2024年高中化学人教版讲义练习大单元四　第十一章　第49讲　化学反应的方向与调控.docxVIP

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第49讲化学反应的方向与调控

[复习目标]1.知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。2.认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。

考点一化学反应的方向

1．自发反应

在一定条件下，无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。

2．熵和熵变的含义

(1)熵的含义

度量体系混乱程度的物理量，符号为____。熵值越大，体系混乱度越大。同一条件下，不同物质有不同的熵值；同一种物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)____S(l)____S(s)。

(2)熵变的含义

ΔS＝S(生成物)－S(反应物)。化学反应的ΔS越大，越有利于反应____________。

3．判断化学反应方向的判据

ΔG＝ΔH－TΔS

ΔG0时，反应____自发进行；

ΔG＝0时，反应处于______状态；

ΔG0时，反应______自发进行。

1．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同()

2．非自发反应，一定条件下也能使其反应发生()

3．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向()

4．需要加热才能够进行的反应，肯定不是自发反应()

5．ΔH0，ΔS0的反应在温度低时不能自发进行()

6．一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH0、ΔS0()

7．反应NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH0()

综合判断化学反应的自发性

1．(2022·浙江1月选考，20)AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)===An＋(aq)＋Bn－(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是()

A．ΔH和ΔS均大于零

B．ΔH和ΔS均小于零

C．ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零

D．ΔH和ΔS均可能大于零或小于零

2．(1)汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)===2C(s)＋O2(g)。已知该反应的ΔH＞0，简述该设想能否实现的依据：________________________________

______________________________________________________________________________。

(2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式为2NO＋2CO2CO2＋N2。反应能够自发进行，则反应的ΔH________0(填“＞”“＜”或“＝”)，理由是________________

______________________________________________________________________________。

(3)已知CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH＝＋218kJ·mol－1，该反应能够自发进行的反应条件是________。

3．[2022·湖南，17(1)]已知ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略ΔH、ΔS随温度的变化。若ΔG0，则该反应可以自发进行。根据下图判断：600℃时，下列反应不能自发进行的是__________。

A．C(s)＋O2(g)===CO2(g)

B．2C(s)＋O2(g)===2CO(g)

C．TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)

D．TiO2(s)＋C(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋CO2(g)

考点二化学反应的调控——工业合成氨

1．化工生产适宜条件选择的一般原则

条件

原则

从化学反应速率分析

既不能过快，又不能太慢

从化学平衡移动分析

既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意对二者影响的矛盾性

从原料的利用率分析

增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本

从实际生产能力分析

如设备承受高温、高压能力等

从催化剂的使用活性分析

注意催化剂的活性受温度的限制

2.控制反应条件的基本措施

(1)控制化学反应速率的措施

通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。

(2)提高转化率的措施

通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。

一、工业合成氨适宜条件选择

1．如图是工业合成氨的工艺，根据流程