2022-2023版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向?qū)W案 魯科版選修4

《2022-2023版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向?qū)W案 魯科版選修4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022-2023版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向?qū)W案 魯科版選修4（14頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022-2023版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向?qū)W案 魯科版選修4 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　1.了解熵和熵變的概念。2.理解焓變與反應(yīng)方向、熵變與反應(yīng)方向的關(guān)系。3.能綜合運用焓變與熵變判斷反應(yīng)進行的方向。 一、反應(yīng)焓變、熵變與反應(yīng)方向 1.反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向 (1)分析下列反應(yīng)進行的方向與ΔH之間的關(guān)系 ①NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)，酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH<0，常溫下能自發(fā)進行。 ②2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH<0，常溫下能自發(fā)進行。

2、 ③NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)　ΔH>0，該反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進行。 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH>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)反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向的關(guān)系 ①能自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)多數(shù)是放熱反應(yīng)，ΔH<0。 ②有些吸熱反應(yīng)在室溫下能自發(fā)進行。 ③反應(yīng)焓變是與反應(yīng)能否自發(fā)進行有關(guān)的一個因素，但不是唯一因素。 2.反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向的關(guān)系 (1)熵的概念 熵是用來描述體系混亂度大小的物理量，其符號為S。熵值越大，體系的混亂度越大。 (2)影響

3、熵大小的因素 ①同一條件下，不同的物質(zhì)熵值不同。 ②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)時熵值大小為S(g)>S(l)>S(s)。 (3)反應(yīng)熵變 ①概念：反應(yīng)產(chǎn)物總熵和反應(yīng)物總熵之差稱為反應(yīng)熵變，符號為ΔS。 ②正負判斷依據(jù) a.氣體體積增大的反應(yīng)，熵變通常都是正值，是熵增加的反應(yīng)。 b.氣體體積減小的反應(yīng)，熵變通常都是負值，是熵減小的反應(yīng)。 (4)反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向 ①熵增加有利于反應(yīng)的自發(fā)進行。 ②某些熵減小的反應(yīng)在一定條件下也能自發(fā)進行。 ③熵變是與反應(yīng)能否自發(fā)進行有關(guān)的一個因素，但不是唯一因素。 化學(xué)反應(yīng)方向與焓變、熵變的關(guān)系 (

4、1)從焓變(能量)角度：ΔH<0，有利于反應(yīng)自發(fā)進行。 (2)從熵變角度：ΔS>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ΔH與ΔS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　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)　ΔH<0 B.C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH<0 C.2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)===2NH3(g)＋Ca

5、Cl2(s)＋2H2O(l)　ΔH>0 D.2Mg(s)＋O2(g)===2MgO(s)　ΔH<0 答案　C 解析　焓判據(jù)是指ΔH<0的反應(yīng)有利于自發(fā)進行，C項反應(yīng)的ΔH>0，按焓判據(jù)反應(yīng)不能自發(fā)進行，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)。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向 規(guī)律總結(jié)　一般常溫下自發(fā)進行的放熱反應(yīng)，焓變對反應(yīng)方向起決定性作用。 例2　碳銨(NH4HCO3)在室溫下就能自發(fā)地分解產(chǎn)生氨氣，下列有關(guān)說法中正確的是(　　) A.碳銨分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體，使體系的熵增大 B.碳銨分解是因為外界給予了能量 C.

6、碳銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(jù)焓判據(jù)，不能自發(fā)分解 D.碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解 答案　A 解析　放熱反應(yīng)常常是容易進行的過程，吸熱反應(yīng)有些也是自發(fā)反應(yīng)；自發(fā)反應(yīng)的熵不一定增大，可能減小，也可能不變。過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，是否能實現(xiàn)還要看具體的條件。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向 規(guī)律總結(jié)　一般常溫下自發(fā)進行的吸熱反應(yīng)，熵變對反應(yīng)方向起決定性作用。 二、焓變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響 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

