高考总复习化学反应进行的方向

1、高考总复习 化学反应进行的方向【考纲要求】 1了解焓变、熵变的涵义以及二者与反应方向的关系2能通过H-TS及给定的S数据定量判断反应的方向【考点梳理】考点一、自发过程1、含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。2、特点：体系趋向于从高能状态转变为低能状态（体系对外部做功或释放热量）。在密闭条件下，体系从有序转变为无序的倾向性（无序体系更加稳定）。考点二、化学反应方向的判据1、焓判据（1）焓变（H）：焓变即化学反应中的能量变化。放热反应：H0，体系能量降低。典型的放热反应有：燃烧反应、中和反应、金属与酸或水的反应、大多数化合反应、缓慢氧化反应等；吸热反应：H0，体系能量升高。典

2、型的吸热反应有：大多数分解反应、C与CO2高温下的反应、水煤气反应、Ba(OH)2晶体与NH4Cl的反应、绝大多数弱电解质的电离、盐类的水解反应等。 （2）焓判据：放热反应过程中体系能量降低，H0，具有自发进行的倾向，但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变来判断反应进行的方向不全面。要点诠释：化学反应的方向与H的关系自发反应是一个自发进行的过程，而自发过程总是能够对外界做功，消耗自身的能量，使自身的能量降低，因而化学反应能自发地向能量降低的方向（H0，放热）进行。通常情况下，放热反应（H0）多数能自发进行，吸热反应（H0）多数不能自发进行。2、熵判据（1）熵：量度体系混乱（或无序）程度的物理

3、量，符号为S。（2）熵判据：体系的混乱度增大，S0，反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行，故只用熵变来判断反应进行的方向也不全面。典型的熵增过程有：气体扩散、固体溶解、固体熔化、液体气化、生成气体或气体体积数增大的反应等。要点诠释：化学反应的方向与熵变的关系对于一个由大量粒子组成的体系，人们定义一个物理量熵（S）来描述体系的混乱度，熵值越大，体系混乱度越大。在同一条件下不同的物质有不同的熵值，而同一物质的熵值与条件有关。例如，对同一物质来说，三种状态下，熵值由大到小的顺序为：S (g)S (l)S (s)。物质的量为1 mol的物质的熵通用Sm表示。对于水的三态的Sm关系：Sm

4、(g)Sm (l)Sm (s)。3、复合判据自由能变化G HTS，其中：G 叫作吉布斯自由能。G H TS 0 反应能自发进行G H TS 0 反应达到平衡状态G H TS 0 反应不能自发进行 要点诠释：化学反应方向的判据当焓变和熵变的影响相反且相差不大时，温度有可能对反应的方向起决定性作用，可以估算反应发生的温度（转向温度）：。化学反应体系的焓变减少（H0）和熵变增加（S0）都有利于反应正向进行。即：H 0, S 0 高温自发；H 0, S 0 低温自发；H 0, S 0 一定不自发；H 0, S 0 一定自发。【典型例题】类型一：焓变、熵变的涵义及与反应自发性的关系例1、碳酸铵(NH4)

5、2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法正确的是A碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大B碳酸铵分解是因为外界给予了能量C碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解D碳酸盐都不稳定，都能自发分解【答案】A【解析】(NH4)2CO3的分解为吸热反应，而吸热反应不易自发进行；根据焓变与熵变对化学反应的共同影响，该反应熵值一定增大。【总结升华】(1)H0有利于反应自发进行，自发反应不一定要H0，有利于反应自发进行，自发反应不一定要S0。熵变是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。举一反三：【变式1】有关化学反应的说法，正确的是：A、自发反应都是放热反应B、自发反应都是熵

6、增大的反应C、自发反应一定能实现D、非自发反应在一定条件下也能实现【答案】D【解析】自发反应在一定条件下才能实现，非自发反应在一定条件下也能实现。【变式2】下列过程导致熵增加的是：A一定条件下水由气态变为液态 B水由高处流向低处C碳酸氢铵的分解 DCO点燃时生成CO2【答案】BC【变式3】下列有关S的叙述中，错误的是：AS0的反应不一定是自发反应B固体物质溶于水，这个过程体系的熵增大C生成气体的离子反应，其S0D微粒数增多的反应，一般S0【答案】D【变式4】下列变化的熵变大于零的是： AH2O(l) H2O(g) BCO2(g) CO2(s)CNaOH(aq)+HCl(aq) NaCl(aq)

