2018-2019版高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第二單元 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 第1課時(shí)學(xué)案 蘇教版選修4.doc

第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)方向?qū)W習(xí)目標(biāo)定位1.了解自發(fā)過程和化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性。2.通過“有序”和“無序”的對比，了解熵和熵變的概念。3.初步了解焓變和熵變對化學(xué)反應(yīng)方向的影響，能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向。一、自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)1.自發(fā)過程：在一定條件下，不借助外力而自發(fā)進(jìn)行的過程?；卮鹣铝袉栴}：(1)下列現(xiàn)象的發(fā)生，你認(rèn)為是自發(fā)過程的是_(填字母)。A.水由高處往低處流B.氣溫升高冰雪融化C.室溫下，水自動(dòng)結(jié)成冰D.生銹的鐵變光亮答案AB(2)自發(fā)過程具有的特點(diǎn)能量角度體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對外部做功或者釋放熱量)。混亂度角度體系趨向于從有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序狀態(tài)。2.有下列化學(xué)反應(yīng)：白磷自燃、氯化氫分解、煤燃燒、鈉與水反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)，其中屬于能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)(簡稱自發(fā)反應(yīng))的是，屬于放熱反應(yīng)的是。二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向與焓變、熵變的關(guān)系1.化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向與焓變的關(guān)系(1)分析下列反應(yīng)進(jìn)行的方向與H之間的關(guān)系：NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)，酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，H<0，常溫下能自發(fā)進(jìn)行。2Na(s)2H2O(l)=2NaOH(aq)H2(g)，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，H<0，常溫下能自發(fā)進(jìn)行。NH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l)H>0，該反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行。CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H>0，該反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，但在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行。(2)自發(fā)反應(yīng)與焓變的關(guān)系多數(shù)自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但也有很多吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，因此，反應(yīng)焓變是與反應(yīng)進(jìn)行的方向有關(guān)的因素之一，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素。2.化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向與熵變的關(guān)系(1)熵的概念自發(fā)過程的體系趨向于由有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序，體系的混亂度增大。體系的混亂度常用熵來描述，熵的概念是表示體系的混亂或無序程度的物理量，其符號為S。熵值越大，體系的混亂度越大。(2)影響熵大小的因素同一條件下，不同的物質(zhì)熵值不同。同一物質(zhì)的熵與其聚集狀態(tài)及外界條件有關(guān)，如同一種物質(zhì)不同狀態(tài)時(shí)熵值大小為S(g)>S(l)>S(s)。氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量越大，分子數(shù)越多，熵值越大。(3)熵判據(jù)在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大，即熵變(符號S)大于零，這個(gè)原理叫做熵增原理。在用熵變來判斷過程的方向時(shí)，就稱為熵判據(jù)。當(dāng)S>0時(shí)，反應(yīng)為熵增反應(yīng)，在一定條件下能自發(fā)進(jìn)行。當(dāng)S<0時(shí)，反應(yīng)為熵減反應(yīng)，在一定條件下不能自發(fā)進(jìn)行。(4)反應(yīng)熵變是與反應(yīng)進(jìn)行的方向有關(guān)的因素之一，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素。如：2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)S39.35 Jmol1K1，上述反應(yīng)為熵減少的反應(yīng)，但在一定條件下，該反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。