（通用版）2022-2023版高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進行的方向?qū)W案 新人教版選修4

（通用版）2022-2023版高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進行的方向?qū)W案 新人教版選修4學(xué)習(xí)目標定位了解自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)的主要特點，了解焓判據(jù)、熵判據(jù)的含義，會用焓變和熵變判斷反應(yīng)進行的方向。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)進行的過程。回答下列問題：(1)下列現(xiàn)象的發(fā)生，你認為是自發(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)?；靵y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)進行的方向與焓變、熵變的關(guān)系1.化學(xué)反應(yīng)進行的方向與焓變的關(guān)系(1)分析下列反應(yīng)進行的方向與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)進行。CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H>0，該反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進行，但在較高溫度下能自發(fā)進行。(2)自發(fā)反應(yīng)與焓變的關(guān)系多數(shù)自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但也有很多吸熱反應(yīng)能自發(fā)進行，因此，反應(yīng)焓變是與反應(yīng)進行的方向有關(guān)的因素之一，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進行的唯一因素。2.化學(xué)反應(yīng)進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)，如對同一種物質(zhì)不同狀態(tài)時熵值大小為S(g)>S(l)>S(s)。氣體物質(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，這個原理叫做熵增原理。在用熵變來判斷過程的方向時，就稱為熵判據(jù)。當(dāng)S>0時，反應(yīng)為熵增反應(yīng)，在一定條件下能自發(fā)進行。當(dāng)S<0時，反應(yīng)為熵減反應(yīng)，在一定條件下不能自發(fā)進行。(4)反應(yīng)熵變是與反應(yīng)進行的方向有關(guān)的因素之一，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進行的唯一因素。如：2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)S39.35 J·mol1·K1，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)進行。(2)從熵變角度：S>0，有利于反應(yīng)自發(fā)進行。(3)在實際的化學(xué)反應(yīng)中，若H與S符號相同時，對化學(xué)反應(yīng)的方向的影響作用出現(xiàn)矛盾，因此，在分析一個具體化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進行的方向時，不能孤立地使用焓判據(jù)或熵判據(jù)來分析，否則，可能會得出錯誤的結(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 kJ·mol1B.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJ·mol1C.2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ·mol1D.CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H178.2 kJ·mol1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)較易進行?？键c化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點反應(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)進行，吸熱反應(yīng)都不能自發(fā)進行B.NH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g)H185.57 kJ·mol1，能自發(fā)進行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的傾向C.因為焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變和熵變均可以單獨作為反應(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)進行的方向答案B解析A項錯誤，有些能使熵值增大的吸熱反應(yīng)可以自發(fā)進行；C項錯誤，焓變和熵變均不能單獨作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)；D項中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?？键c化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點反應(yīng)焓變、熵變與反應(yīng)方向的綜合三、化學(xué)反應(yīng)進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)是易進行的；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)判定同一個反應(yīng)，可能會出現(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kJ·mol1)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 kJ·mol1，S145.3 J·mol1·K1。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 kJ·mol1<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 kJ·mol1298 K×(145.3×103 kJ·mol1·K1)69.7 kJ·mol1<0，故理論上該反應(yīng)能自發(fā)進行。(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)進行。