如何做化學反應研究

① 化學反應工程的研究內容

化學反應工程的研究內容主要包括以下幾個方面：
①研究化學反應規律，建立反應動力學模型亦即對所研究的化學反應，以簡化的或近似的數學表達式來表述反應速率和選擇率與溫度和濃度等的關系。這本來是物理化學的研究領域，但是化學反應工程工作者由於工業實踐的需要，在這方面也進行了大量的工作。不同之處是，化學反應工程工作者著重於建立反應速率的定量關系式，而且更多地依賴於實驗測定和數據關聯。多年來，已發展了一整套動力學實驗研究方法，其中包括各種實驗用反應器的使用、實驗數據的統計處理方法和實驗規劃方法等。 ②研究反應器的傳遞規律,建立反應器傳遞模型亦即對各類常用的反應器內的流動、傳熱和傳質等過程進行理論和實驗研究，並力求以數學式予以表達。由於傳遞過程只是物理的,所以研究時可以避免化學反應,用廉價的模擬物系（如空氣、水、砂子等）代替實際反應物系進行實驗。這種實驗常稱為冷態模擬實驗，簡稱冷模實驗。傳遞過程的規律可能因設備尺寸而異，冷模實驗所採用的設備應是一系列不同尺寸的裝置；為可靠起見，所用設備甚至還包括與工業規模相仿的大型實驗裝置。各類反應器內的傳遞過程大都比較復雜，有待更深入地去研究。 ③研究反應器內傳遞過程對反應結果的影響對一個特定反應器內進行的特定的化學反應過程，在其反應動力學模型和反應器傳遞模型都已確定的條件下，將這些數學模型與物料衡算、熱量衡算等方程聯立求解，就可以預測反應結果和反應器操作性能。由於實際工業反應過程的復雜性，至今尚不能對所有工業反應過程都建立可供實用的反應動力學模型和反應器傳遞模型。因此，進行化學反應工程的理論研究時，概括性地提出若干個典型的傳遞過程。例如：伴隨著流動發生的各種不同的混合，如返混、微觀混合、滴際混合等；反應過程中的傳質和傳熱，包括反應相外傳質和傳熱（傳質和反應相繼發生）和反應相內傳質和傳熱(反應和傳質同時進行)。然後，對各個典型傳遞過程逐個地進行研究，忽略其他因素，單獨地考察其對不同類型反應結果的影響。例如，對反應相外的傳質，理論研究得出其判據為達姆科勒數Dα，並已導出當Dα取不同值時外部傳質對反應結果的影響程度。同樣，對反應相內的傳質，也得出了相應的判據西勒模數 φ。這些理論研究成果構成了本學科內容的重要組成部分。這些成果一般並不一定能夠直接用於反應器的設計，但是對於分析判斷卻有重要的指導意義。

② 如何做好化學實驗

具體來說，家中進行實驗研究時，主要關注以下幾個方面的安全：

防止中毒家庭實驗中，有些與食用相關。千萬不要認為用的是本身是一些可以食用的物質，就沒有危險性。比如即使是食用色素，食用過量同樣會造成傷害。
防止腐蝕很多化學葯品對皮膚有腐蝕作用。孩子的皮膚又比較嬌嫩，更容易受到傷害。用到酸、鹼、重金屬等物質的時候，要主要不要接觸皮膚。由於孩子操作本身不是很規范，並且容易失手，因此遇到進行實驗時，最好戴塑料手套。
防止爆炸化學反應往往比較劇烈，量稍微較大，就會發生爆炸。所以一定要注意。即使是氣球的爆炸，也可能傷及眼睛等器官，因此必悔梁做須預防。家長在實驗之前，應該對葯品的用量心中有數，遇到可能爆炸的情況，要做好保護措施，比如帶護目鏡等。
防止火災化學實驗中可能要用到火，而家裡渣羨又有非常多的可燃物質。所以大家在這個方面做好准備。要將實驗安排在離其他物品碧衡相對遠的地方，並准備好滅火器，沒有滅火器，就要准備好水，濕抹布等。

③ 化學反應原理的教學要注意哪些問題

1）明確《化學反應原理》模塊的設置目的

「化學反應原理」是為了對化學反應原理感興趣的學生開設的選修模塊,以滿足不同學生學習和發展的需求.人類在探索自然規律造福社會的歷程中,大量利用化學反應獲得人類所需要的新物質以及利用化學反應獲得能量.化學反應原理就是人類在研究大量化學反應本質的基礎上,總結得到的關於化學反應的一般規律.「化學反應原理」模塊通過研究化學反應與能量、化學反應速率、化學平衡以及溶液中的離子平衡等內容,探究諸如如何選擇燃料、人類如何解決能源危機、如何確定合成氨反應條件等問題.通過本課程模塊的學習,學生應主要在以下幾個方面得到發展：

l. 認識化學變化所遵循的基本原理,初步形成關於物質變化的正確觀念；

2. 了解化學反應中能模弊侍量轉化所遵循的規律,知道化學反應原理在生產、生活和科學研究中的應用；

3. 贊賞運用化學反應原理合成新物質對科學技術和人類社會文明所起的重要作用,能對生產、生活和自然界中的有關化學變化現象進行卜嘩合理的解釋；

4.增強探索化學反應原理的興趣,樹立學習和研究化學的志向.

