寒假作业04 化学反应的方向及调控-【寒假分层作业】2024年高二化学寒假培优练（人教版2019）

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 寒假作业04 化学反应的方向及调控 考点一 自发过程与自发反应 1．存在：自然界中一些过程、有些反应是自发进行的，而且是有方向性的。 2．特点 （1）体系有自发从_高能状态向_低能状态转变的倾向； （2）体系有自发向混乱度增加(即熵增，ΔS>0)的方向转变的倾向。 3.自发过程与自发反应的比较 自发过程 自发反应 含义 在一定条件下， 就能自发进行的过程 在给定的条件下，可以 进行到显著程度的化学反应 特征 具有 ，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 举例 高山流水，自由落体，冰雪融化 钢铁生锈 应用 （1）可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池 （2）非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2 — 考点二 化学反应进行方向的判据 1．焓判据 放热反应过程中体系能量 ，具有自发进行的倾向，因此可用 来判断反应进行的方向。 2．熵判据 （1）熵 用来度量体系 程度的物理量。符号为 。熵值越大， 程度越大。 同一物质：气态熵值S(g)>液态熵值S(l)>固态熵值S(s)。 （2）熵增原理 在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵 ，即熵变(符号ΔS)>0。 （3）熵判据 体系有自发地向 增加(即熵增)的方向转变的倾向，因此可用 来判断反应进行的方向。 ①当ΔS>0时，反应为熵增反应，在一定条件下 自发进行。 ②当ΔS<0时，反应为熵减反应，在一定条件下 自发进行。 3.用焓变和熵变的复合判据判断反应进行的方向 体系的自由能变化(化学符号ΔG)综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用于化学反应自发进行的方向的判断，ΔG＝ΔH－TΔS。 当ΔH<0，ΔS>0，即ΔG<0，反应 进行。 当ΔH>0，ΔS<0，即ΔG>0，反应 进行。 当ΔH>0，ΔS>0，或ΔH<0，ΔS<0时，反应是否自发进行与温度有关，在一定温度下，可使ΔG＝0，即反应达到平衡状态。 考点三 合成氨反应 1.合成氨反应的特点 合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知298 K时：ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1。 （1）可逆性：反应为可逆反应。 （2）体积变化：正反应是气体体积缩小的反应。 （3）焓变：ΔH<0，熵变：ΔS<0。 （4）自发性：常温(298 K)下，ΔH－TΔS<0，能自发进行。 2.提高合成氨反应速率和平衡转化率的条件比较 条件 提高反应速率 提高平衡转化率 综合结果 压强 高压 高压 高压 温度 高温 低温 兼顾速率和平衡，且考虑催化剂活性 催化剂 使用 无影响 使用 浓度 增大反应物浓度 增大反应物浓度，降低生成物浓度 增大反应物浓度，且不断减少生成物浓度 考点四 工业上选择适宜生产条件的原则 在实际生产中需要结合 、 、 等情况，综合考虑影响化学反应 和化学 的因素，寻找一个适宜的生产条件，还要根据环境保护及社会效益等方面的规定和要求做出分析，权衡利弊，才能实行生产。 外界 条件 有利于加快速率的条件控制 有利于平衡正向移动的条件控制 综合分析结果 浓度 增大反应物的浓度 增大反应物的浓度、减小生成物的浓度 不断地补充反应物、及时地分离出生成物 催化剂 加合适的催化剂 不需要 加合适的催化剂 温度 高温 ΔH＜0 低温 兼顾速率和平衡，考虑催化剂的适宜温度 ΔH＞0 高温 在设备条件允许的前提下，尽量采取高温并考虑催化剂的活性 压强 高压(有气体参加) Δνg＜0 高压 在设备条件允许的前提下，尽量采取高压 Δνg＞0 低压 兼顾速率和平衡，选取适宜的压强 考点一 自发过程与自发反应 题型 自发过程与自发反应 1．（2021上·重庆九龙坡·高二重庆市育才中学校考期中）以下说法中正确的是 A．已知： ，则该反应在任何条件都可以自发进行 B．对于有气体参加的可逆反应，加压可增大单位体积活化分子百分数，从而加快反应速率 C．冰在室温下自动融化成水，是熵增的重要结果 D．吸热反应都必须加热才能发生 2．（2022上·浙江温州·高二校联考期中）下列过程属于非自发的