第04講 化學反應的方向、化學反應的調(diào)控（課件）-2025年高考化學一輪復習講練測（新教材新高考）

第04講化學反應的方向化學反應的調(diào)控目錄CONTENTS01考情透視02知識導圖03考點突破04真題練習考點要求考題統(tǒng)計考點要求考題統(tǒng)計化學反應的方向2024湖北卷12題，3分2023湖北卷3題，3分2022湖北卷8題，3分2022浙江卷20題，2分化學反應的調(diào)控2023遼寧卷3題，3分2021江蘇卷14題，3分考情分析分析近三年高考試題，高考命題在本講有以下規(guī)律：1．從考查題型和內(nèi)容上看，高考命題以選擇題和非選擇題呈現(xiàn)，主要考查化學反應的熵變及反應進行的方向、化工生產(chǎn)中條件的選擇等。2．從命題思路上看，側重以化工生產(chǎn)為背景，考查結合反應速率及焓變考查化工生產(chǎn)條件的選擇。（1）選擇題：考查反應進行的方向，工業(yè)生產(chǎn)適宜條件的選擇。（2）非選擇題：常常與基本理論、工業(yè)生產(chǎn)相聯(lián)系，通過圖像或表格提供信息，從反應時間、投料比值、催化劑的選擇、轉(zhuǎn)化率等角度考查生產(chǎn)條件的選擇；3．根據(jù)高考命題特點和規(guī)律，復習時要注意以下方面：平衡原理在化工生產(chǎn)中的綜合應用。復習目標1.結合學過的化學反應實例，了解自發(fā)過程和化學反應的自發(fā)性。2.通過“有序”和“無序”的對比，了解熵和熵變的意義。3.初步了解焓變和熵變對化學反應方向的影響，能用焓變和熵變解釋化學反應的方向，培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知能力。4.認識化學反應速率和化學平衡的綜合調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學研究中的重要作用。5.知道催化劑可以改變反應歷程，對調(diào)控化學反應速率具有重要意義?；瘜W反應的方向、化學反應的調(diào)控化學反應的方向化學反應的調(diào)控自發(fā)過程與自發(fā)反應化學反應的方向與能量、熵變的關系化學反應方向判斷方法熵與熵變化學反應的方向與能量的關系傳統(tǒng)的判斷方法用焓變和熵變判斷反應的方向控制反應條件的目的及措施工業(yè)合成氨的條件選擇自發(fā)過程自發(fā)反應概念特點概念特點化學反應的方向與熵變的關系控制反應條件的目的控制反應條件考慮因素控制反應條件的基本措施工業(yè)上選擇適宜生產(chǎn)條件的原則合成氨反應的特點合成氨反應特點的分析工業(yè)合成氨的適宜條件合成氨的生產(chǎn)流程考向1考查自發(fā)過程和自發(fā)反應的概念考向2考查化學反應方向的判據(jù)考向1考查合成氨反應適宜條件的選擇考向2考查工業(yè)上選擇適宜生產(chǎn)條件的原則考點一化學反應的方向考點二化學反應的調(diào)控考點一化學反應的方向考向1考查自發(fā)過程和自發(fā)反應的概念考向2考查化學反應方向的判據(jù)知識點1自發(fā)過程與自發(fā)反應1.自發(fā)過程概念在一定條件下，____________________就能自動進行的過程。不需要借助外力作用特點①體系趨向于從____狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開___狀態(tài)(體系對外部____或____熱量)。②在密閉條件下，體系有從____轉(zhuǎn)變?yōu)開___的傾向性(無序體系更加____)高溫做功低能釋放有序非自發(fā)過程：在一定條件下，需持續(xù)不斷借助人為作用才能進行的過程。無序穩(wěn)定2.自發(fā)反應概念在一定條件下______________就能自發(fā)進行的反應稱為自發(fā)反應。無需外界幫助特點①自發(fā)反應具有________，即反應的某個方向在一定條件下______進行，而該反應的逆方向在該條件下肯定__________進行。②能夠自發(fā)進行的反應在常溫下________能夠發(fā)生，自發(fā)性只能用于判斷反應的______,不能確定反應______一定會發(fā)生和發(fā)生的速率。方向性不能自發(fā)自發(fā)不一定方向是否用___表示1.熵與熵變知識點2化學反應的方向與能量、熵變的關系熵熵是衡量一個體系________的物理量，即表示體系的________或_______________的物理量?；靵y度不規(guī)則無序狀態(tài)程度定義S符號熵變①