說明“熵判據(jù)”也具有一定的局限性。(1)從焓變(能量)角度：H<0，有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。(2)從熵變角度：S>0，有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。(3)在實(shí)際的化學(xué)反應(yīng)中，若H與S符號相同時(shí)，對化學(xué)反應(yīng)的方向的影響作用出現(xiàn)矛盾，因此，在分析一個(gè)具體化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向時(shí)，不能孤立地使用焓判據(jù)或熵判據(jù)來分析，否則，可能會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論。例1下列自發(fā)反應(yīng)可用焓判據(jù)來解釋的是()A.2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7 kJmol1B.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJmol1C.2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1D.CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H178.2 kJmol1答案C解析從焓變的角度分析，化學(xué)反應(yīng)由高能狀態(tài)向低能狀態(tài)轉(zhuǎn)化，使體系能量降低，表現(xiàn)為放熱反應(yīng)，較易進(jìn)行。考點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向例2下列說法正確的是()A.在常溫下，放熱反應(yīng)一般能自發(fā)進(jìn)行，吸熱反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行B.NH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g)H185.57 kJmol1，能自發(fā)進(jìn)行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的傾向C.因?yàn)殪首兒挽刈兌寂c反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變和熵變均可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)D.在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向答案B解析A項(xiàng)，有些能使熵值增大的吸熱反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，焓變和熵變均不能單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，使用催化劑只能降低反應(yīng)的活化能，增大反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)的方向，錯(cuò)誤?？键c(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)反應(yīng)焓變、熵變與反應(yīng)方向的綜合三、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向與自由能變化的關(guān)系1.用焓變和熵變的復(fù)合判據(jù)判斷反應(yīng)的方向(1)由焓判據(jù)知放熱反應(yīng)是易自發(fā)進(jìn)行的；由熵判據(jù)知熵值增加是自發(fā)的。很多情況下用不同的判據(jù)判定同一個(gè)反應(yīng)，可能會(huì)出現(xiàn)相反的判斷結(jié)果。(2)體系的自由能變化(符號為G，單位為kJmol1)綜合考慮了焓變和熵變對體系的影響，可用于化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向的判斷，GHTS。2.已知反應(yīng)：2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)在298 K、101 kPa的條件下，其H113.0 kJmol1，S145.3 Jmol1K1。該反應(yīng)_(填“能”或“不能”)用于消除汽車尾氣中的NO，理由為_。答案能該反應(yīng)的HTS69.7 kJmol1<0，說明該反應(yīng)在理論上是可行的，所以能用于消除汽車尾氣中的NO解析GHTS113.0 kJmol1298 K(145.3103 kJmol1K1)69.7 kJmol1<0，故理論上該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。(1)復(fù)合判據(jù)判斷反應(yīng)方向的有關(guān)規(guī)律當(dāng)H<0，S>0，則G<0，反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行。當(dāng)H>0，S<0，則G>0，反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行。當(dāng)H>0，S>0或H<0，S<0時(shí)，反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與溫度有關(guān)，一般低溫時(shí)焓變影響為主，高溫時(shí)熵變影響為主。(2)反應(yīng)發(fā)生的條件有多種，GHTS這個(gè)判據(jù)只能用于溫度、壓強(qiáng)一定條件下的反應(yīng)，不能用于其他條件(如溫度、體積一定)下的反應(yīng)。(3)反應(yīng)的自發(fā)性只能判斷方向性，反應(yīng)能否實(shí)現(xiàn)，還要看具體的反應(yīng)條件。