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1、学习必备欢迎下载第四节化学反应进行的方向一、自发过程与自发反应1自发过程(1)含义：在一定条件下，不用借助于外力就可以自动进行的过程。(2)特点：体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。2自发反应在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度。二、化学反应进行方向的判据1焓判据 (能量判据 ) 放热反应过程中体系能量降低，因此具有向最低能量状态进行的倾向，科学家提出用焓变(能量变化 )来判断反应进行的方向，这就是焓判据(能量判据 )。2熵判据(1)熵：用来度量体系混乱程度的物理量。熵值越大， 混乱程度越大。 符号为
2、 S。 单位：J mol1 K1。(2)熵值大小的比较：同一种物质在不同状态时的熵值大小为S(g)S(l)S(s)。(3)熵增原理：在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变(符号 S)大于零。(4)熵判据：用熵变来判断反应进行的方向。3复合判据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。综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，将更适合于所有的过程，只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。知识点一自发过程与自发反应1下列过程是非自发的是() A水由高处向低处流B天然气的燃烧C铁在潮湿的空气中生锈D水在室温下结冰答案D 解析自然界中水由高处向低处
3、流、天然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、冰在室温下融化，都是自发过程，其逆过程都是非自发过程。2实验证明，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惟一判据答案C 解析多数能自发进行的反应都是放热反应，但并不是所有能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，但不是惟一因素。知识点二化学反应进行方向的判据精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -
4、 - - - - -第 1 页，共 4 页学习必备欢迎下载3碳酸铵 (NH4)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。4摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的熵。试比较下列两组物质摩尔熵的大小顺序。(1)相同条件下的气态甲醇、乙醇、丙醇。(2)气态苯、液态苯、固态苯。答案(1)S
5、(气态甲醇 )S (气态乙醇 )S(液态苯 )S(固态苯 ) 解析一般来讲，组成物质的原子种类相同时，一个分子中的原子数目越多，其混乱度就越大， 熵值也越大； 对于同一种物质，S(g)S(l) S(s)。根据以上的规律可知，对于 (1)，S(气态甲醇 )S(气态乙醇 )S(液态苯 )S(固态苯 )。1对于化学反应方向的判断，下列说法中正确的是() A温度、压强一定时，放热的熵减小的反应一定能自发进行B温度、压强一定时，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向C反应焓变是决定反应能否进行的惟一因素D固体的溶解过程与熵变无关答案B 解析化学反应的方向由焓变和熵变共同决定，不能仅用焓变或熵变判断反应
6、的方向。2下列说法错误的是() ANH4NO3溶于水是自发过程B同一种物质气态时熵值最大，液态时次之，而固态时最小C借助于外力能自发进行的过程，其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态D由能量判据 (以焓变为基础 )和熵判据组合而成的复合判据，更适合于所有的过程答案C 3下列对熵的理解不正确的是() A同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小B体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大C与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小D25、 1.01105 Pa 时， 2N2O5(g)=4NO2(g) O2(g)是熵增的反应答案C 解析体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过程为熵增过程，故C 错误
7、。4. 在图中 A、B 两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开(如图所示 )，两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是() A此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向进行的变化过程，即熵增大的过程B此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出C此过程从有序到无序，混乱度增大D此过程是自发可逆的答案D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页学习必备欢迎下载解析根据题意 H0， S0，由 HT S推知该过程能自发进行，气体扩散为熵增过程，而其逆过程
8、不能自发进行。5下列关于自发过程的叙述中，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需要加热才能够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进行的可能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 6以下自发反应能用 H 判据来解释的是() A硝酸铵自发地溶于水B2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g) H 156.7 kJmol1C(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g) H 74.9 kJmol1D2H2(g) O2(g)=2H2O(l) H 285.8 kJmol1答案D 7汽车尾气 (含烃类、 CO、NO
9、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 298 K、100 kPa 下， H 113 kJ mol1、 S 145 J mol1 K1。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答案B 解析该反应是放热反应，反应物总能量高于生成物的总能量，A 项正确；常
10、温下， HT S 113 kJ mol1298 K145 J mol1 K1 103 kJ/J0，故常温下该反应可自发进行，高温和催化剂只是加快反应速率，B 项错误， C 项正确； CO 和 NO 均会与血红蛋白结合而使人中毒。8已知， 一个可逆反应， 若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之， 亦然。(1)已知 2CO(g)CO2(g)C(s)， T980 K 时 HT S0。当体系温度低于980 K 时，估计 HT S _0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；当体系温度高于980 K 时，估计 HT S _0。(2) 电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为SiO2(s)
11、 4HF(g)=SiF4(g) 2H2O(g) H(298.15 K) 94.0 kJmol1 S(298.15 K) 75.8 J mol1 K1， 设 H 和 S不随温度而变化，则此反应自发进行的温度是_ 。答案(1)小于大于(2)小于 1 240 K 解析(1)C(s)CO2(g)2CO(g)的反应为吸热反应， H0，则2CO(g)CO2(g)C(s)为放热反应， H 0，且该反应 S0，则当 T980 K 时， HT S0，T980 K 时， HT S0。(2)由题给信息， 要使反应能自发进行，须有 H T S0， 即 94.0 kJmol1 T75.8 J/(molK) 103 kJ
12、/J0 则 T94.0 kJmol175.8 J/ mol K 103kJ/J1.24103 K。9在 298 K 时，下列反应的 H 依次为：C2H5OH(l) 3O2(g)2CO2(g)3H2O(l) H1 1 366.8 kJ mol1C(石墨 )O2(g)CO2(g) H2 393.5 kJ mol1H2(g)1/2O2H2O(l) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页学习必备欢迎下载 H3 285.8 kJ mol1乙醇 (C2H5OH)、氢气、 石墨和氧气的熵值分别为：161.0 Jmol1 K1、130.
13、6 J mol1 K1、5.74 Jmol1 K1、205.3 J mol1 K1，则 298 K 时，由单质生成1 mol 乙醇的 H、 S及 HT S分别为多少？答案 H 277.6 kJ mol1 S 344.93 J/(molK) HTS 174.8 kJmol1解析 H 2 H23 H3H12(393.5 kJmol1)3(285.8 kJ mol1)(1 366.8 kJmol1) 277.6 kJmol1 S161.0 Jmol1 K1 3 130.6 J mol1 K1 25.74 J mol1 K1 1/2205.3 Jmol1 K1 344.93 J mol1 K1 HT S 277.6 kJmol1298 K (344.93103 kJ mol1 K1) 174.8 kJmol1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页