2024届高三化学第一轮复习：7.2.6化学反应进行的方向与调控

　　化学反应进行的方向与调控 一、化学反应进行的方向 1．自发过程 (1)含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自发进 行的过程。 (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)。 高能量 低能量 做功 放出 有序 无序 2．化学反应方向的判据 (1)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。 降低 ＜ (2)熵判据 ①熵：量度体系 程度的物理量，符号为 . ②熵的大小：同种物质，三种状态下，熵值由大到小的顺序为 。 混乱 S(g)＞S(l)＞S(s) S ③熵判据 体系的混乱度 ，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． 增大 ＞ 【注意】过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。 研究表明：在温度、压强一定的条件下，化学反应自发进行方向的判据是 △G = △H - T△S 反应进行方向的判断方法： （3）复合判据 当△G < 0 时，反应为自发反应 当△G > 0 时，反应为非自发反应 注意：△G的单位为kJ·mol-1, △S要化单位！ 当△G = 0 时，可逆反应达平衡状态 ΔH ΔS 高温下能自发进行 一定不能自发进行 低温下能自发进行 一定能自发进行 （4）图像法快速判断 练习1、有A、B、C、D 4个反应： 在任何温度都能自发进行的反应是______； 任何温度都不能自发进行的反应是______。 C B 反应 A B C D ΔH/kJ·mol-1 10.5 1.80 －126 －11.7 ΔS/ J·mol-1·K-1 30.0 －113.0 84.0 －105.0 8 8 练习2、(2021·浙江6月选考)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量SO2：Cu(s)＋2H2SO4(l)=CuSO4(s)＋SO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－11.9 kJ·mol－1。判断该反应的自发性并说明理由： 。 不同温度下都能自发，是因为ΔH<0 、ΔS>0 练习3、判断下列反应能否自发进行 298K 、101Kpa下，CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g) △H (298K)＝+178.2 kJ·mol－1 △S (298K)＝+169.6 J·mol－1·K－1 T＞1050K，常压下，1050K以上高温可以使反应正向自发进行，因此温度是改变反应方向的一种手段。 若要正向自发进行，假设∆H、∆S不随温度而变化 ∆G＝∆H－T∆S＜0＝178.2kJ·mol－1－T×（169.6 ×10－3） kJ·mol－1·K－1＜0 练习4、2019天津高考.10 节选 将SiCl4氢化为SiHCl3对应的反应依次为： ① SiCl4(g) + H2 (g)  ⇌SiHCl3(g) + HCl(g)    △ H1 > 0 ② 3SiCl4(g) + 2H2 (g) + Si(s) ⇌4SiHCl3(g)   △ H2 < 0 已知体系自由能变△ G = △ H - T△ S，△ G < 0 时反应自发进行。二个氢化反应的△ G与温度的关系如图所示，反应①能自发进行的最低温度是 ； 1000 ℃ 由△ H1 > 0，△ H2 < 0 推出△ H2 < △ H1 ， 所以△ G2 < △ G1 相同温度下，反应②比反应①的△ G小，主要原因是 。 二、化学反应的调控在工农业生产中的应用1．工业合成氨的条件调控(1)反应原理N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 (2)根据反应特点可知合成氨反应速率增大的措施有 、 、 和 ；提高平衡混合物中NH3的 含量的措施有 、 、