发布时间 : 星期五 文章(浙江专用)2020版高考化学二轮复习专题八第2课时焓变、熵变及自发反应讲义(含解析)更新完毕开始阅读a6e43545b9f67c1cfad6195f312b3169a451eaed
(3)根据盖斯定律，由反应Ⅱ×2减反应Ⅰ可得：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)
2NH4HCO3(aq)，则有ΔH3＝2ΔH2－ΔH1。
答案 (1)4ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3 (2)MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s) ΔH＝－248 kJ/mol (3)2ΔH2－ΔH1 备考策略
根据盖斯定律计算ΔH的步骤和方法 (1)计算步骤
(2)计算方法
考向二 利用键能计算ΔH
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： ①CO(g)＋2H2(g)②CO2(g)＋3H2(g)③CO2(g)＋H2(g)
CH3OH(g)ΔH1
CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH2 CO(g)＋H2O(g)ΔH3
回答下列问题：已知反应①中的相关的化学键键能数据如表：
化学键 H—H 436 C—O 343 －1
CO H—O 465 －1
C—H 413 E/(kJ·mol－1) 1 076 由此计算ΔH1＝________ kJ·mol，已知ΔH2＝－58 kJ·mol，则ΔH3＝________ kJ·mol
－1
。
解析 反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则根据方程式CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)可知ΔH1＝1 076 kJ·mol＋2×436 kJ·mol－3×413 kJ·mol－
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343 kJ·mol－465 kJ·mol＝－99 kJ·mol。根据盖斯定律可知②－①即可得到反应③，则ΔH3＝－58 kJ·mol＋99 kJ·mol＝＋41 kJ·mol。 答案 －99 ＋41 备考策略
利用键能计算反应热 1.ΔH与键能的关系
ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能
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
CO2 物质 (C===O) 键数 2 (C—H) 4 (P—P) (Si—O) 6 4 1.5 2 CH4 P4 SiO2 石墨 金刚石 (S—S) 8 2 S8 Si －1
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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：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49.6 kJ·mol H2O(g)＋CO(g) ΔH2＝＋41 kJ·mol
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反应Ⅰ在________(填“低温”或“高温”)下可自发反应。 解析 对于反应CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49.6 kJ·mol，ΔH＜0，ΔS－1
＜0，则如反应能自发进行，应满足ΔH－TΔS＜0，低温下即可进行。 答案 低温 备考策略
熵变(ΔS)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Δn(g)，Δn(g)正值越大，反应后熵增加越大；Δn(g)负值越大，反应后熵减越多。 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Δn(总)，Δn(总)正值越大，熵增越大；Δn(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：
反应Ⅰ：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol 反应Ⅱ：2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2＝－221 kJ·mol 反应Ⅲ：N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH3＝＋180.5 kJ·mol 试回答下列问题：
汽车尾气净化原理为反应Ⅳ：2NO(g)＋2CO(g)
N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝________，该反应
－1－1
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能自发进行的条件是________。(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
解析 根据盖斯定律可知反应Ⅳ由(反应Ⅰ×2－反应Ⅱ－反应Ⅲ)得到，则ΔH＝(－393.5 kJ·mol)×2－(－221 kJ·mol)－(＋180.5 kJ·mol)＝－746.5 kJ·mol；由ΔG＝ΔH－TΔS＜0，其中ΔH＜0、ΔS＜0，可知该反应在低温下能自发进行。 答案 －746.5 kJ·mol 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ΔG的的判断方法ΔG＝ΔH－TΔS
ΔG＜0，反应正向自发进行。ΔG＝0，反应处在平衡状态。ΔG＞0，反应逆向自发进行。 ①一个放热的熵增加的反应，肯定是一个自发的反应。 ΔH＜0，ΔS＞0，ΔG＜0
②一个吸热的熵减少的反应，肯定是一个不自发的反应。 ΔH＞0，ΔS＜0，ΔG＞0
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③一个放热的熵减少的反应，降低温度，有利于反应自发进行。ΔH＜0，ΔS＜0，要保证ΔG＜0，T要降低。
④一个吸热的熵增加的过程，升高温度，有利于反应自发发生。ΔH＞0，ΔS＞0，要保证ΔG＜0，T要升高得足够高。
1.(2018·浙江金丽衢十二校高三上节选)为应对全球石油资源口益紧缺。提高煤的利用效率，我国开发了煤制烃技术，并进入工业化试验阶段。
煤气化制合成气(CO和H2)：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ/mol该反应在高温下能自发进行，理由是________________。
解析 由于该反应中ΔH＞0，另外气体的物质的量增加，因此ΔS＞0根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0，在高温下反应能自发进行。 答案 ΔH>0，ΔS>0
2.(2018·浙江名校协作体高三上节选)研究NOx、CO2的吸收利用，对促进低碳社会的构建和环境的保护具有重要意义。
已知C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝a kJ·molN2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝b kJ·mol H2O(l)===H2O(g) ΔH＝c kJ·mol则C2H4(g)＋6NO(g)解析 已知：
①已知C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝a kJ·mol
②N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH＝b kJ·mol ③H2O(l)===H2O(g) ΔH＝c kJ·mol
根据盖斯定律：将方程式①－3×②－2×③得C2H4(g)＋6NO(g)
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3N2(g)＋2CO2(g)＋2H2O(l)的反应热ΔH＝________。
3N2(g)＋2CO2(g)＋2H2O(l)
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的ΔH＝(a－3b－2c) kJ·mol；故答案为：(a－3b－2c) kJ·mol。 答案 (a－3b－2c) kJ·mol
3.(2019·台州一模节选)烟气(主要污染物SO2、NO、NO2)的大量排放造成严重的大气污染，国内较新研究成果是采用以尿素为还原剂的脱酸脱硝一体化技术。脱硫总反应：SO2(g)＋1
CO(NH2)2(aq)＋2H2O(l)＋O2(g)===(NH4)2SO4(aq)＋CO2(g)。已知该反应能自发进行，这条件是
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