2020届二轮复习 焓变、熵变及自发反应 学案（浙江专用）

第2课时　焓变、熵变及自发反应

命题调研(2016～2019四年大数据)
2016～2019四年考向分布
核心素养与考情预测

核心素养：证据推理、变化守恒、宏观辨识与微观探析
考情解码：本部分考点主要集中在焓变的含义、熵变的含义、自发反应的方向和条件等知识点上，主要以某一个或多个热化学方程式来考查焓变大小、熵变大小、自发反应、速率大小影响因素和平衡移动的形式出现，一般出现在加试题，题型不确定，有选择题，也有填空题，预测2020年选考中题型应该存在变化，但考查方式不太会改变。
真题重现
1.(2019·浙江4月选考节选)水是“生命之基质”，是“永远值得探究的物质”。
关于反应H2(g)＋O2(g)===H2O(l)，下列说法不正确的是(　　)
A.焓变ΔH0
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·mol －1
N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝b kJ·mol－1
H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝c kJ·mol －1
则C2H4(g)＋6NO(g)3N2(g)＋2CO2(g)＋2H2O(l)的反应热ΔH＝________。
解析　已知：
①已知C2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝a kJ·mol－1
②N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝b kJ·mol－1
③H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝c kJ·mol－1
根据盖斯定律：将方程式①－3×②－2×③得C2H4(g)＋6NO(g)3N2(g)＋2CO2(g)＋2H2O(l)的ΔH＝(a－3b－2c) kJ·mol－1；故答案为：(a－3b－2c) kJ·mol－1。
答案　(a－3b－2c) kJ·mol－1
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)＋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________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。
解析　脱硫总反应：SO2(g)＋CO(NH2)2(aq)＋2H2O(l)＋O2(g)===(NH4)2SO4(aq)＋CO2(g)，ΔS＜0，已知该反应能自发进行，ΔH－TΔS＜0，ΔH＜0，且低温下反应自发进行，故答案为：低温。
答案　低温
4.(2019·浙江余姚3月模拟节选)NH3可用于烟气的脱硝，与烟气中的NO反应生成为N2(g)和H2O(g)。
已知NH3(g)的标准燃烧热为－382.8 kJ/mol；N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.8 kJ/mol；H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ/mol，则NH3(g)与NO(g)合成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式为__________________________________________
__________________________________________________________________。
解析　　4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(l)
ΔH＝－1 531.2 kJ/mol　①；
N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋180.8 kJ/mol　②；
H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ/mol　③
根据盖斯定律将方程式①－3×②－6×③得：4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝＋1 809.6 kJ/mol。
答案　4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g)
ΔH＝＋1 809.6 kJ/mol
5.(2019·浙江宁波3月模拟节选)甲醇水蒸气催化重整反应是生产氢气的有效方法之一。CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)　ΔH该反应包括如下两个过程：
Ⅰ.甲醇分解：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)　ΔH1
Ⅱ.水蒸气变换：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH2
对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作Kp)，甲醇分解与水蒸气变换反应Kp随温度变化见下表。
反应
398 K
498 K
598 K
698 K
798 K
898 K
甲醇分解
0.50
185.8
9 939.5
1.8×105
1.6×106
9.3×106
水蒸气变换
1577
137.5
28.14
9.339
4.180
2.276
398 K时，CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)的Kp＝________。
解析　Ⅰ.甲醇分解：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)的平衡常数为Kp1，Ⅱ.水蒸气变换：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为Kp2，根据盖斯定律：反应Ⅰ＋Ⅱ得到CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)，CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)的平衡常数Kp＝Kp1×Kp2，398 K时Kp1＝0.5，Kp2＝1 577，所以Kp＝Kp1×Kp2＝0.5×1 577＝788.5。
答案　788.5