第06讲化学反应的方向（含答案）【暑假自学课】2024年新高二化学暑假提升精品讲义（人教版2019）

这是一份第06讲化学反应的方向（含答案）【暑假自学课】2024年新高二化学暑假提升精品讲义（人教版2019），文件包含第06讲化学反应的方向原卷版docx、第06讲化学反应的方向解析版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共23页， 欢迎下载使用。

以上这些变化，均不需外界条件可自发进行。
一、自发过程和自发反应
1．不能认为自发反应都是不需要任何条件就能发生的，自发反应的“一定的条件”，可以是一定的温度和压强，可以是“点燃、光照、加热、高温”等给反应物提供能量的条件，“外界帮助”指通电、放电等，如氢气的燃烧是自发的通过需点燃才能发生；也不能认为非自发反应在任何条件下都是不能发生的，如NaCl在通电条件可分解生成Na和Cl2。
2．不能认为自发反应应用普通，非自发反应没有应用价值。将电能、热能转化为化学能的许多非自发反应是制备物质的重要反应，如电解法去冶炼钠、镁、铝和制取氯气等。
3．反应能否自发进行与反应速率无关。
以下反应均可自发进行，这是为什么？
H2(g)＋F2(g)＝2HF(g) ΔH＝－546.6 kJ·ml－1 2K(s)＋2H2O(l)＝2KOH(aq)＋H2(g) ΔH＝－393.62 kJ·ml－1 4Fe(s)＋3O2(g)＝2Fe2O3(s) ΔH＝－1 648.4 kJ·ml－1。
放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向，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)。
那么，对于吸热反应能否自发进行？
以下两反应，也能自发进行：
2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋109.8 kJ·ml－1
NaHCO3(s)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝＋31.4 kJ·ml－1。
二、焓变与反应的方向
1．多数放热反应可以自发进行。
2．有些吸热反应也可以自发进行。
部分反应不具有自发性，如2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)、H2(g)＋MgO(s)＝Mg(s)＋H2O(l)等，CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)在常温下不能发生，但在高温下可自发进行。
故只用焓判据判断反应是否自发不全面。
为什么有些吸热过程也能自发进行？
以上过程，以自发进行，都是从混乱度小(有序)向混乱度大(无序)的方向进行。
对于反应如2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)、NaHCO3(s)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)，也是伴随着体系混乱度的增大。
这个混乱度科学家命名为“熵”。
三、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：体系的混乱程度越大，体系的熵值就越大。
②同一物质的熵值：S(g)＞S(l)＞S(s)，同一条件下，不同物质的熵值不同。
3．熵判据
体系有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向转变的倾向，因此可用熵变来判断反应进行的方向——许多熵增的反应是自发的，如2KClO3eq \(=====,\s\up7(MnO2),\s\d5(△))2KCl＋3O2↑、CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑等。
有些熵减的反应也可以自发进行，如：Ca(OH)2(aq)＋CO2(g)＝CaCO3(s)＋H2O(l)、NH3(g)＋HCl(g)＝NH4Cl(s)。
故只用熵判据判断反应是否自发不全面。我们可以用焓变和熵变来综合判断。
四．自由能与化学反应的方向
1．自由能变化
符号为ΔG，单位为kJ·ml－1。
2．自由能变化与焓变、熵变的关系
ΔG＝ΔH－TΔS。ΔG不仅与焓变、熵变有关，还与温度有关。
3．反应方向与自由能的关系
1．焓判据：放热过程中体系能量降低，ΔH0)的方向转变的倾向。
3．复合判据
（1）判据

