1、第2课时 焓变、熵变及自发反应,命题调研(20162019四年大数据),真题重现,解析 氢气在氧气中燃烧生成液态水的反应是一个放热且熵减的反应，A项正确；该反应是一个自发的氧化还原反应，可以将该反应设计成原电池，将化学能转化为电能，B项正确；是否能观察到有水生成除了与反应能否自发进行有关外，还与反应的速率有关，观察不到有水生成，不能说明该条件下反应不能自发进行，C项错误；使用合适的催化剂，有可能使氢气和氧气在常温常压下快速反应，D项正确，故选C。 答案 C,关于该反应，下列说法不合理的是(双选)( ) A.反应体系中硫酸有催化作用 B.因为反应方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以反应的S等
2、于零 C.因为反应的H接近于零，所以温度变化对平衡转化率的影响大 D.因为反应前后都是液态物质，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计 解析 根据反应方程式可知，硫酸做催化剂和吸水剂，A合理；不存在熵变为零的反应，B不合理；焓变接近于零，说明温度对于平衡移动的影响小，C不合理；因为前后均是液态物质，所以压强对于平衡影响可忽略，D合理；所以答案不合理的是BC。 答案 BC,3.(2018浙江11月选考节选)实际生产中，常用工艺条件：Fe作催化剂，控制温度773 K、压强3.0107 Pa，原料气中N2和H2物质的量之比为12.8。,关于合成氨工艺的下列理解，正确的是_(填字母)。 A.合成氨反应
3、在不同温度下的H和S都小于零 B.控制温度(773 K)远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率 C.当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 D.基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 E.分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生,解析 A.反应放热，气体种类和物质的量减少，H和S都小于零，正确；控制温度远高于室温是为了保证催化剂的活性，提高反应速率，并非为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率，B错误；恒压条件充入少量惰性气
4、体，相当于减压，平衡逆向移动，不利于提高平衡转化率，C错误；不断将氨气液化，生成物浓度降低，有利于平衡正向移动，D正确，当选；通过天然气和水蒸气转化制得的H2，由于含有CH4、CO等易燃易爆气体，容易出现安全隐患，此外CH4、CO可能会与催化剂反应，造成催化剂活性降低，所以必须经过净化处理，E正确。答案选ADE。 答案 ADE,4.(2017浙江4月选考，30节选)已知：,2Al2O3(s)=4Al(g)3O2(g) H13 351 kJmol1 2C(s)O2(g)=2CO(g) H2221 kJmol1 2Al(g)N2(g)=2AlN(s) H3318 kJmol1 碳热还原Al2O3合
5、成AlN的总热化学方程式是_ _， 该反应自发进行的条件_ _。,解析 2Al2O3(s)=4Al(g)3O2(g) H13 351 kJmol1 2C(s)O2(g)=2CO(g) H2221 kJmol1 2Al(g)N2(g)=2AlN(s) H3318 kJmol1 (32)/2 可得总反应。 答案 3C(s)Al2O3(s)N2(g)=2AlN(s)3CO(g) H1 026 kJmol1 高温,5.(1)2015浙江理综，28(1)已知：乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：,计算上述反应的H_ kJmol1。 (2)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反应
6、Cl2(g)3F2(g)=2ClF3(g) H313 kJmol1，FF键的键能为159 kJmol1，ClCl键的键能为242 kJmol1，则ClF3中ClF键的平均键能为_kJmol1。,答案 (1)124 (2)172,考向一 利用盖斯定律计算H 1.(1)用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应为主反应，反应和为副反应。,答案 (1)4H1H22H3 (2)MnO2(s)SO2(g)=MnSO4(s) H248 kJ/mol (3)2H2H1,句,根据盖斯定律计算H的步骤和方法,(1)计算步骤,备考策略,(2
7、)计算方法,考向二 利用键能计算H 2.甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：,答案 99 41,利用键能计算反应热 1.H与键能的关系,H反应物的总键能生成物的总键能,备考策略,2.利用键能计算反应热，其关键是算清物质中化学键的数目,常见物质中的化学键数目,考向三 影响熵变大小的因素 3.(2019嘉兴丽水3月模拟节选)工业上可利用CO2来制备清洁液体燃料甲醇，有关化学反应如下：,答案 低温,熵变(S)与体系中反应前后物质的量的变化值有关： 1.对有气体参加的反应,主要看反应前后气体物质的量的变化值即n(g
8、)，n(g)正值越大，反应后熵增加越大；n(g)负值越大，反应后熵减越多。,备考策略,2.对没有气体参加的反应,主要看各物质总的物质的量的变化值即n(总)，n(总)正值越大，熵增越大；n(总)负值绝对值越大，反应后熵减越多。,考向四 自发反应的判断依据 4.(2017浙江“七彩阳光”联合模拟，30节选)已知在298 K和101 kPa条件下，有如下反应：,解析 根据盖斯定律可知反应由(反应2反应反应)得到，则H(393.5 kJmol1)2(221 kJmol1)(180.5 kJmol1)746.5 kJmol1；由GHTS0，其中H0、S0，可知该反应在低温下能自发进行。 答案 746.5
9、 kJmol1 低温,备考策略,化学反应的自发性的判断,1.自发过程：在一定的条件下，不需要外力就可以自动进行的过程。 2.焓变判断：一个自发的过程，体系趋向是由能量高的状态向能量低的状态转化。对化学反应而言，放热反应有自发的倾向。但是，吸热反应也有自发的，放热反应也有不自发的。 3.熵变判断：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增加。,4.自由能变G的的判断方法GHTS,G0，反应正向自发进行。G0，反应处在平衡状态。G0，反应逆向自发进行。 一个放热的熵增加的反应，肯定是一个自发的反应。 H0，S0，G0 一个吸热的熵减少的反应，肯定是一个不自发的反应。 H0，S0，G0 一个放热的熵减少的反应，降低温度，有利于反应自发进行。H0，S0，要保证G0，T要降低。 一个吸热的熵增加的过程，升高温度，有利于反应自发发生。H0，S0，要保证G0，T要升高得足够高。,