41 化学反应进行的方向-高考全攻略之备战2018年高考化学考点一遍过最新修正版

1．自发过程（1）含义在一定条件下，不需要借助外力就可以自动进行的过程。

（2）特点①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)；②在密闭条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向(无序体系更加稳定)。

2．化学反应方向的判据（1）焓判据放热反应过程中体系能量降低，ΔH<0，具有自发进行的倾向。

但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变判断反应进行的方向有一定的局限性。

（2）熵判据①熵：衡量体系混乱程度的物理量，符号为S，单位为J·mol−1·K−1。

②熵的大小：同种物质，三种聚集状态下，熵值由大到小的顺序为S(g)>S(l)>S(s)。

③熵判据：体系的混乱度增加，ΔS>0，反应有自发进行的倾向。

但有些熵减的过程也能自发进行，故只用熵变来判断反应进行的方向也不全面。

（3）复合判据——自由能变化判据在温度、压强一定的条件下，化学反应进行的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，因此，把焓变和熵变判据结合起来组成的复合判据即自由能变化ΔG，更适合于所有过程的判断。

ΔG=ΔH−TΔS（T为开尔文温度），ΔG的正、负决定着反应的自发与否。

①ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。

②ΔH－TΔS＝0，反应达到平衡状态。

③ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。

考向化学反应方向的判定典例1在25 ℃、1.01×105Pa下，反应2N 2O5(g)4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.7 kJ·mol−1能自发进行的合理解释是A．该反应是分解反应B．该反应的熵增效应大于焓变效应C．该反应是熵减反应D．该反应是放热反应【答案】B1．已知反应2CO(g)2C(s)+O 2(g)的ΔH为正值，ΔS为负值，设ΔH和ΔS不随温度的改变而改变。

则下列说法中，正确的是A．低温下是自发变化B．高温下是自发变化C．低温下是非自发变化，高温下是自发变化D．任何温度下是非自发变化焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响1．下列说法正确的是A ．自发进行的反应一定是放热反应B ．非自发进行的反应一定是吸热反应C ．自发进行的反应一定能发生D ．有些吸热反应也能自发进行 2．能用能量判据判断下列过程的方向的是 A ．水总是自发地由高处往低处流B ．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行C ．有序排列的火柴散落时成为无序排列D ．多次洗牌后，扑克牌无序排列的几率增大3．已知反应Te(s)＋H 2(g)===H 2Te(g)的ΔH 为正值，ΔS 为负值，设ΔH 与ΔS 不随温度而变，下列说法中正确的是A ．低温下是自发反应B ．高温下是自发反应C ．低温下是非自发反应，高温下是自发反应D ．任何温度下都是非自发变化4．分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是 A ．2N 2(g)＋O 2(g)===2N 2O(g) ΔH ＝＋163 kJ·mol －1 B ．Ag(s)＋12Cl 2(g)===AgCl(s) ΔH ＝－127 kJ·mol －1C ．HgO(s)===Hg(l)＋12O 2(g) ΔH ＝＋91 kJ·mol －1 D ．H 2O 2(l)===12O 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－98 kJ·mol －1 5．下列反应中，一定不能自发进行的是A ．2KClO 3(s)===2KCl(s)＋3O 2(g) ΔH ＝－78.03 kJ·mol －1 ΔS ＝1 110 J·mol －1·K －1B ．CO(g)===C(石墨)＋12O 2(g) ΔH ＝110.5 kJ·mol －1 ΔS ＝－89.36 J·mol －1·K －1C ．4Fe(OH)2(s)＋2H 2O(l)＋O 2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH ＝－444.3 kJ·mol －1 ΔS ＝－280.1 J·mol －1·K －1D ．NH 4HCO 3(s)＋CH 3COOH(aq)===CO 2(g)＋CH 3COONH 4(aq)＋H 2O(l) ΔH ＝37.30 kJ·mol －1 ΔS ＝184.05 J·mol －1·K －1 6．已知：(NH 4)2CO 3(s)NH 4HCO 3(s)+NH 3(g) ΔH=+74.9 kJ· mol −1，下列说法中正确的是A ．该反应中熵变、焓变皆大于0B ．该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行C ．碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行D ．能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应 7．下列说法不正确的是A ．Na 与H 2O 的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行B ．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应C ．FeCl 3和MnO 2均可加快H 2O 2分解，同等条件下两者对H 2O 2分解速率的改变相同D ．2NO(g)+2CO(g)N 2(g)+2CO 2(g)常温下能自发进行，说明该反应的ΔH<0学@科网8．选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术是一种成熟的NO x 控制处理方法。

这种方法是指在有氧条件下且合适的温度范围内，用还原剂NH 3在催化剂的作用下将NO x 有选择性地还原为氮气和水，主要反应式如下：反应Ⅰ： NH 3(g)＋4NO(g)＋O 2(g) N 2(g)＋ H 2O(g) ΔH 1＝a kJ·mol －1 反应Ⅱ：4NH 3(g)＋2NO 2(g)＋O 2(g)3N 2(g)＋6H 2O(g) ΔH 2＝b kJ·mol －1当反应温度过高时，会发生以下副反应： 反应Ⅲ：2NH 3(g)＋2O 2(g)N 2O(g)＋3H 2O(g) ΔH 3＝c kJ·mol －1 反应Ⅳ：4NH 3(g)＋5O 2(g)4NO(g)＋6H 2O(g) ΔH 4＝d kJ·mol －1请回答下列问题：（1）配平反应Ⅰ的化学方程式：NH 3(g)＋4NO(g)＋O 2(g)N 2(g)＋ H 2O(g)（2）研究反应Ⅱ的平衡常数(K )与温度(T )的关系，得到如图甲所示的关系。

