苏教版高中化学选择性必修1复习讲义：化学反应的方向（学生版+解析）

专题2化学反应速率与化学平衡

第二单元化学反应的方向和限度

第1课时化学反应的方向

part.学习目标“

1.知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的熔变和嫡变有关。

2.能结合实验现象认识自发反应的概念。

3.能综合考虑反应的焙变和燃变，据此判断简单反应的方向。

重点：化学反应方向的判断。

是点：用焰变和嫡变综合判断化学反应的方向。

思维导图

part.

03知识导学

一、自发过程和自发反应

1.自发过程

(1)定义：在一定条件下，不用借助于外力就可以自发进行的过程。

(2)判断下列反应在室温下能否自动进行，如能自动进行，请写出相应的化学方程式.

①水分解成氢气和氧气的反应：o

②氯气与澳化钾溶液的反应：。

⑶乙烯与澳单质的四氯化碳溶液的反应：。

④氮气和氯气生成一氧化氮的反应：O

(3)生活中的自发过程

①花香四溢；②酒香扩散(酒香不怕巷子深)；③食盐在水中溶解；

④石头在水中会自动沉底；⑤墨汁在水中扩散等。

2.自发反应

(1)概念：在一定条件下能的反应，我们称之为自发反应。一定条件指温度、光照、催化

剂、压强等条件。

(2)特点：具有,即许多化学反应的能自动进行，而其逆反应自动进行。

【名师点拨】

(1)自发反应也需要一定条件引发反应，一旦反应后即可自发进行。

(2)非自发反应在一定条件下也能发生。

(3)判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应的快慢无关。

二、化学反应进行方向的判据

1.反应婚变与反应方向

(1)下列反应在一定条件下都能自发进行，可能的原因是：O

①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O⑴A〃=-2217.5kJmoi-1

②2Na(s)+C12(g)=2NaQ(s)△，=-822kJmoi-1

③4Fe(s)+3C)2(g)^=2Fe2O3(s)A//=—1648.4kJmoi1

@H2(g)+F2(g)=2HF(g)AH=—546.6kJmol1

(2)实验探究自发反应的可能原因

①实验操作：向干燥的锥形瓶中加入约20gNH4。晶体。在一小木板上洒少量水，将锥形瓶放在木板

上。再向其中加入约40g氢氧化狈晶体［Ba(OH)2-8H2。］,用玻璃棒将固体充分混合均匀，静置。片刻后

拿起锥形瓶，观察实验现象。

②实验现象：o

③实验结论：o

(3)焰变与化学反应的方向

多数自发进行的化学反应是反应，但也有很多反应能自发进行，因此，反应熔变

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。

2.反应埔变与反应方向

(1)下列三个过程均吸热：

①硝酸铁的溶解：NH4NO3(s)=NH；(aq)+NO3(aq)

②碳酸钙的分解：CaCCh⑸望=CaO(s)+CO2(g)

③氯化铉晶体与氢氧化铁晶体的反应：2NH4Cl(s)4-Ba(OH)2-8H2O(s)=2NH3(g)+BaC12(s)+10H2O(l)

这些反应能自发进行的可能原因：v

⑵嫡

①端是的物理量。符号：<,

②特点：混乱度越大，体系越无序，体系的墙值就o

③影响因素

a.同一物质：S(高温)5(低温)；5(g)5(1)S(s)o

b.相同条件下的不同物质：分子结构越复杂，娥值。

c.S(混合物)S(纯净物)。

(3)―变

①定义：反应前后体系燃值的,符号：。

②爆增或燃减的判断

a.物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，AS0,是嫡的过程。

b.气态物质物质的量增大的反应，通常AS0,是端的反应。

c.气态物质物质的量减小的反应，通常AS0,是端的反应。

(4)嫡变与化学反应的方向

反应嫡•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。

3.始变、燧变对反应方向的共同影响

(1)分析下列几种变化的方向性

变化能否自发焰变(△”)燧变(△»

