2.3 化学反应的方向--【导学案】2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

2.3 化学反应的方向 【学习目标】 （一）学习目标 1.了解判断化学反应进行方向的三个判据，构建判断化学反应自发性的思维方法模型。 2.根据三个判据的发展过程，理解科学知识的曲折发展历程，增强对化学反应自发性研究重要意义的认识。 【学习重难点】 （一）学习重难点 重点：应用复合判据判断简单反应能否自发进行 难点：应用复合判据判断简单反应能否自发进行 【预习新知】 （一）预习新知 一、自发过程与自发反应的比较 自发过程 自发反应 含义 在一定条件下，不需借助外力就能自发进行的过程 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，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行 举例 高山流水，自由落体，冰雪融化 钢铁生锈 应用 (1)可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池 (2)非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2 　自发反应不需要任何条件就能自发进行吗？ [提示]　不是。如H2和O2反应需要点燃。 　下列不属于自发进行的变化是(　　) A．红墨水加到清水中使整杯水变红 B．冰在室温下融化成水 C．水电解生成氢气和氧气 D．铁器在潮湿的空气中生锈 C　[红墨水滴入清水中能使整杯水变红、冰在室温下融化成水、铁器在潮湿的空气中生锈等过程都是自发进行的，A、B、D项均属于自发进行的变化，而水电解生成氢气和氧气的反应必须通电电解才可以进行，不属于自发过程，C项不属于自发进行的变化。] 【思考探究】 （一）思考探究 [情境素材] 以下过程均为自发反应或自发过程： ①甲烷燃烧：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802.3 kJ·mol－1 ②氢气和氧气反应：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 ③钠与水反应：2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)　ΔH＝－368 kJ·mol－1 ④硝酸铵溶于水要吸热。 ⑤冰融化要吸热。 ⑥两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀。 [情境探究] 1．对于自发反应①②③，从能量角度分析它们为什么可以自发进行？ 提示：反应①②③的ΔH均小于0，体系从高能态变为低能态，反应为自发反应。 2．对于自发过程④⑤⑥，这些过程都是自发的，与焓变有关吗？是什么因素决定它们能自发进行？ 提示：自发过程④⑤⑥与焓变无关，但它们都是熵增的过程，属于自发过程。 3．合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1。根据焓判据分析298 K下该反应是否能自发进行？根据熵判据呢？ 提示：根据焓判据，因其ΔH＜0，故反应能自发进行；但该反应的ΔS＜0，根据熵判据可知，该反应不能自发进行。 1．化学反应进行的方向与焓变的关系 (1)分析下列反应进行的方向与ΔH之间的关系 ①H2(g)＋O2(g)===H2O(l)，燃烧反应是放热反应，ΔH<0，常温下能自发进行。 ②Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)，该反应是放热反应，ΔH<0，常温下能自发进行。 ③(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)　ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1，该反应在常温下能自发进行。 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＞0，该反应在常温下不能自发进行，但在较高温度下能自发进行。 (2)自发反应与焓变的关系 大多数放热反应可以自发进行，但也有很多吸热反应能自发进行，因此，反应焓变是与反应进行的方向的有关因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 2．化学反应进行的方向与熵变的关系 (1)熵的概念 熵是衡量体系混乱度大小的物理量，符号为S，熵值越大，体系的混乱度越大。 (2)影响熵(S)大小的因素 ①同一物质的熵在不同状态下熵值不同： S(g)>S(l)>S(s)。 ②熵值与物质的量的关系： 物质的量越大，分子数越多，熵值越大。 (3)熵变 ①概念：发生化学反应时物质熵的变化称为熵变，符号为ΔS。 ②熵变规律 a．物质由固态―→液态―→气态的过程为熵增的过程，ΔS>0，反之为熵减的过程，ΔS<0。 b．气体物质的量增大的反应是熵增大的反应，ΔS>0；气体物质的量减小的反应是熵减小的反应，ΔS<0。 (4)ΔS与反应方向的关系 ①很多熵增的反应是自发进行的，例如：Zn与稀H2SO4的反应、KClO3的分解反应都是ΔS>0的自发进行的反应。 因此，熵增(ΔS>0)的反应具有自发进行的倾向，可以用熵变来判断反应进行的方向。 ②有些熵减(ΔS<0)的反应也可以自发进行。 a．实例：乙烯聚合生成聚乙烯反应的ΔS<0，该反应能够自发进行。 b．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g) c．4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s) 以上反应的ΔS<0，能自发进行。 (5)结论 多数能自发进行的化学反应的ΔS>0，但有些熵减(ΔS<0)的反应也能自发进行，因此，熵变也是与反应进行的方向的有关因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 3．判断化学反应方向的复合判据 (1)判据 (2)温度对反应方向的影响 【同步训练】 1．已知某反应的ΔH ＜0、ΔS＞0，对此反应叙述正确的是 A．该反应在任何情况下均能自发进行 B．该反应在任何情况下均不能自发进行 C．该反应在一定条件下能自发进行 D．条件不足，无法判断 2．下列过程是非自发过程的是 A．水由高处向低处流 B．气体的扩散 C．有序排列的火柴散落成无序排列 D．室温下水结成冰 3．下列关于化学反应的叙述正确的是 A．ΔH＞0的化学反应一定不能自发进行 B．反应的熵(体系混乱度)增大(即ΔS＞0) C．非自发反应在任何条件下都不能发生 D．熵增加且放热的反应一定是自发反应 4．在298K时，NaCl在水中的溶解度为26g。如将1mol NaCl溶解在1L水中，此溶解过程中体系的ΔH-TΔS和熵如何变化 A．ΔH-TΔS>0，ΔS>0 B．ΔH-TΔS<0，ΔS>0 C．ΔH-TΔS>0，ΔS<0 D．ΔH-TΔS<0，ΔS<0 5．已知FeO(s) +C(s)= CO(g) + Fe(s)  △H>0，下列叙述正确的是 A．低温下为自发过程，高温下为非自发过程 B．任何温度下为非自发过程 C．高温下为自发过程，低温下为非自发过程 D．任何温度下为自发过程 6．下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是 A．化学反应的熵变与反应的方向无关 B．化学反应的熵变直接决定了反应的方向 C．熵值增大的反应都是混乱度增大的反应 D．熵值增大的反应都能自发进行 7．下列说法中，正确的是 A．同一物质固、液、气三种状态的熵值相同 B．凡是熵增大的反应都是自发反应 C．要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变 D．过程的自发性不仅能用于判断过程的方向，还能确定过程是否一定能迅速发生 8．水凝结成冰的过程中，其焓变和熵变正确的是 A．ΔH > 0，ΔS < 0 B．ΔH < 0，ΔS < 0 C．ΔH > 0，ΔS > 0 D．ΔH < 0，ΔS > 0 9．下列对化学反应预测正确的是 选项 化学方程式 已知条件 预测 A 它是非自发反应 B ，自发反应 x可能等于1、2、3 C 能自发反应 一定小于0 D 常温下，自发进行 A．A B．B C．C D．D 10．AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是 A．ΔH和ΔS均大于零 B．ΔH和ΔS均小于零 C．ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零 D．ΔH和ΔS均可能大于零或小于零 11．下列说法正确的是 A．放热反应均是自发反应 B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知△H>0，△S<0则一定不能自发进行 C．物质的量增加的反应，△S为正值 D．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深，能用勒夏特列原理解释 12．下列说法错误的是 A．一定温度下，反应MgCl2(l) Mg(l)+ Cl2(g)的△H＞0，△S＞0 B．△H＜0，△S＞0的反应在温度低时不能自发进行 C．