（2）合理設計教學內容

化學反應原理是人類總結得到的關於化學反應的一般規律,涉及化學反應的能量轉化、方向、限度、速率以及機理等方面的問題,因此「化學反應原理」 設置了「化學反應與能量」、「化學反應速率和化學平衡」以及「溶液中的離子平衡」三個主題.「化學反應與能旦吵量」研究化學反應中能量轉化所遵循的規律,包括化學能與熱能、化學能與電能的轉化以及化學對解決人類能源問題的重要貢獻等內容.「化學反應速率和化學平衡」研究化學反應發生的方向、限度和速率所遵循的規律,包括化學反應速率的含義及影響化學反應速率的因素、化學平衡的含義及影響化學平衡的因素、判斷化學反應方向的依據等.「溶液中的離子平衡」著重介紹化學平衡原理的一些應用,包括弱電解質的電離平衡、鹽類的水解以及沉澱溶解平衡等.

本模塊教學內容的設計要考慮以下幾點：一是為有志於從事化學及其相關專業的學生提供較為完整和系統的化學反應原理相關知識,為他們將來進一步學習化學打好基礎；二是在化學反應原理中選擇一些能培養學生科學探究能力的內容,促進學生科學素養的提高；三是引入一些能幫助學生深刻認識化學反應原理的概念；四是考慮與高中化學必修課程以及義務教育化學(或科學)課程的銜接.

（3）把握好本模塊的教學要求

學習本模塊的主要目的是讓學生通過科學探究獲得對化學反應所遵循的一般原理即化學反應本質的認識,增進對科學探究的理解,增強探索化學反應原理的興趣,贊賞運用化學反應原理合成新物質對科學技術和人類文明發揮的重大作用,樹立學習和研究化學的志向.各主題的教學要求說明如下.

①「化學反應與能量」的教學要求

本主題的學習必須達到義務教育化學課程在「化學與社會發展」中提出的「認識燃料燃燒的重要性,了解氫氣、天然氣(或沼氣)、石油液化氣、酒精、汽油和煤等燃料對環境的影響,懂得選擇對環境污染較小的燃料」以及「知道化石燃料(煤、石油、天然氣)是人類社會重要的自然資源」要求,或者達到科學(7—9年級)課程在「能與能源」中提出的「列舉能的多種形式」、「舉例說明化學能與內能的轉化,認識燃料的熱值」以及「了解世界和我國的能源狀況,調查過度開發不可再生能源帶來的社會問題,認識能源的合理利用和開發與可持續發展戰略的關系」等要求,還要先學習完普通高中化學必修模塊.盡管本主題與高中化學必修課程化學2模塊中的第2個主題名稱相同,但兩者的內容有所不同,前者的要求也明顯高出後者.例如,在化學2中對化學能與熱能、化學能與電能的轉化只需要了解一些常見的實例,而對發生能量轉化的化學反應本質則在選修模塊中提出要求.具體地說,對於原電池反應,化學2的最低標準是只要求知道發生的化學反應是什麼,能寫出所發生的化學反應總方程式即可；而本主題則要求不僅要知道發生的化學反應是什麼,而且要知道發生的電極反應是什麼,要能寫出相關的電極反應方程式.

「化學反應與能量」主要包括三個方面內容：—是研究化學能與熱能的相互轉化,二是研究化學能與電能的相互轉化,三是研究化學能與其他形式能量相互轉化的現實意義.

對於化學能與熱能的相互轉化,標准要求學生能從本質上了解化學能與其他形式的能量之間發生轉化的原因,如標准要求學生「了解化學反應中能量轉化的原因」、「了解反應熱和焓變的涵義」、「了解原電池和電解池的工作原理」、「能解釋金屬發生電化學腐蝕的原因」等.關於化學反應的焓變,並不要求從給予焓准確定義後再給出規范的焓變的定義,而只是要求能從焓變了解反應熱.

電化學及其相關知識是本主題的一個重要內容.標准從化學能與電能之間相互轉化的角度對原電池、電解的原理及其應用提出了要求,從這個角度提出電化學及其相關知識主要基於電化學的貢獻可能是解決能源危機中的能量存貯問題.這部分內容涉及到原電池和電解池的工作原理,正確寫出電極反應和電池反應方程式,了解常見化學電源的種類及其工作原理,解釋金屬發生電化學腐蝕的原因等.

內容標准中包含了許多研究化學能與其他形式能量相互轉化的現實意義的條目,它們更多地側重於體現過程與方法以及情感態度與價值觀等課程目標.這些內容有些是從學生生活經驗出發的,如「通過查閱資料說明能源是人類生存和發展的重要基礎,了解化學在解決能源危機中的重要作用.知道節約能源、提高能量利用效率的實際意義」,「認識化學能與電能相互轉化的實際意義及其重要應用」,「認識金屬腐蝕的危害,通過實驗探究防止金屬腐蝕的措施」等,處理好這些內容有利於實現全面提高學生科學素養等化學課程理念.