例3(2017儀征中學(xué)高二4月月考)當(dāng)化學(xué)反應(yīng)的H0，S0時(shí)，反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行。下列反應(yīng)屬于該情況的是()A.Zn(s)2HCl(aq)=ZnCl2(aq)H2(g)B.2H2(g)O2(g)=2H2O(l)C.CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)D.2NH4Cl(s)Ca(OH)2(s)=2NH3(g)CaCl2(s)2H2O(l)答案A解析A項(xiàng)是放熱反應(yīng)，H0，反應(yīng)后氣體體積增大，S0，正確；B項(xiàng)是放熱反應(yīng)，H0，反應(yīng)后氣體體積減小S<0，錯(cuò)誤；C項(xiàng)是吸熱反應(yīng)，H>0，反應(yīng)后氣體體積增大，S0，錯(cuò)誤；D項(xiàng)是吸熱反應(yīng)，H>0，反應(yīng)后氣體體積增大，S0，錯(cuò)誤?？键c(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的復(fù)合判據(jù)例4回答下列問題：(1)用釕的配合物作催化劑，一定條件下可直接光催化分解CO2，發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)=2CO(g)O2(g)，該反應(yīng)的H_(填“>”“<”或“”，下同)0，S_0，在低溫下，該反應(yīng)_(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。(2)已知在100 kPa、298 K時(shí)石灰石分解反應(yīng)CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)的H>0，S>0，則：該反應(yīng)常溫下_(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。據(jù)本題反應(yīng)數(shù)據(jù)分析，溫度_(填“能”或“不能”)成為反應(yīng)方向的決定因素。(3)已知CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H218 kJmol1，該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)條件是_。(4)某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的S_(填“>”或“<”)0。答案(1)>>不能(2)不能能(3)高溫(4)>解析(1)該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和增加，所以H>0，S>0，故低溫下GHTS>0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。(2)常溫下石灰石不分解。該反應(yīng)的H>0，S>0，屬于熵增加的吸熱反應(yīng)，故在高溫下該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行。(3)自發(fā)反應(yīng)的條件是HTS<0，即H<TS，H218 kJmol1，S>0，故T>，即T值較大，該反應(yīng)應(yīng)在高溫下進(jìn)行。(4)吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，即H>0，HTS<0，又知T>0，故S>0?？键c(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的復(fù)合判據(jù)1.知道了某過程有自發(fā)性之后，則()A.可判斷過程的方向B.可確定過程是否一定會(huì)發(fā)生C.可預(yù)測過程發(fā)生完成的快慢D.可判斷過程的熱效應(yīng)答案A解析判斷某反應(yīng)是否自發(fā)，只是判斷反應(yīng)的方向，與反應(yīng)是否會(huì)發(fā)生、反應(yīng)的快慢、反應(yīng)的熱效應(yīng)無關(guān)?？键c(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)自發(fā)過程與自發(fā)反應(yīng)的概念辨析2.(2017鹽城高二期末)下列反應(yīng)中H0，S0的是()A.2Mg(s)CO2(g)=2MgO(s)C(s)B.低溫下能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)：NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)C.高溫下能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)：SiO2(s)2C(s)=Si(s)2CO(g)D.任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)：2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)答案C解析反應(yīng)2Mg(s)CO2(g)=2MgO(s)C(s)的H0，S0，A項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)的S0，低溫下能自發(fā)進(jìn)行，根據(jù)GHTS可知H0，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)SiO2(s)2C(s)=Si(s)2CO(g)的S0，高溫下能自發(fā)進(jìn)行，說明反應(yīng)H0，C項(xiàng)正確；任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)說明H0，S0，D項(xiàng)錯(cuò)誤。考點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向3.下列說法完全正確的是()A.