（新）2022届高考化学考点41 化学反应进行的方向-备战年高考化学考点一遍过.doc

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1、考点41 化学反应进行的方向1自发过程（1）含义在一定条件下，不需要借助外力就可以自动进行的过程。（2）特点体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)；在密闭条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向(无序体系更加稳定)。2化学反应方向的判据（1）焓判据放热反应过程中体系能量降低，H<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进行的方向有一定的局限性。（2）熵判据熵：衡量体系混乱程度的物理量，符号为S，单位为J·mol1·K1。熵的大小：同种物质，三种聚集状态下，熵值由大到小的顺序为S(g)>S(l)>S(

2、s)。熵判据：体系的混乱度增加，S>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进行的方向也不全面。（3）复合判据自由能变化判据在温度、压强一定的条件下，化学反应进行的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，因此，把焓变和熵变判据结合起来组成的复合判据即自由能变化G，更适合于所有过程的判断。G=HTS（T为开尔文温度），G的正、负决定着反应的自发与否。HTS<0，反应能自发进行。HTS0，反应达到平衡状态。HTS>0，反应不能自发进行。考向 化学反应方向的判定典例1 下列过程一定不能自发进行的是A2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H0B2

3、H2(g)O2(g)=2H2O(l)H0C(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H0D2CO(g)=2C(s)O2(g)H0【解析】A.H0，S0，在较高温度下可满足HT·S0，即在较高温度下反应能自发进行，故A不选；B.H0，S0，温度较低时即可满足HT·S0，能自发进行，故B不选；C.H0，S0，在较高温度下可满足HT·S0，即在较高温度下反应能自发进行，故C不选；D.H0，S0，一般情况下GHT·S0，不能自发进行，故选D。【答案】D1已知反应2CO(g)2C(s)+O2(g)的H为正值，S为负值，设H和S不随温度的改变而改变。

4、则下列说法中，正确的是A低温下是自发变化B高温下是自发变化C低温下是非自发变化，高温下是自发变化D任何温度下是非自发变化焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响HSHTS反应情况+始终是负值在任何温度下反应均自发进行+始终是正值在任何温度下反应均非自发进行+低温为正高温为负低温时非自发，高温时自发低温为负高温为正低温时自发，高温时非自发1下列说法不正确的是A焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应是放热反应B在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大C一个反应能否自发进行取决于该反应是放热还是吸热D一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关2已知：(

5、NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)H=+74.9 kJ· mol1，下列说法中正确的是A该反应中熵变、焓变皆大于0B该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行C碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行D能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应3下列变化过程中，S0的是A氯化钠溶于水中BNH3(g)与HCl(g)反应生成NH4Cl(s)C干冰(CO2)的升华DCaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)4某反应2AB(g)C(g)3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，则该反应的正反应的H、S应为A

6、H0，S0BH0，S0CH0，S0DH0，S05下列反应中，一定不能自发进行的是A2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)H78.03 kJ·mol1S1 110 J·mol1·K1BCO(g)=C(石墨)O2(g)H110.5 kJ·mol1S89.36 J·mol1·K1C4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)=4Fe(OH)3(s)H444.3 kJ·mol1S280.1 J·mol1·K1DNH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l)

7、H37.30 kJ·mol1S184.05 J·mol1·K16在一定条件下，对于反应：mA(g)+nB(g)cC(g)+dD(g)，C物质的质量分数（C%）与温度、压强的关系如图，下列判断正确的是AH0 S0 BH0 S0CH0 S0 DH0 S07下列对化学反应预测正确的是选项化学反应方程式已知条件预测AM(s)X(g)+Y(s)H>0它是非自发反应BW(s)+xG(g)2Q(g)H<0，自发反应x可能等于1、2、3C4X(g)+5Y(g)4W(g)+6G(g)能自发反应H一定小于0D4M(s)+N(g)+2W(l)4Q(s)常温下，自发进行H&g

