2024年高考重點(diǎn)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)之“化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向”

復(fù)習(xí)材料

考點(diǎn)41化學(xué)反響進(jìn)行的方向

■知識(shí)整多

1.自發(fā)過程

11)含義

在肯定條件下，不需要借助外力就可以自動(dòng)進(jìn)行的過程。

⑵特點(diǎn)

①體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對(duì)外部做功或釋放熱量)；

②在密閉條件下，體系有從有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向(無序體系更加穩(wěn)定)。

2.化學(xué)反響方向的判據(jù)

⑴焰判據(jù)

放熱反響過程中體系能量降低，A^<0,具有自發(fā)進(jìn)行的傾向。

但有些吸熱反響也可以自發(fā)進(jìn)行，故只用婚變推斷反響進(jìn)行的方向有肯定的局限性。

⑵燧判據(jù)

①嫡：衡量體系混亂程度的物理量，符號(hào)為S,單位為『moLKT。

②燧的大小：同種物質(zhì)，三種聚集狀態(tài)下，嫡值由大到小的順序?yàn)镾(g)>S(l)>S(s)。

③焙判據(jù)：體系的混亂度增加，A出0,反響有自發(fā)進(jìn)行的傾向。但有些焙減的過程也能自發(fā)進(jìn)行，故只

用燧變來推斷反響進(jìn)行的方向也不全面。

〔3〕復(fù)合判據(jù)一自由能變化判據(jù)

在溫度、壓強(qiáng)肯定的條件下，化學(xué)反響進(jìn)行的方向是反響的焰變和嫡變共同影響的結(jié)果，因此，把焰變

和嫡變判據(jù)結(jié)合起來組成的復(fù)合判據(jù)即自由能變化AG,更適宜于全部過程的推斷。NG=NH-TNS〔7為

開爾文溫度〕，AG的正、負(fù)決定著反響的自發(fā)與否。

AS-

AH<0AH>0

AS>0AS>0

任何溫度下反應(yīng)高溫下反應(yīng)

都能自發(fā)進(jìn)行能自發(fā)進(jìn)行

AH<0AH>0AH

AS<0AS<0

低溫下反應(yīng)任何溫度下反應(yīng)

能自發(fā)進(jìn)行都不能自發(fā)進(jìn)行

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①A/7—TAS<0,反響能自發(fā)進(jìn)行。

②AH-7As=0,反響到達(dá)平衡狀態(tài)。

③AH—TA5X),反響不能自發(fā)進(jìn)行。

點(diǎn)考向,

考向化學(xué)反響方向的判定

典例引領(lǐng)

典例1以下過程肯定不能自發(fā)進(jìn)行的是

A.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)A/7>0

B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)A/7<0

C.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)A7/>0

D.2CO(g)===2C(s)+O2(g)A^>0

【解析】A.A〃>0,^S>0,在較高溫度下可滿足A7/—T2S<0,即在較高溫度下反響能自發(fā)進(jìn)行，故

A不選；BAH<0,AS<0,溫度較低時(shí)即可滿足AH-7AS<0,能自發(fā)進(jìn)行，故B不選；C.AH>0,AS>

0,在較高溫度下可滿足M-7AS<0,即在較高溫度下反響能自發(fā)進(jìn)行，故C不選；DAH>0,AS<0,

一般情況下AG=A“-7ZS>0,不能自發(fā)進(jìn)行，應(yīng)選D。

【答案】D

變式拓展

1.已知反響2co(g)^=2C(s)+C>2(g)的M■為正值，AS為負(fù)值，設(shè)AH和AS不隨溫度的改變而改變。則以

下說法中，正確的選項(xiàng)是

A.低溫下是自發(fā)變化

B.高溫下是自發(fā)變化

C.低溫下是非自發(fā)變化，高溫下是自發(fā)變化

D.任何溫度下是非自發(fā)變化

燃變、炳變和溫度對(duì)化學(xué)反響方向的影響

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A7/△SKH-TKS反響情況

-+始終是負(fù)值在任何溫度下反響均自發(fā)進(jìn)行

+-始終是正值在任何溫度下反響均非自發(fā)進(jìn)行

++低溫為正高溫為負(fù)低溫時(shí)非自發(fā)，高溫時(shí)自發(fā)

--低溫為負(fù)高溫為正低溫時(shí)自發(fā)，高溫時(shí)非自發(fā)

、.亨點(diǎn)沖關(guān)它

1.以下說法不正確的選項(xiàng)是

A.焰變是一個(gè)與反響能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反響是放熱反響

B.在同一條件下不同物質(zhì)有不同的嫡值，其體系的混亂程度越大，燧值越大

C.一個(gè)反響能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反響是放熱還是吸熱

D.一個(gè)反響能否自發(fā)進(jìn)行，與焰變和燧變的共同影響有關(guān)