能

CO2(s)—>CO2(g)

2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)能

K(s)+HO(l)=K+(aq)+OH-(aq)+|H(g)

22能

Ag"(aq)+Cr(aq)=AgCl(s)能

(2)仅利用△，或AS的数值，都不能判断某反应是否自发，必须综合考虑反应的焰变(△切和嫡变(A5)的

大小。

①当A//V0,AS>0时，反应自发进行。

②当△”>(),ASVO时，反应自发进行。

③当A〃>0、A5>0或A"VO、ASVO时，反应是否能自发进行与反应的有关

(3)化学反应的自发性的判断依据

在恒温、恒压，非体积功为。的情况下，综合考虑焙变和熠变，可以判断反应能否自发进行。

焙变NH烯变ASbH-TNS的值反应能否自发进行

<0>0<0

>0<0>0

<0<0低温时<0

>0>0高温时<0

04效果检测群

1.请判断下列说法的正误(正确的打7”，错误的打“x”)

(1)在一定条件下，不用借助外力就能自发进行的过程是自发过程()

(2)自发过程不需任何条件就能发生()

(3)室温下冰变成水属于自发过程()

(4)他自发进行的反应，反应速率一定很大()

(5)放热反应一定能自发进行()

⑹。2转化变为。3时，场减小()

(7)嘀增的反应一定能自发进行()

(8)合成氨反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)\H<0,高温有利于其自发进行()

(9)由始判据和燧判据组合而成的复合判据，将更适合所有的过程()

2.向锥形瓶中加入约20gNH4cl晶体，在一小木块上洒少量水，将锥形瓶放在木头上，再向其中加入约40

gBa(OH)2・8H2O。用玻璃棒将固体充分混合均匀，静置。回答下列各问题：

⑴拿起木块时发现,证明该反应的NH()(填或“

(2)写出反应的化学方程式：o该反应中有生成，可证明

△S0(填f"或“v”)o

(3)下列变化过程.与该实验中的焙变和嫡变符号相同的是0

A.NH4NO3溶于水B.CaCCh的分解反应

C.NaOH溶于水D.甲烷的燃烧

3.已知一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非刍发过程，反之，亦然。

⑴已知2C0(g)CO2(g)+C(s),7=980K时，A〃-TAS=O。当体系温度低于980K时，估计\H-

TbS(填“大于”“小于”或“等于"，下同)()；当体系温度高于980K时，估计△〃-7As0。

(2)电子工业中清洗硅片上SiCh(s)的反应为SiCHs)+4HF(g)=SiFq(g)+2H2O(g)AH(298.15K)=-94.0kJmol

「、AS(298.15K)=-75.8J-mor'K_1,设AH和A5不随温度而变化，则此反应自发进行的温度范围

是。

问题探究

A问题一自发过程和自发反应

【典例1］下列关于自发反应的叙述正确的是()

A.自发反应的逆过程在相叵条件下也必定是自发的

B.铁在潮湿的空气中生锈属于非自发反应

C.自发过程可以是物理过程，不一定是自发反应，而自发反应一定是自发过程

D.自发反应与外界条件无关

【变式1-1］下列过程是非自发的是()

A.水由高处向低处流

B.室温下水结成冰

C.气体从高密度处向低密度处扩散

D.燥气的燃烧

【变式1-2】过程自发性的作用是()

A.判断过程的方向

B.确定过程是否一定会发生

C.判断过程发生的速率

D.判断过程的热效应

A问题二化学反应方向的判断

【典例2】下列判断正确的是()

A.一定温度下，反应2H2(g〕+O2(g)=2H2O®能自发进行，该反应的△〃<()

