|
化学在与物理学、生物学、地理学、天文学等学科的相互渗透中，得到了迅速的发展，也推动了其他学科和技术的发展。小编准备了高二化学反应进行的方向知识点，希望你喜欢。 一. 教学内容：化学反应进行的方向 二. 教学目标： 了解焓、熵的概念，了解反应的焓变和反应的熵变的含义 能初步用化学反应的焓变与熵变的计算来分析判断化学反应的进行方向 三. 教学重点、难点： 用化学反应的焓变与熵变的计算来分析判断化学反应的进行方向 四. 教学过程： 科学家根据反应体系中存在着力图使自身能量趋于最低和有序变为无序的自然现象，对于化学反应进行的方向，提出了互相关联的能量判据和熵判据，即凡是能够使反应体系能量降低、熵增大的反应方向，就是化学反应容易进行的方向。但对于一个具体的反应，需应用两个判据综合进行分析，不能片面地做结论。 (一)自发过程与非自发过程： 不借助外力可以自动进行的过程称为自发过程，而必须在外力的作用下才能进行的过程为非自发过程。 说明： 1、体系有着趋于从能量高的状态变为能量低的状态的过程，此时体系对外界做功或放出能量?D?D这一经验规律就是能量判据。能量判据又称焓判据，即△H 0的反应有自发进行的倾向，焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。 2、多数能自发进行的化学反应是放热反应。即反应物的总能量大于生成物的总能量。但并不是放热反应都能自发进行，也不是讲吸热反应就不能自发进行。某些吸热反应也能自发进行，如氯化铵与氢氧化钡晶体的反应，还有一些吸热反应在高温下也能自发进行。 3、混乱度：表示体系的不规则或无序状态。?D?D混乱度的增加意味着体系变得更加无序。熵是热力学上用来表示混乱度的状态函数，符号为S，单位为：J?mol-1?K-1。?D?D体系的无序性越高，即混乱度越高，熵值就越大。 4、在相同条件下，不同物质的熵值不同，同一物质在不同状态时的熵值大小也不一样，一般而言：固态时熵值最小，气态时熵值最大。 5、熵变：化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在混乱度的变化，叫做熵变，符号：△S △S=S产物-S反应物。在密闭条件下，体系由有序自发地转变为无序的倾向?D?D熵增 6、自发过程的熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，是判断化学反应方向的另一判据?D?D熵判据。 7、判断某一反应能否自发进行，要研究分析：焓判据和熵判据对反应方向的共同影响。 (二)化学反应进行的方向： 在一定的条件下，一个化学反应能否自发进行，既可能与反应的焓变有关，又可能与反应的熵变有关。在温度、压力一定的条件下，化学反应的方向是熵变和焓变共同影响的结果，反应的判据是：DH-TDS(T为热力学温度，均为正值)。 DH-TDS0，反应能自发进行; DH-TDS=0，反应达到平衡状态; DH-TDS0，反应不能自发进行。 即：在温度、压力一定的条件下，自发反应总是向DH-TDS0的方向进行，直至达到平衡状态。 说明： 1、在判断反应的方向时，应同时考虑焓变和熵变这两个因素。 2、在温度、压强一定的条件下，化学反应自发进行的方向的判据是： △G = △H-T△S 其中：G 叫作吉布斯自由能。则： △G = △H -T△S 0 反应能自发进行 △G = △H -T△S =0 反应达到平衡状态 △G = △H-T△S 0 反应不能自发进行 3、在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向。放热反应的焓变小于零，熵增加反应的熵变大于零，都对DH-TDS0作出贡献，因此，放热和熵增加有利于反应自发进行。即放热的熵增加反应一定能自发进行，而吸热的熵减小反应一定不能自发进行。 4、当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，可能某一因素占主导地位。焓变对反应的方向起决定性作用，DH-TDS0，常温、常压下放热反应能自发进行;熵变对反应的方向起决定性作用，则熵增较大的反应在常温常压下能自发进行。 5、当焓变和熵变的作用相反，且相差不大时，温度有可能对反应进行的方向起决定性作用，使TDS的值大于DH值，反应能够自发进行。 6、在恒温、恒压下，用DG判断化学反应在该状况时自发进行的方向可列表表示： 焓变DH | 熵变DS | △G | 反应在该状况下能否自发进行 | ＜０ | ＞０ | ＜０ | 自发进行 | ＞０ | ＜０ | ＞０ | 不自发进行 | ＞０ | ＞０ | 低温时＞０,高温时＜０ | 低温不自发,高温自发 | ＜０ | ＜０ | 低温时＜０,高温时＞０ | 低温自发,高温不自发 |
7、△H -T△S只能用于说明该反应在理论上能否在此条件下发生，是一个化学反应发生的必要条件，只是反应的可行性问题。过程的自发性只用于判断过程的方向，并不能确定该反应在此条件下是否一定会发生以及过程发生的速率。8、△H -T△S只用于一定温度和压强下的化学反应方向的判断，不能说明在其他条件下该反应的方向问题。 高二化学反应进行的方向知识点就为大家介绍到这里，希望对你有所帮助。 11.下列热化学方程式中△H的值能表示可燃物的燃烧热的是( ) A.H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol B.CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.3kJ/mol C.2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l); △H=-571.6kJ/mol D.CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g); △H=-283kJ/mol 12.已知：①1 mol H2 分子中化学键断裂时需要吸收 436kJ 的能量 ②1 mol Cl2 分子中化学键断裂时需要吸收 243kJ 的能量 ③由H原子和Cl原子形成1mol HCl分子时释放 431kJ 的能量 则下列叙述正确的是( ) A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) B.氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体，反应的△H = 183kJ/mol C.氢气和氯气反应生成 2 mol 氯化氢气体，反应的△H =-183kJ/mol D.氢气和氯气反应生成 1 mol 氯化氢气体，反应的△H =-183kJ/mol 13.