高考化学总复习考点讲解化学反应进行的方向(20202021).pdf

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1、备战 2020-2021 高考化学考点突破 高考总复习 化学反应进行的方向 审稿:李老师【考纲要求】1了解焓变、熵变的涵义以及二者与反应方向的关系 2能通过 H-T S 及给定 的 S 数据定量判断反应的方向 【考点梳理】考点一、自发过程 1、含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。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，体系从有序转变为无序的倾向性（无序体系更加稳定）。考点二、化学反应方向的判据 1、焓判据（1）焓变（H）：焓变即化学反应中的能量变化。放热反应：H0，体系能量降低。典型的放热反应有：燃烧反应、中和反应、金属与酸

2、或水的反应、大多数化合反应、缓慢氧化反应等；吸热反应：H0，体系能量升高。典型的吸热反应有：大多数分解反应、C 与 CO2高温下的反应、水煤气反应、Ba(OH)2晶体与 NH4Cl 的反应、绝大多数弱电解质的电离、盐类的水解反应等。（2）焓判据：放热反应过程中体系能量降低，H0，具有自发进行的倾向，但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变来判断反应进行的方向不全面。要点诠释：化学反应的方向与 H 的关系 自发反应是一个自发进行的过程，而自发过程总是能够对外界做功，消耗自身的能量，使自身的能量降低，因而化学反应能自发地向能量降低的方向（H0，放热）进行。通常情况下，放热反应（H0）多数能自发进行

3、，吸热反应（H0）多数不能自发进行。2、熵判据（1）熵：量度体系混乱（或无序）程度的物理量，符号为 S。（2）熵判据：体系的混乱度增大，S0，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。典型的熵增过程有：气体扩散、固体溶解、固体熔化、液体气化、生成气体或气体体积数增大的反应等。要点诠释：化学反应的方向与熵变的关系 对于一个由大量粒子组成的体系，人们定义一个物理量熵（S）来描述体系的混乱度，熵值越大，体系混乱度越大。在同一条件下不同的物质有不同的熵值，而同一物质的熵值与条件有关。例如，对同一物质来说，三种状态下，熵值由大到小的顺序为：S(g)S(l

4、)S(s)。物质的量为 1 mol 的物质的熵通用 Sm表示。对于水的三态的 Sm关系：Sm(g)Sm(l)Sm(s)。3、复合判据自由能变化 G HTS，其中：G 叫作吉布斯自由能。G H TS 0 反应能自发进行 G H TS 0 反应达到平衡状态 G H TS 0 反应不能自发进行 要点诠释：化学反应方向的判据 当焓变和熵变的影响相反且相差不大时，温度有可能对反应的方向起决定性作用，可以估算反应发生的温度备战 2020-2021 高考化学考点突破 （转向温度）：HTS。化学反应体系的焓变减少（H0）和熵变增加（S0）都有利于反应正向进行。即：H 0,S 0 高温自发；H 0,S 0 低温

5、自发；H 0,S 0 一定不自发；H 0,S 0 一定自发。【典型例题】类型一：焓变、熵变的涵义及与反应自发性的关系 例 1、碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法正确的是 A碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大 B碳酸铵分解是因为外界给予了能量 C碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解 D碳酸盐都不稳定，都能自发分解【答案】A【解析】(NH4)2CO3的分解为吸热反应，而吸热反应不易自发进行；根据焓变与熵变对化学反应的共同影响，该反应熵值一定增大。【总结升华】(1)H0 有利于反应自发进行，自发反应不一定要 H0，有利于反应自发进行，自发反应不

6、一定要 S0。熵变是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。举一反三：【变式 1】有关化学反应的说法，正确的是：A、自发反应都是放热反应 B、自发反应都是熵增大的反应 C、自发反应一定能实现 D、非自发反应在一定条件下也能实现【答案】D【解析】自发反应在一定条件下才能实现，非自发反应在一定条件下也能实现。【变式 2】下列过程导致熵增加的是：A一定条件下水由气态变为液态 B水由高处流向低处 C碳酸氢铵的分解 DCO 点燃时生成 CO2【答案】BC【变式 3】下列有关S 的叙述中，错误的是：AS0 的反应不一定是自发反应 B固体物质溶于水，这个过程体系的熵增大 C生成气体的离子反应，其S0 D

7、微粒数增多的反应，一般S0【答案】D【变式 4】下列变化的熵变大于零的是：AH2O(l)H2O(g)BCO2(g)CO2(s)CNaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O DNH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)【答案】A 类型二：综合运用焓判据和熵判据判断化学反应进行的方向 例 2、(2014 广东省佛山市质检)反应 FeO(s)C(s)=Fe(s)CO(g)H0，GHTS，下列说法正备战 2020-2021 高考化学考点突破 确的是()AS0 BS0 C当 TSH 时，可自发进行 D当 TSH 时，可自发进行【思路点拨】依据反应自发进行的复合判据 HT S0【解析】BC【

8、解析】由于反应正向气体体积增大，故 S0，所以 A 项不正确，B 项正确；当 G0 时，反应为自发进行，根据 GHTS 可知，当 TSH 时，则 G0，可自发进行，D 不正确；所以本题选 C。【总结升华】当焓变和熵变的影响相反且相差不大时，温度有可能对反应的方向起决定性作用。举一反三：【变式 1】下列说法中正确的是：A某反应在低温条件下能自发进行，那么高温条件下也一定能自发进行 B某反应高温条件下不能自发进行，那么低温条件下也不能自发进行 C反应方向是由焓变和熵变共同决定的，与反应温度无关 D温度有可能对反应的方向起决定性的作用【答案】D【解析】当 H0,S0 时，G HT S0，反应一定能自

9、发进行；当 H0,S0 时，G HT S0，反应不能自发进行；当 H0,S0 或当 H0,S0 时，反应是否自发与温度有关，一般低温时以焓变影响为主，高温时，以熵变影响为主，而温度影响的大小要视 H、S 的具体数值而定。【变式 2】(2014 天津高考)运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是()A某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 BNH4F 水溶液中含有 HF，因此 NH4F 溶液不能存放于玻璃试剂瓶中 C可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底 D增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成 H2的速率【答案】D 【解析】当 HTS0

10、时，反应能自发进行，吸热反应的 H0，吸热反应能自发，说明 S0，A 项正确；NH4F 溶液中 F水解生成 HF，HF 能与玻璃中的 SiO2发生反应 4HFSiO2=SiF42H2O，故 NH4F 溶液不能存放在玻璃试剂瓶中，B 项正确；可燃冰需在低温高压下形成，所以可燃冰可存在于海底，C 项正确；常温下，浓硫酸使铁发生钝化，D 项错误。【变式 3】下列说法完全正确的是：A放热反应均是自发进行的反应 B S 为正值的反应均是自发进行的反应 C物质的量增加的反应，S 为正值 D如果 H 和 S 为正值，当温度升高时，反应可能自发进行 备战 2020-2021 高考化学考点突破 【答案】D 【解析】反应能否自发进行取决于 HT S 的大小，若 HT S0，则能自发进行。【变式 4】反应 4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)4Fe(OH)3(s)；H444.3kJmol1 S280.1Jmol1K1在常温、常压下反应能自发进行，对于该反应的反应方向起决定性作用的是()A熵变 B温度 C压强 D焓变【答案】D