當(dāng)H>0，S<0，則G>0，反應(yīng)一定不能自發(fā)進行。當(dāng)H>0，S>0或H<0，S<0時，反應(yīng)能否自發(fā)進行與溫度有關(guān)，一般低溫時焓變影響為主，高溫時熵變影響為主。(2)反應(yīng)發(fā)生的條件有多種，GHTS這個判據(jù)只能用于溫度、壓強一定條件下的反應(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)能否實現(xiàn)，還要看具體的反應(yīng)條件。例3已知吸熱反應(yīng)2CO(g)=2C(s)O2(g) ，設(shè)H和S不隨溫度而變，下列說法中正確的是()A.低溫下能自發(fā)進行B.高溫下能自發(fā)進行C.任何溫度下都能自發(fā)進行D.任何溫度下都不能自發(fā)進行答案D解析已知反應(yīng)2CO(g)=2C(s)O2(g)的H0，S0，所以HTS0，在任何溫度下反應(yīng)都是不能自發(fā)進行的，A、B、C錯誤，D正確?？键c化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(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)進行。(2)超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層?？茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，化學(xué)方程式為2NO2CO2CO2N2。反應(yīng)在常溫下能夠自發(fā)進行，則反應(yīng)的H_(填“>”“<”或“”)0。(3)已知在100 kPa、298 K時石灰石分解反應(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。(4)已知CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H218 kJ·mol1，該反應(yīng)能夠自發(fā)進行的反應(yīng)條件是_。(5)某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進行，則該反應(yīng)的S_(填“>”或“<”)0。答案(1)>>不能(2)<(3)不能能(4)高溫(5)>解析(2)因為S<0，且GHTS<0，故H<0。(3)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)進行。(4)自發(fā)反應(yīng)的條件是HTS<0，即H<TS，H218 kJ·mol1，S>0，故T>，即T值較大，該反應(yīng)應(yīng)在高溫下進行。(5)吸熱反應(yīng)能自發(fā)進行，即H>0，HTS<0，又知T>0，故S>0?？键c化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(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)考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點自發(fā)過程與自發(fā)反應(yīng)的概念辨析答案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)是否會發(fā)生、反應(yīng)的快慢、反應(yīng)的熱效應(yīng)無關(guān)。2.下列關(guān)于焓變與反應(yīng)方向的敘述中正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)的焓變與其反應(yīng)的方向無關(guān)B.化學(xué)反應(yīng)的焓變直接決定了反應(yīng)的方向C.反應(yīng)焓變?yōu)檎禃r不利于反應(yīng)自發(fā)進行D.焓變?yōu)樨撝档姆磻?yīng)都能自發(fā)進行考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向答案C解析可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)其焓變的數(shù)值相等，但是符號(變化趨勢)相反，故A項錯誤；焓變對反應(yīng)方向有直接影響，但不能決定反應(yīng)進行的方向，B項錯誤；焓變?yōu)樨撝档姆磻?yīng)多數(shù)能自發(fā)進行，但有的也不是自發(fā)反應(yīng)，D項錯誤；焓變?yōu)檎?，吸收熱量，體系能量升高，不利于反應(yīng)自發(fā)進行，C項正確。3.下列說法完全正確的是()A.自發(fā)進行的反應(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考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向答案D解析有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進行，如(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)，故A錯；熵變與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，但不能獨立地作為反應(yīng)是否自發(fā)的判據(jù)，故B錯；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；CaCO3(s)的分解產(chǎn)生了氣體，為熵增加反應(yīng)，故D正確。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)進行HTS0反應(yīng)達到平衡狀態(tài)HTS>0反應(yīng)不能自發(fā)進行設(shè)反應(yīng)A=DEHTS(4 50011T) J·mol1，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考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(fù)合判據(jù)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。5.回答下列問題：(1)汽車燃油不完全燃燒時產(chǎn)生CO，有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO：2CO(g)=2C(s)O2(g)。已知該反應(yīng)的H>0，簡述該設(shè)想能否實現(xiàn)的依據(jù)：_。(2)下列反應(yīng)中，在高溫下不能自發(fā)進行的是_(填字母)。a.CO(g)=C(s)O2(g)b.2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)c.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)d.MgCO3(s)=MgO(s)CO2(g)(3)運用化學(xué)反應(yīng)原理研究合成氨反應(yīng)有重要意義，請完成下列探究。