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H＜0 D．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H=+185.57kJ/mol能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 13．下列判断正确的是 A．，该反应常温下不能自发反应，说明该反应 B．，该反应在常温下能自发反应，是因为该反应的焓效应大于熵效应 C．在外界条件不变的情况下，使用催化剂，可改变反应进行的方向 D．集中资金研究反应发生的条件，以解决化石燃料不完全燃烧产生的环境问题 14．知道了某过程有自发性之后，则 A．可判断出过程的方向 B．可确定过程是否一定会发生 C．可预测过程发生完成的快慢 D．可判断过程的热效应 15．下列说法正确的是 A．反应在室温下可自发进行，则该反应的 B．在常温下能自发进行，则该反应的 C．室温下不能自发进行，则该反应的 D．常温下，反应不能自发进行，则该反应的 16．与混合，在一定条件下反应合成尿素：  ，该反应在一定条件下能自发进行的原因是 ；若该反应一恒温、恒容密闭容器内进行，判断反应达到平衡状态的标志是 (填字母)。 a.与的浓度相等    b.容器中气体的压强不再改变 c.    d.容器中混合气体的密度不再改变 17．以下化学反应，反应物能否自发转变为生成物？请判断并写出你的判断依据。(反应均在298K、100kPa下进行) (1)； (填“可以”“不可以”或“无法判断”)。理由是 。 (2)； (填“可以”“不可以”或“无法判断”)。理由是 。 18．熵变与反应的自发性的关系 (1)熵的概念 自发过程的体系趋向于由 转变为 ，体系的混乱度 。 体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是衡量一个体系 的物理量，其符号为S。熵值越大，体系的 越大。 (2)影响熵大小的因素 ①同一条件下，不同的物质熵值 。 ②同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如对同一种物质不同状态时熵值大小为S(g) S(l) S(s)。 (3)熵判据 在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵 ，这个原理叫做熵增原理。在用熵变来判断过程的方向时，就称为熵判据。 若化学反应为熵增(ΔS>0)反应，反应过程中反应体系的混乱度 ，在一定条件下能自发进行。 (4)自发反应与熵变的关系 反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.3 化学反应的方向 【学习目标】 （一）学习目标 1.了解判断化学反应进行方向的三个判据，构建判断化学反应自发性的思维方法模型。 2.根据三个判据的发展过程，理解科学知识的曲折发展历程，增强对化学反应自发性研究重要意义的认识。 【学习重难点】 （一）学习重难点 重点：应用复合判据判断简单反应能否自发进行 难点：应用复合判据判断简单反应能否自发进行 【预习新知】 （一）预习新知 一、自发过程与自发反应的比较 自发过程 自发反应 含义 在一定条件下，不需借助外力就能自发进行的过程 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，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行 举例 高山流水，自由落体，冰雪融化 钢铁生锈 应用 (1)可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池 (2)非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2 　自发反应不需要任何条件就能自发进行吗？ [提示]　不是。如H2和O2反应需要点燃。 　下列不属于自发进行的变化是(　　) A．红墨水加到清水中使整杯水变红 B．冰在室温下融化成水 C．水电解生成氢气和氧气 D．铁器在潮湿的空气中生锈 C　[红墨水滴入清水中能使整杯水变红、冰在室温下融化成水、铁器在潮湿的空气中生锈等过程都是自发进行的，A、B、D项均属于自发进行的变化，而水电解生成氢气和氧气的反应必须通电电解才可以进行，不属于自发过程，C项不属于自发进行的变化。] 【思考探究】 （一）思考探究 [情境素材] 以下过程均为自发反应或自发过程： ①甲烷燃烧：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802.3 kJ·mol－1 ②氢气和氧气反应：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 ③钠与水反应：2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)　ΔH＝－368 kJ·mol－1 ④硝酸铵溶于水要吸热。 ⑤冰融化要吸热。 ⑥两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀。 [情境探究] 1．对于自发反应①②③，从能量角度分析它们为什么可以自发进行？ 提示：反应①②③的ΔH均小于0，体系从高能态变为低能态，反应为自发反应。 2．对于自发过程④⑤⑥，这些过程都是自发的，与焓变有关吗？是什么因素决定它们能自发进行？ 提示：自发过程④⑤⑥与焓变无关，但它们都是熵增的过程，属于自发过程。 3．合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1。根据焓判据分析298 K下该反应是否能自发进行？根据熵判据呢？ 提示：根据焓判据，因其ΔH＜0，故反应能自发进行；但该反应的ΔS＜0，根据熵判据可知，该反应不能自发进行。 1．化学反应进行的方向与焓变的关系 (1)分析下列反应进行的方向与ΔH之间的关系 ①H2(g)＋O2(g)===H2O(l)，燃烧反应是放热反应，ΔH<0，常温下能自发进行。 ②Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)，该反应是放热反应，ΔH<0，常温下能自发进行。 ③(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)　ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1，该反应在常温下能自发进行。 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＞0，该反应在常温下不能自发进行，但在较高温度下能自发进行。 (2)自发反应与焓变的关系 大多数放热反应可以自发进行，但也有很多吸热反应能自发进行，因此，反应焓变是与反应进行的方向的有关因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 2．化学反应进行的方向与熵变的关系 (1)熵的概念 熵是衡量体系混乱度大小的物理量，符号为S，熵值越大，体系的混乱度越大。 (2)影响熵(S)大小的因素 ①同一物质的熵在不同状态下熵值不同： S(g)>S(l)>S(s)。 ②熵值与物质的量的关系： 物质的量越大，分子数越多，熵值越大。 (3)熵变 ①概念：发生化学反应时物质熵的变化称为熵变，符号为ΔS。 ②熵变规律 a．物质由固态―→液态―→气态的过程为熵增的过程，ΔS>0，反之为熵减的过程，ΔS<0。 b．气体物质的量增大的反应是熵增大的反应，ΔS>0；气体物质的量减小的反应是熵减小的反应，ΔS<0。 (4)ΔS与反应方向的关系 ①很多熵增的反应是自发进行的，例如：Zn与稀H2SO4的反应、KClO3的分解反应都是ΔS>0的自发进行的反应。 因此，熵增(ΔS>0)的反应具有自发进行的倾向，可以用熵变来判断反应进行的方向。 ②有些熵减(ΔS<0)的反应也可以自发进行。 a．实例：乙烯聚合生成聚乙烯反应的ΔS<0，该反应能够自发进行。 b．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g) c．4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s) 以上反应的ΔS<0，能自发进行。 (5)结论 多数能自发进行的化学反应的ΔS>0，但有些熵减(ΔS<0)的反应也能自发进行，因此，熵变也是与反应进行的方向的有关因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 3．判断化学反应方向的复合判据 (1)判据 (2)温度对反应方向的影响 【同步训练】 1．已知某反应的ΔH ＜0、ΔS＞0，对此反应叙述正确的是 A．该反应在任何情况下均能自发进行 B．该反应在任何情况下均不能自发进行 C．该反应在一定条件下能自发进行 D．条件不足，无法判断 【答案】A 【详解】根据ΔG＝ΔH−TΔS，某反应的ΔH＜0、ΔS＞0，则反应在任何情况下均能自发进行，故A正确。 综上所述，答案为A。 2．下列过程是非自发过程的是 A．水由高处向低处流 B．气体的扩散 C．有序排列的火柴散落成无序排列 D．室温下水结成冰 【答案】D 【详解】A．水由高处向低处流，重力势能减小，是自发进行的过程，故A不选； B．气体的扩散，体系混乱度增大，为自发过程，故B不选； C．整齐火柴的散落，是熵增大的反应，是自发进行的过程，故C不选； D．