8、t;08选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法。这种方法是指在有氧条件下且合适的温度范围内，用还原剂NH3在催化剂的作用下将NOx有选择性地还原为氮气和水，主要反应式如下：反应：NH3(g)4NO(g)O2(g) N2(g)H2O(g)H1a kJ·mol1反应：4NH3(g)2NO2(g)O2(g)3N2(g)6H2O(g)H2b kJ·mol1当反应温度过高时，会发生以下副反应：反应：2NH3(g)2O2(g)N2O(g)3H2O(g)H3c kJ·mol1反应：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H4d kJ&#

9、183;mol1请回答下列问题：（1）配平反应的化学方程式：NH3(g)4NO(g)O2(g) N2(g)H2O(g)（2）研究反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系，得到如图甲所示的关系。反应的平衡常数表达式为 。反应能够自发进行的反应条件是 。（3）反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)的H kJ·mol1(用含a、b、d的式子表示)。（4）为研究NH3选择性催化还原脱硝的反应条件，某科研小组通过一系列实验，分别得出脱硝率与温度、氨氮比的关系其中表示氨氮比，O2%表示氧气含量。图乙中，当温度高于405 后，NOx的脱除率会逐渐减小，原因是 。图丙中，最佳氨氮比为2.0，理由是

10、。（5）请在图丁中，用实线画出不使用催化剂情况下(其他条件完全相同)的图示。12015江苏双选在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的炭粉，再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2，在不同温度下反应CO2(g)+C(s)2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中、点均处于曲线上)。下列说法正确的是A反应CO2(g)+C(s)2CO(g)的S>0、H<0B体系的总压强p总：p总(状态)>2p总(状态)C体系中c(CO)：c(CO，状态)<2c(CO，状态)D逆反应速率v逆：v逆(状态)>v逆(

11、状态)2下列有关说法不正确的是A(2013·江苏高考)反应NH3(g)HCl(g)NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的H0B(2012·江苏高考)CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的H0C(2011·江苏高考)一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)Cl2(g)的H>0、S>0D(2015·天津高考) Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行变式拓展1【答案】D【解析】题中反应的H为正值，S为负值，则G=HTS>0恒成立，所以任何温度下反应都不能自发进行。考点冲关1【答案】C【

12、解析】一个反应能否自发进行要由该反应的熵变和焓变共同判断，C项错误。2【答案】A【解析】由方程式可知，该反应分解有气体生成，是一个熵增的过程，S>0，H>0，A正确；B项中当HTS<0时，反应能自发进行，错误；碳酸钠、碳酸钾稳定性好，不能自发进行分解，C错误；焓变和熵变共同决定化学反应进行的方向，D错误。3【答案】B 【解析】A.氯化钠溶于水中，固体变成溶液，混乱度增大，S0，故A错误；B.NH3(g)与HCl(g)反应生成NH4Cl(s)，气体体积减小，反应后熵变减小，S0，故B正确；C.干冰(CO2)的升华，混乱度增大，S0，故C错误；D.CaCO3(s)分解为CaO(s

13、)和CO2(g)，气体体积增大，混乱度增大，S0，故D错误。4【答案】C 【解析】反应2AB(g)C(g)3D(g)的正反应为气体总分子数增加的反应，则有S0。在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，说明正反应高温时的HTS0，而低温时的HTS0，从而可得H0。【易错提醒】反应自发进行的判断误区（1）反应能否自发进行，需要综合考虑焓变和熵变对反应的影响。（2）复合判据H-TS<0的反应不一定能够实际发生。（3）自发反应的熵不一定增大，非自发反应的熵也不一定减小。5【答案】B【解析】A项，反应为放热的熵增加反应，一定能自发进行；C项，常温、常压下反应能自发进行；D项，常温、常压下反

14、应能自发进行。6【答案】A【解析】采取定一议二法分析，由图像可知，压强一定时，温度越高，C物质的浓度越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动；温度一定时，压强越高，C物质的浓度越小，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，据此答题。由图像可知，压强一定时，温度越高，C物质的浓度越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，说明正反应为放热反应，即H0；温度一定时，压强越高，C物质的浓度越小，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，增大压强平衡向体积减小的方向移动，即S0，故A正确。故选A。【点睛】对于化学平衡的有关图象问题可以采用定一议二的方法，当图象中有三个量时，先确定一个量不变