自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)均是放熱反應(yīng)B.S為正值的反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行C.物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，S為正值D.CaCO3(s)受熱分解為CaO(s)和CO2(g)：S>0答案D解析有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，如(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)，故A錯(cuò)；熵變與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，但不能獨(dú)立地作為反應(yīng)是否自發(fā)的判據(jù)，故B錯(cuò)；物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，其混亂度不一定增加，即S不一定為正值，如2H2S(g)O2(g)=2H2O(l)2S(s)，故C錯(cuò)；CaCO3(s)的分解產(chǎn)生了氣體，為熵增加反應(yīng)，故D正確?？键c(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向4.已知在等溫等壓條件下，化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)為HTS<0 反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行HTS0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)HTS>0 反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行設(shè)反應(yīng)A=DEHTS(4 50011T) Jmol1，要防止反應(yīng)發(fā)生，溫度必須()A.高于409 KB.低于136 KC.高于136 K而低于409 KD.低于409 K答案A解析要防止反應(yīng)發(fā)生需滿足HTS>0的條件，解不等式得T>409 K，故A正確。考點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的復(fù)合判據(jù)5.向錐形瓶中加入約20 g NH4Cl晶體，在一小木塊上灑少量水，將錐形瓶放在木頭上，再向其中加入約40 g Ba(OH)28H2O，如圖所示。用玻璃棒將固體充分混合均勻，靜置。回答下列各問題：(1)拿起木塊時(shí)發(fā)現(xiàn)_，證明該反應(yīng)的H_0(填“>”或“<”)。(2)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。該反應(yīng)中有_生成，可證明S_(填“>”或“<”)0。(3)下列變化過程與該實(shí)驗(yàn)中的焓變和熵變相同的是_。A.NH4NO3溶于水 B.CaCO3的分解反應(yīng)C.NaOH溶于水 D.甲烷的燃燒答案(1)錐形瓶“粘”在木塊上>(2)2NH4ClBa(OH)28H2O=BaCl22NH310H2O氣體>(3)AB解析(3)該實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)方程式的特點(diǎn)為H>0，S>0，因此A、B符合，C、D項(xiàng)中反應(yīng)的H<0。對點(diǎn)訓(xùn)練題組一反應(yīng)的焓變和熵變與反應(yīng)的方向1.下列說法正確的是()A.放熱反應(yīng)的焓變小于零，熵變大于零B.放熱及熵增加的反應(yīng)，一定能自發(fā)進(jìn)行C.放熱反應(yīng)的焓變大于零，熵變小于零D.放熱及熵減小的反應(yīng)，一定能自發(fā)進(jìn)行答案B解析放熱反應(yīng)的焓變小于0，熵變不一定大于0，A項(xiàng)和C項(xiàng)不正確；放熱及熵增加的反應(yīng)，HTS<0，一定能自發(fā)進(jìn)行，B項(xiàng)正確；放熱及熵減小的反應(yīng)，HTS不一定小于0，不一定能自發(fā)進(jìn)行。2.已知下列過程都能自發(fā)進(jìn)行，其中不能用“焓判據(jù)”解釋的是()A.2Na(s)Cl2(g)=2NaCl(s)H<0B.C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H<0C.2NH4Cl(s)Ca(OH)2(s)=2NH3(g)CaCl2(s)2H2O(l)H>0D.2Mg(s)O2(g)=2MgO(s)H<0答案C解析焓判據(jù)是指H<0的反應(yīng)有利于自發(fā)進(jìn)行，C項(xiàng)反應(yīng)的H>0，按焓判據(jù)反應(yīng)不能發(fā)生，而題給條件是能自發(fā)進(jìn)行，所以不能用“焓判據(jù)”解釋該反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng)?？键c(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向3.下列反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，并既能用焓判據(jù)解釋又能用熵判據(jù)解釋的是()A.HCl(g)NH3(g)=NH4Cl(s)B.2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)C.2Na2O22H2O=4NaOHO2D.Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O答案C解析A項(xiàng)，兩種氣體生成一種固體，熵減小，不能用熵判據(jù)解釋，不符合題意；B項(xiàng)是吸熱反應(yīng)，不能用焓判據(jù)解釋，不符合題意；C項(xiàng)，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，生成物能量降低，能用焓判據(jù)解釋，同時(shí)，固體與液體反應(yīng)生成了氣體，熵增加，也能用熵判據(jù)解釋，符合題意；D項(xiàng)，NH4Cl與Ba(OH)28H2O反應(yīng)產(chǎn)生NH3，熵增加，能用熵判據(jù)解釋，同時(shí)溫度降低，是一個(gè)吸熱反應(yīng)，不能用焓判據(jù)解釋，不符合題意?？