专题2.3 化学反应的方向（四大题型）-2023-2024学年高二化学同步举一反三系列（人教版2019选择性必修1）

专题2.3 化学反应的方向 【题型1 自发反应】 【题型2 焓判据】 【题型3 熵判据】 【题型4 复合判据】 【题型1 自发反应】 自发反应：在给定的条件下，可以 自发 进行到显著程度的化学反应。 特征：具有方向性，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，则逆方向在该条件下肯定不能自发进行 。 应用：可被用来完成有用功。但非自发过程要想发生，必须对它做功。 【例1】下列说法正确的是 A．自发反应是指不需要条件就能发生的反应 B．非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程 C．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向 D．常温下，反应C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的△H＞0 【变式1-1】下列有关反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)    ΔH＜0的说法正确的是 A．该反应在任意条件下均能自发进行 B．其他条件一定，升高温度能提高反应的平衡转化率 C．使用催化剂能改变反应的焓变，加快反应的速率 D．其他条件一定，增大反应的压强，可以增大正、逆反应的速率 【题型2 焓判据】 焓变与反应的方向 放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发 进行的倾向，科学家提出用焓变来判断反应进行的方向，这就是焓判据。 【例2】已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下，下列反应不能自发进行的是 A．2O3(g)=3O2(g)  ΔH<0 B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)  ΔH>0 C．N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)  ΔH<0 D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)  ΔH>0 【变式2-1】下列关于化学反应方向及其判据的说法中正确的是 A．1molSO3在不同状态时的熵值：S[SO3(s)]>S[SO3(1)]>S[SO3(g)] B．常温下，反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0 C．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行 D．2KClO3(s)=2KCl(s)+3CO2(g)ΔH>0能否自发进行与温度无关 【题型3 熵判据】 体系的熵值：体系的混乱程度越大，体系的熵值就越大。 同一物质的熵值：S(g)＞S(l)＞S(s)，同一条件下，不同物质的熵值不同。 熵判据：体系有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向转变的倾向，因此可用熵变来判断反应进行的方向。 【例3】25℃、1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)  ΔH=+109.8kJ·mol-1，该反应能自发进行的原因是 A．该反应是吸热反应 B．该反应是放热反应 C．该反应是熵减小的反应 D．该反应的熵增大效应大于能量效应 【变式3-1】下列说法中正确的是 A．氯酸钾分解是一个熵增的过程 B．△H>0，△S>0的反应一定可以自发进行 C．电解水产生氢气、氧气的反应具有自发性 D．可逆反应正向进行时，正反应具有自发性，△H一定小于零 【题型4 复合判据】 自由能变化与焓变、熵变的关系：ΔG＝ΔH－TΔS。ΔG不仅与焓变有关，还与温度有关。 反应方向与自由能的关系 ①当ΔG＜0时，反应能自发进行； ②当ΔG＝0时，反应处于平衡状态； ③当ΔG＞0时，反应不能自发进行。 【例4】下列说法不正确的是 A．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 B．反应NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.57kJ•mol-1能自发进行，原因是体系有自发向混乱度增加的方向进行的倾向 C．ΔH<0、ΔS>0的反应在任何温度下都能自发进行 D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应速率 【变式4-1】下列说法正确的是(　　) A．能自发进行的反应一定能迅速发生 B．反应NH4HCO3(s)＝NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝＋185.57 kJ·mol－1能自发进行，是因为体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向 C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为判断反应能否自发进行的判据 D．反应2N2(g)＋O2(g)＝2N2O(g) ΔH＝＋163 kJ·mol－1在高温下可以自发进行 【变式4-2】对于反应SO2(g)+Cl2(g)⇌SO2Cl2(g)  ΔH=akJ⋅mol-1(a<0)，下列说法正确的是 A．该反应在任意条件下均能自发进行 B．反应SO2(g)+C