高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 3 復(fù)合判據(jù)學(xué)案 蘇教版選修4.doc

《高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 3 復(fù)合判據(jù)學(xué)案 蘇教版選修4.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 3 復(fù)合判據(jù)學(xué)案 蘇教版選修4.doc（3頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

復(fù)合判據(jù) 【考點精講】 很多情況下，簡單地只用其中一個判據(jù)去判斷一個反應(yīng)，可能會出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果，所以應(yīng)兩個判據(jù)兼顧。由能量判據(jù)（以焓變?yōu)榛A(chǔ)）和熵判據(jù)組合成的復(fù)合判據(jù)將更適合于所有的反應(yīng)過程。根據(jù)△G ＝△H－T△S可準(zhǔn)確判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向： ①△G ＝ΔH－TΔS<0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。 ②△G ＝ΔH－TΔS＝0，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。 ③△G ＝ΔH－TΔS>0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。 反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行與溫度有關(guān)，一般低溫時以焓變影響為主；高溫時以熵變影響為主。 【典例精析】 例題1試判斷用于汽車尾氣凈化的一個反應(yīng)2NO（g）＋2CO（g）＝N2（g）＋2CO2（g）在298 K、100 kPa下能否自發(fā)進(jìn)行？ 已知：在298 K、100 kPa下該反應(yīng)的ΔH＝－113.0 kJmol－1，ΔS＝－145.3 Jmol－1K－1。 思路導(dǎo)航：ΔH－TΔS ＝－113.0 kJmol－1－298 K（－145.3 Jmol－1K－1）10－3 ≈ －69.7 kJmol－1 < 0，可以自發(fā)進(jìn)行。 答案：反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。 例題2 灰錫結(jié)構(gòu)松散，不能用于制造器皿，而白錫結(jié)構(gòu)堅固，可以制造器皿，現(xiàn)把白錫制成的器皿放在0 ℃，100 kPa的室內(nèi)存放，它會不會變成灰錫而不能再繼續(xù)使用？ 已知：在0 ℃、100 kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫的反應(yīng)焓變和熵變分別為 ΔH＝－2 180.9 Jmol－1，ΔS＝－6.61 Jmol－1K－1。 思路導(dǎo)航：ΔH－TΔS＝－2 180.9 Jmol－110－3－273 K（－6.61 Jmol－1K－1）10－3 ≈－0.37kJmol－1<0，可以自發(fā)進(jìn)行。 答案：會自發(fā)變成灰錫，不能再繼續(xù)使用。 例題3 高溫時空氣中的N2和O2會反應(yīng)生成NO而污染大氣：N2（g）＋O2（g）＝2NO（g）。試通過計算說明在1200℃的條件下，此反應(yīng)能否正向自發(fā)進(jìn)行？估算自發(fā)進(jìn)行的最低溫度是多少？ 已知：△H ＝ +180.50 kJmol－1，△S ＝ 247.7Jmol－1 K－1，假定反應(yīng)焓變與熵變不隨溫度變化 思路導(dǎo)航：根據(jù)△G＝△H－T△S可知 當(dāng)△G＜0時反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的 即△H－T△S＝+180.50 kJmol－1－（1200＋273）K247.7Jmol－1K－110－3 ＝－184.362kJmol－1＜0 所以此反應(yīng)在1200℃時能自發(fā)進(jìn)行 自發(fā)進(jìn)行的最低溫度是T＝△H△S ＝180.50 kJmol－10.2477kJmol－1K－1 ＝728.7K 所以自發(fā)進(jìn)行的最低溫度是728.7K 答案：此反應(yīng)在1200℃時能自發(fā)進(jìn)行；自發(fā)進(jìn)行的最低溫度是728.7K。 【總結(jié)提升】 類型 △H △S △G及反應(yīng)方向 反應(yīng)實例 1 －，焓減 ＋，熵增 －，自由能減少， 任何溫度下均自發(fā)進(jìn)行 2H2O2（l）＝2H2O（l）+O2（l） 2 +，焓增 －，熵減 ＋，自由能增加， 任何溫度下均不能自發(fā)進(jìn)行 3O2（g）＝2O3（g） 3 +，焓增 ＋，熵增 +，常溫不能自發(fā)進(jìn)行， －，高溫自發(fā)進(jìn)行 N2O4（g）＝ 2NO2（g） 4 －，焓減 －，熵減 －，常溫自發(fā)進(jìn)行 ＋，高溫不能自發(fā)進(jìn)行 N2（g）+ 3H2（g）＝ 2NH3（g） 例題1現(xiàn)有反應(yīng)：mA（g）+ nB（g）pC（g），達(dá)到平衡后，當(dāng)升高溫度時，B的轉(zhuǎn)化率變大；當(dāng)減小壓強時，混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，則：該反應(yīng)的正反應(yīng)為________反應(yīng)（填吸熱或放熱），△S_____0（填“＞”、“＝”或“＜”），由此判斷，此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件為_______。 A. 一定自發(fā)進(jìn)行 B. 一定不能自發(fā)進(jìn)行 C. 高溫自發(fā)進(jìn)行，低溫不能自發(fā)進(jìn)行 D. 低溫自發(fā)進(jìn)行，高溫不能自發(fā)進(jìn)行 思路導(dǎo)航：可逆反應(yīng)mA（g）+ nB（g）pC（g），達(dá)到平衡后，當(dāng)升高溫度時，B的轉(zhuǎn)化率變大，說明平衡正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，△H>0；當(dāng)減小壓強時，混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，說明平衡左移，正反應(yīng)是氣體系數(shù)減小的反應(yīng)，即△S<0，由△G＝△H－T△S可知，△G>0，即一定不能自發(fā)進(jìn)行。 答案：吸熱＜B 例題2 工業(yè)上一般在密閉容器中采用下列反應(yīng)合成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH30H（g）不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如圖所示，該反應(yīng)△H0，△S0（填“>”或“<”） 該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行（填“一定能”、“一定不能”、“不一定能”） 思路導(dǎo)航：根據(jù)方程式可知，反應(yīng)的△S小于0；根據(jù)圖象可知，溫度越高，CO的轉(zhuǎn)化率越低，所以升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，即正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；由于熵值減小，所以該反應(yīng)不一定是自發(fā)進(jìn)行的。 答案：＜＜不一定能