内容正文:
第1讲 物质的组成、性质和分类
专题6 第二单元
第1讲 化学反应的方向 化学平衡
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内容索引
考点一 化学反应的方向
考点二 化学平衡状态
考点三 化学平衡常数
真题演练 明确考向
课时精练
1.会用复合判据判断反应进行的方向。
2.了解化学反应的可逆的特点。
3.掌握化学平衡状态的建立以及特征。
4.了解平衡常数的概念及意义。
课程标准
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化学反应的方向
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要点梳理
1.自发过程
(1)含义:在一定条件下,不需要借助光、电等外力作用就能自动进行的过程。
(2)特点
2.熵、熵变
(1)熵是度量体系____程度的物理量,符号为__。
(2)影响熵大小的因素。
①相同条件下,物质不同熵不同。
②同一物质:S(g)__S(l)__S(s)。
混乱
S
>
>
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(3)熵变=生成物的总熵-反应物的总熵。
3.化学反应的方向
ΔG=ΔH-TΔS
当ΔG<0时,反应能自发进行;
当ΔG=0时,反应处于平衡状态;
当ΔG>0时,反应不能自发进行。
【正误辨析】
(1)CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)是一个熵增加的过程( )
(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( )
√
√
√
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1.实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如
何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方
法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生
反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),该反应
过程中能量的变化如图,下列关于该反应的说法正确的是
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS>0 D.ΔH<0,ΔS<0
核心突破
√
解析:由方程式可知,该反应的ΔS<0,由题图可知该反应的ΔH<0,D
项正确。
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2.[2022·湖南选择考,17(1)]已知,ΔG=ΔH-TΔS,ΔG的值只决定于
反应体系的始态和终态,忽略ΔH、ΔS随温度的变化。若ΔG<0,则该反应可以自发进行。根据如图判断:600 ℃时,下列反应不能自发进行的是
A.C(s)+O2(g)===CO2(g)
B.2C(s)+O2(g)===2CO(g)
C.TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g)
D.TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+CO2(g)
√
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解析: A.由图可知,600 ℃时C(s)+O2(g)===CO2(g)的ΔG<0,反应自
发进行,故A不符合题意;B.由图可知,600 ℃时2C(s)+O2(g)===2CO(g)
的ΔG<0,反应自发进行,故B不符合题意;C.由图可知,600 ℃时TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g)的ΔG>0,反应不能自发进行,故C符合题意;D.根据盖斯定律,TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+CO2(g)可由C(s)+O2(g)===CO2(g)与TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g)相加得到,再根据题给图像中的数据可得,600 ℃时其ΔG<0,反应自发进行,故D不符合题意。
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3.[2022·1浙江选择考,29(1)]在C和O2的反应体系中:
反应①:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-394 kJ·mol-1
反应②:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2=-566 kJ·mol-1
反应③:2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH3
设y=ΔH-TΔS,反应①、②和③的y随温度
T的变化关系如图所示。图中对应于反应③
的线条是________。
a
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解析:由已知方程式:(2×反应①-反应②)可得反应③,结合盖斯定律
得:ΔH3=2ΔH1-ΔH2=-222 kJ·mol-1,反应①前后气体分子数不变,升温y不变,对应线条b,升温促进反应②平衡逆向移动,气体分子数增多,y值增大,对应线条c,升温促进反应③平衡逆向移动,气体分子数减少,y值减小,对应线条a。
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4.灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可以用于制
造器皿。已知在0 ℃、100 kPa条件下,白锡转化为灰锡的ΔH=-2.18 kJ·mol-1,ΔS=-6.61 J·mol-1·K-1。现把由白锡制成的器皿在0 ℃、100 kPa的室内存放,它会不会变成灰锡而不能继续使用?__________________________
会变成灰锡而不能继续使用
解析: 在0 ℃、100 kPa条件下,白锡转化为灰锡的ΔG=ΔH-TΔS=-2.18 kJ