高三化学一轮复习专题7第2单元化学反应的方向和限度教师用书苏教版Word格式文档下载.docx

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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，体系有趋向于混乱度增大的倾向性（混乱度越大越稳定）。

2．自发反应

在一定温度和压强下无需外界帮助就能自动进行的反应称为自发反应。

3．判断化学反应方向的依据

（1）焓判断依据

研究表明，对于化学反应而言，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。

可见，反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。

（2）熵判断依据

①研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度。

大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。

②熵和熵变的含义

a．熵的含义

熵是衡量一个体系混乱度的物理量。

用符号S表示。

同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S（g）>

S（l）>

S（s）。

b．熵变的含义

熵变是反应前后体系熵的变化，用ΔS表示，化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。

[应用体验]

1．

（1）ΔH________0，ΔS________0的反应任何温度下都能自发进行；

（2）ΔH________0，ΔS________0的反应任何温度下都不能自发进行；

（3）ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，________对反应的方向起决定性作用。

当ΔH<

0，ΔS<

0时________下反应能自发进行；

当ΔH>

0，ΔS>

0时，________下反应能自发进行。

[提示]　

（1）<

　>

（2）>

　<

　（3）温度　低温　高温

2．NH3（g）＋HCl（g）===NH4Cl（s）在室温下可自发进行的理由是________________，CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g）在高温下可自发进行的理由是_______________________。

[提示]　ΔH<

0　ΔS>

[考点多维探究]

角度1　化学反应方向的判断

1．实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。

对此说法的理解正确的是（　　）A．所有的放热反应都是自发进行的

B．所有的自发反应都是放热的

C．焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素

D．焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据

[答案]　C

2．下列反应中，熵显著增加的反应是（　　）

A．CO（g）＋2H2（g）===CH3OH（g）

B．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑

C．2CO（g）＋O2===2CO2（g）

D．2Hg（l）＋O2（g）===2HgO（s）

B　[气体分子数增加的反应为熵增的反应。

]

3．下列反应过程中，ΔH>

0且ΔS>

0的是（　　）

A．NH3（g）＋HCl（g）===NH4Cl（s）

B．CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g）

C．4Al（s）＋3O2（g）===2Al2O3（s）

D．HCl（aq）＋NaOH（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）

B　[A是熵减（ΔS<

0）的放热反应（ΔH<

0）；

C是熵减的放热反应；

D是放热反应（ΔH<

0）。

4．已知：

（NH4）2CO3（s）===NH4HCO3（s）＋NH3（g）　ΔH＝＋74.9kJ·

mol－1。

下列说法中正确的是（　　）

A．该反应中熵变、焓变都大于0

B．该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行

C．碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行

D．能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应

[答案]　A

5．下列说法正确的是（　　）

A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的

B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小

C．常温下，反应C（s）＋CO2（g）2CO（g）不能自发进行，则该反应的ΔH>

D．反应2Mg（s）＋CO2（g）===C（s）＋2MgO（s）能自发进行，则该反应的ΔH>

C　[反应的自发性取决于熵判据和焓判据，若ΔH<

0，一定能自发，若ΔH>

0，一定不能自发，若ΔH<

0或ΔH>

0，反应能否自发进行取决于温度高低，A、B错误；

C项中该反应ΔS>

0，若ΔH<

0，一定能自发，现常温下不能自发，则说明ΔH>

0，正确；

D项中反应的ΔS<

0，能自发，则说明ΔH<

0，错误。

6．汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：

2CO（g）===2C（s）＋O2（g）已知该反应的ΔH>

0，简述该设想能否实现的依据：

_______________________________________________________________

_____________________________________________________________。

超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。

科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：

2NO＋2CO2CO2＋N2。

反应能够自发进行，则反应的ΔH________0（填“>

”“<

”或“＝”）。

[解析]　

（1）2CO（g）===2C（s）＋O2（g），该反应是焓增、熵减的反应。

根据ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG>

0，不能实现。

（2）该反应为熵减反应，能自发进行说明ΔH<

0。

[答案]　