B.反应4Fe(s)+3C>2(g)=2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应

C.反应N2(g)+3H?(g)2NH3(g)的△〃<(),AS>0

D.2NO(g)+2CO(g)==N2(g)+2CCh(g)在常温下能自发进行，则该反应的A〃>0

【解题必备】

(1)复合判据

体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。判断反应的自发性必须综合考虑反应的培

变和牖变。

①AH-TASvO反应能自发进行

②A""AS=O反应达到平衡状态

③XI-TSO反应不能自发进行

（2）对反应自发性的理解

①AH-TAS只能应用于温度、压强一定的条件下的化学反应，不能用于其他条件。

②过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。

③在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰的体系。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出

现相反的结果。如高温下石灰石分解，高温高压下石墨转化为金刚石，实现的先决条件是要向体系中输入能

量，该过程本质仍然是非直发的。

④反应的自发性也受外界条件的影响。如常温卜.石灰石分解是非自发的，但在1273K时，这一反应是

自发的。

【变式2-1］下列对端的理解错误的是（）

A.同种物质气态时燃值最大，固态时嫡值最小

B.体系越有序，焙值越小；越混乱，病值越大

C.与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的懒减小

D.2511.01x105pa时，2N2O5（g）=4NO2（g）+Ch（g）是嫌增反应

【变式2・2】下列说法不正确的是（）

A.Na与H2O的反应是嫡增的放热反应，该反应能自发进行

B.某吸热反应能自发进行，因此该反应是燧增反应

C.碳酸铉［（NH4）2CO3］在室温下就能自发地分解产生氨气是因为外界给予了能量

D.CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）是一个牖减小的反应

part.

VU分层训练

基础强化

1.下列关于自发过程的叙述正确的是（）

A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程

B.需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程

C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能

D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程

2.下列说法不正确的是（）

A.Na与HzO的反应是峭增的放热反应，该反应能自发进行

B.某吸热反应能自发进行，则该反应是埔增反应

C.碳酸囹(NH4)2CO3］在室温下就能自发地分解产生氨气是因为外界给予了能量

D.C0(g)+2H?(g)=CH30H⑴是一个燃减反应

3.下列叙述不正确的是()

A.混乱度减小的吸热反应一定不能自发进行

B.在温度、压强一定条件下，自发反应总是向△〃一RSV0的方向进行

C.碳酸氢钠加热可以分解，因为升高温度利于燧增的方向自发进行

D.水结冰的过程不能自发进行的原因是端减的过程，改变条件也不可能自发进行

4.下列内容与原因或结论不对应的是()

选项内容原因或结论

AHzO®变成H2O(1)该过程AV>0

B硝酸铉溶于水可自发进行因为AS>0

C一个反应的A，>0、A5<0该反应不能自发进行

Fh(g)+F2(g)2HF(g)的△〃=-271kJmoF^该反应在任何温度下均可

D

AS=8Jmo「K-i自发进行

5.实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将CO?转化为可利用的资源。目前工业I：有一种

方法是用C02来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)4-H2O(g),如图表

示该反应过程中能量(单位为kJ・mol「)的变化。下列关于该反应的说法正确的是()

反应过程

A.A”>。，AS>0B.A//>0,ASVO

C.A//<0,AS<0D.A//<0,AS>0

6.研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是()

A.\H<0、AS>0的反应在低温时不能自发进行

B.在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应的方向

C.反应CaCO3(s)=CaO(s)+CC)2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的△〃<()

D.高温下，反应MgCL(l)=Mg⑴+Cb(g)能自发进行，则其A">0、A5>0

7.灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制成的器皿放在0口、

1()0kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用(已知：在()□、10()kPa条件下白锡转化为灰

锡的反应熔变和燧变分别为凶=一2180.9Jmol，A5=-6.61Jmol,K*)()

A.会变成灰锡

B.不会变成灰锡

C.不能确定

D.升高温度才会变成灰锡

8.回答下列问题：

⑴催化剂在一定条件下可直接光催化分解CO2,发生反应：2CO2(g)=2CO(g)+02(g),该反应的

△H(填3或y,下同)0,A50,在低温下，该反应(填“能”或“不能”)自发进行。

(2)已知在100kPa、298K时石灰石分解反应CaCCh⑸=CaO(s)+CO2(g)的△〃>()、A*V>0o

①常温下，该反应(填“能''或"不能"，下同)自发进行.