本主題提供的十項活動與探究建議中,有些源自學生已有的生活經驗,例如,「調查市場常見化學電池的種類,討論它們的工作原理、生產工藝和回收價值」.該活動可引導學生從化學的視角審視這些他們過去熟視無睹的問題,有助於學生認識化學與人類生活的密切關系,在活動中不斷學習相關的化學學科問題,增進學生的社會責任感,增強運用化學學科知識解決實際問題的參與意識,提高學生的決策能力.還有一些課題則源自「化學反應與能量」對未來社會的可能貢獻.例如「討論：太陽能儲存和利用的途徑」這一活動,就是基於對太陽能是未來主要能源的思考,通過各種探究活動讓學生體驗化學在解決這一問題中的重要作用.還有一些探究活動則具有較濃的學科特點,例如「實驗探究：電能與化學能的相互轉化」.上述活動能有力地促進學生科學探究素養的提高.

②「化學反應速率和化學平衡」主題的教學要求

在化學2模塊中,提出了要「通過實驗認識化學反應的速率和化學反應的限度」,要「了解控制反應條件在生產和科學研究中的作用」,也就是說在化學2中只要求學生能定性地認識到化學反應有快有慢,知道反應條件對化學反應快慢的影響結果,知道有許多化學反應的反應物不能完全轉化為生成物,這是學習「化學反應速率和化學平衡」的基礎.

本主題著重從三個方面研究化學反應速率和化學平衡：一是研究化學反應速率和化學平衡及其影響因素的本質原因；二是從定量角度去研究化學反應速率和化學平衡；三是研究平衡與速率理論在生活、生產和科學研究中的實際應用.

本主題對於化學反應速率的要求建立在化學2的基礎上,研究化學反應速率的定量表達,通過活化能研究,運用相關理論(如有效碰撞理論、過渡狀態理論等)對影響化學反應速率的各種因素進行理論解釋,並還對化學反應速率的測定提出了明確要求.

化學反應的方向一直是中學化學教學中被忽視的問題,在標准中本主題特別增加了關於化學反應方向的條目.化學反應方向比較容易理解,但是對其本質原因卻難以把握.標准提出「能用焓變和熵變說明化學反應的方向」,僅僅要求學生知道化學反應發生的總趨向是體系能量降低和熵的增加.基於這一階段的學生的相關數學物理知識,要求他們准確地給出熵的定義是不可能的,所以標准並不要求給熵下定義,只要求學生知道熵是判斷化學反應方向的重要依據.

關於化學平衡,標准要求學生能夠描述其建立過程,通過探究外界條件對化學平衡的影響獲得化學平衡移動原理,並能加以應用.對於化學平衡狀態的定量描述,標准提出要求學生知道化學平衡常數的涵義,對與化學平衡相關的計算則限制在計算反應物轉化率.

本主題提供了八項活動與探究建議,這些活動與探究建議都具有非常好的探究性.其中有用於建立相關概念的學科性較強的科學探究活動,如「濃度、溫度對硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應速率的影響」、「溫度、濃度對溴離子與銅離子配位平衡的影響」等,設計並讓學生完成這些探究活動,對發展學生的邏輯思維能力非常有利.還有一些活動與探究建議則來自學生生活,如「溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響」,是一個課題研究性的家庭實驗,學生完全可以提出相關的研究報告,這對於學生深入研究酶催化劑的催化特點非常有益.在活動與探究建議中,有一些綜合了速率和平衡原理,涉及這些原理的合理應用,如「合成氨反應條件選擇的依據」,該問題的討論要求學生將所學知識應用於生產實際之中,增進學生對化學反應原理的合理應用能促進人類社會文明發展的了解.

③「溶液中的離子平衡」主題的教學要求

本主題的知識基礎是義務教育階段化學(或科學)課程、高中階段必修課程化學1、化學2中相關的元素化合物知識,以及本模塊主題2中化學平衡方面的理論知識.

離子平衡廣泛存在或應用於生產、生活的方方面面,人體體液就是一個復雜的離子平衡體系.化學平衡原理應用於解決溶液中的離子平衡問題是本主題的主要內容,涉及到的溶液中的平衡體系主要是電離平衡和沉澱溶解平衡,此外,還介紹了在生產、科研等領域有著重要應用的溶液pH.

電離平衡和溶液pH是本主題內容標準的重點.電離平衡主要涉及到弱電解質的電離、鹽類的水解以及水的電離等,這部分內容需要了解這些平衡建立的原因、影響這些平衡的因素等等.如對於弱酸的電離,需要知道弱酸的電離受到弱酸自身的性質、外界條件(如濃度、溫度)等因素的影響,還要了解判斷弱酸酸強度的依據.標准對於酸和鹼的定義用酸鹼電離理論給出,這既是對義務教育化學課程相關知識的一個升華,又是對酸、鹼知識的系統總結.

標准對溶液的pH從引入的意義、測定以及簡單計算都作了具體的要求,建議學生學會使用pH試紙以及採用pH計測定溶液的pH,對於溶液pH計算,只要求計算強酸溶液、強鹼溶液以及涉及這兩者反應後混合液的pH.關於水的離子積常數,一是知道其影響因素,二是知道溶液酸鹼性判斷的標准,三是在有關溶液的pH計算中將會運用到水的離子積常數.

標准對於沉澱溶解平衡僅僅要求定性地描述,知道沉澱轉化的本質.