键c(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向4.下列說法正確的是()A.反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)的H<0，S>0B.反應(yīng)2CO2NO=N22CO2在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則反應(yīng)的H0，S0C.反應(yīng)TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(g)O2(g) H>0能自發(fā)進(jìn)行，其原因是S>0D.反應(yīng)NH3(g)HI(g)=NH4I(s)在低溫下可自發(fā)進(jìn)行，則H>0，S>0答案C解析該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，S<0，A項(xiàng)錯(cuò)誤；從反應(yīng)方程式中氣體物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)來看，物質(zhì)的量在減小，即熵減小，但反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，H<0，B項(xiàng)錯(cuò)誤；一個(gè)吸熱反應(yīng)如果能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)一定是熵增大反應(yīng)，C項(xiàng)正確；該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，即熵減小，但反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，說明反應(yīng)一定為放熱反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)反應(yīng)焓變、熵變與反應(yīng)方向的綜合5.在圖中A、B兩容器里，分別收集著兩種互不作用的理想氣體。若將中間活塞打開，如圖，兩種氣體分子立即都占有了兩個(gè)容器。這是一個(gè)不伴隨能量變化的自發(fā)過程。關(guān)于此過程的下列說法不正確的是()理想氣體的自發(fā)混合A.此過程是從混亂程度小的狀態(tài)向混亂程度大的狀態(tài)變化的過程，即熵增大的過程B.此過程為自發(fā)過程，而且沒有熱量的吸收或放出C.此過程是自發(fā)可逆的D.此過程從有序到無序，混亂度增大答案C解析氣體擴(kuò)散過程是熵增加的過程，A、D正確；該過程不伴隨能量變化，B正確；兩種氣體混合后，不會(huì)再自發(fā)地分開，所以逆過程不能自發(fā)進(jìn)行，C不正確?？键c(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)反應(yīng)焓變、熵變與反應(yīng)方向的綜合題組二化學(xué)反應(yīng)方向的判斷6.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性敘述正確的是()A.焓變小于0而熵變大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的B.焓變和熵變都小于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的C.焓變和熵變都大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的D.熵變小于0而焓變大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的答案A解析GHTS當(dāng)H>0，S>0時(shí)，不能判斷GHTS的正負(fù)，與T有關(guān)；當(dāng)H>0，S<0時(shí)，GHTS>0，非自發(fā)反應(yīng)；當(dāng)H<0，S>0時(shí)，GHTS<0，一定是自發(fā)反應(yīng)；當(dāng)H<0，S<0時(shí)，不能判斷H的正負(fù)，與T有關(guān)。考點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的復(fù)合判據(jù)7.下列反應(yīng)中，一定不能自發(fā)進(jìn)行的是()A.2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)H78.03 kJmol1S1 110 Jmol1K1B.CO(g)=C(s，石墨)O2(g)H110.5 kJmol1S89.36 Jmol1K1C.4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)=4Fe(OH)3(s)H444.3 kJmol1S280.1 Jmol1K1D.NH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l)H37.30 kJmol1S184.0 Jmol1K1答案B解析根據(jù)HTS<0時(shí)能發(fā)生自發(fā)反應(yīng)來解答?？键c(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的復(fù)合判據(jù)8.