2025届高考化学一轮总复习学生用书第8章化学反应速率与化学平衡第40讲化学平衡常数化学反应的方向与调控考点三化学反应的方向与调控

考点三化学反应的方向与调控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．化学反应方向的判断(1)熵和熵变的含义。①熵的含义：熵是度量一个体系eq\o(□,\s\up1(1))________________的物理量，用符号S表示。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)eq\o(□,\s\up1(2))________S(l)eq\o(□,\s\up1(3))________S(s)。②熵变的含义：熵变是反应前后体系eq\o(□,\s\up1(4))________________，用ΔS表示，化学反应的ΔS越大，越有利于反应eq\o(□,\s\up1(5))________________。(2)判断化学反应方向的判据(ΔG＝ΔH－TΔS)。当ΔG<0时，反应eq\o(□,\s\up1(6))______自发进行；当ΔG＝0时，反应处于eq\o(□,\s\up1(7))________状态；当ΔG＞0时，反应eq\o(□,\s\up1(8))________自发进行。3．化学反应的调控(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大，又不能太小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活性分析注意催化剂的活性对温度的限制(2)工业合成氨反应的适宜条件。①原理分析：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。对合成氨反应的影响影响因素浓度温度压强催化剂增大合成氨的反应速率eq\o(□,\s\up1(9))________eq\o(□,\s\up1(10))__eq\o(□,\s\up1(11))__使用提高平衡混合物中氨的含量eq\o(□,\s\up1(12))_______eq\o(□,\s\up1(13))__eq\o(□,\s\up1(14))__eq\o(□,\s\up1(15))____②实际选择。温度压强投料比催化剂提高转化率400～500℃10MPa～30MPaeq\f(n(N2),n(H2))＝eq\f(1,2.8)铁触媒循环操作[答案自填]eq\o(□,\s\up1(1))混乱程度eq\o(□,\s\up1(2))＞eq\o(□,\s\up1(3))＞eq\o(□,\s\up1(4))熵的变化eq\o(□,\s\up1(5))自发进行eq\o(□,\s\up1(6))能eq\o(□,\s\up1(7))平衡eq\o(□,\s\up1(8))不能eq\o(□,\s\up1(9))增大反应物浓度eq\o(□,\s\up1(10))高温eq\o(□,\s\up1(11))高压eq\o(□,\s\up1(12))增大反应物浓度、减小生成物浓度eq\o(□,\s\up1(13))低温eq\o(□,\s\up1(14))高压eq\o(□,\s\up1(15))无影响[易错秒判](1)其他条件不变，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向()(2)焓变和熵变都与反应自发性有关，因此均可单独作为判断反应能否自发进行的判据()(3)某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应()(4)合成氨选择在400～500℃进行的原因之一是催化剂在500℃左右时的活性最大()(5)反应SiO2(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)只能在高温下自发进行，该反应的ΔH>0()(6)过程自发性不仅能用于判断过程的方向，还能确定过程发生的速率()答案：(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×1．(2022·新高考辽宁卷)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1ΔS＝－200J·K－1·mol－1。合成氨反应在常温下________(填“能”或“不能”)自发。解析：对于合成氨反应，常温下，ΔG＝ΔH－TΔS＝－92.4kJ·mol－1－298K×(－0.2kJ·K－1·mol－1)＝－32.8kJ·mol－1<0，故合成氨反应在常温下能自发进行。答案：能2．实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量SO2：Cu(s)＋2H2SO4(l)=CuSO4(s)＋SO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－11.9kJ·mol－1。判断该反应的自发性并说明理由：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：任何温度下都能自发，该反应的ΔH<0、ΔS>0，ΔG＝ΔH－TΔS＜0恒成立3．(2024·东莞高三专题训练)CO2催化加氢制取甲醇的研究，对于环境、能源问题都具有重要的意义。反应如下：反应iCO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－58kJ·mol－1；反应iiCO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋42kJ·mol－1。下列说法不正确的是()A．增大氢气浓度能提高二氧化碳的转化率B．增大压强，有利于反应向生成甲醇的方向进行，反应i的平衡常数增大