本主題提供了五項活動與探究建議,活動與探究建議內容豐富、形式多樣,探究性較強.其中有些是在教學中多年使用的探究活動,如「測定不同鹽溶液的pH,說明這些鹽溶液呈酸性、中性或鹼性的原因」,該活動用於建立鹽類水解的概念非常經典.此外,本主題還選編了部分新的活動,如「用pH計測定中和反應過程中溶液pH的變化,繪制滴定曲線」,不僅可以強化對pH的認識,而且有利於發展學生分析、處理數據的能力；活動「查閱資料並交流：含氟牙膏預防齲齒的化學原理,提出加氟預防齲齒需要注意的問題」,源自學生日常生活,具有很強的現實性,有利於激發學生的學習興趣,強化學生對化學科學與生產、生活聯系的認識.

（4）選擇恰當的教學方法和策略

「化學反應原理」揭示了化學反應的本質規律,是基礎理論模塊之一.由於高中化學課程不再是學科中心課程,而且課程分為若乾的模塊,原先基礎理論在中學化學知識結構中的核心和主幹地位有所削弱.但是,化學反應原理在高中化學課程中所起的作用並沒有發生本質變化,它能幫助學生深入理解元素化合物知識,能促進學生的化學反應知識系統化、結構化,能幫助學生發展邏輯推理能力,提高學生的科學素養,同時通過探究活動和專題研究等豐富的學習活動,能培養學生科學探究能力.因此在教學本模塊時,需要重視選用以下教學方法和策略,以促進學生通過合作學習、探究學習等學習方式展開學習.

①重視運用邏輯推理,凸現原理形成過程

化學反應原理是重要的化學基礎理論之一,它具有較嚴密的邏輯性.化學反應原理是人們通過對大量化學反應的觀察、比較、分析、綜合、抽象、概括等思維過程形成的適用於幾乎所有化學反應的普遍規律,這些原理的形成是由特殊到一般、由具體到抽象、由現象到本質的認識過程,是在這種由感性認識到理性認識的不斷循環所進行的歸納、演繹等邏輯推理過程中逐漸產生的.因此在教學中應抓住本模塊內容的基本特徵,充分運用邏輯推理,重視創設歸納化學反應原理的過程以及運用相關原理解決問題的演繹過程.歸納和演繹是辯證統一的,歸納思維是從特殊到一般的過程,而演繹思維則是從一般到特殊的過程.在化學反應原理模塊的教學中,既要重視通過大量實例採用歸納法得到一般規律性結論,還要重視採用演繹法進行推理判斷,達到深化對過程本質認識的目的.

②重視運用直觀手段,創設良好學習情境

化學反應原理比較抽象.因此通過實驗、圖像、表格、多媒體課件、錄像等常見的直觀教學手段,將化學原理具體化、形象化、直觀化,有利於啟發學生的思維,完成由感性認識向理性認識的飛躍.

③重視理論聯系實際,培養良好學習興趣

化學反應原理理論性很強,在高中化學課程中「化學反應原理」又獨立為一個模塊,在教學中更容易忽視理論與實際的聯系,陷入到從理論到理論的教學誤區中,導致學生逐漸喪失學習化學的興趣.所以,在本模塊的學習中要特別注意與實際的聯系,激發學生的學習興趣.如在「化學反應與能量」主題中,可以聯系能源、電池、金屬腐蝕等內容；在「化學反應速率和化學平衡」主題中,可以聯系合成氨以及接觸法制硫酸等化學工業生產條件的選擇、酶催化劑催化特點的研究等內容；在「溶液中的離子平衡」主題中,可以聯系發酵粉發酵原理、人體體液中的離子平衡等內容.

④精心設計問題情境,發展學生探究能力

化學反應原理部分可以設計為探究性問題情境的內容很多,有些內容還可以讓學生自己設計課題展開研究,通過對這些問題情境的設計和研究,可以有效地發展學生收集、加工、使用和傳播信息的能力.探究學習能讓學生的學習過程充滿創新的刺激,在促進學生創造性獲取新知識的同時,強化對學生科學探究能力的培養,使學生進一步認識科學探究的一般步驟,對學生的創造性思維能力的培養十分有益.

④ 探究乙醛與氫氧化銅化學反應 研究性學習怎麼做 快、

你可以找帶 羥基 羧基 羰基 甲基 乙基等基團不同，但結構相似的有機物來對照實困拿雀驗。以此證明到敏搏底是哪個鍵斷裂，怎樣重新組合。從而把反應的實汪早質搞清楚。
也可以從檢驗Cu入手，Cu從+2變成+1價，化合價降低，則說明被還原了。那麼實質是乙醛的醛基被氧化（變成-COOH 羧基），也能說明反應類型是氧化反應。

⑤ 如何進行化學反應的可行性分析

化學反應進行的方向
科學家根據反應體系中存在著力圖使自身能量趨於「最低」和「有序」變為「無序」的自然現象，對於化學反應進行的方向，提出了互相關聯的能量判據和熵判據，即凡是能夠使反應體系能量降低、熵增大的反應方向，就是化學反應容易進行的方向。但對於一個具體的反應，需應用兩個判據綜合進行分析，不能片面地做結論。