(2017揚(yáng)州新華中學(xué)期中)下列對化學(xué)反應(yīng)預(yù)測正確的是()選項(xiàng)化學(xué)方程式已知條件預(yù)測AM(s)=X(g)Y(s)H>0它是非自發(fā)反應(yīng)BW(s)xG(g)=2Q(g)H<0，自發(fā)反應(yīng)x可能等于1、2、3C4X(g)5Y(g)=4W(g)6G(g)能自發(fā)反應(yīng)H一定小于0D4M(s)N(g)2W(l)=4Q(s)常溫下，自發(fā)進(jìn)行H>0答案B解析M(s)=X(g)Y(s)，為熵增大的反應(yīng)，S0，H0，在高溫條件下能自發(fā)進(jìn)行，A項(xiàng)錯(cuò)誤；4X(g)5Y(g)=4W(g)6G(g)反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，S0，所以當(dāng)H0時(shí)，一定滿足HTS0，反應(yīng)一定能夠自發(fā)進(jìn)行，當(dāng)H0時(shí)，當(dāng)高溫時(shí)，HTS0成立，可以自發(fā)進(jìn)行，C項(xiàng)錯(cuò)誤；4M(s)N(g)2W(l)=4Q(s)為氣體體積減小的反應(yīng)，S0，當(dāng)H0時(shí)，HTS0，一定不能自發(fā)進(jìn)行，D項(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的復(fù)合判據(jù)9.已知反應(yīng)FeO(s)C(s)=CO(g)Fe(s)的H>0(假定H、S不隨溫度而變化)，下列敘述中正確的是()A.低溫下為自發(fā)過程，高溫下為非自發(fā)過程B.高溫下為自發(fā)過程，低溫下為非自發(fā)過程C.任何溫度下均為非自發(fā)過程D.任何溫度下均為自發(fā)過程答案B解析由反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)HTS知：H>0、S>0時(shí)，HTS的值的正、負(fù)不能確定，此時(shí)將由溫度T決定。當(dāng)處于低溫時(shí)，HTS>0，反應(yīng)非自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)溫度升高，TS的值增大，當(dāng)TS>H，即HTS<0時(shí)，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，所以該反應(yīng)高溫下自發(fā)進(jìn)行，低溫下非自發(fā)進(jìn)行?？键c(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的復(fù)合判據(jù)10.灰錫結(jié)構(gòu)松散，不能用于制造器皿，而白錫結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，可以制造器皿。現(xiàn)把白錫制成的器皿放在0 、100 kPa的室內(nèi)存放，它會(huì)不會(huì)變成灰錫而不能再繼續(xù)使用(已知：在0 、100 kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫的反應(yīng)焓變和熵變分別為H2 180.9 Jmol1，S6.61 Jmol1K1)()A.會(huì)變成灰錫 B.不會(huì)變成灰錫C.不能確定 D.升高溫度才會(huì)變成灰錫答案A解析在等溫、等壓條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向著HTS0的方向進(jìn)行，直至達(dá)到平衡狀態(tài)。因此，在0 、100 kPa條件下，白錫會(huì)不會(huì)變?yōu)榛义a的問題就轉(zhuǎn)化為求算反應(yīng)：白錫灰錫的HTS值的問題。HTS2 180.9 Jmol1273 K(6.61 Jmol1K1)376.37 Jmol1<0，因此在該條件下白錫會(huì)變?yōu)榛义a?？键c(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的復(fù)合判據(jù)11.反應(yīng)CH3OH(l)NH3(g)=CH3NH2(g)H2O(g)在某溫度自發(fā)向右進(jìn)行，若反應(yīng)的|H|17 kJmol1，|HTS|17 kJmol1，則下列正確的是()A.H0，HTS<0B.H<0，HTS0C.H0，HTS0D.H<0，HTS<0答案A解析該反應(yīng)在一定溫度下能夠自發(fā)的向右進(jìn)行，這說明HTS一定小于0，根據(jù)方程式可知該反應(yīng)的S0，所以如果H0，則該反應(yīng)在任何溫度下都是自發(fā)進(jìn)行的，而該反應(yīng)在一定溫度下能夠自發(fā)的向右進(jìn)行，因此該反應(yīng)的反應(yīng)熱H0，故選A?？键c(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的復(fù)合判據(jù)12.下列說法正確的是()A.2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的H>0B.反應(yīng)NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的H<0C.CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說明該反應(yīng)的H<0D.常溫下，反應(yīng)C(s)CO2(g)=2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的H<0答案B解析A項(xiàng)，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，則HTS<0，即H<TS，而S<0(氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)反應(yīng)后減小)，則H<0，A項(xiàng)不正確；B項(xiàng)，該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，則HTS<0，即H<TS，又知T>0、S<0(氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)反應(yīng)后減小)，則H<0，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，該反應(yīng)室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，則HTS>0，即H>TS，又知T>0、S>0(氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)反應(yīng)后增大)，則H>0，C項(xiàng)不正確；D項(xiàng)，該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，則HTS>0，即H>TS，又知T>0、S>0(氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)反應(yīng)后增大)，則H>0，D項(xiàng)不正確。