《2020-2021学年高二化学期末重难点专项6-化学反应的方向（解析版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021学年高二化学期末重难点专项6-化学反应的方向（解析版）（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020-2021学年高二上化学期末复习高频考点专项专项6 化学反应的方向复习要点1了解自发过程和化学反应的自发性。2通过“有序”和“无序”的对比，理解熵和熵变的概念。3初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变判断化学反应的方向。核心梳理梳理点一、自发反应与自发过程1自发过程与自发反应自发过程自发反应含义在一定条件下，不需要借助外力就能自发进行的过程在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应特征具有方向性，即某个方向在一定条件下是自发的，而其逆方向在该条件下是肯定不能自发进行的举例高山流水，自由落体运动钢铁生锈应用（1）可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池（2）非自
2、发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和O22自发过程的特点（1）体系趋向于从高能状态转变为低能状态。（2）体系趋向于从有序体系转变为无序体系。【例1】下列说法正确的是 ( )A食物在常温下腐败是自发进行B凡是放热反应都是自发的C自发反应都是熵增大的反应D原电池的反应是属于不是自发反应【答案】A【解析】A. 食物可在常温下腐败，为自发进行的氧化还原反应，故A正确；B. 反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据，放热反应不一定能自发进行，如铝热反应应在高温下进行，故B错误；C. 自发进行的反应熵不一定增大，如氨气和HCl反应生成氯化铵，故C错误；D. 原电池的反应属于自发的氧化还原
3、反应，故D错误；故选A。【练习1】下列说法正确的是（ ）A所有的化学反应都有能量变化B核能作为一种反应热，是理想的新能源C所有的放热反应都可以在常温常压下自发进行D需要加热的反应一定是吸热反应【答案】A【详解】A化学反应伴随有能量的变化，A正确；B核能是核反应过程中释放的能量，核反应不属于化学反应，因此核能不属于反应热，B错误；C放热反应在常温常压下不一定能自发进行，C错误；D任何反应都需要在一定条件下进行，吸热反应不一定在加热条件下进行，如NH4Cl与Ba(OH)28H2O的反应是吸热反应，但反应在室温下就可以发生，D错误；故合理选项是A。梳理点二、化学反应进行方向的判断1焓判据焓判据放热反
4、应过程中体系能量降低，具有自发进行的倾向焓变与反应自发性的关系若该反应为放热反应，即H0，一般能自发进行；若该反应为吸热反应，即H0，一般不能自发进行局限性有些吸热反应也能自发进行，所以焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的惟一因素有些吸热反应也能自发进行，如2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H0，能自发进行。2熵判据（1）熵：科学家用来量度体系混乱程度的物理量，用S表示。（2）熵变：SS(生成物)S(反应物)（3）熵增原理：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变大于零。（4）熵判据：体系有自发地向熵增的方向转变的倾向，熵变是影响反应自发进
5、行的一个因素，但不是惟一因素。（5）熵变对化学反应方向的影响。熵增加的反应在一定条件下都可自发进行。如2H2O2(aq)=2H2O(l)O2(g)在常温下能自发进行。有些熵减小的反应也能自发进行。如NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)。3复合判据GHTS0反应能自发进行； GHTS0反应达到平衡状态；GHTS0反应不能自发进行。温度与反应方向关系：【例2】下列说法中正确的是( )A生成物的总能量大于反应物的总能量时，H0B已知反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为K，则2H2(g)+2I2(g)4HI(g)的平衡常数为2KC由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有
6、的过程D反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在低温下能自发进行，说明该反应的H0【答案】C【详解】AH=生成物能量和-反应物能量和，当生成物的总能量大于反应物的总能量时，H0，A错误；B因为相同温度下，化学计量数变为原来的n倍，则化学平衡常数应变为原来的n次方倍，所以反应2H2(g)2I2(g)4HI(g)的平衡常数为K2，B错误；C能量判据和熵判据组合而成的复合判据G=H-TS0时，反应可以自发进行，若G0，反应不能自发进行，C正确；D反应NH3(g)HCl(g)NH4Cl(s)在低温下能自发进行，G=H-TS0，从方程式知S0，说明H0，D错误；答案选C。【练习2】下列说法中错
7、误的是（ ）A2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)在低温下能自发进行，则该反应的H0B加入合适的催化剂能降低反应活化能，从而改变反应的焓变C若H0，S0，化学反应在任何温度下都能自发进行DNH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g)室温下不能自发进行，说明该反应的H0【答案】B【详解】A.只要确定反应G=H-TS0反应就可以自发进行，反应中S0,又因为条件是低温，所以H0，故A正确；B.加入催化剂只能改变活化能，改变反应需要的时间，不能改变焓变，故B错误；C. 若H0，S0，则G0,所有化学反应在任何温度下都能自发进行，故C正确；D.由题意可知，反应