15、，再讨论另外两个量的关系。7【答案】B【解析】根据复合判据：G=H-T·S，M(s)X(g)+Y(s)，固体分解生成气体，为熵增反应，H>0，在高温下，能自发进行，A错误；W(s)+xG(g)2Q(g)H<0，能自发进行，若熵增，任何温度下都能自发进行，若熵减，在低温条件下能自发进行，所以，G的计量数不确定，x等于1、2或3时，都符合题意，B正确；4X(g)+5Y(g)4W(g)+6G(g)是熵增反应，当H>0时，在高温下可能自发进行，C错误；4M(s)+N(g)+2W(l)4Q(s)为熵减反应，常温下能自发进行，说明该反应一定是放热反应，D错误。8【答案】（1）4

16、46（2）K高温 （3）（4）温度过高时，NH3会与O2发生副反应生成N2O、NO氨氮比从2.0到2.2，脱硝率变化不大，但氨的浓度增加较大，成本提高（5）【解析】（1）根据方程式可知NH3中氮元素化合价从3价升高到0价，NO中氮元素化合价从2价降低到0价，O2中氧元素化合价从0价降低到2价，根据电子得失守恒以及原子守恒可配平方程式为4NH3(g)4NO(g)O2(g) 4N2(g)6H2O(g)。（2）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为K。根据图像可知，升高温度平衡常数增大，说明正反应是吸

17、热反应，H0。由于正反应是熵值增大的反应，则根据GHT·S可知满足自发进行的条件应该是高温。（3）已知反应4NH3(g)4NO(g)O2(g)4N2(g)6H2O(g)H1a kJ·mol1，4NH3(g)2NO2(g)O2(g)3N2(g)6H2O(g)H2b kJ·mol1，4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g) H4d kJ·mol1，根据盖斯定律可知，即可得到反应2NO(g)O2(g) 2NO2(g)，则H kJ·mol1。（4）由于当温度过高时，NH3会与O2发生副反应生成N2O、NO，从而使NOx的脱除率逐渐减小。根

18、据图像可知氨氮比从2.0到2.2，脱硝率变化不大，但氨的浓度增加较大，成本提高。因此，最佳氨氮比为2.0。（5）使用催化剂，只能加快反应速率从而缩短到达平衡的时间，对平衡状态无影响，由于横坐标是氧气含量，纵坐标是脱硝率，其他条件都保持不变，是否使用催化剂对平衡点无影响，所以作出的图应与原图一致。直通高考1【答案】BC【解析】由图可知，升高温度，c(CO2)降低，即平衡正向移动，所以该反应为吸热反应，H>0，A项错误；相同温度下，图中点所在曲线对应的c(CO2)高，表示通入0.2 mol CO2，则点所在曲线表示通入0.1 mol CO2，点和点的c(CO2)相等，由图知参加反应的CO2的

19、物质的量：点大于点的2倍，且该反应为气体分子数增多的反应，同时点的温度比点高，所以体系的总压强p总：p总(状态)>2p总(状态)，B项正确；状态中CO2的投入量为状态的2倍，因状态压强比状态大，而加压平衡逆向移动，则状态中的c(CO)小于状态中c(CO)的2倍，C项正确；状态比状态的温度高，温度越高，反应速率越快，所以状态的反应速率快，D项错误。2【答案】B【解析】A项，根据该反应中各物质的聚集状态可知，该反应的S<0，在室温下该反应能自发进行，则该反应为放热反应，正确；B项，不能自发进行说明该反应G=HTS>0，该反应S>0，H>0，错误；C项，该反应吸热，H>0，反应物为液体，有气态物质生成，所以S>0，正确；D项，Na与H2O的反应是固体液体反应生成气体，故该反应为熵增的反应，故S>0，在反应中钠会熔化成一光亮的小球四处游动，发出咝咝声响，故该反应为放热反应，则H<0，故G=HTS<0，故该反应能自发进行，正确。