内容正文:
2020年高考一轮复习题型突破
化学反应进行的方向
焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响
ΔH
ΔS
ΔH-TΔS
反应情况
-
+
永远是负值
在任何温度下反应均自发进行
+
-
永远是正值
在任何温度下反应均非不能自发进行
+
+
低温为正、高温为负
低温时非自发,高温时自发
-
-
低温为负、高温为正
低温时自发,高温时非自发
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1.自发反应
(1)含义:在温度和压强一定的条件下 就能自发进行的反应称为自发反应。
(2)特点
①体系趋向于从 状态转变为 状态(体系对外部 或 热量)。
②在密闭条件下,体系有从 转变为 的倾向性(无序体系更加稳定)。
2.判断化学反应方向的依据
焓判据-放热过程中体系能量 ,ΔH 0,具有自发进行的倾向,但有些吸热反应也可以自发进行,故只用焓变判断反应方向不全面
熵判据-①熵的大小
同种物质的熵值:气态 液态 固态
②熵判据
体系的混乱度增加(即熵增),ΔS 0,反应有自发进行的倾向,但有些熵减的过程也能自发进行,故只用熵变来判断反应方向也不全面
复合判据-①当ΔH<0,ΔS>0,反应 自发进行
②当ΔH>0,ΔS<0,反应 自发进行
③当ΔH<0,ΔS<0,低温下反应 自发进行
④当ΔH>0,ΔS>0,高温下反应 自发进行
【答案】1.(1)无需借助外力
(2)①高能 低能 做功 释放 ②有序 无序
2.降低 < > > > 一定能 一定不能 能 能
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.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)判断过程的自发性能确定过程能否一定发生和过程发生的速率
( )
(2)ΔH<0,ΔS>0的反应,一定是自发反应
( )
(3)吸热且熵增加的反应,当温度升高时,反应一定能自发进行
( )
(4)凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的
( )
(5)某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
( )
(6)反应的自发性不仅能够用于判断过程的方向,还能确定过程是否一定能发生( )
【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×
【解析】 (3)根据ΔG=ΔH-TΔS判断,应是升高到某一温度时反应才能发生。
(4)反应的自发性由焓判据和熵判据共同决定。
(6)反应的自发性只能用于判断过程的方向,过程是否一定能发生与外界条件有关。
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(1)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。
(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 。
(3)对于汽车尾气的净化反应:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1 ΔS=-145.3 J·mol-1·K-1。在298 K、101 kPa下,假定反应焓变与熵变不随温度变化,通过计算说明该反应在室温下能不能自发进行?并求此反应能自发进行的温度范围?
【答案】 (1)温度 低温 高温 (2)ΔH<0 ΔS>0 (3)室温下能自发进行 在小于778 K时反应可自发进行
【解析】(3)298 K、101 kPa下,该反应的ΔH=-113.0 kJ·mol-1,ΔS=-145.3 J·mol-1·K-1,由ΔH-TΔS≈-69.70 kJ·mol-1<0,因此该反应在室温下能自发进行。
要使反应能自发进行,则ΔH-TΔS<0,即T<=≈778 K。
方法技巧
规律小结
考点 化学反应进行的方向
典例1、
典例2、
$$2020年高考一轮复习题型突破
化学反应进行的方向
(精练题)
焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响
ΔH
ΔS
ΔH-TΔS
反应情况
-
+
永远是负值
在任何温度下反应均自发进行
+
-
永远是正值
在任何温度下反应均非不能自发进行
+
+
低温为正、高温为负
低温时非自发,高温时自发
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低温为负、高温为正
低温时自发,高温时非自发
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下列说法不正确的是
( )
A.焓变是反应能否自发进行相关的因素之一,放热反应