大单元五　化学反应与能量变化 大单元整合　提能力验考情五 学案 （含答案）2026届高三化学一轮大单元复习.DOCVIP

大单元五化学反应与能量变化

eq\a\vs4\al\co1(大单元整合|)eq\a\vs4\al\co1(提能力验考情五)

化学反应进行的方向

1.熵和熵变

(1)熵的含义：衡量一个体系混乱度的物理量，用符号S表示。一般规律是S(g)S(l)S(s)。

(2)熵变的含义：反应前后熵的变化量，用ΔS表示，ΔS越大，越有利于反应自发进行。

2.化学反应进行的方向及解题方法要点

(1)反应趋势：化学反应大都趋向于放热反应和混乱度增加的方向进行。

(2)解题方法要点：一个化学反应能够自发进行，ΔH和ΔS至少有一个是有利于反应自发的。若ΔH不利于反应自发，即ΔH0，则ΔS必须有利于反应自发，即ΔS0；若ΔS不利于反应自发，即ΔS0，则ΔH必须有利于反应自发，即ΔH0。

3.综合判断

在等温、等压条件下的封闭体系中(不考虑体积变化做功以外的其他功)，自由能的变化(符号为ΔG)综合了反应体系的焓变和熵变对自发过程的影响，即ΔG＝ΔH－TΔS。ΔG0反应能自发进行；ΔG＝0反应处于平衡状态；ΔG0反应不能自发进行。

有关电化学装置的分析

离子交换膜类型、作用及应用

1.常见的离子交换膜

种类

允许通过的离子

移动方向

阳离子交换膜

只允许阳离子通过

阳离子→电解池的阴极(或原电池的正极)

阴离子交换膜

只允许阴离子通过

阴离子→电解池的阳极(或原电池的负极)

质子交换膜

只允许H＋通过

质子→电解池的阴极(或原电池的正极)

2.离子交换膜的作用

(1)平衡两边电极区的电荷。

(2)避免交换膜两边物质发生反应(反应物发生反应或产物发生反应)。

(3)形成交换膜两边电解质溶液浓度不同的浓差电池。

3.离子交换膜的应用——浓差电池

装置图及

装置特点

用如图所示装置进行实验，观察到灵敏电流计的指针发生偏转。

(1)a、b电极均为Ag单质。

(2)左池为AgNO3稀溶液，右池为AgNO3浓溶液。两池AgNO3溶液的浓度不同，可以形成浓差电池。

(3)离子交换膜作用：使两池Ag＋浓度不同；平衡两池的电荷。

(4)随着反应进行，左右两池浓度的差值逐渐减小，外电路中电流逐渐减小，电流计指针偏转幅度逐渐变小。当左右两池离子浓度相等时，电池将停止工作，不再有电流产生，此时左右两池硝酸银溶液的物质的量浓度相等

原理分析

(1)Ag＋浓度越大，氧化性越强，故b电极为正极，发生还原反应，b电极反应式为Ag＋＋e－===Ag；a电极为负极，发生氧化反应，a电极反应式为Ag－e－===Ag＋。

(2)离子交换膜的类型和作用：不允许Ag＋通过，只允许NOeq\o\al(－,3)通过，是阴离子交换膜。随着反应进行，NOeq\o\al(－,3)穿过离子交换膜的速率将减小

锂电池电极反应式的书写

锂电池

装置图

说明

Li-CO2电池

4Li＋3CO2eq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))2Li2CO3＋C

(隔膜只允许Li＋通过，向正极移动)

放电时：

锂电极为负极，负极反应式：

Li－e－===Li＋

铱基电极为正极，正极反应式：

3CO2＋4Li＋＋4e－===2Li2CO3＋C

LiFePO4-C电池

Li1－xFePO4＋LixC6eq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))

LiFePO4＋6C

(隔膜只允许Li＋通过，向正极移动，LixC6中C元素为0价)

放电时：

M为负极，负极反应式：

LixC6－xe－===6C＋xLi＋

N为正极，正极反应式：

Li1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4

全固态锂-硫电池

16Li＋xS8eq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))8Li2Sx(2≤x≤8)

(Li＋移向电极a)，电极a掺有石墨烯，可增强电极导电性

放电时：

电极b是负极，负极反应式：

Li－e－===Li＋，

电极a是正极，正极反应式(第一步)：

S8＋2e－＋2Li＋===Li2S8

LiCoO2-C电池

Li1－xCoO2＋LixC6eq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))

LiCoO2＋6C

(放电过程中，Li＋从负极脱出，嵌入正极)

放电时：

N为负极，负极反应式：

LixC6－xe－===6C＋xLi＋

M为正极，正极反应式：

Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2

锂-空气电池

4Li＋O2＋2H2Oeq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))4LiOH

(Li＋移向B极)

放电时：

A为负极，负极反应式：

Li－e－===Li＋

B为正极，正极反应式：

O2＋4e－＋2H2O===4OH－

(电解液不能是水溶液，因为金属锂可与水反应)

盖