考點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的復(fù)合判據(jù)綜合強(qiáng)化13.請按要求回答下列各題。(1)溶解少量蔗糖于水中，S_0(填“>”或“<”，下同)。(2)乙烯聚合成聚乙烯，S_0。(3)CaCO3(s)加熱分解成CaO(s)和CO2(g)，S_0。(4)水蒸氣凝結(jié)成水，S_0。(5)25 和1.01105 Pa時(shí)，反應(yīng)2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.76 kJmol1能自發(fā)進(jìn)行的原因是_。答案(1)>(2)<(3)>(4)<(5)該反應(yīng)是熵增反應(yīng)，且常溫下熵變S對反應(yīng)的方向性起決定作用解析(1)蔗糖溶于水，混亂度增大，屬于熵增過程，S>0。(2)乙烯聚合成聚乙烯由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)，混亂度減小，S<0。(3)CaCO3(s)加熱分解成CaO(s)和CO2(g)，物質(zhì)的量增多且有氣體產(chǎn)生，混亂度增大，屬于熵增過程，S>0。(4)水蒸氣凝結(jié)成水，由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，混亂度減小，S<0。(5)因H>0，S>0，GHTS<0時(shí)自發(fā)反應(yīng)，因此S>0對自發(fā)反應(yīng)起決定作用?？键c(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向14.有A、B、C、D四個(gè)反應(yīng)反應(yīng)ABCDH/kJmol110.51.8012611.7S/Jmol1K130.0113.084.0105.0則在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是_(填反應(yīng)字母，下同)；任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是_；在溫度高于_ 時(shí)可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是_；在溫度低于_ 時(shí)可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是_。(T273.15t)答案CB76.85A161.72D解析在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)滿足HTS恒小于0，即H0，S0，滿足此條件的為反應(yīng)C。任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)滿足HTS恒大于0，即H0，S0，滿足此條件的為反應(yīng)B。反應(yīng)A的復(fù)合判據(jù)HTS10 500 Jmol1T30.0 Jmol1K1，當(dāng)T350 K，即t76.85 時(shí)，HTS0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。反應(yīng)D的復(fù)合判據(jù)HTS11 700 Jmol1T105.0 Jmol1K1，當(dāng)T111.43 K，即t161.72 時(shí)，HTS0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行?？键c(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的復(fù)合判據(jù)15.已知一個(gè)可逆反應(yīng)，若正反應(yīng)為自發(fā)過程，則其逆反應(yīng)為非自發(fā)過程，反之，亦然。(1)已知2CO(g)CO2(g)C(s)，T980 K時(shí)，HTS0。當(dāng)體系溫度低于980 K時(shí)，估計(jì)HTS_0(填“大于”“小于”或“等于”，下同)；當(dāng)體系溫度高于980 K時(shí)，估計(jì)HTS_0。(2)電子工業(yè)中清洗硅片上的SiO2(s)的反應(yīng)為SiO2(s)4HF(g)=SiF4(g)2H2O(g)H(298.15 K)94.0 kJmol1、S(298.15 K)75.8 Jmol1K1，設(shè)H和S不隨溫度而變化，則此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度范圍是_。答案(1)小于大于(2)小于T1 240 K解析(1)C(s)CO2(g)2CO(g)的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，H0，則2CO(g)CO2(g)C(s)為放熱反應(yīng)，H0，且該反應(yīng)S0，則當(dāng)T980 K時(shí)，HTS0，T980 K時(shí)，HTS0。(2)由題給信息可知，要使反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，應(yīng)有HTS0，即94.0 kJmol1T(75.8103 kJmol1K1)0，則T1 240 K。考點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及其判斷題點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的復(fù)合判據(jù)