2.已知：(NH4)2CO3(S)=NH4HCO3(s)+NH3(g)A8=+74.9kJmoll以下說法中正確的選項(xiàng)是

A.該反響中崎變、焰變皆大于0

B.該反響是吸熱反響，因此肯定不能自發(fā)進(jìn)行

C.碳酸鹽分解反響中嫡增加，因此任何條件下全部碳酸鹽分解肯定自發(fā)進(jìn)行

D.能自發(fā)進(jìn)行的反響肯定是放熱反響，不能自發(fā)進(jìn)行的反響肯定是吸熱反響

3.以下變化過程中，AS<0的是

A.氯化鈉溶于水中

B.NH3?與HCl(g)反響生成NH4cl(s)

C.干冰(CO2)的升華

D.CaCO3(s)分解為CaO(s)和CO2(g)

4.某反響2AB(g)=^C(g)+3D(g)在高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，其逆反響在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反響的正反

響的AH、AS應(yīng)為

A.AZ/<0,AS>0B.A//<0,AS<0

C.住H>0,^S>0D.AH>0,AS<0

5.以下反響中，肯定不能自發(fā)進(jìn)行的是

復(fù)習(xí)材料

1

A.2KC1O3(S)===2KC1(S)+3O2(g)AZ7=-78.03kJmol^AS=1110Jmol^'K-'

B.CO(g尸==C(石墨)+；C)2(g)△〃=110.5kJ-moLA5=-89.36J-mol-1-^1

1

C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(1)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)A/7=—444.3kJ-moLA5=-280.1Jmol'K-

D.NH4HCO3(S)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(1)A;/=37.30kJ-mol-AS=

184.05J-mol-'K-1

6.在肯定條件下，對(duì)于反響：mA(g)+nB(g)=^cC(g)+dD(g),C物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)［C%)與溫度、壓強(qiáng)的

A.AH<0AS>0B.AH>0AS<0

C.AH>0AS>0D.AH<0AS<0

7.以下對(duì)化學(xué)反響預(yù)測(cè)正確的選項(xiàng)是

選項(xiàng)化學(xué)反響方程式已知條件預(yù)測(cè)

AM(s)—X(g)+Y(s)A7/>0它是非自發(fā)反響

BW(s)+xG(g)^2Q(g)AH<0,自發(fā)反響x可能等于1、2、3

C4X(g)+5Y(g)—4W(g)+6G(g)能自發(fā)反響Mr肯定小于0

D4M(s)+N(g)+2W(l)—4Q(s)常溫下，自發(fā)進(jìn)行AH>0

8.選擇性催化復(fù)原法(SCR)煙氣脫硝技術(shù)是一種成熟的NO,操作處理方法。這種方法是指在有氧條件下且

適宜的溫度范圍內(nèi)，用復(fù)原劑NH3在催化劑的作用下將NO*有選擇性地復(fù)原為氮?dú)夂退?，主要反響式?/p>

下：

反響I：QNH3(g)+4NO(g)+O2(g).-、□均值)+口出。?AHi=akJ-moL

1

反響H：4NH3(g)+2NO2(g)+O2(g),——53N2(g)+6H2O(g)AH2=Z>kJmol-

當(dāng)反響溫度過高時(shí)，會(huì)發(fā)生以下副反響：

1

反響ni：2NH3(g)+2O2(g)i=iN2O(g)+3H2O(g)A773=ckJmol-

1

反響IV：4NH3(g)+5O2(g)s=MNO(g)+6H2O(g)AH4=t/kJmol

請(qǐng)答復(fù)以下問題：

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(1)配平反響I的化學(xué)方程式:

]NH3(g)+4NO(g)+O2(g)5=^□N2(g)+QH2O(g)

[2)研究反響n的平衡常數(shù)(應(yīng)與溫度(7)的關(guān)系，得到如圖甲所示的關(guān)系。

①反響n的平衡常數(shù)表達(dá)式為o

②反響n能夠自發(fā)進(jìn)行的反響條件是o

[3[反響2NO(g)+O2(g)==i2N()2(g)的△〃=kJ,moL(用含a、b、d的式子表示)。

(4)為研究NH3選擇性催化復(fù)原脫硝的反響條件，某科研小組通過一系列實(shí)驗(yàn)，分別得出脫硝率與溫

NH.

度、氨氮比的關(guān)系[其中而1表示氨氮比，。2%表示氧氣含量]。

100100

9090

8o

80%

7o一

70?

6o60

50整

5o40吧

4o30?

20O

3oZ

2O

1010

0

260280300320340360380400420

溫度/t

乙

11OO

009O

908O

興80/

/7O/9o

70#

606O褪

造7o

505O愛

塞

蜥5o7=380%：

404OS

303OO3o

O202O

N10N

。1O1o

O

1.02.03.04.05.0

02%

丁

①圖乙中，當(dāng)溫度高于405(后，NO1的脫除率會(huì)逐漸減小，原因是.

