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第06講 化學反應的方向
模塊一 思維導圖串知識 模塊二 基礎(chǔ)知識全梳理 模塊三 重點難點必掌握 模塊四 核心考點精準練 模塊五 小試牛刀過關(guān)測 1．知道化學反應是有方向的；知道熵、熵變的概念和判斷。 2．知道化學反應的方向與反應的焓變和熵變有關(guān)；能結(jié)合具體事例說明反應自發(fā)進行的方向。
水總是自發(fā)地從高處流向低處 液溴揮發(fā) 鐵生銹 鐵置換出銅
以上這些變化，均不需外界條件可自發(fā)進行。
一、自發(fā)過程和自發(fā)反應
自發(fā)過程 自發(fā)反應
含義 在一定條件下，不用借助外力，就能自發(fā)進行的過程 在給定的條件下，可以自發(fā)進行到顯著程度的化學反應
特征 具有方向性，即過程的某個方向在一定條件下自發(fā)進行，而該過程逆方向在該條件下肯定不能自發(fā)進行
舉例 高山流水，自由落體，冰雪融化 鋼鐵生銹
應用 （1）可被用來完成有用功。如H2燃燒可設(shè)計成原電池。 （2）非自發(fā)過程要想發(fā)生，必須對它做功。如通電將水分解為H2和O2
1．不能認為自發(fā)反應都是不需要任何條件就能發(fā)生的，自發(fā)反應的“一定的條件”，可以是一定的溫度和壓強，可以是“點燃、光照、加熱、高溫”等給反應物提供能量的條件，“外界幫助”指通電、放電等，如氫氣的燃燒是自發(fā)的通過需點燃才能發(fā)生；也不能認為非自發(fā)反應在任何條件下都是不能發(fā)生的，如NaCl在通電條件可分解生成Na和Cl2。
2．不能認為自發(fā)反應應用普通，非自發(fā)反應沒有應用價值。將電能、熱能轉(zhuǎn)化為化學能的許多非自發(fā)反應是制備物質(zhì)的重要反應，如電解法去冶煉鈉、鎂、鋁和制取氯氣等。
3．反應能否自發(fā)進行與反應速率無關(guān)。
以下反應均可自發(fā)進行，這是為什么？
H2(g)＋F2(g)＝2HF(g) ΔH＝－546.6 kJ·mol－1 2K(s)＋2H2O(l)＝2KOH(aq)＋H2(g) ΔH＝－393.62 kJ·mol－1 4Fe(s)＋3O2(g)＝2Fe2O3(s) ΔH＝－1 648.4 kJ·mol－1。
放熱反應過程中體系能量降低，因此具有自發(fā)進行的傾向，科學家提出用焓變(能量變化)來判斷反應進行的方向，這就是焓判據(jù)(能量判據(jù))。
那么，對于吸熱反應能否自發(fā)進行？
以下兩反應，也能自發(fā)進行：
2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋109.8 kJ·mol－1
NaHCO3(s)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝＋31.4 kJ·mol－1。
二、焓變與反應的方向
1．多數(shù)放熱反應可以自發(fā)進行。
2．有些吸熱反應也可以自發(fā)進行。
部分反應不具有自發(fā)性，如2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)、H2(g)＋MgO(s)＝Mg(s)＋H2O(l)等，CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)在常溫下不能發(fā)生，但在高溫下可自發(fā)進行。
故只用焓判據(jù)判斷反應是否自發(fā)不全面。
為什么有些吸熱過程也能自發(fā)進行？
氣體擴散 水中滴加紅墨水 硫酸銅溶于水 火柴盒里火柴散落
以上過程，以自發(fā)進行，都是從混亂度小(有序)向混亂度大(無序)的方向進行。
對于反應如2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)、NaHCO3(s)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)，也是伴隨著體系混亂度的增大。
這個混亂度科學家命名為“熵”。
三、熵變與反應的方向
1．熵、熵變的概念
熵 定義 度量體系混亂程度的物理量(體系的有序性越高，混亂度越低，熵值越小)
符號 S
熵變 定義 物質(zhì)發(fā)生變化時，體系的熵的變化
符號 ΔS
意義 混亂度增加的過程或反應為熵增，ΔS＞0；混亂度減小的過程或反應為熵減，ΔS＜0(產(chǎn)生氣體的反應和氣體物質(zhì)的量增大的反應，熵變?yōu)檎郸＞0，是熵增反應)；化學反應的ΔS越大，越有利于反應自發(fā)進行
2．熵值大小
①體系的熵值：體系的混亂程度越大，體系的熵值就越大。
