选择性化学讲义2.3化学反应的方向

2.3化学反应的方向（精讲）思维导图思维导图常见考点常见考点考点一自发与非自发过程【例1】下列不属于自发进行的变化是()A．红墨水加到清水使整杯水变红 B．冰在室温下融化成水C．NaHCO3转化为Na2CO3 D．铁器在潮湿的空气中生锈【答案】C【解析】A．红墨水浓度大于水，微粒向浓度低的方向分散是自发进行的物理变化，故A不符合题意；B．冰的熔点为0℃，水常温是液体，冰在室温下融化成水，是自发进行的物理变化，故B不符合题意；C．NaHCO3转化为Na2CO3是需要一定条件或试剂实现转化，变化过程不是自发进行的变化，故C符合题意；D．铁在潮湿的空气中生锈是发生了电化腐蚀，发生了吸氧腐蚀，是自发进行的变化，故D不符合题意；答案选C。【一隅三反】1．下列关于化学反应方向的说法正确的是A．凡是放热反应都是自发反应 B．凡是熵增大的反应都是自发反应C．凡是吸热反应都不是自发反应 D．反应是否自发，不只与反应热有关【答案】D【解析】A.判断反应的自发性不能只根据焓变，要用熵变和焓变的复合判据，A项错误；B.判断反应的自发性不能只根据熵变，要用熵变和焓变的复合判据，B项错误；C.由分析可知，吸热反应也有可能是自发反应，C项错误；D.反应是否自发，不只与反应热有关，还与熵变有关，D项正确；答案选D。2．下列说法不正确的是（）A．铁生锈和氢气燃烧均为自发放热过程B．冰融化的过程中,熵值增大C．无热效应的自发过程是不存在的D．同一物质固态时熵值最小【答案】C【解析】A.铁生锈、氢气燃烧均是常温下自发的放热反应，故A正确；B.冰融化过程，分子混乱度增大，熵值增加，故B正确；C.水向低处流是自发过程，无热效应，故C错误；D.同一物质，固态时混乱度最小，熵值最小，故D正确；故答案选C。3．下列过程是非自发过程的是A．水由高处向低处流 B．天然气的燃烧C．整齐火柴的散落 D．室温下水结成冰【答案】D【解析】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正确；B．天然气燃烧生成二氧化碳和水，反应放热△H＜0，CH4+2O2→CO2+2H2O，△S＜0，△HT△S＜0属于自发进行的过程，故B正确；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正确；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错误；故答案为D。考点二熵判据【例21】（2022·浙江温州·高二期末）下列与熵有关的叙述中不正确的是A．粒子无规则排列程度越大，体系的熵越大B．自发进行的化学反应都是熵增的过程C．绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行D．【答案】B【解析】A．熵是衡量体系混乱度的物理量，粒子无规则排列程度越大，混乱度越大，熵越大，A正确；B．反应倾向于向熵增方向进行，只要满足吉布斯自由能小于零，如放热反应，熵减也可能满足吉布斯自由能小于零，反应自发进行，B错误；C．反应倾向于向熵增方向进行，故绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行，C正确；D．相同状况下的不同分子原子数越多越乱，乙烷中原子数多，混乱度大，熵大，D正确；故选B。【例22】在相同的温度和压强下，下列关于物质熵的大小排序正确的是A．B．C．D．【答案】A【解析】A．同分异构体中，支链越多，熵越小，，故A正确；B．气体物质的量越多，熵越大，，故B错误；C．硫酸钠晶体含有结晶水，相对分子质量大，所以，故C错误；D．相同物质的量的物质，S(g)>S(l)>S(s)，所以，故D错误；选A。【一隅三反】1．（2022·江苏淮安·高二期中）下列过程是吸热，同时体系的混乱度增大的是A．Fe(s)→Fe(g)B．C(g)＋O2(g)=CO2(g)C．CaO(s)＋CO2(g)=CaCO3(s)D．NaOH(s)=Na＋(aq)＋OH(aq)【答案】A【解析】A．同种物质的熵值气体＞液体＞固体，Fe（s）→Fe（g），物质由固体到气体变化，需要吸收热量，体现混乱度增大，属于熵增大的过程，A项正确；B．C(g)＋O2(g)=CO2(g)，该反应为化合反应，形成化学键的过程要放出热量，反应前后气体的体积减小，为熵减小的过程，体系混乱程度减小，B项错误；C．CaO(s)＋CO2(g)=CaCO3(s)，该反应为化合反应，是一个放热反应，C项错误；D．氢氧化钠固体溶解属于放热过程，第一步电离过程为吸热过程，第二步形成水合离子的过程为放热，由于第二步放出的热量更多，所以氢氧化钠溶于水的过程为放热过程，形成离子的过程混乱度增大，属于熵增大的过程，D项错误；故答案选：A。2．（2021·河北保定·高二期中）下列反应在一定条件下能自发进行且为熵减反应的是A．B．C．D．【答案】A【解析】A．为化合反应、通常为放热反应，且气体转变成固体为熵减反应，较低温度下可实现，属于自发反应，A符合；B．为熵增反应，B不符合；C．为熵增反应，C不符合；D．为熵增反应，D不符合；答案选A。考点三判断化学反应进行的方程【例31】（2022·福建·莆田华侨中学高二期中）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【解析】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。【例32】（2022·浙江丽水·高二开学考试）下列反应在任何温度下均能自发进行的是A．2C(s)+O2(g)2CO(g)

