教材知識(shí)解讀·講透重點(diǎn)難點(diǎn)·方法能力構(gòu)建·同步分層測(cè)評(píng)第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向教習(xí)目標(biāo)1.了解判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的三個(gè)判據(jù)，構(gòu)建判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的思維方法模型。2.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：根據(jù)三個(gè)判據(jù)的發(fā)展過(guò)程，理解科學(xué)知識(shí)的曲折發(fā)展歷程，增強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性研究重要意義的認(rèn)識(shí)。重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：焓判據(jù)與熵判據(jù)。難點(diǎn)：焓減、熵增與化學(xué)反應(yīng)方向的關(guān)系?！糁R(shí)點(diǎn)一自發(fā)過(guò)程與自發(fā)反應(yīng)1．自發(fā)過(guò)程（1）含義：在一定條件下，不用借助外力，就能自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程。（2）特征：具有方向性，即過(guò)程的某個(gè)方向在一定條件下自發(fā)進(jìn)行，而該過(guò)程逆方向在該條件下肯定不能自發(fā)進(jìn)行。（3）舉例：高山流水，自由落體，冰雪融化，電流總是從電勢(shì)高的地方向電電勢(shì)低的地方流動(dòng)，鋼鐵生銹。2．自發(fā)反應(yīng)（1）含義：在溫度和壓強(qiáng)一定的條件下無(wú)需借助外力就能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)稱(chēng)為自發(fā)反應(yīng)。（2）特點(diǎn)：①體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系釋放熱量)。②在密閉條件下，體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向性(無(wú)序體系更加穩(wěn)定)。（3）舉例：鋼鐵生銹，Zn與CuSO4溶液反應(yīng)生成Cu。易錯(cuò)提醒易錯(cuò)提醒1.不能認(rèn)為自發(fā)反應(yīng)都是不需要任何條件就能發(fā)生的，自發(fā)反應(yīng)的“一定的條件”，可以是一定的溫度和壓強(qiáng)，可以是“點(diǎn)燃、光照、加熱、高溫”等給反應(yīng)物提供能量的條件，“外界幫助”指通電、放電等，如氫氣的燃燒是自發(fā)的通過(guò)需點(diǎn)燃才能發(fā)生；也不能認(rèn)為非自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都是不能發(fā)生的，如NaCl在通電條件可分解生成Na和Cl2。2.不能認(rèn)為自發(fā)反應(yīng)應(yīng)用普通，非自發(fā)反應(yīng)沒(méi)有應(yīng)用價(jià)值。將電能、熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的許多非自發(fā)反應(yīng)是制備物質(zhì)的重要反應(yīng)，如電解法去冶煉鈉、鎂、鋁和制取氯氣等。3.反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與反應(yīng)速率無(wú)關(guān)。即學(xué)即練1．下列關(guān)于自發(fā)過(guò)程的敘述中，正確的是()A．只有不需要任何條件就能夠自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程才是自發(fā)過(guò)程B．需要加熱才能進(jìn)行的過(guò)程肯定不是自發(fā)過(guò)程C．同一可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)在不同條件下都有自發(fā)的可能D．非自發(fā)過(guò)程在任何條件下都不可能變?yōu)樽园l(fā)過(guò)程【答案】C【解析】在一定條件下，不用借助外力即可自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程為自發(fā)過(guò)程，所以自發(fā)過(guò)程也是需要特定的條件的，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；可逆反應(yīng)在不同的條件下，可以向不同方向自發(fā)進(jìn)行，C項(xiàng)正確；改變條件，可以使某些非自發(fā)過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)樽园l(fā)過(guò)程，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．下列反應(yīng)屬于非自發(fā)反應(yīng)的是()A．鈉與水反應(yīng)B．氫氣在氧氣中燃燒生成水C．水分解變成氫氣和氧氣D．氨氣和氯化氫相遇變成氯化銨【答案】C◆知識(shí)點(diǎn)二焓變與反應(yīng)方向1.放熱反應(yīng)過(guò)程中體系能量降低，因此具有自發(fā)進(jìn)行的傾向，科學(xué)家提出用焓變(能量變化)來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，這就是焓判據(jù)(能量判據(jù))。2.