8、过程中S0，所以根据公式，若室温下不能自发进行，说明该反应的H0，故D正确；答案为B。变式强化1已知自由能G=H-TS0 时，反应自发进行。将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为： C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) H=+131.3kJ/mol，S=+133.7J/（Kmol）。下列说法正确的是（）A常温下不能自发进行B常温下能自发进行C100下能自发进行D任何温度下都不能自发进行【答案】A【详解】A常温下，已知H=+131.3kJ/mol，S=+133.7J/（Kmol），G=H-TS=（+131.3kJ/mol）298K（+133.7J/（Kmol）10-3）=91 kJ/
9、mol0，常温下不能自发进行，A正确；B常温下，已知H=+131.3kJ/mol，S=+133.7J/（Kmol），G=H-TS=（+131.3kJ/mol）298K（+133.7J/（Kmol）10-3）=91 kJ/mol0，常温下不能自发进行，B错误；C100下，已知H=+131.3kJ/mol，S=+133.7J/（Kmol），G=H-TS=（+131.3kJ/mol）373K（+133.7J/（Kmol）10-3）=81 kJ/mol0，所以100时不能自发进行，C错误；D已知H=+131.3kJ/mol，S=+133.7J/（Kmol），G=H-TS=（+131.3kJ/mol）T
10、（+133.7J/（Kmol）10-3）0，即T982K时能自发进行，D错误；故选A。2下列说法正确的是A放热或熵减小均有利于反应的正向自发进行BH0，S0的反应在任何温度下均能正向自发进行C2H2O2(aq)=2H2O(l)O2(g) H-189.3 kJ mol1，任何温度下均可正向自发进行D向水中加入NH4NO3固体，溶液温度降低，可说明铵盐水解是吸热的【答案】C【详解】AG=H-TS，G0时，反应可自发进行，因此放热或熵增均有利于反应的正向自发进行，A错误；B根据A选项的分析，H0，S0的反应在任何温度下均能正向自发进行，B错误；C反应2H2O2(aq)=2H2O(l)O2(g)的H0
11、，反应物为溶液，产物中有气体，是熵增反应，故G=H-TS0，任何温度下均可正向自发进行，C正确；DNH4NO3溶解是吸热过程，因此溶液温度降低不能说明铵盐水解是吸热的，D错误；故选C。3一定温度和压强下，当HTS0时，反应能自发进行。下列反应H0，S0的是（ ）AHCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)B高温下能自发进行的反应：2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)C2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)D任何温度下均能自发进行的反应：COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g)【答案】B【解析】AHCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)，该反应是化合反应，气体物质的量减小的反应
12、，即H0，S0，故A不符合题意；B2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)是熵增反应即S0，该反应在高温下能自发进行的反应，则HTS0，说明H0，故B符合题意；C2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)是放热的、熵减的反应即H0，S0，故C不符合题意；D任何温度下均能自发进行的反应：COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g)，则H0，S0，故D不符合题意。综上所述，答案为B。4某化学反应其H=-125kJmol-1，S=-8kJmol-1K-1则此反应在下列哪种情况下可自发进行（ ）A仅在低温下自发进行B仅在高温下自发进行C在任何温度下都不能自发进行D在任何温度下都能自发进行【答案】A【解
13、析】H=-125kJmol-10，S=-8Jmol-1K-10，因此G的值由温度决定，当在低温条件下G0，该反应不可自发进行；故选择A。5（1）对于化学反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)，H(298K)=+178.2kJmol-1，S(298K)=+169.6J(molK)，常温下该反应_（填“能”或“不能”）自发进行，CaCO3分解反应要自发进行，温度T应高于_K。（2）对于反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)，在298K、101kPa下，H=-113.0kJmol-1，S=-145.3J(molK)，反应在常温下_（填“能”或“不能”）自发进行。【答案】不
14、能 1050.7 能 【解析】（1）298 K时，H-TS=178.2 kJmol-1-298 K169.610-3kJmol-1K-1=127.7 kJmol-10，故常温下反应不能自发进行。当H-TS=0时，T= =1 050.7 K，故当T1 050.7 K时，H-TS0，反应才能自发进行，故答案为：不能，1050.7。（2）298 K，H-TS=-113.0 kJmol-1-298 K(-145.310-3kJmol-1K-1)=-69.7 kJmol-10，因此常温下反应能自发进行，故答案为：能。【点睛】化学反应能否自发进行要由反应的焓变和熵变共同决定，反应能否自发进行取决于H-TS的大小，H-TS0反应能自发进行，H-TS0，反应不能自发进行。6工业上用赤铁矿生产铁，可以选择的还原剂有C和H2，根据所学的知识判断：已知：Fe2O3(s)+