（一）自發過程與非自發過程：

不藉助外力可以自動進行的過程稱為自發過程，而必須在外力的作用下才能進行的過程為非自發過程。

說明：

1、體系有著趨於從能量高的狀態變為能量低的狀態的過程，此時體系對外界做功或放出能量?D?D這一經驗規律就是能量判據。能量判據又稱焓判據，即△H< 0的反應有自發進行的傾向，焓判據是判斷化學反應進行方向的判據之一。

2、多數能自發進行的化學反應是放熱反應。即反應物的總能量大於生成物的總能量。但並不是放熱反應都能自發進行，也不是講吸熱反應就不能自發進行。某些吸熱反應也能自發進行，如氯化銨與氫氧化鋇晶體的反應，還有一些吸熱反應在高溫下也能自發進行。

3、混亂度：表示體系的不規則或無序狀態。?D?D混亂度的增加意味著體系變得更加無序。熵是熱力學上用來表示混亂度的狀態函數，符號為S，單位為：J?mol-1?K-1 。?D?D體系的無序性越高，即混亂度越高，熵值就越大。

4、在相同條件下，不同物質的熵值不同，同一物質在不同狀態時的熵值大小也不一樣，一般而言：固態時熵值最小，氣態時熵值最大。

5、熵變：化學反應中要發生物質的變化或物質狀態的變化，因此存在混亂度的變化，叫做熵變，符號：△S △S＝S產物－S反應物。在密閉條件下，體系由有序自發地轉變為無序的傾向?D?D熵增

6、自發過程的熵判據：在與外界隔離的體系中，自發過程將導致體系的熵增大，這一經驗規律叫做熵增原理，是判斷化學反應方向的另一判據?D?D熵判據。

7、判斷某一反應能否自發進行，要研究分析：焓判據和熵判據對反應方向的共同影響。

（二）化學反應進行的方向：

在一定的條件下，一個化學反應能否自發進行，既可能與反應的焓變有關，又可能與反應的熵變有關。在溫度、壓力一定的條件下，化學反應的方向是熵變和焓變共同影響的結果，反應的判據是：DH－TDS（T為熱力學溫度，均為正值）。

DH－TDS<0，反應能自發進行；

DH－TDS＝0，反應達到平衡狀態；

DH－TDS>0，反應不能自發進行。

即：在溫度、壓力一定的條件下，自發反應總是向DH－TDS<0的方向進行，直至達到平衡狀態。

說明：

1、在判斷反應的方向時，應同時考慮焓變和熵變這兩個因素。

2、在溫度、壓強一定的條件下，化學反應自發進行的方向的判據是：

△G ＝ △H－T△S

其中：G 叫作吉布斯自由能。則：

△G ＝ △H －T△S ＜ 0 反應能自發進行

△G ＝ △H －T△S ＝0 反應達到平衡狀態

△G ＝ △H－T△S ＞0 反應不能自發進行

3、在溫度、壓強一定的條件下，焓因素和熵因素共同決定一個化學反應的方向。放熱反應的焓變小於零，熵增加反應的熵變大於零，都對DH－TDS<0作出貢獻，因此，放熱和熵增加有利於反應自發進行。即放熱的熵增加反應一定能自發進行，而吸熱的熵減小反應一定不能自發進行。

4、當焓變和熵變的作用相反時，如果二者大小相差懸殊，可能某一因素佔主導地位。焓變對反應的方向起決定性作用，DH－TDS<0，常溫、常壓下放熱反應能自發進行；熵變對反應的方向起決定性作用，則熵增較大的反應在常溫常壓下能自發進行。

5、當焓變和熵變的作用相反，且相差不大時，溫度有可能對反應進行的方向起決定性作用，使TDS的值大於DH值，反應能夠自發進行。

6、在恆溫、恆壓下，用DG判斷化學反應在該狀況時自發進行的方向可列表表示：

焓變DH
熵變DS
△G
反應在該狀況下能否自發進行

＜0
＞0
＜0
自發進行

＞0
＜0
＞0
不自發進行

＞0
＞0
低溫時＞0,高溫時＜0
低溫不自發,高溫自發

＜0
＜0
低溫時＜0,高溫時＞0
低溫自發,高溫不自發

7、△H －T△S只能用於說明該反應在理論上能否在此條件下發生，是一個化學反應發生的必要條件，只是反應的可行性問題。過程的自發性只用於判斷過程的方向，並不能確定該反應在此條件下是否一定會發生以及過程發生的速率。

8、△H －T△S只用於一定溫度和壓強下的化學反應方向的判斷，不能說明在其他條件下該反應的方向問題。

【典型例題】

例1. 下列關於冰熔化為水的過程判斷正確的是（）

A、DH＞0，DS＜0 B、DH＜0，DS＞0

C、DH＞0，DS＞0 D、DH＜0，DS＜0

解析：物質的狀態的變化過程中，液化和固化是放熱過程，熔化和汽化是吸熱過程，故DH＞0；冰融化為水，分子活動能力增強，混亂度增加，故DS＞0。

答案：C

例2. 已知氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2；還原性：I－＞Fe2＋＞Br－＞Cl－。下列反應能正向自發進行的是：（）

