2.3 化学反应的方向(周末破)-2026-2027学年高二化学知识通关晨读·晚练·周末破(人教版选择性必修1)
2.3 化学反应的方向
序号 | 核心难点 | 难点实质 |
1 | 熵变 ΔS 的判断 | 把「熵」与「能量」混淆,不数气体分子数就判断混乱度的变化 |
2 | ΔG 复合判据与转向温度 | ΔS 的单位不换算就代入,四种 ΔH、ΔS 组合的自发温区记混 |
3 | 自发性、速率与限度的关系 | 把「自发」当成「不需条件」「速率快」,用焓判据包打天下 |
难点一:熵变 ΔS 的判断
【难点诊断】认为「熵」就是热量;对同一物质三态的混乱度排序不清;只看「物质多少」不看气体分子数的变化。
【突破方法】「三看」定熵变:一看气体分子数——增则 ΔS > 0、减则 ΔS < 0,这是最可靠的判据;二看三态——同物质 S(g) > S(l) > S(s),固、液、气相变对应熵减或熵增;三看溶解与混合——溶质溶解、气体混合一般熵增。先数气体分子数,再考虑其他因素。
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【典例精讲】判断下列过程 ΔS 的符号并说明依据:①;②
;③
;④
。
【解析】①气体分子数由 2 增至 4,ΔS > 0;②气体变为液体,混乱度减小,ΔS < 0;③固体分解产生气体,ΔS > 0;④气体分子数由 4 减至 2,ΔS < 0。
【即时训练】下列变化中 ΔS < 0 的是( )
A.干冰升华 B.
C. D.NaCl(s) 溶于水
【答案】B
【解析】B 中气体分子数由 3 减至 2,ΔS < 0;A 升华、C 分解产气、D 溶解均为混乱度增大的过程。
难点二:ΔG 复合判据与转向温度
【难点诊断】ΔS 以 J/(mol·K) 给出却不换算成 kJ/(mol·K) 就代入 ΔG = ΔH - TΔS;ΔH、ΔS 四种符号组合的自发温区记混;分不清「最高温度」与「最低温度」。
【突破方法】「定符号—算阈值—比温度」三步:①定符号——ΔH < 0、ΔS > 0 任意温度自发;ΔH > 0、ΔS < 0 任意温度不自发;两者同负「低温自发」;两者同正「高温自发」;②算阈值——T转 = ΔH ÷ ΔS(ΔS 必须先换算成 kJ/(mol·K));③比温度——用实际温度与 T转 比较确定自发与否。
【典例精讲】已知 ΔH = +178.2 kJ/mol、ΔS = +160.7 J/(mol·K)。判断 298 K 时该反应能否自发,并估算自发进行的最低温度。
【解析】298 K 时 ΔG = 178.2 - 298×0.1607 = 178.2 - 47.9 = +130.3 kJ/mol > 0,不能自发。T转 = 178.2 ÷ 0.1607 ≈ 1109 K,温度高于 1109 K(约 836 ℃)时 ΔG < 0,反应自发。
【即时训练】某反应 ΔH < 0、ΔS > 0,则该反应( )
A.低温自发、高温不自发 B.高温自发、低温不自发
C.任意温度都自发 D.任意温度都不自发
【答案】C
【解析】ΔH < 0、ΔS > 0 时,ΔG = ΔH - TΔS 中两项恒为负,任意温度下 ΔG < 0,都自发。
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难点三:自发性、速率与限度的关系
【难点诊断】把「自发」当成「不需要任何条件」或「速率一定快」;认为「放热一定自发、吸热一定不自发」。
【突破方法】三个「不能画等号」:①自发 ≠ 不需条件——自发反应常需点燃、加热或催化剂引发,只是引发后不需外界持续做功;②自发 ≠ 快——热力学只回答「能不能」,动力学回答「快不快」,速率取决于活化能等因素;③自发 ≠ 放热——焓判据只是半个判据,吸热反应可因熵增而自发(如溶解、
与
反应)。
【典例精讲】与
的反应是吸热反应,却能在常温下自发进行。请解释原因,并说明由此得出的结论。
【解析】该反应产生气体,ΔS > 0;常温下 TΔS 项大于 ΔH,ΔG = ΔH - TΔS < 0,故能自发。结论:焓判据不全面,判断反应方向必须使用 ΔG 复合判据;「吸热反应不能自发」是错误认识。
【即时训练】下列说法正确的是( )
A.自发反应不需要任何条件就能进行
B.自发反应的速率一定很快
C.放热反应不一定自发,吸热反应不一定不自发
D.ΔH < 0 的反应在任何温度下都自发
【答案】C
【解析】自发反应常需引发条件,A 错;速率与自发性无关,B 错;ΔH < 0 而 ΔS < 0 时只有低温才自发,D 错。
(共 15题,合计 88 分)
A 级 巩固基础(第题,每题 4 分,共 16 分)
1.下列过程中 ΔS<0 的是( )(4分)
A.冰融化成水 B.干冰升华 C.水结冰 D.NaCl 溶于水
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