生產(chǎn)氫氣：將水蒸氣通過紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣。C(s)H2O(g)H2(g)CO(g)H131.3 kJ·mol1，S133.7 J·mol1·K1，該反應(yīng)在低溫下_(填“能”或“不能”)自發(fā)進行?？键c化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(fù)合判據(jù)答案(1)該反應(yīng)是H>0、S<0的反應(yīng)，任何溫度下均不能自發(fā)進行(2)a(3)不能解析(2)a、b、c、d的H>0，b、c、d反應(yīng)的S>0，HTS<0時，反應(yīng)才能自發(fā)進行。a項S<0，HTS>0，所以在高溫時該反應(yīng)不能自發(fā)進行。(3)根據(jù)GHTS0為自發(fā)反應(yīng)知，現(xiàn)H131.3 kJ·mol1，S133.7 J·mol1·K10.133 7 kJ·mol1·K1，解得在T982.0 K時該反應(yīng)能自發(fā)進行，由此可知該反應(yīng)在低溫下不能自發(fā)進行。對點訓(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項和C項不正確；放熱及熵增加的反應(yīng)，HTS<0，一定能自發(fā)進行，B項正確；放熱及熵減小的反應(yīng)，HTS不一定能自發(fā)進行。2.已知下列過程都能自發(fā)進行，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考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向答案C解析焓判據(jù)是指H<0的反應(yīng)有利于自發(fā)進行，C項反應(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)進行，所以不能用“焓判據(jù)”解釋該反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng)。3.下列反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進行，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)2·8H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向答案C解析A項，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項是吸熱反應(yīng)，不能用焓判據(jù)解釋，不符合題意；C項，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，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，NH4Cl與Ba(OH)2·8H2O反應(yīng)產(chǎn)生NH3，熵增加，能用熵判據(jù)解釋，同時溫度降低，是一個吸熱反應(yīng)，不能用焓判據(jù)解釋，不符合題意。4.在25 、1.01×105 Pa下，反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)H56.7 kJ·mol1能自發(fā)進行的合理解釋是()A.該反應(yīng)是分解反應(yīng)B.該反應(yīng)的熵增效應(yīng)大于焓變效應(yīng)C.該反應(yīng)是熵減反應(yīng)D.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點反應(yīng)焓變、熵變與反應(yīng)方向的綜合答案B解析該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，不能只用焓判據(jù)來判斷反應(yīng)進行的方向，該反應(yīng)過程中熵增大，是熵增反應(yīng)。該反應(yīng)能夠自發(fā)進行，說明該反應(yīng)的熵增效應(yīng)大于焓變效應(yīng)。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容器。這是一個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，混亂度增大考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點反應(yīng)焓變、熵變與反應(yīng)方向的綜合答案C解析氣體擴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，不會再自發(fā)地分開，所以逆過程不能自發(fā)進行，C不正確。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)的考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(fù)合判據(jù)答案A解析GHTS當(dāng)H>0，S>0時，不能判斷GHTS的正負，與T有關(guān)；當(dāng)H>0，S<0時，GHTS>0，非自發(fā)反應(yīng)；當(dāng)H<0，S>0時，GHTS<0，一定是自發(fā)反應(yīng)；當(dāng)H<0，S<0時，不能判斷H的正負，與T有關(guān)。7.下列反應(yīng)中，一定不能自發(fā)進行的是()A.2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)H78.03 kJ·mol1S1 110 J·mol1·K1B.CO(g)=C(s，石墨)O2(g)H110.5 kJ·mol1S89.36 J·mol1·K1C.4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)=4Fe(OH)3(s)H444.3 kJ·mol1S280.1 J·mol1·K1D.NH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l)H37.30 kJ·mol1S184.0 J·mol1·K1考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(fù)合判據(jù)答案B解析根據(jù)HTS<0時能發(fā)生自發(fā)反應(yīng)來解答。8.某化學(xué)反應(yīng)在較低溫度下自發(fā)進行，較高溫度下非自發(fā)進行，有關(guān)該反應(yīng)的下列說法正確的是()A.H>0，S>0 B.H>0，S<0C.H<0，S>0 D.H<0，S<0考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(fù)合判據(jù)答案D解析A項，H>0，S>0，要使HTS<0，T值應(yīng)較大，即在高溫下才能自發(fā)進行，錯誤；B項，H>0，S<0，HTS>0，任何溫度下都不能自發(fā)進行，錯誤；C項，H<0，S>0，HTS<0一定成立，任何溫度下都能自發(fā)進行，錯誤；D項，H<0，S0，要使HTS<0，T值應(yīng)較小，即在低溫下才能自發(fā)進行，正確。