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

復(fù)合判據(jù)【考點(diǎn)精講】很多情況下，簡(jiǎn)單地只用其中一個(gè)判據(jù)去判斷一個(gè)反應(yīng)，可能會(huì)出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果，所以應(yīng)兩個(gè)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(guò)程。根據(jù)G HTS可準(zhǔn)確判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向：G HTS<0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。G HTS0，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。G HTS>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(shí)以焓變影響為主；高溫時(shí)以熵變影響為主?！镜淅觥坷}1試判斷用于汽車尾氣凈化的一個(gè)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H113.0 kJmol1，S145.3 Jmol1K1。思路導(dǎo)航：HTS 113.0 kJmol1298 K（145.3 Jmol1K1）103 69.7 kJmol1 < 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(jiān)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(huì)不會(huì)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H2 180.9 Jmol1，S6.61 Jmol1K1。思路導(dǎo)航：HTS2 180.9 Jmol1103273 K（6.61 Jmol1K1）1030.37kJmol1<0，可以自發(fā)進(jìn)行。答案：會(huì)自發(fā)變成灰錫，不能再繼續(xù)使用。例題3 高溫時(shí)空氣中的N2和O2會(huì)反應(yīng)生成NO而污染大氣：N2（g）O2（g）2NO（g）。試通過(guò)計(jì)算說(shuō)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 kJmol1，S 247.7Jmol1 K1，假定反應(yīng)焓變與熵變不隨溫度變化思路導(dǎo)航：根據(jù)GHTS可知當(dāng)G0時(shí)反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的即HTS+180.50 kJmol1（1200273）K247.7Jmol1K1103184.362kJmol10所以此反應(yīng)在1200時(shí)能自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行的最低溫度是THS180.50 kJmol10.2477kJmol1K1728.7K 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(shí)能自發(fā)進(jìn)行；自發(fā)進(jìn)行的最低溫度是728.7K?！究偨Y(jié)提升】類型HSG及反應(yīng)方向反應(yīng)實(shí)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(shí)，B的轉(zhuǎn)化率變大；當(dāng)減小壓強(qiáng)時(shí)，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_(kāi)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_(kāi)。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(shí)，B的轉(zhuǎn)化率變大，說(shuō)明平衡正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，H>0；當(dāng)減小壓強(qiáng)時(shí)，混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，說(shuō)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GHTS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(qiáng)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(dòng)，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