_______越大，體系越_____，體系的熵就越___②

同一物質(zhì)在不同狀態(tài)下熵值不同，S(g)___S(l)___S(s)混亂度無序大＞＞③

同一條件下，不同物質(zhì)有不同的熵值④

物質(zhì)的量越大粒子數(shù)越多熵值越大判斷熵值熵變是反應前后體系__________，用____表示，化學反應的____越大，越有利于反應______進行。熵的變化

自發(fā)2.化學反應的方向與能量的關系能量變化是一個與反應能否自發(fā)進行有關的因素，但______決定反應能否自發(fā)進行的惟一因素。不是

放熱

吸熱

不能較高不是吸熱

熵增加氣體物質(zhì)的量增大熵增

不能較高

熵減自發(fā)混亂度大多數(shù)混亂度增大

1.傳統(tǒng)的判斷方法知識點3化學反應方向判斷方法(1)由________物質(zhì)向______物質(zhì)轉(zhuǎn)變不穩(wěn)定穩(wěn)定

穩(wěn)定性(2)離子反應中，對于復分解反應，一般是由________的物質(zhì)向________的物質(zhì)轉(zhuǎn)變，或向離子濃度______的方向轉(zhuǎn)變。易電離難電離減小①由溶解度____的物質(zhì)向溶解度____的物質(zhì)轉(zhuǎn)變。強弱

溶解性

②由相對____酸(堿)向相對____酸(堿)轉(zhuǎn)變。強弱

酸性

(3)由難揮發(fā)(高沸點)性物質(zhì)向易揮發(fā)(低沸點)性物質(zhì)轉(zhuǎn)變。①由____揮發(fā)性酸向____揮發(fā)性酸轉(zhuǎn)變。難易

沸點②由____揮發(fā)性酸酐向____揮發(fā)性酸酐轉(zhuǎn)變。難易

沸點③由____揮發(fā)性金屬向____揮發(fā)性金屬轉(zhuǎn)變。難易

沸點(4)由氧化性(還原性)____的物質(zhì)向氧化性(還原性)____的物質(zhì)的轉(zhuǎn)變。強弱

氧化性

自發(fā)

不能自發(fā)

溫度

小于低溫易錯提醒

②判斷一個化學反應能否自發(fā)進行，若無任何外加條件，可以認為我們所學過的化學反應(電解反應除外)都是能夠自發(fā)進行的。A.紅墨水加到清水使整杯水變紅

考向1考查自發(fā)過程和自發(fā)反應的概念【例1】下列不屬于自發(fā)進行的變化是（）CB.冰在室溫下融化成水C.水電解生成氫氣和氧氣D.鐵器在潮濕的空氣中生銹非自發(fā)過程：在一定條件下，需持續(xù)不斷借助人為作用才能進行的過程。D.鐵器在潮濕的空氣中生銹C.水電解生成氫氣和氧氣B.冰在室溫下融化成水考向1考查自發(fā)過程和自發(fā)反應的概念【例1】下列不屬于自發(fā)進行的變化是（）C紅墨水濃度大于水，微粒向濃度低的方向擴散，是自發(fā)進行的物理過程冰的熔點為0℃，水常溫下是液體，冰在室溫下融化成水，是自發(fā)進行的物理過程水電解生成氫氣和氧氣，是人為發(fā)生的氧化還原反應，不能自發(fā)進行鐵在潮濕的空氣中生銹是發(fā)生了電化腐蝕，是自發(fā)進行的化學過程，A.紅墨水加到清水使整杯水變紅易錯提醒關于反應自發(fā)性需要注意：（1）化學反應方向的判據(jù)指出的僅僅是在一定條件下化學反應自發(fā)進行的趨勢，并不能說明在該條件下反應一定能實際發(fā)生，還要考慮化學反應的快慢問題。（2）自發(fā)過程的兩種傾向：①體系趨向于高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對外部做功或釋放熱量)。②在密閉條件下，體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。【變式訓練1】有關化學反應的說法，正確的是(

)

DA.自發(fā)反應都是放熱反應

B.自發(fā)反應都是熵增大的反應C.自發(fā)反應一定能實現(xiàn)

D.非自發(fā)反應在一定條件下能實現(xiàn)

【變式訓練2】下列關于自發(fā)過程的敘述中，正確的是(

)

DA.只有不需要任何條件就能夠自動進行的過程才是自發(fā)過程B.需要加熱才能夠進行的過程肯定不是自發(fā)過程C.非自發(fā)過程，改變溫度也不能變?yōu)樽园l(fā)過程D.能自發(fā)進行的反應不一定能迅速發(fā)生反應