A、Br2＋2 Fe2＋＝2 Fe3＋＋2 Br－ B、2 Fe3＋＋2 I－＝2 Fe2＋＋I2

C、I2＋2 Fe2＋＝2 Fe3＋＋2 I－ D、2 Fe3＋＋2 Cl－＝2 Fe2＋＋Cl2

解析：氧化還原反應的方向是：強氧化劑與強還原劑反應生成弱氧化劑和弱還原劑。即氧化劑的氧化性大於氧化產物的氧化性，還原劑的還原性大於還原產物的還原性。則A、B符合題意。C中，氧化性I2 ＞Fe3＋，D中氧化性：Fe3＋＞Cl2，均不符合題意。均不符合氧化還原反應進行的方向原則。

答案：AB

例3. 已知：CuSO4溶液分別與Na2CO3溶液、Na2S溶液的反應情況如下：

（1）：CuSO4＋Na2CO3

Cu2＋＋CO32－＋H2O＝Cu（OH）2↓＋CO2↑（主要）

Cu2＋＋CO32－＝CuCO3↓（次要）

（2）CuSO4＋Na2S

Cu2＋＋S2－＝CuS↓（主要）

Cu2＋＋S2－＋2H2O＝Cu（OH）2↓＋H2S↑ （次要）

則下列物質的溶解度的比較正確的是：（）

A、Cu（OH）2 ＞CuCO3 ＞CuS B、Cu（OH）2＜CuCO3 ＜CuS

C、CuS ＞Cu（OH）2＞CuCO3 D、CuS ＜Cu（OH）2 ＜CuCO3

解析：本題是有關物質的溶解度的大小的問題。主要進行的方向是物質的溶解度越小的方向。即：由（1）可知：Cu（OH）2的溶解度小於CuCO3的溶解度，由（2）可知：Cu（OH）2的溶解度大於CuS的溶解度。故本題為：D

答案：D

例4. 已知反應2NO（g）＋2CO（g）＝N2（g）＋2CO2（g）在298K、100kPa的條件下，其DH＝－113.0kJ/mol，DS＝－145.3J/molK。

= 1 \* GB2 （1）請討論該反應是否能用於消除汽車尾氣中的NO？請說明理由。

= 2 \* GB2 （2）已知汽車發動機內的溫度高於2000K。能否設計一個裝置使該反應在發動機中進行？請分析說明。若假定該反應的DH隨溫度的變化忽略不計，請計算使該反應能夠自發進行的最高溫度。

解析：

= 1 \* GB2 （1）能。因為該反應的DH－TDS＝－113.0－298×（－145.3）×10－3＝－69.68kJ/mol＜0，說明該反應在理論上是可行的，故有可能用於消除汽車尾氣中的NO。

= 2 \* GB2 （2）不能。因為從DH－TDS這個關系式以及DH＝－113.0kJ/mol，DS＝－145.3J/molK來看，隨著T（溫度）的升高，會使DH－TDS＞0，即反應在較高的溫度下不能自發進行。說明在汽車的發動機中不可能進行該反應。

