2014届高考化学总复习-智能考点-归类总结(教材精讲+典型例题+跟踪训练)：化学反应的方向及判据.doc

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1、考点化学反应的方向及判据Ⅰ.课标要求能用焓变和熵变说明化学反应的方向。Ⅱ.考纲要求暂未作要求Ⅲ.教材精讲共同影响化学反应的方向反应焓变反应熵变放热吸热熵增熵减1.本考点知识结构2.反应焓变与反应方向（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自发进行，在较高温度下

2、则能自发进行。如碳酸钙的分解。因此，反应焓变不是决定反应能否自发进行的唯一依据。3.反应熵变与反应方向（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。（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

3、，在点燃的条件下即可自发进行。4.焓变和熵变对反应方向的共同影响——“四象限法”判断化学反应的方向。在二维平面内建立坐标系，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。在温度、压强一定的条件下，化学反应的方向的判据为：△H—T△S＜0　反应能自发进行△H—T△S==0反应达到平衡状态△H—T△S＞0反应不能自发进行△S＜0△H＞0所有温度下反应均不能自发进行△S＞0△H＜0所有温度下均可自发进行△S＞0△H＞0高

4、温下反应自发进行　△S＜0△H＜0低温下反应自发进行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。yx—、＋—、—＋、＋＋、—ⅠⅡⅢⅣⅣ.典型例题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例１.石灰石的分解反应为：CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)其△H（298K）==178.2kJ·mol—１，△S（298K）==169.6J·mol—1·K—1试根据以上数据判断该反应在常温下是否自发进行？其分解温度是多少？【解析】∵△H—Ｔ△S＝178.2kJ·mol—１—２９８Ｋ×10×—3×169.6kJ·m

5、ol—1·K—1==128kJ·mol—1＞0∴298K时，反应不能自发进行。即常温下该反应不能自发进行。由于该反应是吸热的熵增加反应，升高温度可使△H—Ｔ△S＜0，假设反应焓变和熵变不随温度变化而变化，据△H—Ｔ△S＜0可知，Ｔ＞△H/△S==178.2kJ·mol—１/10×—3×169.6kJ·mol—1·K—1==1051K，即温度高于７７８℃时反应可自发进行。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例２.已知双氧水、水在２９８Ｋ、１００kPa时的标准摩尔生成焓的数据如下：物质△fH/kJ·mol—１H2O(l)—２５８.８

6、H2O2(l)—１９１.２O2（g）0（１）试由以上数据计算双氧水发生分解反应的热效应。（２）若双氧水发生分解反应生成液态水和氧气时，其△S==57.16J·mol—1·K—1试判断该反应在常温下能否自发进行。若温度达到２０００Ｋ时，反应能否自发进行。【解析】（１）根据△H==H（产物）—H（反应物）得，△H==２×（—２５８.８kJ·mol—１）+0—2×（—１９１.２kJ·mol—１）===　—１３５.２kJ·mol—１。（2）在２９８Ｋ时，△H—Ｔ△S＝—１３５.２kJ·mol—１－(298K×10—3×57.16kJ·mol—1·K—1)==　—152.23kJ·mol—１＜0∴

7、该反应在常温下可自发进行。温度达到２０００Ｋ，且假定焓变和熵变不随温度变化而变化，△H—Ｔ△S＝—１３５.２kJ·mol—１－(２０００K×10—3×57.16kJ·mol—1·K—1)==　—２４９.５２kJ·mol—１＜0故△S＞0、△H＜0时，仅从符号上进行分析，无论温度如何变化，恒有△H—Ｔ△S＜0，故化学反应的方向——所有温度下反应均能自发进行。３.第Ⅲ象限符号为“—、—”（△S＜0、△H＜0）时化学反应的方向——低温下反