室温下水结成冰是温度降低作用下的变化，不是自发进行的反应，故D选； 答案选D。 3．下列关于化学反应的叙述正确的是 A．ΔH＞0的化学反应一定不能自发进行 B．反应的熵(体系混乱度)增大(即ΔS＞0) C．非自发反应在任何条件下都不能发生 D．熵增加且放热的反应一定是自发反应 【答案】D 【详解】A． 反应是否自发进行由ΔG=ΔH-TΔS决定，ΔG＜0的反应能自发进行，ΔH＞0，ΔS＞0的反应在高温条件下能自发进行，如碳酸氢铵的分解反应，故A错误； B． 反应物为气体，生成物为液体，该反应是熵减少的反应，故B错误； C． 非自发反应在改变温度的条件下使ΔG＜0，则反应就能自发进行，故C错误； D． 熵增加且放热的反应，ΔS＞0，ΔH＜0，ΔG=ΔH-TΔS始终小于0，反应一定是自发反应，故D正确； 故选D。 4．在298K时，NaCl在水中的溶解度为26g。如将1mol NaCl溶解在1L水中，此溶解过程中体系的ΔH-TΔS和熵如何变化 A．ΔH-TΔS>0，ΔS>0 B．ΔH-TΔS<0，ΔS>0 C．ΔH-TΔS>0，ΔS<0 D．ΔH-TΔS<0，ΔS<0 【答案】B 【详解】NaCl(s)溶解于水中是自发进行的过程，故ΔH-TΔS<0；NaCl(s)=NaCl(aq)，体系的混乱度增大，ΔS>0。 故选B。 5．已知FeO(s) +C(s)= CO(g) + Fe(s)  △H>0，下列叙述正确的是 A．低温下为自发过程，高温下为非自发过程 B．任何温度下为非自发过程 C．高温下为自发过程，低温下为非自发过程 D．任何温度下为自发过程 【答案】C 【详解】△H-T△S <0时，反应能自反进行，△H>0，△S>0，只有T很大，即高温时，才能保证△H-T△S <0时，即高温下该反应为自发过程，低温下该反应为非自发进行，C满足题意。 答案选C。 6．下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是 A．化学反应的熵变与反应的方向无关 B．化学反应的熵变直接决定了反应的方向 C．熵值增大的反应都是混乱度增大的反应 D．熵值增大的反应都能自发进行 【答案】C 【详解】A．ΔS>0的反应容易自发进行，所以熵变与反应的方向有关，A错误； B．熵变是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素，B错误； C．熵是描述混乱度的物理量，熵值增大，混乱度增大，C正确； D．熵变和焓变共同影响反应的自发性，熵增的反应不一定能自发，D错误； 答案选C。 7．下列说法中，正确的是 A．同一物质固、液、气三种状态的熵值相同 B．凡是熵增大的反应都是自发反应 C．要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变 D．过程的自发性不仅能用于判断过程的方向，还能确定过程是否一定能迅速发生 【答案】C 【详解】A．同一物质固、液、气三种状态的混乱度依次增大，熵值依次增大，故A错误； B．反应自发进行的判断依据是ΔH—TΔS＜0，熵增大的反应有利于反应的自发进行，但是熵增大的反应不一定都是自发反应，故B错误； C．反应自发进行的判断依据是ΔH—TΔS＜0，所以要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变，故C正确； D．化学反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率，故D错误； 故选C。 8．水凝结成冰的过程中，其焓变和熵变正确的是 A．ΔH > 0，ΔS < 0 B．ΔH < 0，ΔS < 0 C．ΔH > 0，ΔS > 0 D．ΔH < 0，ΔS > 0 【答案】B 【详解】水的能量大于冰，混乱度大于冰，则水凝结成冰的过程为熵减的吸热过程，则焓变和熵变均小于0，故选B。 9．下列对化学反应预测正确的是 选项 化学方程式 已知条件 预测 A 它是非自发反应 B ，自发反应 x可能等于1、2、3 C 能自发反应 一定小于0 D 常温下，自发进行 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【分析】根据ΔG=ΔH-ΔS，若ΔG<0，反应能自发进行。 【详解】A．该反应的反应物是固体，生成了气体，所以ΔS>0，该反应的ΔH>0，所以该反应在高温下自发，故A错误； B．该反应ΔH>0，能自发进行，则ΔS>0，所以x可能等于1、2、3，故B正确； C．该反应是气体系数之和增大的反应，所以ΔS>0，该反应能自发，则ΔH>0，故C错误； D．该反应的反应物有气体，反应后无气体，则ΔS<0，该反应常温下能自发进行，则ΔH应该小于0，故D错误； 故选B。 10．AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是 A．ΔH和ΔS均大于零 B．ΔH和ΔS均小于零 C．ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零 D．ΔH和ΔS均可能大于零或小于零 【答案】D 【详解】强电解质溶于水有的放热，如硫酸铜等；有的吸热，如碳酸氢钠等，所以在水中溶解对应的ΔH可能大于零或小于零。熵表示系统混乱程度。体系越混乱，则熵越大。AB型强电解质固体溶于水，存在熵的变化。固体转化为离子，混乱度是增加的，但离子在水中存在水合过程，这样会引发水的混乱度的变化，让水分子会更加规则，即水的混乱度下降，所以整个溶解过程的熵变ΔS，取决于固体转化为离子的熵增与水合过程的熵减两个作用的相对大小关系。若是前者占主导，则整个溶解过程熵增，即ΔS＞0，反之，熵减，即ΔS＜0。综上所述，D项符合题意。故选D。 11．下列说法正确的是 A．放热反应均是自发反应 B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知△H>0，△S<0则一定不能自发进行 C．物质的量增加的反应，△S为正值 D．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深，能用勒夏特列原理解释 【答案】B 【详解】A．△G=△H-T△S<0的反应可自发进行，放热反应不一定为自发进行的反应，与焓变和熵变有关，A错误； B．△G=△H-T△S<0的反应可自发进行，当△H>0，△S<0时，△G>0，反应一定不能自发进行，B正确； C．对于有气体参加的反应，气体体积增大的反应，△S为正值，不能简单分析物质的量增加，需排除固体和液体的化学计量数，C错误； D．H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深，与浓度增大有关，平衡不移动，则不能用勒夏特列原理解释，D错误； 答案选B。 12．下列说法错误的是 A．一定温度下，反应MgCl2(l) Mg(l)+ Cl2(g)的△H＞0，△S＞0 B．△H＜0，△S＞0的反应在温度低时不能自发进行 C．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H＜0 D．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H=+185.57kJ/mol能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 【答案】B 【详解】A．根据反应方程式物态变化，ΔS>0，ΔG=ΔH-TΔS，当反应温度较高时，即使ΔH>0，ΔG也可能小于0，该反应能正向进行ΔG<0，说明熵焓判据可以是选项描述数据，不符题意； B．ΔG=ΔH-TΔS，△H＜0，△S＞0的反应ΔG恒小于0，说明任何温度下该反应均能自发进行，描述错误，符合题意； C．根据物质物态变化，该反应正反应方向ΔS<0，室温下能自发进行，说明ΔG<0，根据ΔG=ΔH-TΔS，可知只有△H＜0时才有可能实现T较小时ΔG<0，描述正确，不符题意； D．根据反应物态变化可知反应正向△S＞0，当T值较大时可推得该反应可以出现ΔG<0，说明在较高温度时可以实现体系自发向混乱度增加的方向转变，描述正确，不符题意； 综上，本题选B。 13．下列判断正确的是 A．，该反应常温下不能自发反应，说明该反应 B．，该反应在常温下能自发反应，是因为该反应的焓效应大于熵效应 C．在外界条件不变的情况下，使用催化剂，可改变反应进行的方向 D．集中资金研究反应发生的条件，以解决化石燃料不完全燃烧产生的环境问题 【答案】B 【详解】A．根据ΔG=ΔH－TΔS，常温下不能自发进行，ΔG＞0，该反应为熵增反应，推出ΔH＞0，故A错误； B．该反应为熵减反应，即ΔS＜0，该反应常温下能自发进行，推出ΔH＜0，即该反应的焓效应大于熵效应，故B正确； C．催化剂只能改变反应速率，不能改变反应进行的方向，故C错误； D．该反应为吸热反应，需提供能量，该反应为熵减反应，ΔG＞0，不能自发进行，因此不能利用该吸热反应解决化石燃料不完全燃烧产生的环境问题，故D错误； 答案为B。 14．知道了某过程有自发性之后，则 A．可判断出过程的方向 B．可确定过程是否一定会发生 C．可预测过程发生完成的快慢 D．可判断过程的热效应 【答案】A 【详解】判断某反应是否自发，在知道了某过程有自发性之后，只是可以判断反应进行的方向，与该反应是否会发生、反应的快慢程度、反应的热效应无关，故合理选项是A。 15．下列说法正确的是 A．反应在室温下可自发进行，则该反应的 B．在常温下能自发进行，则该反应的 C．