新高考化学一轮复习考点培优讲义专题04 化学反应的方向、化学反应的调控（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考化学一轮复习考点培优讲义专题04 化学反应的方向、化学反应的调控（2份，原卷版+解析版）
\l "_Tc1740838937" 1.高考真题考点分布 PAGEREF _Tc1740838937 \h 2
\l "_Tc962807431" 2.命题规律及备考策略 PAGEREF _Tc962807431 \h 2
二、 \l "_Tc615212672" 培优讲练 PAGEREF _Tc615212672 \h 3
\l "_Tc241650370" 考点01 自发过程与自发反应3
\l "_Tc1465440675" 考向01 考查自发过程和自发反应的概念6
\l "_Tc171477282" 考向02 考查化学反应方向的判据6
\l "_Tc1964386124" 考点02 化学反应的调控8
\l "_Tc301662382" 考向01 考查合成氨反应适宜条件的选择9
\l "_Tc301662382" 考向02 考查工业上选择适宜生产条件的原则10
\l "_Tc171477282" 考向03 考查催化剂在化学反应调控中的作用分析11
\l "_Tc1433897649" 好题冲关12
\l "_Tc456300109" 基础过关12
\l "_Tc144623712" 题型01 化学反应自发过程12
\l "_Tc144623712" 题型02 \l "_Tc144623712" 化学反应方向的判据14
\l "_Tc144623712" 题型03 化学反应条件的控制16
\l "_Tc144623712" 题型04 \l "_Tc144623712" 合成氨反应适宜条件的选择18
\l "_Tc144623712" 题型05 氨的合成19
\l "_Tc407021787" 能力提升21
\l "_Tc1079758414" 真题感知25
高考真题考点分布
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题均有呈现，主要考查化学反应的熵变及反应进行的方向、化工生产中条件的选择等。
【备考策略】
1、结合学过的化学反应实例，了解自发过程和化学反应的自发性。
2、通过“有序”和“无序”的对比，了解熵和熵变的意义。
3、初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变解释化学反应的方向，培养证据推理与模型认知能力。
4、认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。
5、知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。
【命题预测】
预计近年高考仍侧重以化工生产为背景，考查化学反应速率和化学平衡知识在生产中的应用，以选择化工生产条件。在选择题中，考查反应进行的方向，工业生产适宜条件的选择；在非选择题中，通过图像或表格提供信息，从反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等角度考查生产条件的选择。
考点01 自发过程与自发反应
1、自发过程
(1)含义：在一定条件下， ，就能自发进行的过程。如：高山流水，自由落体，冰雪融化
(2)特点
①能量角度：体系趋向于从 状态转变为 状态(体系对外部 或者 热量)
②混乱度角度：在密闭条件下，体系有从 自发转变为 的倾向
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③具有 ：即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定
(3)自发过程的判断
①根据条件判断：不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加外力(如加热等)
②)根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定不自发；若逆向过程不自发，则正向过程一定自发
2、自发反应
(1)定义：在给定条件下，可以 地进行到显著程度的化学反应。如：钢铁生锈
(2)自发反应的特征
①具有 ，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不自发，如：铁器暴露于潮湿的空气中会生锈，是自发的，则铁锈变为铁在该条件肯定不是自发的
②体系趋向于从 状态转变为 状态
③体系趋向于从 体系转变为 体系
(3)应用
①可被用来完成有用功。如：H2燃烧可设计成原电池
②非自发过程要想发生，必须对它做功。如：通电将水分解为H2和O2
【易错提醒】
1、自发反应也需要一定条件引发反应，一旦反应后即可自发进行
2、一般的，如果一个过程是自发的，则其逆过程就是非自发的。非自发过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处抽向高出，通电可将水分解生成氢气和氧气
3、判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应的快慢、反应的热效应无关
3、熵与熵变
(1)熵的含义：度量体系 的物理量，符号为S。熵值越大，体系混乱度 。
同一条件下，不同物质有不同的熵值；同一种物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)>S(l)>S(s)。
(2)熵变的含义：ΔS＝S(生成物)－S(反应物)。化学反应的ΔS越大，越有利于反应 。
4、化学反应的方向与能量的关系