焓變與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的關(guān)系（1）多數(shù)放熱反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的。例如燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)等。（2）有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，如：2N2O5(g)?4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋109.8kJ·mol－1。結(jié)論：反應(yīng)的焓變是與反應(yīng)進(jìn)行方向有關(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?！糁R(shí)點(diǎn)三熵變與反應(yīng)方向1.混亂度與自發(fā)過(guò)程（1）H2與Cl2的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象：如圖所示，兩個(gè)廣口瓶中分別盛有H2與Cl2，開(kāi)始時(shí)中間用玻璃片隔開(kāi)，當(dāng)抽掉玻璃片后，可觀察到盛放Cl2的瓶?jī)?nèi)氣體顏色逐漸變淺，而盛放H2的瓶?jī)?nèi)顯現(xiàn)出淺黃綠色，最后兩瓶中氣體顏色相同。原因解釋?zhuān)翰恍枰饨绲娜魏巫饔?，氣體通過(guò)分子的擴(kuò)散自發(fā)地混合均勻，體系的混亂度增加。（2）硝酸銨溶于水溶解前溶解后NH4+和NO3在硝酸銨NH4+和NO3在水溶液晶體中有序排列中自由移動(dòng)（3）結(jié)論：上述過(guò)程均是自發(fā)地從混亂度小（有序）向混亂度大（無(wú)序）的方向進(jìn)行。2.熵（1）定義：在密閉體系條件下，體系有從有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向，這種推動(dòng)體系變化的因素稱(chēng)為熵。符號(hào)為S。常用單位為J/（mol·K）（2）實(shí)質(zhì)：熵是衡量體系混亂度大小的物理量。熵值越大，體系的混亂度越大。（3）影響熵大小的因素A.同一條件下，不同的物質(zhì)熵值不同；B.同一物質(zhì)的熵值與其存在狀態(tài)有關(guān)，如對(duì)相同量的同一物質(zhì)而言：S（g）＞S（l）；C.與物質(zhì)的量的關(guān)系：同一條件下，物質(zhì)的量越大，分子數(shù)越多，熵值越大。3.熵變（1）定義：發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)物質(zhì)熵的變化稱(chēng)為熵變，符號(hào)為△S反應(yīng)熵變（△S）=生成物總熵反應(yīng)物總熵易錯(cuò)提醒易錯(cuò)提醒焓變和熵變都只取決于體系的始態(tài)和終態(tài)，與變化的途徑無(wú)關(guān)。（2）熵變規(guī)律：對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)（氣體可以是反應(yīng)物也可以是生成物）且氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量增大的化學(xué)反應(yīng)，其熵變通常是正值，是熵增大的反應(yīng)；反之，氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量減小的化學(xué)反應(yīng)，其熵變通常是負(fù)值，是熵減小的反應(yīng)。4.熵判據(jù)（1）定義在與外界隔離的體系中，自發(fā)過(guò)程將導(dǎo)致體系的熵增大，即熵變大于0，這個(gè)原理稱(chēng)為熵增原理。在用來(lái)判斷反應(yīng)過(guò)程的方向時(shí)稱(chēng)為熵判據(jù)。自發(fā)反應(yīng)與熵變的關(guān)系許多熵增大的反應(yīng)在常溫常壓下可以自發(fā)進(jìn)行；少數(shù)熵減小的反應(yīng)在一定條件下也可以自發(fā)進(jìn)行。說(shuō)明反應(yīng)的熵變是與反應(yīng)進(jìn)行方向有關(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。即學(xué)即練1.對(duì)于化學(xué)反應(yīng)方向的判斷，下列說(shuō)法中正確的是()A．溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，放熱的熵減小的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行B．溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，焓因素和熵因素共同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向C．反應(yīng)焓變是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素D．固體的溶解過(guò)程與熵變無(wú)關(guān)【答案】B【解析】化學(xué)反應(yīng)的方向由焓變和熵變共同決定，不能僅用焓變或熵變判斷反應(yīng)的方向。2.已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝＋74.9kJ·mol－1，下列說(shuō)法正確的是()A．該反應(yīng)中熵變、焓變皆大于0B．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，因此一定不能自發(fā)進(jìn)行C．碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加，因此任何條件下所有碳酸鹽分解一定能自發(fā)進(jìn)行D．能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)，不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)【答案】A【解析】根據(jù)反應(yīng)方程式可知該反應(yīng)中熵變、焓變都大于0，A項(xiàng)正確；該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，但也是熵增大的反應(yīng)，所以也可能自發(fā)進(jìn)行，B項(xiàng)錯(cuò)誤；碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加，但不是在任何條件下碳酸鹽分解都能夠自發(fā)進(jìn)行，如CaCO3的分解僅在高溫下自發(fā)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)，不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是吸熱反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！糁R(shí)點(diǎn)四化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1.正確判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向?qū)τ谏a(chǎn)實(shí)踐具有重要的意義。在工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)能夠發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，研究和選擇合適的反應(yīng)條件才有實(shí)際意義。判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向時(shí)應(yīng)綜合考慮焓變和熵變。即使用復(fù)合判據(jù)：ΔG＝ΔH－TΔSΔG<0時(shí)，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；ΔG＝0時(shí)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；ΔG>0時(shí)，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。2.溫度對(duì)反應(yīng)進(jìn)行方向的影響當(dāng)△H＜0，△S＞0時(shí)，化學(xué)反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)△H＞0，△S＜0時(shí)，化學(xué)反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)△H＞0，△S＞0時(shí)，化學(xué)反應(yīng)在高溫下能自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)△H＜0，△S＜0時(shí)，化學(xué)反應(yīng)在低溫下都能自發(fā)進(jìn)行。即學(xué)即練1.反應(yīng)：CH3OH(l)＋NH3(g)=CH3NH2(g)＋H2O(g)在某溫度下自發(fā)向右進(jìn)行，若反應(yīng)的|ΔH|＝17kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17kJ·mol－1，則下列選項(xiàng)正確的是()A．ΔH＞0，ΔH－TΔS<0 B．ΔH<0，ΔH－TΔS＞0C．ΔH＞0，ΔH－TΔS＞0 D．ΔH<0，ΔH－TΔS<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(shuō)明ΔH－TΔS一定小于0，根據(jù)方程式可知該反應(yīng)的ΔS＞0，所以如果ΔH＜0，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ΔH＞0，故選A。2.下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是()A．2N2(g)＋O2(g)=2N2O(g)ΔH＝＋163kJ·mol－1B．Ag(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=AgCl(s)ΔH＝－127kJ·mol－1C．HgO(s)=Hg(l)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋91kJ·mol－1D．H2O2(l)=eq\f(1,2)O2(g)＋H2O(l)ΔH＝－98kJ·mol－1【答案】D【解析】反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的前提條件是反應(yīng)的ΔH－TΔS<0，溫度的變化可能使ΔH－TΔS的符號(hào)發(fā)生變化。對(duì)于A項(xiàng)，ΔH>0，ΔS<0，在任何溫度下，ΔH－TΔS>0，即任何溫度下，反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行；對(duì)于B項(xiàng)，ΔH<0，ΔS<0，在較低溫度下，ΔH－TΔS<0，即反應(yīng)溫度不能過(guò)高；對(duì)于C項(xiàng)，ΔH>0，ΔS>0，若使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，即ΔH－TΔS<0，必須提高溫度，即反應(yīng)只有在較高溫度時(shí)能自發(fā)進(jìn)行；對(duì)于D項(xiàng)，ΔH<0，ΔS>0，在任何溫度下，ΔH－TΔS<0，即在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行。