第49讲 化学反应的方向与调控-2024年高考化学一轮复习高频考点精讲(新教材新高考)

第49讲 化学反应的方向与调控 2024 高考化学一轮复习高频考点精讲 1.了解熵、熵变的含义，会用复合判据判断反应进行的方向。 2.了解化学反应的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 复习目标 化学反应的方向 考点一 1.自发反应 在一定条件下，无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。 2.熵和熵变的含义 (1)熵的含义 度量体系混乱程度的物理量，符号为S。熵值越大，体系混乱度越大。同一条件下，不同物质有不同的熵值；同一种物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)____ S(l)____S(s)。 (2)熵变的含义 ΔS＝S(生成物)－S(反应物)。化学反应的ΔS越大，越有利于反应_________。 > > 自发进行 必备知识 3.判断化学反应方向的判据 ΔG＝ΔH－TΔS ΔG<0时，反应_____自发进行； ΔG＝0时，反应处于_______状态； ΔG>0时，反应______自发进行。 能 平衡 不能 (1)用熵变和焓变判断反应的方向 在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔH－TΔS<0的方向进行，直至达到平衡状态，当ΔH－TΔS>0时表明反应不能自发进行。 低温 高温 (2)规律 ①ΔH______0，ΔS______0的反应任何温度下都能自发进行； ②ΔH______0，ΔS______0的反应任何温度下都不能自发进行； ③ΔH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。 ＜ ＜ ＞ ＞ 温度 1.在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向(　　　) 2.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为判断反应能否自发进行的判据(　　　) 3.过程自发性不仅能用于判断过程的方向，还能确定过程发生的速率(　　　) × × × 易错辨析 1.下列说法正确的是 A.非自发反应一定不能实现 B.同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大 C.反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0 D.恒温恒压下，ΔH<0且ΔS>0的反应一定不能自发进行 √ 专项突破 反应是否自发进行，由熵变、焓变、温度共同决定，非自发反应在改变条件时可以发生，选项A错误； 熵是指体系的混乱度，同种物质熵值：气态>液态>固态，选项B错误； 反应能自发进行说明：ΔH－TΔS＜0，由化学方程式NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)可知该反应的ΔS＜0，要使ΔH－TΔS＜0，必须满足ΔH＜0，选项C正确； 恒温恒压下，ΔH＜0且ΔS＞0的反应的ΔH－TΔS＜0，反应一定可以自发进行，选项D错误。 解析 2.(1)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： _________________________________________________________。 (2)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，化学方程式为2NO＋2CO 2CO2＋N2。反应能够自发进行，则反应的ΔH_____0(填“＞”“＜”或“＝”)。理由是___________________________________________________________________。 不能实现，因为该反应的ΔH＞0，ΔS＜0，反应不可能自发进行 ＜ 该反应的ΔS＜0，因该反应能自发进行，根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0可知ΔH＜0 高温 化学反应的调控——工业合成氨 考点二 1.化工生产适宜条件选择的一般原则 条件 原则 从化学反应速率分析 既不能过快，又不能太慢 从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意对二者影响的矛盾性 从原料的利用率分析 增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本 从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压能力等 从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性受温度的限制 必备知识 2.控制反应条件的基本措施 (1)控制化学反应速率的措施 通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。 (2)提高转化率的措施 通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。 3.工业合成氨反应的适宜条件 (1)理论分析 增大合成氨的反应速率和提