根據即該反應能夠自發進行的最高溫度為777.7K。

答案： = 1 \* GB2 （1）能。因為該反應的DH－TDS＜0

= 2 \* GB2 （2）不能。因為隨著T（溫度）的升高，會使DH－TDS＞0。該反應能夠自發進行的最高溫度為777.7K

【模擬試題】

1、已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學方程式為：

① C （金剛石、s）＋O2 （g） ＝CO2 （g） △H1＝－395.41kJ/mol

② C （石墨、s）＋O2 （g） ＝ CO2 （g） △H2＝－393.51kJ/mol

關於金剛石與石墨的轉化，下列說法正確的是

A、金剛石轉化成石墨是自發進行的過程 B、石墨轉化成金剛石是自發進行的過程

C、石墨比金剛石能量低 D、金剛石比石墨能量低

2、知道了某過程有自發性之後，則

A、可判斷出過程的方向 B、可確定過程是否一定會發生

C、可預測過程發生完成的快慢 D、可判斷過程的熱效應

3、碳銨[（NH4）2CO3]在室溫下就能自發地分解產生氨氣，對其下列說法中正確的是

A、碳銨分解是因為生成了易揮發的氣體，使體系的熵增大

B、碳銨分解是因為外界給予了能量

C、碳銨分解是吸熱反應，根據能量判據不能自發分解

D、碳酸鹽都不穩定，都能自發分解

4、下列反應中，在高溫下不能自發進行的是

A、（NH4 ）2CO3（s）＝NH4HCO3（s） NH3（g）

B、2N2O5（g）＝4NO2（g）＋O2（g）

C、MgCO3（s）＝MgO（s）＋CO2（s）

D、CO（g）＝C（s）＋1/2O2（g）

5、可用於判斷化學反應的自發與否的是（）

A、僅用焓變 B、僅用熵變

C、僅用焓變和熵變的和 D、用DH－TDS

6、在298K時，氯化鈉在水中的溶解度為26g。如將1mol氯化鈉溶解在1L水中，此溶解過程中體系的DH－TDS和熵的變化情況是：（）

A、DH－TDS＞0，DS＜0 B、DH－TDS＜0 ，DS ＞0

C、DH－TDS ＞0，DS＞0 D、DH－TDS＜0 ，DS＜0

7、已知反應2CO（g）＝2C（s）＋O2（g）的DH為正值，DS為負值。設DH和DS不隨溫度而變，下列說法正確的是（）

A、低溫下能自發進行

B、高溫下能自發進行

C、低溫下不能自發進行，高溫下能自發進行

D、任何溫度下都不能自發進行

8、考察下述自然界的一些自然變化，可發現它們有一些共同的特點。下列說法不正確的是：

A、都有一定的方向性，按某一物理量標度由高到低自發進行

B、都可以用來做功，自發過程一旦發生後體系做功的本領就會降低

C、有一定的進行限度，自發過程總是單向地趨向於非平衡狀態

D、用一定的數據差來判斷自發變化能否發生

9、下列說法錯誤的是（）

A、NH4NO3溶於水吸熱，說明其溶於水不是自發過程

B、同一種物質氣態時熵值最大，液態時次之，而固態時熵值最小

C、藉助於外力能自發進行的過程，其體系的能量趨向於從高能狀態轉變為低能狀態

D、由能量判據和熵判據組合而成的復合判據，更適合於所有的過程

10、已知2CO（g） ＝ 2C （s） O2（g）是吸熱反應，也是熵減反應。有人曾提出可通過熱分解法消除CO對空氣的污染，你認為這一建議可行嗎？

11、對於反應C2H5OH（g）＝C2H4（g）＋H2O（g），DH＝45.78kJ/mol，DS＝126.19J/mol?K。請通過計算判斷在298.15K時，此反應能否進行？

12、高溫時空氣中的N2和O2會反應生成NO而污染大氣：N2（g）＋O2（g）＝2NO（g）。試通過計算說明在1200℃的條件下，此反應能否正向自發進行？估算自發進行的最低溫度是多少？（已知：DH＝180.50kJ/mol，DS＝247.7J/mol?K）

【試題答案】

1、C 2、A 3、AC 4、D 5、D

6、B 7、D 8、C 9、A

10、不行，因為在任何情況下DH－TDS都大於0。

11、DH－TDS＝8156J/mol＞0，所以298.15K時，乙醇不能自發脫水生成乙烯

12、DH－TDS＝－184.32kJ/mol＜0，所以該反應在1200℃的條件下能自發進行。

根據 自發進行的最低溫度為：728.7K。

⑥ 如何做好葯物合成化學反應

葯物化學合成反應屬於專業知識很強的的科目，非專業科班出身人員，很難從事相關行業。

還要想做好葯物合成反應，還需要堅持和努力，做反應很辛苦，需要持之以恆。

⑦ 如何用綠色化學的觀點分析化學反應 可以舉例

綠色化學實驗研究的中心問題是使化學反應及其產物具有以下特點：⑴採用無毒、無害的原料；⑵在無毒、無害的反應條件（催化劑、溶劑）下進行；⑶減量、循環、重復使用；⑷具有「原子經濟性」,即反應具有高選擇性,極少副產品,甚至實現零排放；⑸產品應是對環境友好的；⑹滿足價廉物美的傳統標准.根據不同情況設計的實驗達到上述任一條或幾條要求,就可以認為該化學實驗達到了綠色化學實驗的設計要求.
例如,要求學生以銅、濃硝酸、水、空氣為原料,設計實驗方案製取硝酸銅；並且用綠色化閉握學的觀點分析哪種方法最佳.學生主要設計出下列三種方案：
① Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
② 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
③ 2Cu+O2 2CuO CuO+2HNO3= Cu(NO3)2+H2O
引導學生分析,制備相同物質的量的Cu(NO3)2時,消耗各種反應物、生成的污染物的物質的量和原子利用率,列出下表：
方案 Cu(NO3)2 Cu HNO3 NOx 原子利用率
① 3mol 3mol 12mol 6mol 59.6%
② 3mol 3mol 8mol 2mol 81%
③ 3mol 3mol 6mol 0 91%
註：原子利用率= 期望產品的相對分子質量/全部產品的相對原子質量之和×100%
分析上表可知方案①消耗硝酸的量最多,生成的污染物最多,原子利轎敬慶用率最低,是最差的方案.方案③消耗硝酸稿鬧的量最少,生成的污染物最少,原子利用率最高,是最佳的方案.

⑧ 如何做好一個化學反應

如果你在實驗前對實驗的內容、操作方法以及有關儀器、葯品的性能有充分的了解，並能嚴格按照操作步驟，你的實驗就能取得成功，並能從中得到化學知識和無窮樂趣；如果你准備不充分，粗心大意，那就可能失敗，甚至發生事故。忘樣才能做好實驗呢？

一、注意安全

1.注意化學葯品的毒性和腐蝕性。使用葯品要做到『三不」：不能用手接觸葯品；不要把鼻孔湊到容器口去聞葯品的氣味；更不得嘗任何葯品的味道。濃酸、濃鹼都是屬於強腐蝕葯品，使用時必須特別小心，防止沾到皮膚上或濺到衣服上，如呆不慎將酸濺到皮膚上，應立即用較多的水沖洗(如果是沒硫酸，必須迅速用布擦拭，然後再用水沖洗)，再用3%～5%的碳酸氫鈉溶液來沖洗；如果不慎將鹼液濺到皮膚上，立即用較多的水沖洗，再塗上硼酸溶液。