②圖丙中，最正確氨氮比為2.0,理由是o

15)請(qǐng)?jiān)趫D丁中，用實(shí)線畫出不使用催化劑情況下(其他條件完全相同)的圖示。

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昌通高考班

I.［江蘇］［雙選］在體積均為1.0L的兩恒容密閉容器中參加足量的相同的炭粉，再分別參加0.1molCC）2

和0.2molC02,在不同溫度下反響C02（g）+C（s）12co（g）到達(dá)平衡，平衡時(shí)C02的物質(zhì)的量濃度c（CO2）

隨溫度的變化如下列圖（圖中I、II、III點(diǎn)均處于曲線上）。以下說法正確的選項(xiàng)是

0.20

m

0.16

(

0.12

00.08

9

。0.04

A.反響CO2（g）+C（s）=2CO（g）的AA0、AH<0

B.體系的總壓強(qiáng)p總：〃總（狀態(tài)n）＞20總（狀態(tài)I）

C.體系中c（CO）：c（CO,狀態(tài)H）＜2c（C0,狀態(tài)III）口

D.逆反響速率v逆：v逆（狀態(tài)I）＞v逆（狀態(tài)III）

2.以下有關(guān)說法不正確的選項(xiàng)是

A.（江蘇高考）反響NH3（g）+HCl（g）=NH4CKs）在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反響的△”＜（）

B.（江蘇高考）CaCCMs）=Ca（Xs）+C02（g）室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說明該反響的A//＜0

C.（江蘇高考）肯定溫度下，反響MgC12（l）=Mg（l）+Cb（g）的兇＞0、A^O

D.（天津高考）Na與H2O的反響是燧增的放熱反響，該反響能自發(fā)進(jìn)行

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1.【答案】D

【解析】題中反響的AH為正值，A5為負(fù)值，則AG=ZW-7Als>0恒成立，所以任何溫度下反響都不能自發(fā)

進(jìn)行。

考點(diǎn)沖關(guān)

--------

1.【答案】C

【解析】一個(gè)反響能否自發(fā)進(jìn)行要由該反響的嫡變和焙變共同推斷，C項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.【答案】A

【解析】由方程式可知，該反響分解有氣體生成，是一個(gè)埼增的過程，\S>0,AH>0,A正確；B項(xiàng)中當(dāng)

A77-TAS<0時(shí)，反響能自發(fā)進(jìn)行，錯(cuò)誤；碳酸鈉、碳酸鉀穩(wěn)定性好，不能自發(fā)進(jìn)行分解，C錯(cuò)誤；蛤變

和埼變共同決定化學(xué)反響進(jìn)行的方向，D錯(cuò)誤。

3.【答案】B

【解析】A.氯化鈉溶于水中，固體變成溶液，混亂度增大，AS>0,故A錯(cuò)誤；B.NH3(g)與HCl(g)反響

生成NH4cl(s),氣體體積減小，反清脆埼變減小，AS<0,故B正確；C.干冰(CO?)的升華，混亂度增大，

AS>0,故C錯(cuò)誤；D.CaCCMs)分解為CaO(s)和CC)2(g),氣體體積增大，混亂度增大，AS>0,故D錯(cuò)

、口

7天。

4.【答案】C

【解析】反響2AB(g)_鼠：(g)+3D(g)的正反響為氣體總分子數(shù)增加的反響，則有A￡>0。在高溫時(shí)能

自發(fā)進(jìn)行，其逆反響在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，說明正反響高溫時(shí)的A〃一TAS<0,而低溫時(shí)的A/7—TAS>

0,從而可得AH>0。

【易錯(cuò)提示】反響自發(fā)進(jìn)行的推斷誤區(qū)

〔1〕反響能否自發(fā)進(jìn)行，需要綜合考慮婚變和滴變對(duì)反響的影響。

〔2〕復(fù)合判據(jù)AH-7As<0的反響不肯定能夠?qū)嶋H發(fā)生。

〔3〕自發(fā)反響的熠不肯定增大，非自發(fā)反響的滴也不肯定減小。

5.【答案】B

【解析】A項(xiàng)，反響為放熱的嫡增加反響，肯定能自發(fā)進(jìn)行；C項(xiàng)，常溫、常壓下反響能自發(fā)進(jìn)行；D

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項(xiàng)，常溫、常壓下反響能自發(fā)進(jìn)行。

