内容正文:
考点24 化学反应的方向
(核心考点精讲精练)
一、3年真题考点分布
考点内容
考题统计
焓变与熵变
2022浙江1月选考20题,2分;2021浙江6月选考17题,2分;
反应自发性判断
2022辽宁卷18(1)题,13分;2022湖南卷17(1)题,14分;2021浙江6月选考29(1)题,10分;2021•海南卷16(1)(2) 题,10分;
二、命题规律及备考策略
【命题规律】
从近三年高考试题来看,主要考查:认识自然界中发生的一些自发过程,加强从物质的微观层面理解反应过程中能量和混乱度变化的能力;了解焓变与熵变的含义,理解焓变、熵变与反应方向的关系;能综合运用焓变与熵变判断反应进行的方向。
【备考策略】
(1)了解自发过程和化学反应的自发性,知道化学反应是有方向的;
(2)知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关,能利用能量判椐、熵判椐和复合判据对反应进行方向的判断。
(3)根据ΔH-TΔS<0判断的只是反应自发进行的可能性,具体的反应能否实际发生,还涉及化学反应速率的问题
【命题预测】
预计2023年的高考仍然把化学反应进行方向判断融入反应原理综合题中。
考法1 自发过程与自发反应
1.自发过程
(1)含义:在一定条件下,不用借助外力,就能自发进行的过程。
(2)特点
①能量角度:体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者放热量)
②混乱度角度:在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向
③具有方向性:即过程的某个方向在一定条件下自发进行,而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行
2.自发反应
(1)定义:在给定条件下,可以自发地进行到显著程度的化学反应。如:食品腐败
(2)自发反应的特征
①具有方向性,即反应的某个方向在一定条件下是自发的,则其逆反应在该条件下肯定不自发,如: 食物在常温下会腐败,但是由腐败的食物变为食物是不可能自发进行的。
②体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。如:煤炭在一定条件下会自发燃烧成低能量的二氧化碳。
③体系趋向于从有序体系转变为无序体系。如:老师离开教室后,学生在无约束的状态下会自发地由有序的状态进入混乱的状态。
(1)自发反应不是看是否需要条件,而是看是否需要持续施加外力(如加热等);有的需要一定条件引发反应,一旦反应后即可自发进行。如:碳的燃烧需要点燃。
(2)一般的,如果一个过程是自发的,则其逆过程就是非自发的。非自发过程要想发生,则必须对它做功,如利用水泵可将水从低处抽向高出,通电可将水分解生成氢气和氧气。
(3)判断某反应是否自发,只是判断反应的方向,与是否会发生、反应的快慢、反应的热效应无关。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)所有自发进行的化学反应都是放热反应( )
(2)自发反应在任何条件下都能发生( )
(3)同一物质的固,液、气三种状态的熵值相同( )
(4)非自发过程在一定条件下可能变成自发过程( )
(5)需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程( )
答案:(1)× (2) × (3)× (4) √ (5)×
例1 下列不属于自发进行的变化是( )
A.红墨水加到清水使整杯水变红 B.冰在室温下融化成水
C.电解饱和食盐水 D.铁器在潮湿的空气中生锈
【答案】C
【解析】A项,扩散现象,是熵增加的自发过程,A不符合题意;B项,冰的熔点为0℃,水常温是液体,冰在室温下融化成水,是熵增加的自发过程,B不符合题意;C项,电解饱和食盐水,是在外电场的作用下强制发生的氧化还原反应,不是自发过程,C符合题意;D项,铁在潮湿的空气中生锈是发生了自发的氧化还原反应,属于电化学腐蚀,是自发进行的化学过程,D不符合题意;故选C。
例2 在常温常压下,下列属于自发过程的是( )
A.2C(s) + O2(g) = 2CO(g)
B.NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)
C.CH3COOH(l) = CH3COOH(s)
D.2Cr3+(aq) + 3Cl2(aq) + 7H2O(l) = Cr2O (aq) + 6Cl-(aq)+14H+(aq)
【答案】A
【解析】A项,2C(s) + O2(g) = 2CO(g)是熵增的放热反应,△H−T△S<0,属于自发过程,故A选;B项,NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)是熵增的吸热反应,温度较高时,△H−T△S<0,可以进行,故B不选;C项,CH3COOH(l) = CH3COOH(s)是熵减的吸热现象,在常温常压下,不能自发进行,故C不选;D项,氧化性Cr2O72-> Cl2,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性规律可知,2Cr3+(aq) + 3Cl2(aq) + 7H2O(l) = Cr2O