第11讲化学反应的方向（原卷版）

第11讲化学反应的方向知识梳理知识梳理一、自发过程和自发反应自发过程自发反应含义在一定条件下，不用借助，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进行，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行应用(1)可被用来完成有用功。(2)非自发过程要想发生，必须对它做功。二、化学反应进行方向的判据1．焓变与反应的方向(1)放热反应过程中体系能量，因此具有自发进行的倾向，科学家提出用(能量变化)来判断反应进行的，这就是(能量判据)。(2)焓变与化学反应进行方向的关系①多数反应是自发进行的。②有些反应也可以自发进行，如：2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋109.8kJ·mol－1。结论：只用判断反应是否自发不全面。2．熵变与反应的方向(1)熵、熵变的概念(2)熵值大小①体系的熵值：体系的混乱程度，体系的熵值就。②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。(3)熵判据：体系有地向混乱度(即熵增)的方向转变的倾向，因此可用来判断反应进行的方向。(4)熵变与化学反应进行方向的关系①许多熵增的反应是的(多是气体分子数目增多的反应)，如：2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))＋3O2↑；CaCO3＋2HCl=＋H2O＋CO2↑等。②有些熵减的反应也可以自发进行，如：Ca(OH)2(aq)＋CO2(g)=＋H2O(l)。结论：只用判断反应是否自发不全面。3．自由能与化学反应的方向(1)自由能变化：符号为，单位为。(2)自由能变化与焓变、熵变的关系：ΔG＝。ΔG不仅与焓变有关，还与有关。(3)反应方向与自由能的关系化学反应总是向着自由能的方向进行，直到体系达到。①当ΔG＜0时，反应能进行；②当ΔG＝0时，反应处于状态；③当ΔG＞0时，反应自发进行。典例分析典例分析考点一：自发过程和自发反应【典例1】下列说法正确的是（）A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小考点二：化学反应进行方向的判据【典例2】下列反应在一定条件下能自发进行且为熵减反应的是（）同步训练同步训练一、单选题1．中华传统文化蕴含着很多化学科学知识，下列说法错误的是（）A．“烈火焚烧若等闲”涉及的反应在高温下自发进行B．“水声冰下咽，沙路雪中平”未涉及化学变化C．“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”描述的是可逆反应D．“洪炉照破夜沉沉”中涉及的反应是放热反应2．“冰，水为之，而寒于水”关于水凝结成冰的过程的描述正确的是（）A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S<0C．△H<0，△S>0 D．△H<0，△S<03．下列说法中正确的是（）A．升高温度只能加快吸热反应速率B．对于任何反应，增大压强都可加快反应速率C．使用正催化剂只加快正反应速率D．催化剂并不能使非自发反应变为自发反应4．关于反应CaSO4(g)=CaO(g)+SO2(g)

△H>0，△S>0。下列说法正确的是（）A．低温下能自发进行 B．任意温度下都不能自发进行C．高温下能自发进行 D．任意温度下都能自发进行5．已知2A(g)⇌3B(s)+C(g)

ΔH＜0，假设ΔH和ΔS不随温度而改变，下列说法中正确的是A．低温下能自发进行B．高温下能自发进行C．任何温度下都能自发进行D．任何温度下都不能自发进行6．对于反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)

△H＝−905.8kJ∙mol−1，下列说法正确的是A．该反应须在高温下才能自发进行B．升高温度、增大压强都有利于提高NH3的平衡转化率C．0.4molNH3与0.5molO2充分反应可释放90.58kJ的能量D．及时分离出混合体系中的水可以促使平衡正向移动7．下列判断正确的是（）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8．下列有关说法正确的是（）A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)

ΔH>0，故金刚石比石墨稳定C．放热且熵增加的反应不一定能正向自发进行D．增大反应物的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率9．下列说法中，正确的是（）A．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应吸热，因此该反应在室温下是非自发反应B．某反应2AB(g)⇌C(g)＋3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温时能自发进行，则该反应的正反应的ΔH＞0、ΔS＞0C．合成氨反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＜0，高温有利于其自发进行D．O2转化变为O3时，熵增加10．下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是（）A．中和热为57.3kJ∙mol−1，则浓H2SO4和NaOH反应的反应热为ΔH=−114.6kJ∙mol−1B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

△H1；2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

△H2，则△H1＞△H2C．2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)

ΔH=−283.0kJ∙mol−1，则CO(g)的燃烧热是283.0kJ∙mol−1二、原理综合题11．回答下列问题：12．二甲醚(CH3OCH3)是一种清洁能源，可由合成气(CO、H2)来制备，反应原理如下：反应Ⅰ：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH1反应Ⅱ：2CH3OH⇌CH3OCH3(g)+H2(g)ΔH2回答下列问题：(1)上述反应符合“原子经济性”原则的是______________(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。(2)图1中使曲线a对应反应按曲线b进行的措施是____________________由合成气(CO、H2)制备CH3OH(g)的热化学方程式为__________________________，该反应自发进行的条件为_________(填“低温”或“高温”)。(3)模拟该制备原理，起始时在某容器中充入2molCO和4molH2合成CH3OCH3(g)，平衡时混合物中氢气的体积分数与温度、压强的关系如图2所示：①下列有关说法能够证明恒温恒压时，反应2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH<0一定达到平衡状态的是______