②据本题反应数据分析，温度成为反应进行方向的决定因素。

(3)已知CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)4-SO2(g)+CO2(g)A//=218kJ-moF1,该反应能够自发进行的反应条

件是。

(4)某吸热反应能自发进行，则该反应的AS(填”/或y)0。

素养提升

1.反应：CH3OII⑴+NIb(g)=CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度下才能自发向右进行，若反应的|AH|=17

kJmol_1,该温度下lAH—TASlMUkJmoL,则下列选项正确的是()

A.A/7>0,NH-TbS9B.AH<0,A"-7As>0

C.A//>0,△"一TAS>0D.A/7<0,AH—TkS<0

2.汽车尾气(含烧类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催

化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，反应原理：2NO(g)+

2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),在298K、lOOkPa下，△"=-113kJmoL、AS=-145JMOLK」。下

列说法中错误的是()

A.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量

B.该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂

C.该反应常温下能自发进行，高温和催化剂只是加快反应的速率

D.汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒

3.地下水中的氮污染主要是由NO?引起的，人们对NO3的转化进行了长时间的研究，目前主要有物理方

法、化学方法和生物方法，其中化学方法主要包含活泼金属还原法和催化反硝化法。催化反硝化法是-

种经济可行的脱氮方法，其原理是在Pd/Cu双金属催化剂作用下，出将硝酸盐还原成氮气：2NO5+

5H2壁与42+2OH一+4比0。

⑴下列说法错误的是(填字母)。

A.氮肥NH4NO3溶于水的过程中端值增大

B.在酸性条件下，活泼金属与NO3■反应属于自发反应

C.Pd/Cu双金属催化剂是该反应是否能自发发生的决定因素

（2）已知：2N0Xaq）+5H2（g）42N2（g）+20H—网）+4比0（1）的A〃=akJmo「】，AS=/>Jmo「LK"〃、力均为正

值），该反应（填“能""不能''或"无法判断是否能”）自发进行。

专题2化学反应速率与化学平衡

第二单元化学反应的方向和限度

第1课时化学反应的方向

学习目标

1.知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焙变和病变有关。

2.能结合实验现象认识自发反应的概念。

3.能综合考虑反应的焰变和嫡变，据此判断简单反应的方向。

重点：化学反应方向的判断。

是点：用烙变和炳变综合判断化学反应的方向。

思维导图

part.