一、自由能與化學(xué)反應(yīng)1.自由能在等溫、等壓條件下的封閉體系中(不考慮體積變化做功以外的其他功)，自由能(符號(hào)為△G，單位為kJ·mol1)的變化綜合反映了體系的焓變和熵變對(duì)自發(fā)過(guò)程的影響:ΔG＝ΔH－TΔS2.自由能與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的關(guān)系ΔG<0時(shí)，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；ΔG＝0時(shí)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；ΔG>0時(shí)，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。3.象限法判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向△H＞0，△S＜0△H＞0，△S＜0在高溫下能自發(fā)進(jìn)行△H＜0，△S＞0在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行△H＞0，△S＜0△H＞0，△S＜0在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行△H＜0，△S＜0在低溫下能自發(fā)進(jìn)行4.正確理解復(fù)合判據(jù)判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的方法（1）判據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS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)。（2）反應(yīng)方向與條件有關(guān)，常溫、常壓下能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)在其他溫度和壓強(qiáng)下不一定能自發(fā)進(jìn)行。（3）判據(jù)ΔH－TΔS<0說(shuō)明在一定溫度和壓強(qiáng)下反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)，不能說(shuō)明在該條件下反應(yīng)能否實(shí)際發(fā)生。反應(yīng)能否發(fā)生還要看具體反應(yīng)條件。實(shí)踐應(yīng)用1.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?，F(xiàn)把白錫制成的器kPaK－1)()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ΔH－TΔS＜0的方向進(jìn)行，直至達(dá)到平衡狀態(tài)。因此，在0℃、100kPa條件下，白錫會(huì)不會(huì)變?yōu)榛义a的問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為求算反應(yīng)：白錫→灰錫的ΔH－TΔS值的問(wèn)題。ΔH－TΔS＝－2180.9J·mol－1－273K×(－6.61J·mol－1·K－1)＝－376.37J·mol－1<0，因此在該條件下白錫會(huì)變?yōu)榛义a。2.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)ΔH＝－78.03kJ·mol－1ΔS＝＋1110J·mol－1·K－1B．CO(g)=C(s，石墨)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋110.05kJ·mol－1ΔS＝－89.36J·mol－1·K－1C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)=4Fe(OH)3(s)ΔH＝－444.3kJ·mol－1ΔS＝－280.3J·mol－1·K－1D．=ΔH＝＋37.30kJ·mol－1ΔS＝＋184.05J·mol－1·K－1【答案】B【解析】依據(jù)反應(yīng)自發(fā)的判據(jù)：ΔH－TΔS＜0進(jìn)行判斷。A項(xiàng)，ΔH＜0，ΔS＞0，所有溫度下反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行，不符合題意；B項(xiàng)，ΔH＞0，ΔS＜0，所有溫度下反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行，符合題意；C項(xiàng)，ΔH＜0，ΔS＜0，在低溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，不符合題意；D項(xiàng)，ΔH＞0，ΔS＞0，在高溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，不符合題意?？键c(diǎn)一焓判據(jù)的應(yīng)用【例1】下列不能用焓判據(jù)解釋的自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程是（）A.鐵在潮濕空氣中生銹 B.天然氣的燃燒C.銅在潮濕空氣中產(chǎn)生銅綠 D.NH4Cl與Ba(OH)2·8H2O反應(yīng)產(chǎn)生NH3【答案】D【解析】鐵在潮濕空氣中能自發(fā)產(chǎn)生鐵銹，該反應(yīng)的ΔH<0，是能用焓判據(jù)解釋的自發(fā)過(guò)程，A錯(cuò)誤;天然氣燃燒生成CO2和水，該反應(yīng)的ΔH<0，是能用焓判據(jù)解釋的自發(fā)過(guò)程，B錯(cuò)誤;銅在潮濕空氣中能自發(fā)產(chǎn)生銅綠，該反應(yīng)的ΔH<0，是能用焓判據(jù)解釋的自發(fā)過(guò)程，C錯(cuò)誤;NH4Cl與BBa(OH)2·8H2O反應(yīng)吸熱，ΔH>0，是不能用焓判據(jù)解釋的自發(fā)過(guò)程，D正確。