能量变化是一个与反应能否自发进行有关的因素，但 决定反应能否自发进行的惟一因素。
(1)多数能自发进行的化学反应是 反应。
例如：在常温、常压下，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的反应是自发的，反应放热：
4Fe(OH)2(s)＋2H2O（1）＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH(298 K)＝－444.3 kJ/ml
(2)有不少 反应也能自发进行。
例如：NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O（1） ΔH(298 K)＝＋37.30 kJ/ml
(3)有一些吸热反应在室温条件下 自发进行，但在 温度下则能自发进行。
例如：在室温下和较高温度下均为吸热过程的CaCO3的分解反应。
CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH(298 K)＝＋178.2 kJ/ml ΔH(1 200 K)＝＋176.5 kJ/ml
结论：研究表明，对于化学反应而言，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。可见，反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
【易错提醒】
反应能量判据不是决定反应能否自发进行的惟一因素。
有些吸热反应也能自发进行。
5、化学反应的方向与熵变的关系
化学反应中要发生物质的变化或物质状态的变化，因此存在着熵变。反应的熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的熵变。
(1)许多 的反应在常温、常压下可以自发进行。产生 的反应，气体物质的 的反应，熵变通常都是正值，为 反应。
例如：2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)；NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)；
(2)有些熵增的反应在常温、常压下 自发进行，但在 温度下可以自发进行。
例如：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)；C(石墨，s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)；
(3)铝热反应是 的反应，它在一定条件下也可以 进行。
例如：2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s)；
结论：研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的 ， 自发反应有趋向于体系 的倾向。
【易错提醒】
少数熵减少的反应在一定条件下也可以自发进行,如NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)。
2、孤立体系或绝热体系的自发过程才向着熵增的方向进行。
6、化学反应方向判断方法
(1)传统的判断方法
①由 物质向 物质转变。2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，稳定性：NaCO3＞NaHCO3。
②离子反应中，对于复分解反应，一般是由 的物质向 的物质转变，或向离子浓度 的方向转变。
a、由溶解度 的物质向溶解度 的物质转变。如Na2SO4＋CaCl2===CaSO4↓(微溶)＋2NaCl，CaSO4＋Na2CO3===CaCO3↓＋Na2SO4，所以溶解性：CaCl2＞CaSO4＞CaCO3。
b、由相对 酸(碱)向相对 酸(碱)转变。如2CH3COOH＋Na2CO3===2CH3COONa＋CO2↑＋H2O，NaSiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，所以酸性强弱：CH3COOH＞H2CO3＞H2SiO3。
③由难挥发(高沸点)性物质向易挥发(低沸点)性物质转变。
a、由 挥发性酸向 挥发性酸转变。如NaCl＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HCl↑，所以沸点：H2SO4(浓)＞HCl。
b、由 挥发性酸酐向 挥发性酸酐转变。如CaCO3＋SiO2eq \(=====,\s\up7(高温))CaSiO3＋CO2↑，所以沸点：SiO2＞CO2。
c、由 挥发性金属向 挥发性金属转变。如2RbCl＋Mgeq \(=====,\s\up7(熔融))MgCl2＋2Rb，所以沸点：Mg＞Rb。
④由氧化性(还原性) 的物质向氧化性(还原性) 的物质的转变。如2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2,2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，所以氧化性Cl2＞FeCl3＞I2。
(2)用焓变和熵变判断反应的方向：体系的自由能变化(符号为 ，单位为 kJ/ml)综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用于化学反应自发进行的方向的判断，ΔG＝ 。
①当ΔH＜0，ΔS＞0时，ΔG＜0，反应 进行。
②当ΔH＞0，ΔS＜0时，ΔG＞0，反应 进行。
③当ΔH＞0，ΔS＞0或ΔH＜0，ΔS＜0时，反应是否自发进行与 有关，在一定温度下可使ΔG＝0，即反应达平衡状态。
④ΔH