6.【答案】A

【解析】采取定一議二法分析，由圖像可知，壓強(qiáng)肯定時(shí)，溫度越高，C物質(zhì)的濃度越小，說明升高溫

度平衡向逆反響方向移動(dòng)；溫度肯定時(shí)，壓強(qiáng)越高，C物質(zhì)的濃度越小，說明增大壓強(qiáng)平衡向逆反響方

向移動(dòng)，據(jù)此答題。

由圖像可知，壓強(qiáng)肯定時(shí)，溫度越高，C物質(zhì)的濃度越小，說明升高溫度平衡向逆反響方向移動(dòng)，升高

溫度平衡向吸熱反響方向移動(dòng)，說明正反響為放熱反響，即△>!<();溫度肯定時(shí)，壓強(qiáng)越高，C物質(zhì)的

濃度越小，說明增大壓強(qiáng)平衡向逆反響方向移動(dòng)，增大壓強(qiáng)平衡向體積減小的方向移動(dòng)，即△$>(),故

A正確。應(yīng)選A。

【點(diǎn)睛】對(duì)于化學(xué)平衡的有關(guān)圖象問題可以采納定一議二的方法，當(dāng)圖象中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量

不變，再商量其它兩個(gè)量的關(guān)系。

7.【答案】B

【解析】依據(jù)復(fù)合判據(jù)：AG=AH-TAS,M(s)^X(g)+Y(s),固體分解生成氣體，為嫡增反響，A^>0,

在高溫下，能自發(fā)進(jìn)行，A錯(cuò)誤；W(s)+xG(g)——2Q(g)AH<0,能自發(fā)進(jìn)行，假設(shè)浦增，任何溫度下都

能自發(fā)進(jìn)行，假設(shè)埼減，在低溫條件下能自發(fā)進(jìn)行，所以，G的計(jì)量數(shù)不確定，x等于1、2或3時(shí)，都

符合題意，B正確；4X(g)+5Y(g)——4W(g)+6G(g)是嫡增反響，當(dāng)AH>0時(shí)，在高溫下可能自發(fā)進(jìn)行，C

錯(cuò)誤；4M(s)+N(g)+2W(l)==4Q(s)為滴減反響，常溫下能自發(fā)進(jìn)行，說明該反響肯定是放熱反響，D錯(cuò)

、口

o

8.【答案】〔1〕446

C3(N)-C6(HO)3a-4b+d

〔〕①“22②商溫〔〕

2423

C(NH3)-C(NO2)-C(O2)4

〔4〕①溫度過高時(shí)，NH3會(huì)與。2發(fā)生副反響生成N?。、NO

②氨氮比從2.0到2.2,脫硝率變化不大，但氨的濃度增加較大，本錢提高

5

W

誑

g賀

d

N

【解析】〔1〕依據(jù)方程式可知NH3中氮元素化合價(jià)從一3價(jià)升高到0價(jià)，NO中氮元素化合價(jià)從+2價(jià)

降低到0價(jià)，0。中氧元素化合價(jià)從0價(jià)降低到一2價(jià)，依據(jù)電子得失守恒以及原子守恒可配平方程式為

復(fù)習(xí)材料

4NH3(g)+4NO(g)+O2(g),-4N2(g)+6H2O(g)o

〔2〕①化學(xué)平衡常數(shù)是在肯定條件下，當(dāng)可逆反響到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的森之積和反響物濃度

的賽之積的比值，依據(jù)方程式可知該反響的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=、，小二：小、。②依據(jù)圖

c(NH3)-C(N02)-C(02)

像可知，升高溫度平衡常數(shù)增大，說明正反響是吸熱反響，A/f>Oo由于正反響是嫡值增大的反響，則

依據(jù)\G=NH—T-NS可知滿足自發(fā)進(jìn)行的條件應(yīng)該是高溫。

〔3〕已知反響①4NH3(g)+4NO(g)+C)2(g>?^4N2(g)+6H2O(g)KHX=akJnoL,②4NH3(g)+2NC)2(g)

+O2(g)i=^3N2(g)+6H2O(g)AH2=6kJmolT,③4NH3(g)+5C)2(g)5=^4NO(g)+6H2O(g)AH4=d

kJmol-1,依據(jù)蓋斯定律可知，包色喳受巴即可得到反響2NO(g)+O2(g)L=2NC)2(g),則

〔4〕①由于當(dāng)溫度過高時(shí)，NH3會(huì)與。2發(fā)生副反響生成N2O、NO,從而使NO、.的脫除率逐漸減小。②

依據(jù)圖像可知氨氮比從2.0到2.2,脫硝率變化不大，但氨的濃度增加較大，本錢提高。因此，最正確氮

氮比為2.0o

〔5〕使用催化劑，只能加快反響速率從而縮短到達(dá)平衡的時(shí)間，對(duì)平衡狀態(tài)無影響，由于橫坐標(biāo)是氧氣

含量，縱坐標(biāo)是脫硝率，其他