VO知识导学

一、自发过程和自发反应

1.自发过程

(1)定义：在一定条件下，不用借助于外力就可以自发进行的过程。

(2)判断下列反应在室温下能否自动进行，如能自动进行，请写出相应的化学方程式。

①水分解成氢气和氧气的反应：不能自动进行。

②氯气与漠化钾溶液的反应：Cl2+2KBr=2KCl+Br2o

③乙烯与滨单质的四氯化碳溶液的反应：CH2=CH2+Br2—>CH2Br—CH2Br0

④氮气和氧气生成一氧化氮的反应：不能自动进行。

(3)生活中的自发过程

①花香四溢；②酒香扩散(酒香不怕巷子深)；③食盐在水中溶解；

④石头在水中会自动沉底：⑤墨汁在水中扩散等。

2.自发反应

(1)概念：在一定条件下能自动进行的反应，我们称之为自发反应。一定条件指温度、光照、催化剂、

压强等条件。

(2)特点：具有方向性，即许多化学反应的正反应能自动进行，而其逆反应无法自动进行。

【名师点拨】

(1)自发反应也需要一定条件引发反应，•旦反应后即可自发进行。

(2)非自发反应在一定条件下也能发生。

(3)判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应的快慢尢关。

二、化学反应进行方向的判据

1.反应给变与反应方向

(1)下列反应在一定条件下都能自发进行，可能的原因是：均是放热反应，AHV0。

①C3Hx(g)+5O2(g)=3CCh(g)+4H2O⑴\H=~2217.5kJmol-1

②2Na(s)+C12(g)=2NaCKs)A//=-822kJ-moF1

③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O*)△〃=一I648.4kJ-moF1

-1

@H2(g)4-F2(g)=2HF(g)A9=-546.6kJ-mol

(2)实验探究自发反应的可能原因

①实验操作：向干燥的锥形瓶中加入约2()gNH4cl晶体。在一小木板上洒少晟水，将锥形瓶放在木板

上。再向其中加入约40g氢氧化狈晶体[Ba(OH)2-8H2O],用玻璃棒将固体充分混合均匀，静置。片刻后

拿起锥形瓶，观察实验现象。

②实验现象：锥形瓶和木板因水结冰粘在了一起。

③实验结论：该反应能自发进行，且为吸热反应。

(3)焰变与化学反应的方向

多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有很多吸热反应能自发进行，因此，反应焰变是与反应进

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

2.反应燧变与反应方向

(1)下列三个过程均吸热：

①硝酸筱的溶解：NH4NO3(S)=NH；(aq)+NO?(aq)

②碳酸钙的分解：CaCO3(s)=^=CaO(s)4-CO2(g)

③氯化镂晶体与氢氧化馍晶体的反应：2NH4Cl(s)4-Ba(OH)2-8H2O(s)==2NH3(g)+BaC12(s)+l()H2O(l)

这些反应能自发进行的可能原因：体系的混乱度增大。

⑵端

①墉是衡量一个体系混乱度的物理量。符号：S。

②特点：混乱度越大，体系越无序，体系的嫡值就越大。

③影响因素

a.同一物质：3(高温)>S(低温)；S(g)>5(l)>5(s)o

b.相同条件下的不同物质：分子结构越复杂，燃值越大。

c.S(混合物)〉S(纯净物)。

(3丁燧变

①定义：反应前后体系熠值的变化，符号：AS。

②嫡增或端减的判断

a.物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，ASM),是皤增大的过程。

b.气态物质物质的量增大的反应，通常△§>(),是炳增大的反应。

c.气态物质物质的量减小的反应，通常△$<(),是烯减小的反应。

(4)婚变与化学反应的方向

反应嫡变是与反应进行的方向有关的因素之",但不是决定反应能否自发进行的唯•因素。

3.焰变、婚变对反应方向的共同影响

(1)分析下列几种变化的方向性

变化能否自发焰变(△/；)燧变(△»

能

CO2(s)—>CO2(g)△/7>0△S>0

2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)能A/7<0A5<0

K(s)+HO(1)=K\aq)+OH(aq)+如(g)

2能△〃V0△S>0

Ag*(aq)+cr(aq)-AgCl(s)能A"VOA5<0

(2)仅利用△〃或A5的数值，都不能判断某反应是否自发，必须综合考虑反应的焰变(△//)和婚变(AS)的

大小。

①当AHVO,AS>0时，反应一定能自发进行。

②当△〃>(),ASVO时，反应一定不能自发进行。

③当AH>。、AS>0或A，V0、ASVO时，反应是否能自发进行与反应的温度有关

(3)化学反应的自发性的判断依据

在恒温、恒压，非体积功为0的情况下，综合考虑焰变和熠变，可以判断反应能否自发进行。

熠变△〃燧变ASbH-TbS的值反应能否自发进行

<0>0<0一定自发

>0<0>0一定非自发

<0<0低温时<0低温自发

>0>0高温时V0高温自发

04效果检测"*

1.请判断下列说法的正误(正确的打7”,错误的打“X”)

(1)在一定条件下，不用借助外力就能自发进行的过程是自发过程(v)

(2)自发过程不需任何条件就能发生(X)

(3)室温下冰变成水属于自发过程(J)

(4)能自发进行的反应，反应速率一定很大(X)

(5)放热反应一定能自发进行(X)

(6)6转化变为03时,炳减小(J)

