2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第02章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 專題2.4 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向試題 新人教版選修4.doc

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專題2.4 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 一、自發(fā)過程與自發(fā)反應(yīng)1. 自發(fā)過程(1) 含義：在一定條件下，不用借助于外力就可以_的過程。(2) 特點(diǎn)： 體系趨向于從_狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開狀態(tài)(體系對(duì)外部做功或釋放熱量)。 在密閉條件下，體系有從_自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)開的傾向。2. 自發(fā)反應(yīng)在一定條件下無需外界幫助就能_的反應(yīng)。二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)1焓判據(jù)(1)放熱反應(yīng)過程中體系能量_，具有自發(fā)進(jìn)行的傾向，因此可用_來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。(2)局限性：有些吸熱反應(yīng)，也能自發(fā)進(jìn)行。 2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) H=+56.7 kJ/mol； (NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74. 9 kJ/mol2熵判據(jù)(1)熵用來度量體系_程度的物理量。熵值越大，_程度越大。符號(hào)為_，單位為“J/(mol K)”。(2) 熵值大小的比較同一種物質(zhì)不同狀態(tài)時(shí)熵值大小為S(g)_S(l)_S(s)。(3) 熵增原理在與外界隔絕的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵_，即熵變(符號(hào)S)_零。(4) 熵判據(jù)體系有自發(fā)地向混亂度_(即_)的方向轉(zhuǎn)變的傾向，因此可用_來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。(5) 局限性有些熵值減小的反應(yīng)，在一定條件下也能自發(fā)進(jìn)行。 2Al(s) + Fe2O3(s)Al2O3(s) + 2Fe(s) S=39.35 J/(mol K)。該反應(yīng)是熵減過程，但在高溫下能自發(fā)進(jìn)行。3復(fù)合判據(jù)研究表明，在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)的方向是反應(yīng)焓變和熵變共同影響的結(jié)果。(1) 若_反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行。(2) 若H0，S0或H0，S0，反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與反應(yīng)的_有關(guān)。(3) 若H0，S0反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行。 1. (1)自動(dòng)進(jìn)行(2)高能 低能 有序 無序2. 自發(fā)進(jìn)行1. (1)降低 焓變2. (1)混亂 混亂 S (2) (3)增大 (4)增加 熵增 熵變3. (1)H0，S0 (2)溫度 一、自發(fā)過程與自發(fā)反應(yīng)的特點(diǎn)和應(yīng)用1自發(fā)過程具有方向性，如果某個(gè)方向的反應(yīng)在一定條件下是自發(fā)的，則其逆方向的反應(yīng)在該條件下肯定不自發(fā)，如鐵器暴露于潮濕的空氣中會(huì)生銹是自發(fā)的，而鐵銹變?yōu)殍F在該條件下肯定不是自發(fā)的。2要想使非自發(fā)過程發(fā)生，則必須對(duì)它做功，如利用水泵可把水從低處升到高處，通電可將水分解生成氫氣和氧氣。3自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)的應(yīng)用自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)的應(yīng)用可被用來做有用功。如向下流動(dòng)的水可推動(dòng)機(jī)器，鋅與硫酸銅溶液的反應(yīng)可被設(shè)計(jì)成原電池，可根據(jù)氫氣的燃燒反應(yīng)設(shè)計(jì)成燃料電池。【點(diǎn)睛】過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會(huì)發(fā)生和過程發(fā)生的速率。如涂有防銹漆和未涂防銹漆的鋼制容器，其發(fā)生腐蝕過程的自發(fā)性是相同的，但只有后者可以實(shí)現(xiàn)。下列過程均為自發(fā)過程的是銨鹽的溶解燒堿與鹽酸反應(yīng)Zn與稀硫酸反應(yīng)氫氣在氧氣中燃燒Mg在空氣中燃燒鋁熱反應(yīng)墨水在水中擴(kuò)散電解熔融的氯化鈉ABCD 【解析】自發(fā)過程是不借助外力就能自動(dòng)發(fā)生的過程，而電解熔融的氯化鈉要在直流電作用下進(jìn)行?！敬鸢浮緿 二、如何判斷化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行1在一定條件下，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，既與焓變有關(guān)，又與熵變有關(guān)。在恒溫、恒壓下，反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行，由G=HTS的值來決定。 2焓和熵的變化都只取決于體系的始態(tài)和終態(tài)，與變化的途徑無關(guān)。3復(fù)合判據(jù)只適用于判斷恒溫、恒壓下的反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，不適用于判斷其他條件下的反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行。4反應(yīng)的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)的方向性，反應(yīng)能否實(shí)現(xiàn)，還要看具體條件。過程的自發(fā)性只是一種趨勢(shì)，如高處的水有流下的趨勢(shì)，但未必會(huì)流下。已知凡氣體分子總數(shù)增多的反應(yīng)一定是熵增大的反應(yīng)。一定條件下，下列反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的是A2O3(g)3O2(g) H0B2CO(g)2C(g)+O2(g) H0CN2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H0DCaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) H0 【答案】B 1下列過程屬于自發(fā)過程的是A水由高處流向低處B水分解成H2和O2CCH4和O2混合后立即燃燒DCO氣體分解為C和O22某反應(yīng)AB+C 在室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，在高溫下能自發(fā)進(jìn)行，對(duì)該反應(yīng)過程的焓變(H)、熵變(S)的判斷正確的是AH0BH0、S0、S0DH0、S03下列反應(yīng)中，熵顯著增加的反應(yīng)是ACO(g)+2H2(g)CH3OH(g)BCaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2CC(s)+O2(g) CO2(g)D2Na(s)+O2(g) Na2O(s)4下列反應(yīng)中，熵值減小的是A(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)B2N2O5(g)4NO2 (g)+O2 (g)CMgCO3(s)MgO(s)+CO2 (g)D2CO(g)2C(s)+O2(g)5自由能變化(G)是反應(yīng)方向判斷的復(fù)合判據(jù):G=H-TS，G0，在高溫下G0、S0，故C項(xiàng)正確。3【答案】B【解析】根據(jù)固態(tài)的熵值最小，液態(tài)的的熵值次之，氣態(tài)的熵值最大，可以判斷B對(duì)。4【答案】D【解析】四個(gè)反應(yīng)中，只有D項(xiàng)反應(yīng)氣體的物質(zhì)的量減少，熵值減小。5【答案】A【解析】由公式G=H-TS可得，當(dāng)H0時(shí)，不管T取什么數(shù)值，G總是小于0，所以在任何溫度下反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行。6【答案】D【解析】由題意可知，此過程為不伴隨能量變化的自發(fā)過程，是體系混亂度增大的過程。而自發(fā)過程是不可逆的。 7【答案】C【解析】A項(xiàng)中兩種氣體生成一種固體，熵減小，不能用熵判據(jù)解釋，A不符合題意；B項(xiàng)是吸熱反應(yīng)，不能用焓判據(jù)解釋，B不符合題意；C項(xiàng)中的反應(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，C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)產(chǎn)生結(jié)冰現(xiàn)象，溫度降低，是一個(gè)吸熱反應(yīng)，不能用焓判據(jù)解釋，D不符合題意。8【答案】A【解析】碳酸鈣的分解反應(yīng)在室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，但在高溫下能自發(fā)進(jìn)行，A項(xiàng)正確、C項(xiàng)錯(cuò)誤；有些放熱的熵減小反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，B項(xiàng)錯(cuò)誤；有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行，如氯化銨與消石灰的反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9【答案】B【解析】H0 ，S0 ，低溫下，H-TS0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，高溫下，H-TS0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，B正確。