解題要點(diǎn)解題要點(diǎn)需正確理解用于判斷反應(yīng)自發(fā)性的依據(jù)是解題關(guān)鍵，注意可用焓判據(jù)來(lái)解釋的一定為放熱過(guò)程?！咀兪?1】實(shí)驗(yàn)證明，多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。對(duì)此說(shuō)法的理解正確的是（）所有的放熱反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的B.所有的自發(fā)反應(yīng)都是放熱的C.焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一種重要因素D.焓變是決定反應(yīng)是否具有自發(fā)性的唯一判據(jù)【答案】C考點(diǎn)二熵變與熵判據(jù)【例2】下列說(shuō)法完全正確的是（）自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)均是熵增反應(yīng)ΔS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)，ΔS為正值D.CaCO3(s)受熱分解為CaO(s)和CO2(g)的過(guò)程ΔS>0【答案】D【解析】反應(yīng)的自發(fā)性由熵變和焓變共同決定，A錯(cuò)誤;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)能否自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)，即增反應(yīng)不一定能自發(fā)進(jìn)行，B錯(cuò)誤: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（1）+2S(s)，C錯(cuò)誤;CaCO3(s)受熱分解產(chǎn)生了氣體，該反應(yīng)為熵增反應(yīng)，D正確。解題要點(diǎn)解題要點(diǎn)同一物質(zhì)的熵值與其聚集狀態(tài)及外界條件有關(guān)，對(duì)同一種物質(zhì)來(lái)說(shuō)，物質(zhì)的量相等時(shí)其熵值大小為S(g)>S（1）>S(s)，則物質(zhì)的量增加的反應(yīng)熵值不一定增大?！咀兪?1】下列過(guò)程不能用熵判據(jù)判斷的是（）氯化銨與氫氧化鋇晶體混合研，很快會(huì)聞到刺激性氣味B.冬天一杯熱水很快變冷C.有序排列的火柴散落時(shí)成為無(wú)序排列D.多次洗牌以后，撲克牌毫無(wú)規(guī)律地混亂排列的幾率大【答案】B考點(diǎn)三復(fù)合判據(jù)的應(yīng)用【例3】下列說(shuō)法正確的是()A．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，因?yàn)槲鼰岱磻?yīng)都是非自發(fā)的B．自發(fā)反應(yīng)的現(xiàn)象一定非常明顯，非自發(fā)反應(yīng)的熵一定減小C．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ΔH＞0D．反應(yīng)2Mg(s)＋CO2(g)=C(s)＋2MgO(s)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH＞0【答案】C【解析】不能僅僅根據(jù)焓變判斷反應(yīng)的自發(fā)性，放熱反應(yīng)不一定都是自發(fā)進(jìn)行的，吸熱反應(yīng)也可能是自發(fā)進(jìn)行的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，其現(xiàn)象不一定非常明顯，非自發(fā)反應(yīng)的熵不一定減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進(jìn)行可知，該反應(yīng)的ΔH－TΔS＞0，又知該反應(yīng)ΔS＞0，則該反應(yīng)的ΔH＞0，C項(xiàng)正確；反應(yīng)2Mg(s)＋CO2(g)=C(s)＋2MgO(s)能自發(fā)進(jìn)行，則ΔH－TΔS＜0，因ΔS＜0，則ΔH＜0，D項(xiàng)錯(cuò)誤。解題要點(diǎn)解題要點(diǎn)1.復(fù)合判據(jù)2.溫度對(duì)反應(yīng)進(jìn)行方向的影響【變式31】某反應(yīng)2AB(g)?C(g)＋3D(g)在高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，其逆反應(yīng)在低溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的正反應(yīng)的ΔH、ΔS應(yīng)為()A．ΔH＜0、ΔS＞0 B．ΔH＜0、ΔS＜0C．ΔH＞0、ΔS＞0 D．ΔH＞0、ΔS＜0【答案】C【解析】由ΔG＝ΔH－TΔS＜0能自發(fā)知，高溫自發(fā)，低溫不自發(fā)的為ΔH＞0、ΔS＞0?！咀兪?2】下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)預(yù)測(cè)正確的是選項(xiàng)化學(xué)反應(yīng)方程式已知條件預(yù)測(cè)AM(s)=X(g)＋Y(s)ΔH>0它是非自發(fā)反應(yīng)BW(s)＋xG(g)=2Q(g)ΔH<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)ΔH一定小于0D4M(s)＋N(g)＋2W(l)=4Q(s)常溫下，自發(fā)進(jìn)行ΔH>0【答案】B【解析】A．