(7)•篇增的反应一定能自发进行(X)

(8)合成氨反应：N2(g)4-3H2(g)2NH3(g)A/7<0,高温有利于其自发进行(X)

(9)由培判据和炳判据组合而成的复合判据，将更适合所有的过程(J)

2.向锥形瓶中加入约20gNH4。晶体，在一小木块上洒少量水，将锥形瓶放在木头上，再向其中加入约40

gBa(OH)2-8H2Oo用玻璃棒将固体充分混合均匀，静置。回答下列各问题：

⑴拿起木块时发现，证明该反应的NH0(填“〉”或

(2)写出反应的化学方程式：o该反应中有生成，可证明

△s0(填+'或y')o

(3)下列变化过程与该实验中的焰变和病变符号相同的是..

A.NH4NO3溶于水B.CaCCh的分解反应

C.NaOH溶于水D.甲烷的燃烧

答案：(1)锥形瓶“粘”在木块上>

(2)2NH4C14-Ba(OH)2-8H2O=BaCl2+2NH3t+10H2O气体>

⑶A、B

解析：(1)由图可以直接得出答案：锥形瓶“粘”在木块上。

(2)由方程式2NH4C1+Ba(OH)2-8H2O=BaCh+2NHSt+10H2O可知为固体生成气体的反应，所以AS〉。

(3)该实验中反应的特点为AH>0,AS>0,因此A、B符合，C、D中反应的AH<0。

3.已知一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非刍发过程，反之，亦然。

(1)已知2CO(g)CO2(g)+C(s).7=980K时，△，一TAS=0.当体系温度低于980K时，估计△，一

TAS(填“大于”“小于”或“等于"，下同)0；当体系温度高于980K时，估计△，-7As0。

(2)电子工业中清洗硅片上SiCh(s)的反应为SiO2(s)+4HF(g)=SiF4g)+2H2O(g)△”(298.15K)=-94.0kJmol

「、AS(298.15K)=-75.8Jmo「K」,设AH和AS不随温度而变化，则此反应自发进行的温度范围

是O

答案(1)小于大于(2)rvi240K

解析⑴C⑸+CO2(g)2co(g)的反应为吸热反应，△〃>(),则2co(g)CO2(g)+C(s)为放热反应，A〃

V0,且该反应AS<0,则当7<980K时，A，-7AS<0,7>980K时，A"一刀\S>0。

(2)由题给信息可知，要使反应能自发进行，应有△“一7ASV0,即一94.0kJmo「一八(一75.8xl0-3kj.mo「

..I94.0kJmol1

**0,则^<75.8x10'K240K。

part.

问题探究

A问题一自发过程和自发反应

【典例I】下列关于自发反应的叙述正确的是()

A.自发反应的逆过程在相同条件下也必定是自发的

B.铁在潮湿的空气中生锈属于非自发反应

C.自发过程可以是物理过程，不一定是自发反应，而自发反应一定是自发过程

D.自发反应与外界条件无关

答案C

【变式1-1】下列过程是非自发的是()

A.水由高处向低处流

B.室温下水结成冰

C.气体从高密度处向低密度处扩散

D.煤气的燃烧

答案B

解析自然界中水由高处向低处流，气体从高密度处向低密度处扩散、煤气的燃烧、室温下冰的融化都是自

发过程，其逆过程都是非自发的。

【变式1-2］过程自发性的作用是()

A.判断过程的方向

B.确定过程是否一定会发生

C.判断过程发生的速率

D.判断过程的热效应

答案A

A问题二化学反应方向的判断

【典例2】下列判断正确的是()

A.一定温度下，反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)能自发进行，该反应的A〃<0

B.反应4Fe⑸+3Ch(g)=2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应

C.反应N2(g)+3%(g)2N%(g)的△〃<(),A5>0

D.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的△”>()