7、+H2O DNH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)【答案】A类型二：综合运用焓判据和熵判据判断化学反应进行的方向例2、 (2014 广东省佛山市质检)反应FeO(s) C(s)=Fe(s)CO (g)H0，GHTS，下列说法正确的是()AS0BS0C当TSH时，可自发进行D当TSH时，可自发进行【思路点拨】依据反应自发进行的复合判据HTS0【解析】BC【解析】由于反应正向气体体积增大，故S0，所以A项不正确，B项正确；当G0时，反应为自发进行，根据GHTS可知，当TSH时，则G0，可自发进行，D不正确；所以本题选C。【总结升华】当焓变和熵变的影响相反且相差不大时，温度有可能对反应的方向起决

8、定性作用。举一反三：【变式1】下列说法中正确的是：A某反应在低温条件下能自发进行，那么高温条件下也一定能自发进行B某反应高温条件下不能自发进行，那么低温条件下也不能自发进行C反应方向是由焓变和熵变共同决定的，与反应温度无关D温度有可能对反应的方向起决定性的作用【答案】D【解析】当H0,S0时，GHTS0 ，反应一定能自发进行；当H0,S0时，GHTS0，反应不能自发进行；当H0,S0或当H0,S0时，反应是否自发与温度有关，一般低温时以焓变影响为主，高温时，以熵变影响为主，而温度影响的大小要视H、S的具体数值而定。【变式2】(2014 天津高考)运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是()A

9、某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应BNH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中C可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底D增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率【答案】D【解析】当HTS0时，反应能自发进行，吸热反应的H0，吸热反应能自发，说明S0，A项正确；NH4F溶液中F水解生成HF，HF能与玻璃中的SiO2发生反应4HFSiO2=SiF42H2O，故NH4F溶液不能存放在玻璃试剂瓶中，B项正确；可燃冰需在低温高压下形成，所以可燃冰可存在于海底，C项正确；常温下，浓硫酸使铁发生钝化，D项错误。【变式3】

10、下列说法完全正确的是：A放热反应均是自发进行的反应BS为正值的反应均是自发进行的反应C物质的量增加的反应，S为正值D如果H和S为正值，当温度升高时，反应可能自发进行【答案】D 【解析】反应能否自发进行取决于HTS的大小，若HTS0，则能自发进行。【变式4】反应4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)4Fe(OH)3(s)；H444.3kJmol1S280.1Jmol1K1在常温、常压下反应能自发进行，对于该反应的反应方向起决定性作用的是()A熵变B温度C压强D焓变【答案】D【巩固练习】一、选择题(每题有12个选项符合题意)1. 吸热反应一定是()A. 非自发的化学反应 B. 释放能量C.

11、 贮存能量 D. 反应需要加热2.下列反应中，熵显著增加的反应是()A. B. C. D. 3.下列反应中熵减少的是（ ）A食盐晶体溶于水 B氢气在氧气中燃烧生成液态水C水蒸气冷凝为水 DBa(OH)2晶体与NH4Cl反应4.（2015天津高考）下列说法不正确的是（）ANa与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行B饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀，但原理不同CFeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同DMg(OH)2固体在溶液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH(aq)，该固体可溶于NH4Cl溶液5实验证

12、明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是()A所有的放热反应都是自发进行的B所有的自发反应都是放热的C焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据6（2015 广东佛山）下列关于化学反应的叙述正确的是()AH0的化学反应一定不能自发进行B反应2NO2(g)N2O4(l)的熵(体系混乱度)增大(即S0)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7下列说法正确的是()A放热反应一定是自发进行的反应B吸热反应一定是非自发进行的C自发进行的反应一定容易发生D有些吸热反应也能自发进行8下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是