7、反的判斷結(jié)果。 (2)在溫度、壓強一定的條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向ΔH－TΔS<0的方向進行，直至達到平衡狀態(tài)。 ΔH－TΔS<0　反應(yīng)能自發(fā)進行 ΔH－TΔS＝0　反應(yīng)達到平衡狀態(tài) ΔH－TΔS>0　反應(yīng)不能自發(fā)進行 (3)溫度與反應(yīng)方向的關(guān)系圖為 2.已知反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在298 K、101 kPa的條件下，其ΔH＝ －113.0 kJ·mol－1， ΔS＝－145.3 J·mol－1·K－1。 該反應(yīng)______(填“能”或“不能”)用于消除汽車尾氣中的NO，理由為_________________ __________

8、_____________________________________________。 答案　能　該反應(yīng)的ΔH－TΔS≈－69.7 kJ·mol－1<0，說明該反應(yīng)在理論上可自發(fā)進行 解析　ΔH－TΔS＝－113.0 kJ·mol－1－298 K×(－145.3×10－3 kJ·mol－1·K－1)≈－69.7 kJ·mol－1<0，故理論上該反應(yīng)能自發(fā)進行。 (1)放熱和熵增加都對ΔH－TΔS<0有所貢獻，因此放熱的熵增加反應(yīng)一定能自發(fā)進行，吸熱的熵減小反應(yīng)一定不能自發(fā)進行。 (2)當(dāng)反應(yīng)的焓變和熵變的影響相反，且二者大小相差懸殊時，某一因素可能占主導(dǎo)地位。 (3)如果反

9、應(yīng)的焓變和熵變的影響相反且相差不大時，溫度可能對反應(yīng)的方向起決定性作用。 特別提醒　(1)反應(yīng)發(fā)生的條件有多種，ΔH－TΔS這個判據(jù)只能用于溫度、壓強一定下的反應(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)的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)的方向，不能確定反應(yīng)是否實際發(fā)生及反應(yīng)的速率大小。 例3　下列反應(yīng)中，一定不能自發(fā)進行的是(　　) A.2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)　ΔH＝－78.03 kJ·mol－1　ΔS＝1 110 J·mol－1·K－1 B.CO(g)===C(s，石墨)＋O2(g)　ΔH＝110.5 kJ·mol－1　ΔS＝－89.36 J

10、·mol－1·K－1 C.4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH＝－444.3 kJ·mol－1 ΔS＝－280.1 J·mol－1·K－1 D.NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝37.301 kJ·mol－1　ΔS＝184.05 J·mol－1·K－1 答案　B 解析　A項為放熱的熵增加反應(yīng)，在任何溫度下都有ΔH－TΔS<0，因此該反應(yīng)一定能自發(fā)進行；B項為吸熱的熵減小反應(yīng)，在任何溫度下都有ΔH－TΔS>0，故該反應(yīng)一定不能自發(fā)進行；C項為放熱的熵減小反應(yīng)，

11、在低溫時可能有ΔH－TΔS<0，因此該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進行；D項為吸熱的熵增加反應(yīng)，在高溫時可能有ΔH－TΔS<0，因此該反應(yīng)在高溫下能自發(fā)進行。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　化學(xué)反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù) 易錯警示　(1)在利用ΔH－TΔS作為判據(jù)判斷反應(yīng)方向時，給出ΔH的單位通常為kJ·mol－1，ΔS的單位通常是J·mol－1·K－1，進行計算時應(yīng)將二者的單位統(tǒng)一。 (2)利用ΔH、ΔS的符號和ΔH－TΔS進行推理，可以避開計算。 例4　回答下列問題： (1)用釕的配合物作為催化劑，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

12、反應(yīng)的ΔH________(填“>”“<”或“＝”，下同)0，ΔS________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。科學(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2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)。該反應(yīng)在常溫下能夠自發(fā)進行，則反應(yīng)的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。 (3)已知在100 kPa、298.15 K時石灰石分解反應(yīng)CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的ΔH>0，ΔS>0，則： ①該反應(yīng)常溫下_____

13、___(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。 ②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) ΔH＝218 kJ·mol－1，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ΔS________(填“>”或“<”)0。 (6)NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)常溫下可自發(fā)進行，則影響反應(yīng)方向的主要因素是__________。 答案　(1)>　>　不能　(2)<　(3)①不能　②能　(4)高溫　(5)>　(6)焓