反應(yīng)中氣體分子數(shù)增大，則ΔS＞0，又因ΔH＞0，則反應(yīng)高溫自發(fā)，A錯(cuò)誤；B．反應(yīng)ΔH＜0，且能自發(fā)進(jìn)行，則可能ΔS＞0、ΔS＝0或ΔS＜0，反應(yīng)中氣體分子數(shù)可能增大、不變或減小，B正確；C．反應(yīng)中氣體分子數(shù)增大，ΔS＞0，又反應(yīng)能自發(fā)，則ΔH＞0、ΔH＝0或ΔH＜0都有可能，C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)中氣體分子數(shù)減小，ΔS＜0，又常溫自發(fā)，則必有ΔH＜0，D錯(cuò)誤；故選B?；A(chǔ)達(dá)標(biāo)1．下列反應(yīng)屬于非自發(fā)反應(yīng)的是A．鈉與水反應(yīng) B．氫氣在氧氣中燃燒生成水C．水分解變成氫氣和氧氣 D．氨氣和氯化氫相遇變成氯化銨【答案】C【解析】A．鈉與水在常溫下能夠發(fā)生反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．雖然需要點(diǎn)燃或加熱，但反應(yīng)一旦發(fā)生，就能自發(fā)地進(jìn)行下去，B錯(cuò)誤；C．水分解變成氫氣和氧氣需要持續(xù)不斷的通電，所以水分解變成氫氣和氧氣是非自發(fā)的反應(yīng)，C正確；D．氨氣與氯化氫相遇變成氯化銨，在常溫條件下能夠發(fā)生，D錯(cuò)誤；故選C。2.下列對(duì)熵的理解不正確的是()A．同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大，固態(tài)時(shí)熵值最小B．體系越有序，熵值越?。辉交靵y，熵值越大C．與外界隔離的體系，自發(fā)過(guò)程將導(dǎo)致體系的熵減小D．25℃、1.01×105Pa時(shí)，2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)是熵增反應(yīng)【答案】C【解析】C項(xiàng)，體系都有從有序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向，此過(guò)程為熵增過(guò)程，故錯(cuò)誤。3.下列說(shuō)法正確的是A．吸熱反應(yīng)不可以自發(fā)進(jìn)行B．同種物質(zhì)固態(tài)時(shí)，熵值最大C．能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是熵增的過(guò)程D．鐵在潮濕的空氣中生銹的過(guò)程是自發(fā)的【答案】D【解析】A．吸熱反應(yīng)有時(shí)也可以自發(fā)進(jìn)行，如NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，在常溫下能夠自發(fā)進(jìn)行，A錯(cuò)誤；B．同種物質(zhì)的熵值大?。簹鈶B(tài)＞液態(tài)＞固態(tài)，因此同種物質(zhì)固態(tài)時(shí)，熵值最小，氣態(tài)時(shí)熵值最大，B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是△HT△S＜0，反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與焓變、熵變和反應(yīng)溫度有關(guān)，能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定是熵增的過(guò)程，只有滿足△HT△S＜0的過(guò)程才是自發(fā)的，C錯(cuò)誤；D．鐵在潮濕空氣中生銹，發(fā)生的是鋼鐵的吸氧腐蝕，是自發(fā)進(jìn)行的放熱反應(yīng)，D正確；故合理選項(xiàng)是D。4.下列過(guò)程屬非自發(fā)的是A．水由高處向低處流 B．室溫下水結(jié)成冰C．氣體從高密度處向低密度處擴(kuò)散 D．加熱鐵棒一端，熱量傳向另一端【答案】B【解析】A．水由高處向低處流勢(shì)能減小，自發(fā)進(jìn)行，A不符合題意；B．水結(jié)成冰這個(gè)變化，雖然是放熱的，但是同時(shí)也是熵減的，因此必須在某一溫度（0°C）以下才能自發(fā)進(jìn)行，室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，B符合題意；C．氣體從高密度處向低密度處擴(kuò)散是自發(fā)過(guò)程，C不符合題意；D．加熱鐵棒一端，熱量傳向另一端是自發(fā)過(guò)程，D不符合題意；故選B。5.以下說(shuō)法中正確的是A．所有?H<0的反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)B．高錳酸鉀加熱分解是一個(gè)熵減小的過(guò)程C．冰在室溫下自動(dòng)熔化成水，是熵增的過(guò)程D．自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能迅速進(jìn)行【答案】C【解析】A．高溫條件下熵減的放熱反應(yīng)的?H—T?S＞0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；B．高錳酸鉀受熱分解生成氧氣的反應(yīng)是一個(gè)熵增的反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．冰在室溫下自動(dòng)熔化成水是一個(gè)混亂度增大的熵增的過(guò)程，故C正確；D．