白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=== P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P：a kJmol-1、P-O：b kJmol-1、P=O：c kJmol-1、O=O：d kJmol-1，根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H，其中正确的是() A. (6a+5d-4c-12b) kJmol-1 B. (4c+12b-6a-5d) kJmol-1 C. (4c+12b-4a-5d) kJmol-1 D. (4a+5d-4c-12b) kJmol-1 14.航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其方程式可表示为：2NH4ClO4N2+4H2O+Cl2+2O2△H0。下列对此反应的叙述中错误的是( ) A.上述反应属于分解反应 B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行 C.反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能 D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用 15.已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( ) A.2C2H2(g) + 5O2(g) == 4CO2(g) + 2H2O(l);△H = -4b KJ/mol B.C2H2(g) + 5/2O2(g) == 2CO2(g) + H2O(l);△H = 2b KJ/mol C.2C2H2(g) + 5O2(g) == 4CO2(g) + 2H2O(l);△H = -2b KJ/mol D.2C2H2(g) + 5O2(g) == 4CO2(g) + 2H2O(l);△H = b KJ/mol 16. 将V1 mL 1.00 molL-1HCl溶液V2 mL未知浓度的 NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如右图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL)。下列叙述正确的是( ) A.做该实验时环境温度为22 ℃ B.该实验表明化学能可以转化为热能 C.NaOH溶液的浓度约是1.00 molL-1 D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应 二、填空题 16.在25℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，则该反应的热化学方程式应为 。 17.由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ，写出该反应的热化学方程式____________________________________。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ，则反应2H2(g)+ O2(g) === 2H2O(l)的△H=_______________，氢气的燃烧热为_______________。 (2)已知0.5 mol甲烷与0.5 mol水蒸气在t ℃.p kPa时，完全反应生成一氧化碳和氢气，吸收了a kJ热量，该反应的热化学方程式是： 。 18.2023年盖斯指出：若是一个反应可以分几步进行，则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生时的反应热相同。请回答： ⑴ 已知热化学方程式：C(S，金刚石)+ O2(g)= CO2(g) △H = -395.41KJ/mol C(S，石墨)+ O2(g)= CO2(g) △H = -393.51KJ/mol 则金刚石转化为石墨的热化学方程式为____________________，由热化学方程式看来更稳定的碳的同素异形体是____________________ ⑵ 燃烧3.1g白磷比燃烧3.1g红磷放出的热量多1.839KJ，则白磷转化为红磷的热化学方程式是____________________________，相同温度下，能量状态最低的是__________。 19.在火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂H2O2，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出大量的热量。已知0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65KJ的热量。 (1)写出肼和过氧化氢的结构式 肼______ ___，过氧化氢______ (2)上述反应应用于火箭推进剂，除释放出大量热量和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是_____________________ _________。 (3)写出肼和双氧水反应的热化学方程式_____________________________。 (4)已知H2O(l)==H2O(g);△H=+44KJ/mol，则16g液态肼与足量双氧水反应生成氮气和液态水时，放出的热量是_________________。 (5)已知N2(g) + 2O2(g) == 2NO2(g);△H=+67.7KJ/mol， N2H4(g) + O2(g) == N2(g)+2H2O(g);△H= -534KJ/mol， 则肼与NO2完全反应的热化学方程式为_______________________________。 20.(08全国Ⅱ)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。 根据上图回答下列问题： (1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式_________________________________。 (2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式_________________ ____ (3)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的△H3=_________，P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4______△H3(填大于、小于或等于)。 高中是人生中的关键阶段，大家一定要好好把握高中，编辑老师为大家整理的高二化学反应与能量的变化课时训练题，希望大家喜欢。 | 