ΔH＜0B．2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(S)

ΔH＜0C．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

ΔH＜0D．2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(1)

ΔH＞0【答案】A【解析】A．2C(s)+O2(g)2CO(g)

ΔH＜0的正反应是气体分子数增大的放热反应，即ΔH＜0，ΔS＞0，则在任何温度下ΔG=ΔHTΔS＜0，故反应在任何温度下均能自发进行，A符合题意；B．2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(S)ΔH＜0的正反应是气体分子数减少的放热反应，ΔH＜0，ΔS＜0，在低温下ΔG=ΔHTΔS＜0，可自发进行，在高温下ΔG=ΔHTΔS＞0，反应不能自发进行，B不符合题意；C．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH＜0的正反应是气体分子数减少的放热反应，ΔH＜0，ΔS＜0，在低温下ΔG=ΔHTΔS＜0，可自发进行，在高温下ΔG=ΔHTΔS＞0，反应不能自发进行，C不符合题意；D．2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(1)ΔH＞0的正反应是气体分子数增大的吸热反应，ΔH＞0，ΔS＞0，在高温下ΔG=ΔHTΔS＜0，可自发进行，在低温下ΔG=ΔHTΔS＞0，反应不能自发进行，D不符合题意；故合理选项是A。【一隅三反】1．（2022·河南南阳·高二期末）下列有关化学反应方向及判据的说法中不正确的是A．ΔH<0、ΔS>0的反应在任何温度下都能自发进行B．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)

ΔH=+185.57kJ·mol1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C．焓变和熵变都与反应的自发性有关，但焓变或熵变不可以单独作为反应自发性的判据D．自发反应就是能较快进行的反应，非自发反应就是无法进行的反应【答案】D【解析】A．ΔH＜0、ΔS>0，则ΔHTΔS＜0，在任何温度下反应都能自发进行，故A正确；B．该反应的ΔH>0，ΔS>0才可能自发进行，因此NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.57kJ·mol1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，故B正确；C．焓变和熵变都与反应的自发性有关，但焓变或熵变不可以单独作为反应自发性的判据，应综合焓变和熵变判断反应的自发性，故C正确；D．反应能否自发进行与反应的速率大小无关，有些反应能自发进行，但反应速率很小，如金属的腐蚀，非自发反应在一定条件下可进行，故D错误；故答案选D。2．（2022·广西钦州·高二期末）下列说法正确的是A．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行B．非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应C．相同物质的量的同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大D．反应在室温下可自发进行，则该反应的【答案】D【解析】A．恒温恒压下，且的反应在任何条件下均有，则且的反应一定能自发进行，A项错误；B．非自发的反应，改变条件，不会改变结果，则通过改变条件不能使其成为自发反应，B项错误；C．同一种物质的熵：气态>液态>固态，即相同物质的量的同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小，C项错误；D．反应的，在室温下可自发进行，则，即该反应的，D项正确；答案选D。3．（2022·浙江湖州·高二期末）在催化剂作用下，可使汽车尾气中的跟发生反应：，下列关于该反应说法正确的是A．该反应B．该反应C．该反应在低温下更易进行D．已知该反应K值很大，由此可推测该反应即使没有催化剂反应速率也很快【答案】C【解析】A．该反应是一个气体体积减小的放热反应，反应，故A错误；B．该反应是一个气体体积减小的放热反应，反应，故B错误；C．该反应是一个气体体积减小的放热反应，反应，低温条件下，能自发进行，故C正确；D．催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，化学平衡常数大只能说明反应的程度大，不能说明反应的反应速率快慢，则无法判断即没有催化剂时，该反应的反应速率快慢，故D错误；故选C。4．（2021·吉林·抚松县第一中学高二阶段练习）下列说法正确的是A．焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据B．室温下不能自发进行，说明该反应的C．反应常温能自发进行，是因为该反应焓效应大于熵效应D．在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化