（1）该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不能自发进行　

（2）<

7．（2016·

全国甲卷改编）①C3H6（g）＋NH3（g）＋

O2（g）===C3H3N（g）＋3H2O（g）　ΔH＝－515kJ·

mol－1

②C3H6（g）＋O2（g）===C3H4O（g）＋H2O（g）　ΔH＝－353kJ·

mol－1，上述①②反应在热力学上趋势均很大的原因是

_______________________________________________________________，

其中反应ΔS>

0的是反应________。

[答案]　①②反应均为放热量大的反应　①

焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响

ΔH

ΔS

反应情况

－

＋

在任何温度下过程均自发进行

在任何温度下过程均非自发进行

低温时非自发，高温时自发

低温时自发，高温时非自发

考点2|可逆反应与化学平衡状态

1．可逆反应

2．化学平衡状态

（1）概念

一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的浓度保持不变的状态。

（2）建立过程

在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。

反应过程如下：

以上过程可用如图表示：

（3）特征

1．向含有2mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）　ΔH＝－QkJ·

mol－1（Q>

0），充分反应后生成SO3的物质的量________2mol（填“<

”“>

”或“＝”，下同），SO2的物质的量________0mol，转化率________100%，反应放出的热量________QkJ。

[提示]　<

2．T℃时，将amolH2O（g）和amolCO（g）充入体积为VL的密闭容器中，发生反应：

H2O（g）＋CO（g）H2（g）＋CO2（g）。

请回答下列问题：

（1）反应刚开始时，c0（H2O）________（填“>

”或“＝”，下同）c0（CO）________c0（H2）。

（2）随着反应的进行，c（H2O）逐渐________（填“增大”“减小”或“不变”，下同），c（CO2）逐渐________。

（3）当反应达到平衡状态时，c（H2）将________，单位时间消耗H2O的物质的量与消耗H2的物质的量是否相等？

________，CO2的体积分数将________。

[提示]　

（1）＝　>

（2）减小　增大　（3）不变　是　不变

角度1　极端转化法确定可逆反应某状态的量

1．在密闭容器中进行反应：

X2（g）＋Y2（g）2Z（g），已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·

L－1、0.3mol·

L－1、0.2mol·

L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是（　　）

A．Z为0.3mol·

L－1B．Y2为0.4mol·

L－1

C．X2为0.2mol·

L－1D．Z为0.4mol·

A　[假设反应正向进行到底：

X2（g）＋Y2（g）2Z（g）

起始浓度（mol·

L－1）0.10.30.2

改变浓度（mol·

L－1）0.10.10.2

终态浓度（mol·

L－1）00.20.4

假设反应逆向进行到底：

L－1）0.20.40

平衡体系中各物质的浓度范围为0<

X2<

0.2,0.2<

Y2<

0.4,0<

Z<

0.4。

2．一定条件下，对于可逆反应X（g）＋3Y（g）2Z（g），若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3（均不为零），达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·

L－1、0.08mol·

L－1，则下列判断正确的是（　　）

A．c1∶c2＝3∶1

B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3

C．X、Y的转化率不相等

D．c1的取值范围为0mol·

L－1<

c1<

0.14mol·

D　[平衡浓度之比为1∶3，转化浓度亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；

平衡时Y生成表示逆反应速率，Z生成表示正反应速率且vY（生成）∶vZ（生成）应为3∶2，B不正确；

由可逆反应的特点可知0mol·

L－1。

极端转化法确定各物质物理量的范围

可逆反应中各物质的物理量（浓度、物质的量、体积、质量等），可运用极端假设法判断：

假设反应正向或逆向进行彻底，求出各物质物理量的极大值和极小值，从而确定它们有关物理量的范围。

注意：

反应物物理量范围的最小值对应生成物的最大值；

反应物物理量范围的最大值对应生成物的最小值。

角度2　化学平衡状态的判定

3．将FeCl3溶液和KI溶液混合，发生反应：

2Fe3＋（aq）＋2I－（aq）2Fe2＋（aq）＋I2（aq）。

下列各项能判断上述可逆反应达到平衡状态的是（　　）

A．溶液颜色不再变化

B．c（K＋）不再变化

C．c（Fe3＋）与c（Fe2＋）之和不再变化

D．v正（I－）＝2v正（I2）

A　[A项，溶液颜色不再变化，说明Fe3＋、Fe2＋及I2的浓度不再变化，反应达到平衡状态；

B项，钾离子浓度始终不变，因此c（K＋）不变不能用于判断反应是