14、變 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)計量數(shù)之和增加，所以ΔH>0，ΔS>0，故低溫下ΔH－TΔS>0，反應(yīng)不能自發(fā)進行。 (2)因為ΔS<0，且ΔH－TΔS<0，故ΔH<0。 (3)①常溫下石灰石不分解。②該反應(yīng)的ΔH>0，ΔS>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ΔH－TΔS<0，即ΔH0，故T>，即T值較大，該反應(yīng)應(yīng)在高溫下自發(fā)進行。 (5)吸熱反應(yīng)能自發(fā)進行，即ΔH>0，ΔH－TΔS<0，又知T>0，故ΔS>0。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　化學(xué)反應(yīng)方向的復(fù)

15、合判據(jù) 方法總結(jié)　(1)根據(jù)常見的放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)推知ΔH符號。 (2)根據(jù)反應(yīng)前后物質(zhì)狀態(tài)的變化及系數(shù)的變化推知ΔS的符號。 (3)利用反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù)，ΔH－TΔS<0時，自發(fā)進行，作出判斷。 1.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.ΔS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)，ΔS為正值 D.CaCO3(s)受熱分解為CaO(s)和CO2(g)：ΔS>0 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項錯誤；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

16、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ΔS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項正確。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向 2.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　由復(fù)合判據(jù)ΔH－TΔS綜合考慮反應(yīng)能否自發(fā)進行。 ①當(dāng)ΔH>0，ΔS>0

17、時，不能判斷ΔH－TΔS的正負，與T有關(guān)； ②當(dāng)ΔH>0，ΔS<0時，ΔH－TΔS>0，非自發(fā)反應(yīng)； ③當(dāng)ΔH<0，ΔS>0時，ΔH－TΔS<0，一定是自發(fā)反應(yīng)； ④當(dāng)ΔH<0，ΔS<0時，不能判斷ΔH－TΔS的正負，與T有關(guān)。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　化學(xué)反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù) 3.下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進行的是(　　) A.2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)　ΔH＝163 kJ·mol－1 B.Ag(s)＋Cl2(g)===AgCl(s)　ΔH＝－127 kJ·mol－1 C.HgO(s)===Hg(l)＋O2(g)　ΔH＝91 kJ·mol－1

18、 D.H2O2(l)===O2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－98 kJ·mol－1 答案　D 解析　ΔH－TΔS<0時，反應(yīng)在任何溫度下均自發(fā)進行，ΔH<0、ΔS>0符合題意的要求，故選D。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　化學(xué)反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù) 4.向平底燒瓶中放入氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]和氯化銨晶體，塞緊瓶塞。在木板上滴少量水，如圖所示。一會兒，就會發(fā)現(xiàn)瓶內(nèi)固態(tài)物質(zhì)變成液體，瓶壁變冷，小木板上因少量水凍結(jié)而被燒瓶粘住，這時打開瓶塞，出來的氣體有氨味。這是自發(fā)地發(fā)生了反應(yīng)：Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)===BaCl2(s)＋2NH3(g)＋

19、10H2O(l)。下列結(jié)論中正確的是(　　) A.自發(fā)反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) B.自發(fā)反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) C.有的吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行 D.吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進行 答案　C 解析　本反應(yīng)的ΔH>0，ΔS>0，故在一定溫度下有的吸熱反應(yīng)可自發(fā)進行。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　化學(xué)反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù) 5.某反應(yīng)2AB(g)C(g)＋3D(g)在高溫時能自發(fā)進行，其逆反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進行，則該反應(yīng)的ΔH、ΔS應(yīng)為(　　) A.ΔH>0，ΔS<0 B.ΔH<0，ΔS<0 C.ΔH<0，ΔS>0 D.ΔH>0，ΔS>0 答案　D 解析　該反應(yīng)是一個氣體物質(zhì)

20、的量增大的反應(yīng)，即ΔS>0，故其逆反應(yīng)ΔS<0；又知其逆反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進行，可知逆反應(yīng)的ΔH<0，故該反應(yīng)的ΔH>0。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　化學(xué)反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù) 6.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ΔH>0，簡述該設(shè)想能否實現(xiàn)的依據(jù)：_________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)下列反應(yīng)

