第四节 化学反应进行的方向 【情节创设】汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃烧所产生的一氧化碳, 它们是现代城市中的大气污染物,为了减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾 气:2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g) ,你能否判断这一方案是否可行?理论依 据是什么? 【问题设计】 1、 自发过程和自发反应的定义。 2、以下反应是否自发,它们有没有共同点?归纳焓判据(焓减原理)的内容。 【提示】焓 是指单位质量的物质所含的全部热能。焓变即物质焓的变化量。 NaOH(aq) + HCl(aq)= NaCl(aq) + H2O(aq) 2Na(s)+ 2H2O(l)= 2NaOH(aq) + H2(g) ; Al(s) + HCl(aq) = AlCl3(aq) + H2(g) ; CaO(s) + H2O(l)= Ca(OH)2(aq) 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-824 kJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) 2、 硝酸铵溶于水要吸热;室温下冰块自动融化;墨水扩散; Ba(OH)2· 8H2O + 2NH4Cl = BaCl2 + 2NH3 + H2O (NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H= +74.9kJ/mol 以上自发过程或反应的共同点是什么?归纳熵判据(熵增原理)的内容. 【反应熵变△ S=产物总熵-反应物总熵熵值】 3、判断气态、 液态、 固态的熵值的大小;以及物质的量多少与熵值大小的关系。 4、 分别从焓判据和熵判据判断 3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-824 kJ/mol 能否自发进行。 5、阅读 P36 页,科学视野,寻找化学反应进行方向的最终判据。 6、下列说法不正确的是( ) A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素,多数能自发进行的反应都是放热反应。 B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值,其体系的混乱程度越大,熵值越大。 C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热 D. 一个反应能否自发进行,与焓变和熵变的共同影响有关 1 7、碳酸铵(NH4)2CO3 在室温下就能自发地分解产生氨气,对其说法中正确的是( ) A、其分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大; B、其分解是因为外界给予了能量; C、其分解是吸热反应,据焓判据能自发分解; D、碳酸盐都不稳定,都能自发分解。 8、下列反应中,熵减小的是( ) A. (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) B. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) C. MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) D. 2CO(g)=2C(s)+O2(g) 9、依据复合判据判断处理汽车尾气反应能否自发进行? 2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g) , -1 -1 -1 已知,298K、101KPa 下,该反应△H = - 113.0 KJ·mol ,△S = -143.5 J·mol ·K 【提示:该反应速率极慢,需要使用催化剂来加速反应。