室温下不能自发进行，则该反应的 D．常温下，反应不能自发进行，则该反应的 【答案】A 【分析】要判断反应是否自发进行，根据△G=△H-T△S，当△H <0，△S >0时，△G<0反应自发进行；当△H >0，△S >0时，高温下自发，低温下不自发；当△H <0，△S<0时，高温下不自发，低温下自发；当△H >0，△S <0时，△G>0反应不自发。 【详解】A．已知反应在室温下可自发进行，说明该反应为△G＜0的反应，因为该反应的△S＜0，所以反应的△H＜0，A正确； B．反应在常温下自发进行，由于△S <0，所以△H <0，B项错误； C．反应在常温下不自发，由于△S >0，所以△H >0，C项错误； D．常温下反应不能自发进行，由于△S >0，所以△H >0，D项错误。 答案选A。 16．与混合，在一定条件下反应合成尿素：  ，该反应在一定条件下能自发进行的原因是 ；若该反应一恒温、恒容密闭容器内进行，判断反应达到平衡状态的标志是 (填字母)。 a.与的浓度相等    b.容器中气体的压强不再改变 c.    d.容器中混合气体的密度不再改变 【答案】 低温下该反应 BD 【详解】该反应正向反应气体体积减小，为熵减反应，即<0，当反应时，反应能自发进行，因此该反应在低温条件下能自发进行； A．与的浓度相等时，该反应不一定达到平衡状态，与初始浓度及转化率有关，不能据此判断平衡状态，故A不选； B．恒温恒容条件下，气体压强与气体的物质的量呈正比，反应后气体的物质的量减小，即压强减小，当压强不变时，反应达到平衡状态，故B选； C．时该反应达到平衡状态，而时反应未达到平衡状态，故C不选； D．反应后气体的总质量减小，容器体积不变，则容器中混合气体的密度减小，当容器内混合气体的密度不变时，该反应达到平衡状态，故D选； 故答案为BD。 17．以下化学反应，反应物能否自发转变为生成物？请判断并写出你的判断依据。(反应均在298K、100kPa下进行) (1)； (填“可以”“不可以”或“无法判断”)。理由是 。 (2)； (填“可以”“不可以”或“无法判断”)。理由是 。 【答案】(1) 可以 根据反应可以自发进行可知，能自发进行 (2) 无法判断 反应为放热的熵减反应，根据反应可以自发进行可知，反应能在低温下自发进行，在高温下不能自发进行，故无法判断 【详解】（1）反应为放热的熵增反应，根据反应可以自发进行可知，能自发进行； （2）反应为放热的熵减反应，根据反应可以自发进行可知，反应能在低温下自发进行，在高温下不能自发进行，故无法判断； 18．熵变与反应的自发性的关系 (1)熵的概念 自发过程的体系趋向于由 转变为 ，体系的混乱度 。 体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是衡量一个体系 的物理量，其符号为S。熵值越大，体系的 越大。 (2)影响熵大小的因素 ①同一条件下，不同的物质熵值 。 ②同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如对同一种物质不同状态时熵值大小为S(g) S(l) S(s)。 (3)熵判据 在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵 ，这个原理叫做熵增原理。在用熵变来判断过程的方向时，就称为熵判据。 若化学反应为熵增(ΔS>0)反应，反应过程中反应体系的混乱度 ，在一定条件下能自发进行。 (4)自发反应与熵变的关系 反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 【答案】 有序 无序 增大 混乱度 混乱度 不同 > > 增大 增大 【详解】(1)熵的概念：自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，体系的混乱度增大； 体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是衡量一个体系混乱度的物理量，其符号为S。熵值越大，体系的混乱度越大； (2)影响熵大小的因素： ①同一条件下，不同的物质熵值不同； ②同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如对同一种物质不同状态时熵值大小为S(g) >S(l) >S(s)； (3)熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理叫做熵增原理。在用熵变来判断过程的方向时，就称为熵判据； 若化学反应为熵增(ΔS>0)反应，反应过程中反应体系的混乱度增大，在一定条件下能自发进行。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$