2.注意操作時的安全。在實驗中如有易燃、易爆的操作，應該採取安全措施。任何實驗容器口都不要對著操作者和觀看者。進行有毒氣體的實驗時，應在通風的地方進行，實驗用葯量要少，時間要短，有毒殘渣要妥善處理。

二、手腦並用

做化學實驗前一定要明確實驗目的、步驟，避免盲目性。每次實驗結束都要認真總結成功的經驗或失敗的教訓，要注重對實驗進行改進，提高實驗的效果。如能否使用更簡單的儀器、更價廉易得的葯品，能否在操作上更安全可靠，能否使實驗現象更明顯、結果更准確等。

⑨ 化學研究的方法有哪些

有機化學研究手段的發展經歷了從手工操作到自動化、計算機化，從常量到超微量的過程。
20世紀40年代前，用傳統的蒸餾、結晶、升華等方法來純化產品，用化學降解和衍生物制備的方法測定結構。後來，各種色譜法、電泳技術的應用，特別是高壓液相色譜的應用改變了分離技術的面貌。各種光譜、能譜技術的使用，使有機化學家能夠研究分子內部的運動，使結構測定手段發生了革命性的變化。
電子計算機的引入，使有機化合物的分離、分析方法向自動化、超微量化方向又前進了一大步。帶傅里葉變換技術的核磁共振譜和紅外光譜又為反應動力學、反應機理的研究提供了新的手段。這些儀器和x射線結構分析、電子衍射光譜分析，已能測定微克級樣品的化學結構。用電子計算機設計合成路線的研究也已取得某些進展。
未來有機化學的發展首先是研究能源和資源的開發利用問題。迄今我們使用的大部分能源和資源，如煤、天然氣、石油、動植物和微生物，都是太陽能的化學貯存形式。今後一些學科的重要課題是更直接、更有效地利用太陽能。
對光合作用做更深入的研究和有效的利用，是植物生理學、生物化學和有機化學的共同課題。有機化學可以用光化學反應生成高能有機化合物，加以貯存；必要時則利用其逆反應，釋放出能量。另一個開發資源的目標是在有機金屬化合物的作用下固定二氧化碳，以產生無窮盡的有。機化合物。這幾方面的研究均已取得一些初步結果。
其次是研究和開發新型有機催化劑，使它們能夠模擬酶的高速高效和溫和的反應方式。這方面的研究已經開始，今後會有更大的發展。
20世紀60年代末，開始了有機合成的計算機輔助設計研究。今後有機合成路線的設計、有機化合物結構的測定等必將更趨系統化、邏輯化。

⑩ 化學動力學的研究方法

化學動力學的研究方法有：
①唯象動力學研究方法，也稱經典化學動力學研究方法，它是從化學動力學的原始實驗數據──濃度c與時間t的關系──出發，經過分析獲得某些反應動力學參數──反應速率常數k、活化能Ea、指前因子A。用這些參數可以表徵反應體系的速率特徵，常用的關系式有：式中r為反應速率；A、B、C、D為各物質的濃度；α、β、γ、δ稱為相對於物質A、B、C、D的級數；R為氣體常數；T為熱力學溫度。
化學動力學參數是探討反應機理的有效數據，對暫態活性中間物檢測的時間解析度已從50年代的毫秒級變為皮秒級。
②分子反應動力學研究方法，從微觀的分子水平來看，一個元化學反應是具有一定量子態的反應物分子間的互相碰撞，進行原子重排，產生一定量子態的產物分子以至互相分離的單次反應碰撞行為。用過渡態理論解釋，它是在反應體系的超勢能面上一個代表體系的質點越過反應勢壘的一次行為。原則上，如果能從量子化學理論計算出反應體系的正確的勢能面，並應用力學定律計算具有代表性的點在其上的運動軌跡，就能計算反應速率和化學動力學的參數。但是，除了少數很簡單的化學反應以外，量子化學的計算至今還不能得到反應體系的可靠的完整的勢能面。因此，現行的反應速率理論(如雙分子反應碰撞理論、過渡態理論)仍不得不借用經典統計力學的處理方法。這樣的處理必須作出某種形式的平衡假設，因而使這些速率理論不適用於非常快的反應。盡管對平衡假設的適用性研究已經很多，但完全用非平衡態理論處理反應速率問題尚不成熟。在60年代，對化學反應進行分子水平的實驗研究還難以做到。它應用現代物理化學的先進分析方法，在原子、分子的層次上研究不同狀態下和不同分子體系中單分子的基元化學反應的動態結構，反應過程和反應機理。它從分子的微觀層次出發研究基元反應過程的速率和機理，著重於從分子的內部運動和分子因碰撞而引起的相互作用來觀察化學基元過程的動態學行為。中科院大連化學物理研究所分子反應動力學國家重點實驗室在這方面研究有突出的貢獻。
③網路動力學研究方法，它對包括幾十個甚至上百個元反應步驟的重要化工反應過程（如烴類熱裂解）進行計算機模擬和優化，以便進行反應器最佳設計的研究。