2019年高考化学一轮复习 专题7.2 化学反应的方向和限度（讲）

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1、专题7.2化学反应的方向和限度1、了解可逆反应的定义。2、理解化学平衡的定义及化学平衡的特征，掌握判断达到化学平衡状态的标志。3、掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据，能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。一、化学反应进行的方向1、自发过程与自发反应（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①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)。②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。（3）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。【注

2、意】能自发进行的反应不一定能实际发生，化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的趋势，并不能说明在该条件下反应一定能实际发生，还要考虑化学反应的快慢等问题2、焓判据（1）多数能自发进行的化学反应是放热反应。如氢氧化亚铁的水溶液在空气中被氧化为氢氧化铁的反应是自发的，其△H（298K）=－444.3kJ·mol—1（2）部分吸热反应也能自发进行。如NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)，其△H（298K）=+37.30kJ·mol—1。（3）有一些吸热反应在常温下不能

3、自发进行，在较高温度下则能自发进行。如碳酸钙的分解。研究表明，对于化学反应而言，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越进行得越完全。可见，反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。但是，反应焓变不是决定反应能否自发进行的唯一依据。3、熵判据（1）熵：描述大量粒子混乱度的物理量，符号为S，单位J·mol—1·K—1，熵值越大，体系的混乱度越大。S(g)>S(l)>S(s)。（2）化学反应的熵变（△S）：反应产物的总熵与反应物总熵之差。（3）反应熵变与反应方向的关系①多数熵增加的反应在常温常压下均可自

4、发进行。产生气体的反应、气体物质的量增加的反应，熵变都是正值，为熵增加反应。②有些熵增加的反应在常温下不能自发进行，但在较高温度下则可自发进行。如碳酸钙的分解。③个别熵减少的反应，在一定条件下也可自发进行。如铝热反应的△S==—133.8J·mol—1·K—1，在点燃的条件下即可自发进行。化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。但不是唯一判据。4、综合判据——吉布斯自由能判据在温度、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ΔG，更适合于所有过程的判断。ΔG＝

5、ΔH－TΔS(T为开尔文温度)，ΔG的正、负决定着反应的自发与否。（1）在温度、压强一定的条件下，化学反应的方向的判据为：△G=△H—T△S＜0反应能自发进行△G=△H—T△S=0反应达到平衡状态△G=△H—T△S＞0反应不能自发进行①ΔH＜0，ΔS＞0的反应任何温度下都能自发进行；②ΔH＞0，ΔS＜0的反应任何温度下都不能自发进行；③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，温度对反应的方向起决定性作用。当ΔH＜0，ΔS＜0时低温下反应能自发进行；当ΔH＞0，ΔS＞0时，高温下反应能自发进行。（2）“四象限法”判断化学反应的方向。在二维平面内建立坐

6、标系，第Ⅰ象限的符号为“＋、＋”，第Ⅱ象限的符号为“＋、—”，第Ⅲ象限的符号为“—、—”，第Ⅳ象限的符号为“—、＋”。借肋于数学坐标系四个象限的符号，联系焓变与熵变对反应方向的共同影响，可以从热力学的角度快速判断化学反应的方向。反应放热和熵增加都有利于反应自发进行。该判据指出的是化学反应自发进行的趋势。5、应用（1）第Ⅰ象限符号为“＋、＋”（△S＞0、△H＞0）时化学反应的方向——高温下反应自发进行【典型例题1】【江苏南菁高级中学2018届期中】已知反应FeO(s)＋C(s)＝CO(g)＋Fe(s)的△H>0，△S>0（假定△H、△S不随温度而

7、变化），下列叙述中正确的是（）A．低温下为自发过程，高温下为非自发过程B．高温下为自发过程，低温下为非自发过程C．任何温度下均为非自发过程D．任何温度下均为自发过程【答案】B（2）第Ⅱ象限符号为“＋、—”（△S＞0、△H＜0）时化学反应的方向——所有温度下反应均能自发进行【典型例题2】【陕西西安一中2018届高三上学期第一次考试】分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是（）A．2N2(g)＋O2(g)=2N2O(g)ΔH＝＋163kJ·mol－1B．Ag(s)＋1/2Cl2(g)=AgCl(s)ΔH＝－127kJ·mol－1C．HgO(s)=H

8、g(l)＋1/2O2(g)ΔH＝＋91kJ·mol－1D．H2O2(l)=1/2O2(g)＋H2O(l)ΔH＝－98kJ·mol－1【答案】D（3）第