21、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)25 ℃和1.01×105 Pa時，反應(yīng)：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝56.76 kJ· mol－1自發(fā)進行的原因是_________________________________________________________________ _____________

22、___________________________________________________________。 (4)電子工業(yè)中清洗硅片上的SiO2(s)的反應(yīng)是SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g) ΔH(298.15 K)＝－94.0 kJ·mol－1， ΔS(298.15 K)＝－75.8 J· mol－1·K－1 設(shè)ΔH和ΔS不隨溫度變化而變化，試求此反應(yīng)自發(fā)進行的溫度(T)條件________。 答案　(1)該反應(yīng)是ΔH>0、ΔS<0的反應(yīng)，任何溫度下均不能自發(fā)進行　(2)a　(3)該反應(yīng)是熵增反應(yīng)，且常溫下熵變ΔS對反應(yīng)的方向起決定作

23、用　(4)T<1 240 K 解析　(1)該反應(yīng)ΔH>0、ΔS<0，根據(jù)ΔH－TΔS>0，故不能實現(xiàn)該反應(yīng)。 (2)a、b、c、d的ΔH>0，b、c、d反應(yīng)的ΔS>0，ΔH－TΔS<0時，反應(yīng)才能自發(fā)進行，所以在高溫下才能自發(fā)進行。a項ΔS<0，ΔH－TΔS>0，所以在高溫時該反應(yīng)不能自發(fā)進行。 (4)要使反應(yīng)能夠自發(fā)進行，則ΔH－TΔS<0，即－94.0 kJ·mol－1－T×[－75.8×10－3 kJ·mol－1·K－1]<0，T<≈1 240 K，即只有在溫度低于1 240 K時反應(yīng)才能自發(fā)進行。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　化學(xué)反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù) [對點訓(xùn)練]

24、題組1　自發(fā)過程的判斷 1.下列過程屬于非自發(fā)過程的是(　　) A.水由高處向低處流 B.天然氣的燃燒 C.鐵在潮濕的空氣中生銹 D.室溫下液態(tài)水結(jié)成冰 答案　D 解析　本題考查的是自發(fā)過程的判斷。自然界中的水由高處向低處流、天然氣的燃燒、鐵在潮濕的空氣中生銹、室溫下冰的融化都是自發(fā)過程，其逆向都是非自發(fā)的，故正確答案為D。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　自發(fā)過程與自發(fā)反應(yīng)的判斷 2.下列說法中正確的是(　　) A.能自發(fā)進行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生 B.非自發(fā)進行的反應(yīng)一定不可能發(fā)生 C.能自發(fā)進行的反應(yīng)實際可能沒有發(fā)生 D.常溫下，2H2O2H2↑＋O2↑，即

25、常溫下水的分解反應(yīng)是自發(fā)反應(yīng) 答案　C 解析　能否自發(fā)進行與反應(yīng)進行的快慢沒有必然聯(lián)系，能自發(fā)進行的反應(yīng)不一定能迅速發(fā)生，因為反應(yīng)進行的快慢受反應(yīng)條件的影響，A項錯誤；在一定條件下，非自發(fā)反應(yīng)也可能發(fā)生，B項錯誤；D項中反應(yīng)屬于非自發(fā)反應(yīng)，錯誤。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　自發(fā)反應(yīng)的概念理解 題組2　反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向 3.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 答案　C 解析　可逆反應(yīng)的兩個反應(yīng)其焓變

26、的數(shù)值相等，但是符號(變化趨勢)相反，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。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向 4.以下自發(fā)過程或化學(xué)反應(yīng)可用焓變來解釋的是(　　) A.硝酸銨溶于水 B.2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝56.7 kJ·mol－1 C.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝74.9 kJ·mol－1 D.2H2(g)＋O

27、2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 答案　D 解析　A、B、C項中的過程或化學(xué)反應(yīng)均是吸收熱量的，ΔH>0；只有D項中ΔH<0，是放出熱量的自發(fā)反應(yīng)，適合用焓變來解釋。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向 題組3　反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向 5.在25 ℃、1.01×105 Pa下，反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝56.7 kJ·mol－1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) 答案　B 解析　該反應(yīng)是吸熱反

