计者:浙江省磐安中学周岚岚 2010年6月1日 设计意图:让学生先从生活中的自发过程实例出发,展示有关情境图片,指出自发过程是“在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的过程。”从中得出自发过程能发生的规律:1、能量趋于“最低”的趋势2、“有序”变为“无序”的规律。然后请学生找能自发进行的反应,同时介绍几个吸热反应,从所举的例子中找到影响化学反应自发进行因素:1、能量降低- 放热反应(焓变△H<0)2、混乱度增大(熵变△S

化学选修4化学反应原理 教师用书(DOC)

《化学反应原理》教师参考书 说明 本书是根据中华人民共和国教育部制订的《普通高中化学课程标准(实验)》和《普通高中课程标准实验教科书化学选修4化学反应原理》的内容和要求编写的,供高中化学教师参考。 根据课程标准,《化学反应原理》课程要求学生学习化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡以及溶液中的离子平衡等内容,并要求达到以下学习目标: 1. 认识化学变化所遵循的基本原理,初步形成关于物质变化的正确观念; 2. 了解化学反应中能量转化所遵循的规律,知道化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用; 3. 赞赏运用化学反应原理合成新物质对科学技术和人类社会文明所起的重要作用,能对生产、生活和自然界中的有关化学变化现象进行合理的解释; 4. 增强探索化学反应原理的兴趣,树立学习和研究化学的志向。 《化学反应原理》课程共36课时,各章的课时分配建议如下: 绪论 1课时 第一章 6课时 第二章 11课时 第三章 10课时 第四章 6课时 复习 2课时 本书按章编排,每章分为“本章说明”、“教学建议”和“教学资源”三部分。 “本章说明”包括教学目标、内容分析和课时分配建议等。教学目标反映知识与技能、过程与方法和情感态度与价值观几方面的教学目的要求。内容分析主要说明本章教材的内容及其在教学中的地位和功能、知识间的逻辑关系以及教材的特点。课时分配建议可供教师安排课时参考。 教学建议分节编排,包括本节的教学目标、教学重点、难点、教学设计的思路、活动建议、问题交流和习题参考等部分。活动建议主要是对如何组织实验、科学探究和调查研究等教学活动的建议。问题交流主要介绍“学与问”、“思考与交流”的设计意图或对栏目活动的组织提出建议,有些还给出了相应的参考答案。习题参考包括提示、参考答案以及补充习题等。教学资源主要编入一些本章教材的注释或疑难问题的解答,及与本章内容有关的原理拓展、科技信息、化学史、国内外化学与化工生产中的某些新成就等。这些内容意在帮助教师理解和掌握教材,一般不宜对学生讲授,以免增加学生的负担。 应该指出的是,教参是供教师备课时参考的,而采用什么教学方法,应该由教师根据具体情况决定。 本书编写者:何少华、裴群、金仲呜、冷燕平、黄明建(按编写顺序)

化学反应进行的方向练习题

2011-2012学年高二化学选修4(人教版)同步练习第二章 第四节化学反应进行的方向 一.教学内容: 化学反应进行的方向 二.重点、难点: 1.能利用焓变和熵变说明反应进行的方向 2.熵判据既是本节的重点,也是难点 三.具体内容: (一)自发过程和自发反应 1.自发过程 2.自发反应 3.举例 (二)反应熵变与反应方向 1.熵 2.熵变 3.反应的自发过程与熵变 (三)焓变与熵变对反应方向的共同影响 1.焓和熵的关系 2.焓变和熵变的影响 3.化学反应方向的判据 4.对反应方向判据的讨论 【典型例题】 [例1]试判断用于汽车净化的一个反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在298K、100kPa下能否自发进行? 已知:在298K、100kPa下该反应的△H=-113.0kJ·mol-1, △S=-145.3J·mol-1·K-1

答案:可以自发进行。 解析:考察利用公式计算判断自发反应过程。 [例2]已知在298.15K、100kPa下石灰石分解反应: CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.3kJ·mol-1△S=+160.4J·mol-1·K-1,试判断反应的自发性及自发进行的最低温度。 答案:非自发反应;1112K。 解析:考察基本公式的转化应用。 [例3]碳铵「(NH4)2CO3」在室温下就能自发的分解产生氨气,对其说法中正确的是() A.碳铵分解是因为生成易挥发的气体,使体系的熵增大 B.碳铵分解是因为外界给予了能量 C.碳铵分解是吸热反应,根据能量判断不能自发分解 D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解 答案:A 解析:考察反应方向的基本判断。 [例4]下列过程属于熵增加的是() A.一定条件下,水由气态变成液态 B.高温高压条件下使石墨转变成金刚石 C.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) D.散落的火柴的无序排列 答案:CD 解析:有关熵的判断。 [例5]下列反应是自发进行的吸热反应的是() A.NaOH+HCl=NaCl+H2O B.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) C.2CO+O2点燃 2CO2 D.C(s)+H2O(g)高温 CO(g)+H2(g)

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