答案A

解析A、B、D中反应均为燃减反应，且在一定温度下均能自发进行，根据A“-7AS<0可知，这三个反应

均属于放热反应，故A项正确，B、D项错误；C中反应为牖减反应，ASvO,C项错误。

【解题必备】

(1)复合判据

体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。判断反应的自发性必须综合考虑反应的烙

变和烯变。

①A7/-TASO反应能自发进行

②\H-TbS=O反应达到平衡状态

③反应不能自发进行

(2)对反应自发性的理解

①A77-TAS只能应用于温度、压强一定的条件下的化学反应，不能用于其他条件。

②过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。

③在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰的体系。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出

现相反的结果。如高温下石灰石分解，高温高压下石墨转化为金刚石，实现的先决条件是要向体系中输入能

量，该过程本质仍然是非直发的。

④反应的自发性也受外界条件的影响。如常温下石灰石分解是非自发的，但在1273K时，这一反应是

自发的。

【变式2-1］下列对牖的理解错误的是（）

A.同种物质气态时嫡值最大，固态时端值最小

B.体系越有序，端值越小；越混乱，燧值越大

C.与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的燧减小

D.25□、l.（）lx|（）5pa时，2N2O5（g）==4NO2（g）+O2（g）是燧增反应

答案C

解析C项，体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过程为爆增过程，错误。

【变式2・2】下列说法不正确的是（）

A.Na与H2O的反应是嫡增的放热反应，该反应能自发进行

B.某吸热反应能自发进行，因此该反应是烯增反应

C.碳酸铉KNH4）2CO3］在室温下就能自发地分解产生氨气是因为外界给予了能量

D.CO（g）+2H2（g）=CH30H（1）是一个病减小的反应

答案：C

解析：Na与水的反应是固体与液体反应生成气体，为爆增的反应，AS>0,在反应中钠会熔化成一个闪亮的

小球四处游动，且发出嘶嘶的声音，此反应为放热反应，则AHC0,故AH—TASV0,该反应能自发进行，

A项正确；B项，该反应是吸热反应，AH>0,要能自发进行AH-TAS<0,该反应一定是嫡增反应，B正确；

碳酸核自发分解，是因为氨气的生成而使;®增大，C错误；CO（g）+2H2（g）=CH30H（1）反应后气体分子数减

小，所以是一个焙减小的反应，D正确。

part.

VU分层训练

1.下列关于自发过程的叙述正确的是（）

A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程

B.需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程

C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能

D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程

答案C

解析在一定条件卜，不用借助外力即可自发进行的过程为自发过程，所以自发过程也需要特定的条件，A、

B项错误；可逆反应在不同的条件下，可以向不同方向自发进行，C项正确；改变条件，可以使某些非自发

过程转变为自发过程，D项错误。

2.下列说法不正确的是（）

A.Na与HzO的反应是嫡增的放热反应，该反应能自发进行

B.某吸热反应能自发进行，则该反应是埔增反应

C.碳酸囹(NHRCQ］在室温下就能自发地分解产生氨气是因为外界给予了能量

D.C0(g)+2H?(g)=CH30H⑴是一个燃减反应

答案C

解析Na与水反应生成lbA5>0,此反应为放热反应，则△〃<(),故A〃-7AS<0,该反应能自发进行，A

项正确：吸热反应△〃>(),能自发进行必须满足△〃一TASvO,所以AS>0,B项正确；碳酸铉在室温下自发

分解产生氨气，是因为该反应的A5>0,C项错误；反应CO值)+2H2(g)==CH30H(1)为气体分子数减小的反

应，该反应是一个端减反应，D项正确。

3.下列叙述不正确的是()