28、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)。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向 6.對下列過程的熵變的判斷不正確的是(　　) A.溶解少量食鹽于水中：ΔS>0 B.純碳和氧氣反應(yīng)生成CO(g)：ΔS>0 C.水蒸氣變成液態(tài)水：ΔS>0 D.CaCO3(s)加熱分解為CaO(s)和CO2(g)：ΔS>0 答案　C 解析　水蒸氣變成液態(tài)水是熵減小的過程。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向 題組4　反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù) 7.下列說法正確的是(　　)

29、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) ΔH＝185.57 kJ·mol－1，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，應(yīng)利用復(fù)合判據(jù)進行判斷；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。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷

30、題點　化學(xué)反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù) 8.下列說法正確的是(　　) A.凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，因為吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的 B.自發(fā)反應(yīng)的熵一定增大，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)進行，則該反應(yīng)的ΔH>0 D.反應(yīng)2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自發(fā)進行，則該反應(yīng)的ΔH>0 答案　C 解析　反應(yīng)的自發(fā)性是由熵變和焓變共同決定的，若ΔH<0，ΔS>0，則一定自發(fā)，若ΔH>0，ΔS<0，則一定不能自發(fā)，若ΔH<0，ΔS<0或ΔH>0，ΔS>0，則能否自發(fā)和溫度有關(guān)，A、B項錯誤；C項中反應(yīng)的ΔS>0，若ΔH<0，

31、則一定能自發(fā)，現(xiàn)常溫下不能自發(fā)，說明ΔH>0，正確；D項中反應(yīng)的ΔS<0，能自發(fā)，說明ΔH<0，D項錯誤。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　化學(xué)反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù) 9.已知反應(yīng)：Te(s)＋H2(g)===H2Te(g)的ΔH為正值，ΔS為負值，設(shè)ΔH與ΔS不隨溫度而變化，下列說法正確的是(　　) A.低溫下是自發(fā)反應(yīng) B.高溫下是自發(fā)反應(yīng) C.低溫下是非自發(fā)反應(yīng)，高溫下是自發(fā)反應(yīng) D.任何溫度下都是非自發(fā)反應(yīng) 答案　D 解析　由知ΔH－TΔS>0，且隨溫度的升高而增大。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　化學(xué)反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù) 10.下列說法正確的是(　　)

32、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ΔH>0 B.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ΔH<0 C.CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)室溫下不能自發(fā)進行，說明該反應(yīng)的ΔH<0 D.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ΔH<0 答案　B 解析　A項，該反應(yīng)能自發(fā)進行，則ΔH－TΔS<0，即ΔH0、ΔS

33、<0(氣體化學(xué)計量數(shù)反應(yīng)后減小)，則ΔH<0，正確；C項，該反應(yīng)室溫下不能自發(fā)進行，則ΔH－TΔS>0，即ΔH>TΔS，又知T>0、ΔS>0(氣體化學(xué)計量數(shù)反應(yīng)后增大)，則ΔH>0，錯誤；D項，該反應(yīng)不能自發(fā)進行，則ΔH－TΔS>0，即ΔH>TΔS，又知T>0、ΔS>0(氣體化學(xué)計量數(shù)反應(yīng)后增大)，則ΔH>0，錯誤。 [綜合強化] 11.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?，F(xiàn)把白錫制造的器皿放在273 K、100 kPa的室內(nèi)存放，它會不會變成灰錫而不能繼續(xù)使用(已知在273 K、100 kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫的反應(yīng)，其焓變和熵變分別為ΔH＝－2 180.9

34、 J·mol－1， ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1)(　　) A.會變 B.不會變 C.不能確定 D.升高溫度才會變 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的方向進行，直至達到平衡狀態(tài)。在273 K、100 kPa條件下，白錫會不會變?yōu)榛义a就轉(zhuǎn)化為求算反應(yīng)白錫―→灰錫ΔH－TΔS的問題。ΔH－TΔS＝－2 180.9 J·mol－1－273 K×(－6.61 J·mol－1·K－1)＝－376.37 J·mol－1<0，因此，在此溫度和壓強下白錫會變?yōu)榛义a。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　化學(xué)反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù) 12.已知反應(yīng)