13、()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9已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。根据所学知识判断，下列反应中，在任何温度下都不自发进行的是()A2O3(g)3O2(g)H0CN2(g)3H2(g)2NH3(g)H010下列关于化学反应的自发性叙述中正确的是()A焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的B焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的C焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的D熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的11下列体系的熵变大于零的是()A水蒸气冷凝成水BCaCO3(s)Ca

14、O(s)CO2(g)C乙烯聚合成聚乙稀DN2O4(g)2NO2(g)12能用焓判据判断下列过程方向的是()A湿的衣服经过晾晒变干B硝酸铵溶于水C100时的水蒸气凝结成水D25、101kPa时2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)H56.7kJ/mol能自发进行13.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：C (s，石墨)+O2 (g)=CO2 (g) ；H=393.5 kJ/mol C (s，金刚石)+O2 (g)=CO2 (g) ；H=395.4 kJ/mol关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（ ） A石墨转化成金刚石是自发进行的过程 B金刚石转化成石墨是自发进行的过程 C石墨

15、比金刚石能量低 D金刚石比石墨能量低14. 能用能量判据判断下列过程方向的是（ ） A水总是自发地由高处往低处流 B放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行 C有序排列的火柴散落时成为无序排列，D多次洗牌以后，扑克牌毫无规律的混乱排列的几率大15（新加 2015 天津一中）在298 K下，NaCl在水中的溶解度为26 g。如将1 mol NaCl溶解在1 L水中，此溶解过程中体系的HTS和熵的变化情况是()AHTS0，S0 BHTS0，S0CHTS0，S0 DHTS0，S0【答案与解析】一、选择题1、C【解析】吸热反应不一定是非自发的化学反应，吸热反应一定是贮存能量，吸热反应反应不一定需要加

16、热。2、B【解析】反应后生成气体或气体体积增多的反应，熵显著增加。3、BC【解析】A选项，固体溶解为熵增过程；B选项，气态反应物生成液态产物为熵减过程；C选项，气体液化为熵减过程；D选项，固态反应物生成气态产物为熵增过程。4、C【解析】ANa与H2O的反应属于固体和液体反应有气体产生的反应类型，为熵增的反应，即S0，在反应中钠会熔化成一光亮的小球四处游动，可说明该反应为放热反应，即H0，根据G=H-TS0，可判断该反应能自发进行，故A正确；B饱和Na2SO4溶液使蛋白质溶液产生沉淀是利用蛋白质盐析的性质，浓硝酸使蛋白质溶液产生沉淀是利用蛋白质变性的性质，二者原理不同，故B正确；CFeCl3和M

17、nO2均可做H2O2分解的催化剂，同等条件下二者对H2O2分解的催化效果不同，则对分解速率的改变也不同，故C不正确；DMg(OH)2固体在溶液中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH(aq)，NH4Cl溶液中存在NH4+水解使溶液显酸性，会消耗OH-，使沉淀溶解平衡向右移动，促进Mg(OH)2的溶解，故D正确；故选C。5、C【解析】多数能自发进行的反应都是放热反应，并不是所有自发进行的反应都是放热反应，既然说“多数”，必定存在特例，所以只能说“焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是唯一因素。”6、D【解析】A选项反应是否自发进行由GHTS决定，H0的吸热反应

18、有的也能自发进行，如碳酸氢铵的分解反应；B选项对应的反应为熵减少的反应；C选项非自发反应在改变温度的条件下使G0，则反应就能自发进行。7、D【解析】放热反应容易自发进行，但不是所有的放热反应都能自发进行，吸热反应不易自发进行，但在一定条件下也可以自发进行；自发反应是在一定条件下进行的，所以A、B、C均不正确。8、C【解析】熵值增大的反应，即S0的反应容易自发进行，所以熵变与反应的方向有关；熵变是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素，所以B错；自发反应不一定S0，故D错。9、B【解析】B中H 0, S 0 ；G H TS 0 ，反应一定不能自发进行 10、A【解析】根据焓变与熵变对化学反应的共同影响，若HTSS(1)S(s)，A错；C项气体体积减小，熵变小于零，B、D项是气体体积增大的