A.混乱度减小的吸热反应一定不能自发进行

B.在温度、压强一定条件下，自发反应总是向A"-7ASV0的方向进行

C.碳酸氢钠加热可以分解，因为升高温度利于嫡增的方向自发进行

D.水结冰的过程不能自发进行的原因是燧减的过程，改变条件也不可能自发进行

答案D

解析混乱度减小的吸热反应是△$<()、A/7>0的反应，该反应的7AS>0,一定不能自发进行，故A正

确；自发反应有向△〃一TASVO的方向进行的趋势，故B正确；碳酸氢钠加热可以分解，即升高温度反应

能自发进行，由于该反应生成的气体增多，AA0,所以升高温度利于燃增的方向自发进行，故C正确；水

结冰的过程是燧减的放热过程，通常情况下不能自发进行，但降温时该过程能自发进行，故D错误。

4.下列内容与原因或结论不对应的是()

选项内容原因或结论

该过程

A比0值)变成H2O(1)AS>0

B硝酸铉溶于水可自发进行因为A5>0

C一个反应的A，>0、A5<0该反应不能自发进行

H2(g)+F2(g)2HF(g)的A^=-271kJmoL、该反应在任何温度下均可

D

AS=8Jmor'K-1自发进行

答案A

解析比0值)变成H2。。)，体系混乱度减小，则AS<(),A错误；常温下硝酸钱溶于水是一个能自发进行的

吸热过程，硝酸铁溶解生成自由移动的离子，是烯增大的过程，A5>0,B正确；一个反应的A〃>0、AS<0,

则△〃一TAS>0,所以该反应不能自发进行，C正确；A"=-271kJmoL,凶=8Jmo「KjtA^-7AS<0

的反应可自发进行可知，该反应在任何温度卜.都能自发进行，D正确。

5.实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将CCh转化为可利用的资源。目前工业上有一种

方法是用CO?来生产燃料甲醉。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH30H(g)+%O(g),如图表

示该反应过程中能量(单位为kJ-mo「)的变化。下列关于该反应的说法正确的是()

CO2(g)4-3H2(gr^

CH3OH(g)+H2O(g)

°反应过程

A.A〃>0,A5>0B.A//>0,A5<0

C.A//<0,ASVOD.AHVO,AS>0

答案C

解析根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，A〃V0;该反

应发生后气体的物质的量减小，ASVO。

6.研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是()

A.A"<0、A5>0的反应在低温时不能自发进行

B.在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应的方向

C.反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的△”<()

D.高温下,反应MgCb(l)=Mg⑴+C12(g)能自发进行，则其△〃>()、A5>()

答案D

解析对于△〃<()、八乔。的反应，任何温度下都有△"-TAS'vO,即在任何温度下反应均能自发进行，A项

错误；催化剂只能改变反应速率，不改变反应的方向，B项错误；反应CaCOKs)==Ca(Xs)+CO2(g)的△•S'X),

由于在室温下不能自发进行，所以此时即该反应的A，〉。，C项错误；反应MgC12(1)==Mg⑴

+Cb(g)的&A0,高温下该反应能自发进行，则A〃>0,D项正确。

7.灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制成的器m.放在0口、

10()kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用(已知：在()□、10()kPa条件下白锡转化为灰

锡的反应熔变和燧变分别为凶=一2180.9JmoC,A5=-6.61Jmol'-K')()

A.会变成灰锡

B.不会变成灰锡

C.不能确定

D.升高温度才会变成灰锡

答案A

解析在0口、lOOkPa条件下，白锡会不会变为灰锡的问题即为求算反应：白锡―灰锡的值的问

题。A"—H=-2180.9Jmol「-273Kx(-6.61Jmor,K-,)=-376.37Jmor^O,因此在该条件下白锡会变

为灰锡。

8.回答下列问题：

⑴催化剂在一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)，该反应的

△H(填仁”或“v"，下同)0,AS0,在低温下，该反应(填“能”或“不能”)自发进行。

(2)已知在lOOkPa、29XK时石灰石分解反应CrO3(s)=CAO(4+rC2(g)的A.V>Ort

①常温下，该反应(填“能”或“不能"，下同)自发进行。

②据本题反应数据分析，温度成为反应进行方向的决定因素。

⑶已知CaSO«s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+82(g)A//=218kJ-moF1,该反应能够自发进行的反应条

件是