考向2考查化學反應方向的判據(jù)

D

考向2考查化學反應方向的判據(jù)

D初始時刻三因素對化學反應方向的影響濃度：c(反應物)↑，正向移動，壓強趨向減小p(反應物)＞p(生成物)壓強：p(總)↑，正向移動，壓強趨向減小溫度改變，壓強增大反應逆向移動溫度上升還是下降？絕熱條件下，體系與環(huán)境之間無熱量交換理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT絕熱條件下，壓強和溫度成正比絕熱條件下，壓強增大，溫度升高溫度：T↑，逆向移動，壓強趨向增加，放熱反應考向2考查化學反應方向的判據(jù)

DA．正反應在較低溫度下能自發(fā)進行吉布斯自由能判據(jù)：ΔG=ΔH-TΔS正反應是放熱反應，ΔH<0氣體分子數(shù)減小，ΔS<0ΔG<0反應自發(fā)，故該在較低溫度下能自發(fā)進行考向2考查化學反應方向的判據(jù)

D

絕熱恒溫正反應是放熱反應，ΔH<0C．a(chǎn)點的正反應速率大于c點的正反應速率p(a)＞p(c)p(a)＞p(c)，T(a)＞T(c)，va正＞vc正考向2考查化學反應方向的判據(jù)

DD．甲條件下平衡常數(shù)K小于20.25起始量(mol/L)轉(zhuǎn)化量(mol/L)b點(mol/L)

(4+1):(5-x)=20p:17px=0.75

考向2考查化學反應方向的判據(jù)

DD．甲條件下平衡常數(shù)K小于20.25

p(a)=p(b)T(a)＞T(b)n(a)＜n(b)p(反應物)＞p(生成物)正反應是氣體分子數(shù)減小的反應，說明a點的轉(zhuǎn)化率大于b點，即a點平衡常數(shù)K大于b點Q易錯提醒

ΔHΔSΔH－TΔS反應情況－＋永遠是負值在任何溫度下過程均自發(fā)進行＋－永遠是正值在任何溫度下過程均非自發(fā)進行＋＋低溫為正高溫為負低溫時非自發(fā)，高溫時自發(fā)－－低溫為負高溫為正低溫時自發(fā)，高溫時非自發(fā)

下列說法正確的是(

)

C

A

考點二化學反應的調(diào)控考向1考查合成氨反應適宜條件的選擇考向2考查工業(yè)上選擇適宜生產(chǎn)條件的原則知識點1控制反應條件的目的及措施1.控制反應條件的目的控制反應條件加快化學反應速率減緩化學反應速率提高反應物的轉(zhuǎn)化率減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生或控制副反應的發(fā)生促進有利的化學反應進行抑制有害的化學反應進行2.控制反應條件考慮因素：在實際生產(chǎn)中常常需要結合__________、__________、__________等情況，綜合考慮影響化學反應速率和化學平衡的因素，尋找適宜的生產(chǎn)條件。此外，還要根據(jù)__________及__________等方面的規(guī)定和要求做出分析，權衡利弊，才能實施生產(chǎn)。設備條件安全操作經(jīng)濟成本環(huán)境保護社會效益3.控制反應條件的基本措施(1)控制化學反應速率的措施通過改變反應體系的______、溶液的______、氣體的______(或______)、固體的________以及使用________等途徑調(diào)控反應速率。溫度濃度壓強濃度表面積催化劑(2)提高轉(zhuǎn)化率的措施通過改變可逆反應體系的______、溶液的______、氣體的______(或______)等改變可逆反應的限度，從而______轉(zhuǎn)化率。溫度濃度壓強濃度提高4.工業(yè)上選擇適宜生產(chǎn)條件的原則外界條件有利于加快速率的條件控制有利于平衡正向移動的條件控制綜合分析結果濃度______反應物的濃度______反應物的濃度、減小生成物的濃度不斷地______反應物、及時地______出生成物催化劑加合適的________不需要加合適的________溫度____________兼顧速率和平衡，考慮催化劑的________________在設備條件允許的前提下，盡量采取______并考慮催化劑的______增大增大補充分離催化劑催化劑高溫低溫適宜溫度高溫高溫活性壓強______(有氣體參加)______在設備條件允許的前提下，盡量采取____________兼顧速率和平衡，選取____________高壓高壓高壓低壓適宜的壓強續(xù)表知識點2工業(yè)合成氨的條件選擇1.合成氨反應的特點N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(298K，ΔH＝－92.4kJ·mol－1，ΔS＝－198.2J·mol－1·K－1反應（1）特點（2）①______反應可逆