（2）温度对反应方向的影响
考点一：自发过程与自发反应
1．（23-24高二上·甘肃武威·期中）化学与生活息息相关。下列不属于自发进行的变化是
A．墨汁加到清水中使整杯水变黑
B．水在0℃以下结为冰
C．石灰石转化为生石灰
D．铁器在潮湿的空气中生锈
【答案】C
【解析】A．墨汁浓度大于水，微粒向浓度低的方向分散是自发进行的物理变化，A不符合题意；
B．水的凝固点为0℃，水在常温下是液体，冰在室温下融化成水，是自发进行的物理变化，B不符合题意；
C．石灰石转化为生石灰需要在高温条件下进行，该变化过程不是自发进行的，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，D不符合题意。
故选C。
2．（23-24高二上·全国·期中）下列反应属于非自发反应的是
A．钠与水反应B．氢气在氧气中燃烧生成水
C．水分解变成氢气和氧气D．氨气和氯化氢相遇变成氯化铵
【答案】C
【解析】A．钠与水在常温下能够发生反应，A错误；
B．虽然需要点燃或加热，但反应一旦发生，就能自发地进行下去，B错误；
C．水分解变成氢气和氧气需要持续不断的通电，所以水分解变成氢气和氧气是非自发的反应，C正确；
D．氨气与氯化氢相遇变成氯化铵，在常温条件下能够发生，D错误；
故选C。
3．（22-23高二下·上海嘉定·期中）下列过程属非自发的是
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．加热铁棒一端，热量传向另一端
【答案】B
【解析】A．水由高处向低处流势能减小，自发进行，A不符合题意；
B．水结成冰这个变化，虽然是放热的，但是同时也是熵减的，因此必须在某一温度（0°C）以下才能自发进行，室温下不能自发进行，B符合题意；
C．气体从高密度处向低密度处扩散是自发过程，C不符合题意；
D．加热铁棒一端，热量传向另一端是自发过程，D不符合题意；
故选B。
4．（22-23高二上·河南·期中）下列反应或过程没有自发性的是
A．高温下，煅烧石灰石B．常温下，水分解成氢气与氧气
C．双氧水在催化作用下分解D．常温下，冰融化为水
【答案】B
【解析】A．煅烧石灰水的反应是一个熵增焓增的反应，高温下可自发进行，A不符合题意；
B．水分解成氢气与氧气的反应不能自发进行，在外接电源的作用下电解，B项符合题意；
C．双氧水在催化作用下自发分解，C不符合题意；
D．常温下，冰融化为水为自发过程，D不符合题意；
故选B。
5．（23-24高二上·四川成都·阶段练习）以下过程在常温下都可以自发进行，可利用焓判据来解释的是
A．2N2O5(g)=4N2O4(g)+O2(g) ΔH=+56.7kJ·ml-1
B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·ml-1
C．硝酸铵自发地溶于水
D．湿衣服经过晾晒变干
【答案】B
【解析】A．反应的△H＞0，△S＞0，反应在常温下能自发进行，则只能用熵判据分析，故A错误；
B．反应是放热反应，且熵值减小，反应在常温下可以自发进行，则焓变影响为主，即可用焓判据分析解释，故B正确；
C．硝酸铵的溶解过程是熵增过程，并且吸热，不能用焓判据分析解释，故C错误；
D．水由液态变为气态，是熵增的过程，过程吸热，不能用焓判据解释，故D错误；
故选：B。
考点二：化学反应进行方向的判据
6．（23-24高二下·安徽·阶段练习）冰天雪地也是金山银山。习近平总书记高度重视冰雪事业发展，多次作出重要论述和重大部署。下列有关说法错误的是
A． ，
B．冰雪资源中只含有水分子，没有其他物质
C．冰雪资源可以与其他资源融合，用于开发新能源
D．合理利用冰雪资源有利于可持续发展
【答案】B
【解析】A．该过程是放热过程，，且为混乱度减小过程，，A正确；
B．冰雪资源中除了含有水分子外，还含有空气中的灰尘颗粒、二氧化碳等，B错误；
C．冰雪资源可以与其他资源融合，用于开发新能源，C正确；
D．合理利用冰雪资源有利于可持续发展，D正确；
故选B。
7．（23-24高二下·广东深圳·阶段练习）下列诗句描述的场景，属于的化学变化的是
A．滴水成冰三九天，寒流袭卷盖方圆B．天街小雨润如酥，草色遥看近却无
C．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干D．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲
【答案】C
【解析】A．滴水成冰三九天，寒流袭卷盖方圆，是物理变化，故A错误；
B．天街小雨润如酥，草色遥看近却无 ，没有新物质生成，不涉及化学变化，故B错误；
C．蜡炬成灰过程中有新物质二氧化碳等生成，属于化学变化，，故C正确；
D．.烈火焚烧过程中有新物质生成，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，属于化学变化，，故D错误；
故答案为C。
8．（23-24高二下·江苏徐州·阶段练习）已知“凡气体分子总数增加的反应都是熵增大的反应”。下列反应在任何温度下都不自发进行的是
A．2O3(g)=3O2(g) H0
C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H0
【答案】B
【解析】A．该反应的H0，则根据G=H-T•S可知，任何温度下都能满足H-T•S0，根据方程式可知S0，反应不能自发进行，B符合题意；
C．该反应的H0，较低温度有利于反应自发进行
【答案】C
【解析】A．任何能使焓减小的过程不一定能自发进行，若是在高温下的熵减反应，不能自发进行，故A错误；
B．化学反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当△G=△H－T•△S＜0时，反应能自发进行，故B错误；
C．当△H＜0，△S＞0时，△G=△H－T•△S＜0，一定能自发进行，故C正确；
D．△H＞0，△S＞0，取决于反应的温度，较高温度有利于反应自发进行，故D错误；
故选C。
10．（23-24高二上·广西桂林·期中）下列对熵的理解错误的是
A．等质量的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．从焓判据来看，△H