①反应Ⅱ的平衡常数表达式为 。

②反应Ⅱ能够自发进行的反应条件是 。

（3）反应2NO(g)＋O 2(g)2NO 2(g)的ΔH ＝ kJ·mol －1(用含a 、b 、d 的式子表示)。

（4）为研究NH 3选择性催化还原脱硝的反应条件，某科研小组通过一系列实验，分别得出脱硝率与温度、氨氮比的关系[其中NH 3NO x 表示氨氮比，O 2%表示氧气含量]。

①图乙中，当温度高于405 ℃后，NO x 的脱除率会逐渐减小，原因是 。

②图丙中，最佳氨氮比为2.0，理由是 。

（5）请在图丁中，用实线画出不使用催化剂情况下(其他条件完全相同)的图示。

1．［2015江苏］［双选］在体积均为1.0 L 的两恒容密闭容器中加入足量的相同的炭粉，再分别加入0.1 mol CO 2和0.2 mol CO 2，在不同温度下反应CO 2(g)+C(s)2CO(g)达到平衡，平衡时CO 2的物质的量浓度c (CO 2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。

下列说法正确的是A ．反应CO 2(g)+C(s)2CO(g)的ΔS >0、ΔH <0B ．体系的总压强p 总：p 总(状态Ⅱ)>2p 总(状态Ⅰ)C ．体系中c (CO)：c (CO ，状态Ⅱ)<2c (CO，状态ⅢD ．逆反应速率v 逆：v 逆(状态Ⅰ)>v 逆(状态Ⅲ) 2．下列有关说法不正确的是A ．(2013·江苏高考)反应NH 3(g)＋HCl(g)NH 4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH ＜0B ．(2012·江苏高考)CaCO 3(s)CaO(s)＋CO 2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH ＜0C ．(2011·江苏高考)一定温度下，反应MgCl 2(l)Mg(l)＋Cl 2(g)的ΔH >0、ΔS >0D ．(2015·天津高考) Na 与H 2O 的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行1．【答案】D【解析】题中反应的ΔH 为正值，ΔS 为负值，则ΔG =ΔH −T ΔS >0恒成立，所以任何温度下反应都不能自发进行。

1．【答案】D【解析】放热反应常常是容易自发进行的，但也有不容易自发进行的，如熵减小的反应；吸热反应有些也是自发反应；反应的自发性只是一种趋势，只能用于判断反应的方向，不能确定反应是否一定会发生。

2．【答案】A属于熵判据。

3．【答案】D【解析】由⎩⎨⎧ΔH >0ΔS <0知ΔH －T ΔS >0，且随温度的升高而增大。

4．【答案】D【解析】反应自发进行的前提条件是反应的ΔH －T ΔS ＜0，温度的变化可能使ΔH －T ΔS 的符号发生变化。

对于A 项，ΔH ＞0，ΔS ＜0，在任何温度下，ΔH －T ΔS ＞0，即任何温度下，反应都不能自发进行；对于B 项，ΔH ＜0，ΔS ＜0，在较低温度下，ΔH －T ΔS ＜0，即反应温度不能过高；对于C 项，ΔH ＞0，ΔS ＞0，若使反应自发进行，即ΔH －T ΔS ＜0，必须提高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于D 项，ΔH ＜0，ΔS ＞0，在任何温度下，ΔH －T ΔS ＜0，即在任何温度下反应均能自发进行。

5．【答案】B【解析】A 项，反应为放热的熵增加反应，一定能自发进行；C 项，常温、常压下反应能自发进行；D 项，常温、常压下反应能自发进行。

6．【答案】A【解析】由方程式可知，该反应分解有气体生成，是一个熵增的过程，ΔS >0，ΔH >0，A 正确；B 项中当ΔH −T ΔS <0时，反应能自发进行，错误；碳酸钠、碳酸钾稳定性好，不能自发进行分解，C 错误；焓变和熵变共同决定化学反应进行的方向，D 错误。

7．【答案】C【解析】Na 与H 2O 的反应是熵增的放热反应，ΔG =ΔH −T ΔS <0恒成立，故该反应能自发进行，A 正确；当ΔH −T ΔS <0时，反应能自发进行，吸热反应的ΔH >0，吸热反应能自发进行，说明ΔS >0，B 正确；FeCl 3和MnO 2均可作为催化剂加快H 2O 2分解，但同等条件下两者对H 2O 2分解催化效果不相同，故对反应速率的改变不相同，C 不正确；D 中反应为气体体积减小的反应，ΔS <0，若反应能自发进行，则ΔH −T ΔS <0，故反应的ΔH <0，正确。