反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與反應(yīng)速率無(wú)關(guān)，則自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定能迅速進(jìn)行，如氫氣和氧氣在常溫下化合成水是一個(gè)自發(fā)反應(yīng)，但是反應(yīng)速率非常慢，實(shí)際上是不能發(fā)生的，故D錯(cuò)誤；故選C。6.以下判斷正確的是A．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.5kJ·mol1，該反應(yīng)低溫才能自發(fā)B．通常化學(xué)反應(yīng)的△S越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，所以△S＞0時(shí)反應(yīng)必能自發(fā)C．常溫下，反應(yīng)A(s)+B(g)=2X(g)不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH＞0D．化學(xué)反應(yīng)的速率越大，表明反應(yīng)的活化能越小，故反應(yīng)進(jìn)行的程度就越大【答案】C【解析】A．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.5kJ·mol1，該反應(yīng)△S>0，△H>0，根據(jù)吉布斯自由能判斷該反應(yīng)高溫才能自發(fā)，A錯(cuò)誤；B．通?；瘜W(xué)反應(yīng)的△S越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，但一個(gè)反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行還要結(jié)合△H判斷，所以△S＞0時(shí)反應(yīng)未必能自發(fā)，B錯(cuò)誤；C．常溫下，反應(yīng)A(s)+B(g)=2X(g)不能自發(fā)進(jìn)行，因其熵變△S>0判斷自發(fā)，則該反應(yīng)的焓變判斷不能自發(fā)，即ΔH＞0，C正確；D．化學(xué)反應(yīng)的速率越大，表明反應(yīng)的活化分子濃度越大，活化能決定活化分子能量大小，反應(yīng)進(jìn)行的程度表示平衡達(dá)到的狀態(tài)，反應(yīng)速率決定達(dá)到平衡的時(shí)間，D錯(cuò)誤；故選C。7.下列說(shuō)法正確的是A．自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不需要任何條件，就可以發(fā)生反應(yīng)C．增大反應(yīng)物濃度，可增大活化分子百分?jǐn)?shù)，從而增加有效碰撞的次數(shù)【答案】D【解析】A．自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)可能需要引發(fā)，如燃燒反應(yīng)需要點(diǎn)燃，故A錯(cuò)誤；C．增大反應(yīng)物濃度，單位體積內(nèi)分子數(shù)目增大，活化分子數(shù)目增大，但活化分子百分?jǐn)?shù)不變，從而增加有效碰撞的次數(shù)，故C錯(cuò)誤；綜上所述，答案為D。8.下列說(shuō)法正確的是A．在常溫下，放熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行C．焓變和熵變均可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判斷依據(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．△HT△S＜0的反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，則常溫下放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)均可能自發(fā)進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；B．△H=+185.57kJ?mol1，能自發(fā)進(jìn)行的原因是△S＞0，可滿足△HT△S＜0，故B正確；C．焓變和熵變單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判斷依據(jù)，不夠準(zhǔn)確，故C錯(cuò)誤；D．使用催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，故D錯(cuò)誤；故選：B。9.下列說(shuō)法正確的是A．在常溫下，放熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行C．焓變和熵變均可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判斷依據(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．△HT△S＜0的反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，則常溫下放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)均可能自發(fā)進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；B．△H=+185.57kJ?mol1，能自發(fā)進(jìn)行的原因是△S＞0，可滿足△HT△S＜0，故B正確；C．焓變和熵變單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判斷依據(jù)，不夠準(zhǔn)確，故C錯(cuò)誤；D．使用催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，故D錯(cuò)誤；故選：B。10.