放熱

熵減

＜能自發(fā)2.合成氨反應特點的分析對合成氨反應的影響影響因素濃度溫度壓強催化劑增大合成氨的反應速率________________________提高平衡混合物中氨的含量__________________________增大升高增大使用增大降低增大無影響3.工業(yè)合成氨的適宜條件1)工業(yè)合成氨的適宜條件外部條件工業(yè)合成氨的適宜條件壓強___________________________________________________________溫度______________________催化劑__________________________________________濃度_______________________________________________________________

2）問題討論（1）壓強：目前我國合成氨廠一般采用的壓強在10～30MPa，不采用更高壓強的理由是：壓強越大，對設備的要求越高、需要的動力越大。（2）溫度：升高溫度能提高化學反應速率，但工業(yè)合成氨溫度不能太高的理由是：①合成氨反應為放熱反應，升高溫度，轉(zhuǎn)化率降低。②400～500℃催化劑活性最大，升高溫度，催化劑活性減弱。注意：工業(yè)生產(chǎn)中，必須從反應限度和反應速率兩個角度選擇合成氨的適宜條件，既要考慮盡量增大反應物的轉(zhuǎn)化率，充分利用原料，又要選擇較快的反應速率，提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量，同時還要考慮設備的要求和技術條件。4、合成氨的生產(chǎn)流程（1）生產(chǎn)流程(2)流程分析①原料氣干燥、凈化：②壓縮機加壓：③熱交換：④冷卻：⑤循環(huán)使用原料氣：防止催化劑“中毒”而降低或喪失催化活性增大壓強合成氨反應為放熱反應，反應體系溫度逐漸升高，為原料氣反應提供熱量，故熱交換可充分利用能源，提高經(jīng)濟效益。使氨液化后及時從平衡混合物中分離出來，以促使平衡向生成NH3的方向移動因合成氨反應為可逆反應，平衡混合物中含有原料氣，將NH3分離后的原料氣循環(huán)利用，并及時補充N2和H2，使反應物保持一定的濃度，以利于合成氨反應，提高經(jīng)濟效益。考向1考查合成氨反應適宜條件的選擇

A.低溫、高壓、催化劑

B.適宜的溫度、壓強、催化劑C.低溫、常壓、催化劑

D.高溫、高壓、催化劑B降溫平衡右移，反應速率減慢，升溫平衡左移，反應速率加快高溫低溫適宜的溫度鐵觸媒活性：400～500℃增大壓強，平衡右移，壓強太大，對設備要求很高高壓催化劑能增大反應速率易錯提醒工業(yè)生產(chǎn)中，必須從反應限度和反應速率兩個角度選擇合成氨的適宜條件，既要考慮盡量增大反應物的轉(zhuǎn)化率，充分利用原料，又要選擇較快的反應速率，提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量，同時還要考慮設備的要求和技術條件?！咀兪接柧?】氨是制造化肥的重要原料，如圖為工業(yè)合成氨的流程圖。下列有關說法錯誤的是(

)

B

C

考向1考查合成氨反應適宜條件的選擇【例2】某工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)生反應：2A(g)+B(g)

2M(g)△H<0。下列有關該工業(yè)生產(chǎn)的說法正確的是(

)A.工業(yè)上合成M時，一定采用高壓條件，因為高壓有利于M的生成B.若物質(zhì)B價廉易得，工業(yè)上一般采用加入過量的B以提高A和B的轉(zhuǎn)化率C.工業(yè)上一般采用較高溫度合成M，因溫度越高，反應物的轉(zhuǎn)化率越高D.工業(yè)生產(chǎn)中常采用催化劑，因為生產(chǎn)中使用催化劑可提高M的日產(chǎn)量Dp↑，反應正向移動，但壓力的選擇還要考慮設備等條件加入過量B只能提高A的轉(zhuǎn)化率，B的轉(zhuǎn)化率降低△H<0，T↑，平衡逆向移動，轉(zhuǎn)化率降低使用催化劑可降低反應的活化能，提高反應速率易錯提醒化學反應適宜條件選擇的思維流程明確目的確定反應原理分析實驗探索化學平衡反應速率設備可行成本核算找條件可行性

反應過程中該炔烴及反應產(chǎn)物的占比隨時間的變化如圖(已知：反應I、Ⅲ為放熱反應)，下列說法不正確的是(

)

B

CA.