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)過程考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(fù)合判據(jù)答案B解析由反應(yīng)能否自發(fā)進行的判據(jù)HTS知：H>0、S>0時，HTS的值的正、負不能確定，此時將由溫度T決定。當(dāng)處于低溫時，HTS>0，反應(yīng)非自發(fā)進行；當(dāng)溫度升高，TS的值增大，當(dāng)TS>H，即HTS<0時，反應(yīng)自發(fā)進行，所以該反應(yīng)高溫下自發(fā)進行，低溫下非自發(fā)進行。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，它會不會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 J·mol1，S6.61 J·mol1·K1)()A.會變成灰錫 B.不會變成灰錫C.不能確定 D.升高溫度才會變成灰錫考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(fù)合判據(jù)答案A解析在等溫、等壓條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向著HTS0的方向進行，直至達到平衡狀態(tài)。因此，在0 、100 kPa條件下，白錫會不會變?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 J·mol1273 K×(6.61 J·mol1·K1)376.37 J·mol1<0，因此在該條件下白錫會變?yōu)榛义a。11.反應(yīng)CH3OH(l)NH3(g)=CH3NH2(g)H2O(g)在某溫度自發(fā)向右進行，若反應(yīng)的|H|17 kJ·mol1，|HTS|17 kJ·mol1，則下列正確的是()A.H0，HTS<0B.H<0，HTS0C.H0，HTS0D.H<0，HTS<0考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(fù)合判據(jù)答案A解析該反應(yīng)在一定溫度下能夠自發(fā)的向右進行，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)進行的，而該反應(yīng)在一定溫度下能夠自發(fā)的向右進行，因此該反應(yīng)的反應(yīng)熱H0，故選A。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)進行，則該反應(yīng)的H<0C.CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)室溫下不能自發(fā)進行，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)進行，則該反應(yīng)的H<0考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(fù)合判據(jù)答案B解析A項，該反應(yīng)能自發(fā)進行，則HTS<0，即H<TS，而S<0(氣體化學(xué)計量數(shù)反應(yīng)后減小)，則H<0，A項不正確；B項，該反應(yīng)自發(fā)進行，則HTS<0，即H<TS，又知T>0、S<0(氣體化學(xué)計量數(shù)反應(yīng)后減小)，則H<0，B項正確；C項，該反應(yīng)室溫下不能自發(fā)進行，則HTS>0，即H>TS，又知T>0、S>0(氣體化學(xué)計量數(shù)反應(yīng)后增大)，則H>0，C項不正確；D項，該反應(yīng)不能自發(fā)進行，則HTS>0，即H>TS，又知T>0、S>0(氣體化學(xué)計量數(shù)反應(yīng)后增大)，則H>0，D項不正確。綜合強化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1.01×105 Pa時，反應(yīng)2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.76 kJ·mol1能自發(fā)進行的原因是_?？键c化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向答案(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時自發(fā)反應(yīng)，因此S>0對自發(fā)反應(yīng)起決定作用。14.有A、B、C、D四個反應(yīng)反應(yīng)ABCDH/kJ·mol110.51.8012611.7S/J·mol1·K130.0113.084.0105.0則在任何溫度下都能自發(fā)進行的反應(yīng)是_(填反應(yīng)字母，下同)；任何溫度下都不能自發(fā)進行的反應(yīng)是_；在溫度高于_ 時可自發(fā)進行的反應(yīng)是_；在溫度低于_ 時可自發(fā)進行的反應(yīng)是_。(T273.15t)考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(fù)合判據(jù)答案CB76.85A161.72D解析在任何溫度下都能自發(fā)進行的反應(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 J·mol1T×30.0 J·mol1·K1，當(dāng)T350 K，即t76.85 時，HTS0，反應(yīng)能自發(fā)進行。反應(yīng)D的復(fù)合判據(jù)HTS11 700 J·mol1T×105.0 J·mol1·K1，當(dāng)T111.43 K，即t161.72 時，HTS0，反應(yīng)能自發(fā)進行。15.(2017·安徽淮北一中高二月考)已知一個可逆反應(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，HTS0。當(dāng)體系溫度低于980 K時，估計HTS_0(填“大于”“小于”或“等于”，下同)；當(dāng)體系溫度高于980 K時，估計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 kJ·mol1、S(298.15 K)75.8 J·mol1·K1，設(shè)H和S不隨溫度而變化，則此反應(yīng)自發(fā)進行的溫度范圍是_。考點化學(xué)反應(yīng)進行的方向及其判斷題點化學(xué)反應(yīng)進行方向的復(fù)合判據(jù)答案(1)小于大于(2)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，HTS0，T980 K時，HTS0。(2)由題給信息可知，要使反應(yīng)能自發(fā)進行，應(yīng)有HTS0，即94.0 kJ·mol1T×75.8×103 kJ·mol1·K10，則T1 240 K。