下列反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行的是【答案】D【解析】ΔHTΔS<0，可發(fā)生自發(fā)反應(yīng)，據(jù)此分析解題。A．2O3(g)=3O2(g)ΔH<0，ΔS>0，任何溫度下均有ΔHTΔS<0，任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行，A正確；B．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH>0，ΔS>0，較高溫度時(shí)，ΔHTΔS<0，即高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，B正確；C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH<0，ΔS<0，較低溫度時(shí)，ΔHTΔS<0，即較低溫度時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，C正確；D．2CO(g)=2C(s)+O2(g)ΔH>0，ΔS<0，任何溫度下均有ΔHTΔS>0，即任何溫度下均不能自發(fā)進(jìn)行，D錯(cuò)誤；答案選D。綜合應(yīng)用11.實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟(jì)”的一個(gè)重要課題就是如何將CO2轉(zhuǎn)化為可利用的資源。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，如圖表示該反應(yīng)過(guò)程中能量(單位為kJ·mol－1)的變化。關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中，正確的是()A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0C．ΔH＜0，ΔS＜0 D．ΔH＜0，ΔS＞0【答案】C【解析】根據(jù)反應(yīng)過(guò)程中能量變化的情況可知反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，反應(yīng)放熱，ΔH＜0；該反應(yīng)發(fā)生后氣體的物質(zhì)的量減小，ΔS＜0。12.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向和限度的說(shuō)法中正確的是【答案】C故選C。13.在1000K時(shí)，已知反應(yīng)Ni(s)＋H2O(g)NiO(s)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝0.059，當(dāng)水蒸氣和氫氣的物質(zhì)的量濃度相等時(shí)，此反應(yīng)()A．已達(dá)到平衡狀態(tài)B．未達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)正向進(jìn)行C．未達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)逆向進(jìn)行D．無(wú)法確定【答案】C【解析】當(dāng)水蒸氣和氫氣濃度相等時(shí)，Q＝1，K＝0.059，Q>K，反應(yīng)逆向進(jìn)行。14.已知反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－43kJ·mol－1，在850℃時(shí)K＝1。今在某密閉容器中充入1.0molCO、3.0molH2O、1.0molCO2和xmolH2，下列說(shuō)法不正確的是()A．900℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K<1B．850℃時(shí)，若x＝5.0，則起始時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行C．850℃達(dá)到化學(xué)平衡后，通入CO，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)D．850℃時(shí)，若要使上述反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則x應(yīng)滿足x<3.0【答案】C【解析】由于該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，升高溫度平衡常數(shù)減小，A項(xiàng)正確；850℃，x＝5.0時(shí)，Q＝eq\f(5,3)>K＝1，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，B項(xiàng)正確；達(dá)到平衡時(shí)，通入CO，反應(yīng)物濃度增大，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；850℃時(shí)，若要使上述反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，由K＝1，可求得應(yīng)滿足x<3.0，D項(xiàng)正確。A．該反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行B．加入催化劑，該反應(yīng)的保持不變C．壓縮容器體積，活化分子百分?jǐn)?shù)增大D．升高溫度，正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大【答案】BB．催化劑不能改變反應(yīng)的，B項(xiàng)正確；C．壓縮容器體積，濃度增大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加，但活化分子百分?jǐn)?shù)不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