35、：2CO(g)===2C(s)＋O2(g)。設(shè)ΔH和ΔS不隨溫度而變化，下列說法正確的是(　　) A.低溫下是自發(fā)反應(yīng) B.高溫下是自發(fā)反應(yīng) C.低溫下是非自發(fā)反應(yīng)，高溫下是自發(fā)反應(yīng) D.任何溫度下都是非自發(fā)反應(yīng) 答案　D 解析　因為碳的不完全燃燒是放熱反應(yīng)，故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，且是熵減反應(yīng)，在任何溫度下都是非自發(fā)反應(yīng)。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　化學(xué)反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù) 13.在化學(xué)反應(yīng)A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題。 (1)Q________0(填“>”“<”或“＝”)。 (2)

36、熵變ΔS________0(填“>”“<”或“＝”)。 (3)該反應(yīng)________自發(fā)進行(填“能”或“不能”)。 答案　(1)<　(2)>　(3)能 解析　根據(jù)圖像可知，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故Q<0。根據(jù)反應(yīng)特點可知，該反應(yīng)是熵增加的反應(yīng)，據(jù)此可知該反應(yīng)能自發(fā)進行。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　化學(xué)反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù) 14.目前工業(yè)上用CO2來生產(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)過程中能量(單位為kJ·mol－1)的變化： (1)關(guān)于該反應(yīng)的下列說法中，正確的是____________(填

37、字母)。 A.ΔH>0，ΔS>0 B.ΔH>0，ΔS<0 C.ΔH<0，ΔS<0 D.ΔH<0，ΔS>0 (2)將煤加工成水煤氣可降低污染并能提高燃料的利用率。 將水蒸氣通過紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣，化學(xué)方程式為C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g)　ΔH＝131.3 kJ·mol－1，ΔS＝133.7 J·mol－1·K－1。 該反應(yīng)在低溫下能否自發(fā)進行？________(填“能”或“不能”)。 (3)工業(yè)上用赤鐵礦生產(chǎn)鐵，可以選擇的還原劑有C和H2。根據(jù)所學(xué)知識判斷：哪一種還原劑可使反應(yīng)自發(fā)進行的溫度較低？__________________，工業(yè)上不用焦炭還原

38、Al2O3的方法煉鋁的原因是_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 已知：Fe2O3(s)＋C(s)===2Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝233.8 kJ· mol－1，ΔS＝0.279 kJ· mol－1·K－1 Fe2O3(s)＋3H2(g)===2Fe(s)＋3H2O(g) ΔH＝98 kJ· mol－1，ΔS＝0.144 2 kJ

39、· mol－1·K－1 2Al2O3(s)＋3C(s)===4Al(s)＋3CO2(g)　ΔH＝2 171 kJ·mol－1，ΔS＝635.5 J·mol－1·K－1 答案　(1)C　(2)不能　(3)H2　用焦炭還原Al2O3所需溫度太高，不太現(xiàn)實 解析　(1)根據(jù)反應(yīng)過程中能量變化的情況可知反應(yīng)物的總能量高于反應(yīng)產(chǎn)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)的量減少，ΔS<0。 (2)根據(jù)ΔH－TΔS<0為自發(fā)反應(yīng)知，現(xiàn)ΔH＝131.3 kJ·mol－1，ΔS＝133.7 J·mol－1·K－1＝ 0.133 7 kJ·mol－1·K－1，解得在T>≈982.0 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。 (3)根據(jù)ΔH－TΔS＝0為平衡狀態(tài)，ΔH－TΔS<0為自發(fā)狀態(tài)，故T>時，該反應(yīng)能自發(fā)進行。用C做還原劑時，T1>＝≈838.0 K；用H2做還原劑時，T2>＝≈679.6 K。故用H2做還原劑時，反應(yīng)自發(fā)進行的溫度較低。若用C做還原劑還原Al2O3時，需要的溫度T3>＝≈3 416 K。對比上述溫度可知，用焦炭還原Al2O3是不太現(xiàn)實的。 考點　化學(xué)反應(yīng)的方向及其判斷 題點　化學(xué)反應(yīng)方向的復(fù)合判據(jù)