《2025年高中总复习优化设计高中化学》

1. 自发反应
在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。

答案： 1.无需外界帮助

2. 熵和熵变的含义
(1) 熵的含义
熵是衡量一个体系混乱度的物理量。用符号S表示。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同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
熵变是反应前后体系熵的变化，用ΔS表示，化学反应的$\Delta S$越大，越有利于反应自发进行。

答案： 2.
(1)混乱度 S＞＞
(2)熵的变化 ΔS 自发进行

3. 判断化学反应方向的判据$(\Delta G=\Delta H - T\Delta S)$
$\Delta G ＜ 0$时，反应能自发进行；
$\Delta G = 0$时，反应处于平衡状态；
$\Delta G ＞ 0$时，反应不能自发进行。
【应用示例】金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：$SnO_{2}(s)+2C(s)=Sn(s)+2CO(g)$，反应过程中能量的变化如图所示。则该反应的$\Delta H$＞(填“$＞$”或“$＜$”，下同)$0$、$\Delta S$＞$0$。

答案： 3.能 平衡 不能
应用示例:＞＞

例(2022·浙江1月选考卷)AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为$AB(s)=A^{n + }(aq)+B^{n - }(aq)$，其焓变和熵变分别为$\Delta H$和$\Delta S$。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是(D)

A.$\Delta H$和$\Delta S$均大于零
B.$\Delta H$和$\Delta S$均小于零
C.$\Delta H$可能大于零或小于零，$\Delta S$大于零
D.$\Delta H$和$\Delta S$均可能大于零或小于零

答案： 例 D 解析 强电解质溶于水有的放热，如硫酸铜等；有的吸热，如NaHCO₃等，故在水中溶解对应的ΔH可能大于零或小于零。体系越混乱，则熵越大。AB型强电解质固体溶于水，存在熵的变化，固体转化为离子，混乱度增加，但离子在水中存在水合过程，这样会引发水的混乱度的变化，让水分子会更加规则，即水的混乱度下降，故整个溶解过程的熵变ΔS取决于固体转化为离子的熵增与水合过程的熵减两个作用的相对大小关系。若是前者占主导，则整个溶解过程熵增，即ΔS＞0，反之，熵减，即ΔS＜0。综上所述，D项符合题意。

[对点训练] 随着汽车使用量增大，尾气污染已经受到人们的普遍关注。研究表明，常温常压下：$2CO(g)+2NO(g)\rightleftharpoons N_{2}(g)+2CO_{2}(g)$ $\Delta H=-746.8kJ\cdot mol^{-1}$，$\Delta S=-197.5J\cdot mol^{-1}\cdot K^{-1}$。下列说法与事实不相符合的是(A)

A.常温下，$\Delta H - T\Delta S ＞ 0$，此反应不能自发进行
B.常温下，$\Delta H - T\Delta S ＜ 0$，但$CO$和$NO$通常难以转化为$N_{2}$和$CO_{2}$
C.汽车尾气中含有较多的$CO$和$NO$，是因为该反应的活化能较高
D.要有效降低汽车尾气中的$CO$和$NO$含量，应该寻找高效廉价的催化剂

答案： 对点训练 A 解析 常温下，反应2CO(g)+2NO(g)⇌N₂(g)+2CO₂(g)的ΔH＜0、ΔS＜0，ΔH－TΔS=(-746.8kJ·mol⁻¹)-298K×(-0.1975kJ·mol⁻¹·K⁻¹)= -687.945kJ·mol⁻¹＜0，则该反应常温下能自发进行，A错误；常温下，ΔH－TΔS＜0，但CO和NO通常难以转化为N₂和CO₂，必须寻找高效催化剂，B正确；该反应的活化能较高，反应速率较慢，故汽车尾气中含有较多的CO和NO，C正确；要有效降低汽车尾气中的CO和NO含量，应该寻找高效廉价的催化剂，降低反应的活化能，提高反应速率，D正确。