②同一物質(zhì)的熵值：S(g)＞S(l)＞S(s)，同一條件下，不同物質(zhì)的熵值不同。
3．熵判據(jù)
體系有自發(fā)地向混亂度增加(即熵增)的方向轉(zhuǎn)變的傾向，因此可用熵變來判斷反應進行的方向——許多熵增的反應是自發(fā)的，如2KClO32KCl＋3O2↑、CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑等。
有些熵減的反應也可以自發(fā)進行，如：Ca(OH)2(aq)＋CO2(g)＝CaCO3(s)＋H2O(l)、NH3(g)＋HCl(g)＝NH4Cl(s)。
故只用熵判據(jù)判斷反應是否自發(fā)不全面。我們可以用焓變和熵變來綜合判斷。
四．自由能與化學反應的方向
1．自由能變化
符號為ΔG，單位為kJ·mol－1。
2．自由能變化與焓變、熵變的關(guān)系
ΔG＝ΔH－TΔS。ΔG不僅與焓變、熵變有關(guān)，還與溫度有關(guān)。
3．反應方向與自由能的關(guān)系
ΔH ΔS ΔH－TΔS 反應情況
＜0 ＞0 永遠是負值 在任何溫度下過程均自發(fā)進行
＞0 ＜0 永遠是正值 在任何溫度下過程均非自發(fā)進行
＞0 ＞0 低溫為正 低溫時非自發(fā)
高溫為負 高溫時自發(fā)
＜0 ＜0 低溫為負 低溫時自發(fā)
高溫為正 高溫時非自發(fā)
1．焓判據(jù)：放熱過程中體系能量降低，ΔH<0，反應具有自發(fā)進行的傾向。
2．熵判據(jù)：在密閉條件下，體系有自發(fā)地向混亂度增加(ΔS>0)的方向轉(zhuǎn)變的傾向。
3．復合判據(jù)
（1）判據(jù)
（2）溫度對反應方向的影響
考點一：自發(fā)過程與自發(fā)反應
1．（23-24高二上·甘肅武威·期中）化學與生活息息相關(guān)。下列不屬于自發(fā)進行的變化是
A．墨汁加到清水中使整杯水變黑
B．水在0℃以下結(jié)為冰
C．石灰石轉(zhuǎn)化為生石灰
D．鐵器在潮濕的空氣中生銹
2．（23-24高二上·全國·期中）下列反應屬于非自發(fā)反應的是
A．鈉與水反應 B．氫氣在氧氣中燃燒生成水
C．水分解變成氫氣和氧氣 D．氨氣和氯化氫相遇變成氯化銨
3．（22-23高二下·上海嘉定·期中）下列過程屬非自發(fā)的是
A．水由高處向低處流 B．室溫下水結(jié)成冰
C．氣體從高密度處向低密度處擴散 D．加熱鐵棒一端，熱量傳向另一端
4．（22-23高二上·河南·期中）下列反應或過程沒有自發(fā)性的是
A．高溫下，煅燒石灰石 B．常溫下，水分解成氫氣與氧氣
C．雙氧水在催化作用下分解 D．常溫下，冰融化為水
5．（23-24高二上·四川成都·階段練習）以下過程在常溫下都可以自發(fā)進行，可利用焓判據(jù)來解釋的是
A．2N2O5(g)=4N2O4(g)+O2(g) ΔH=+56.7kJ·mol-1
B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
C．硝酸銨自發(fā)地溶于水
D．濕衣服經(jīng)過晾曬變干
考點二：化學反應進行方向的判據(jù)
6．（23-24高二下·安徽·階段練習）冰天雪地也是金山銀山。習近平總書記高度重視冰雪事業(yè)發(fā)展，多次作出重要論述和重大部署。下列有關(guān)說法錯誤的是
A． ，
B．冰雪資源中只含有水分子，沒有其他物質(zhì)
C．冰雪資源可以與其他資源融合，用于開發(fā)新能源
D．合理利用冰雪資源有利于可持續(xù)發(fā)展
7．（23-24高二下·廣東深圳·階段練習）下列詩句描述的場景，屬于的化學變化的是
A．滴水成冰三九天，寒流襲卷蓋方圓 B．天街小雨潤如酥，草色遙看近卻無
C．春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干 D．千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑
8．（23-24高二下·江蘇徐州·階段練習）已知“凡氣體分子總數(shù)增加的反應都是熵增大的反應”。下列反應在任何溫度下都不自發(fā)進行的是
A．2O3(g)=3O2(g)　H<0
B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)　H>0
C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)　H<0
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)　H>0
9．（23-24高二下·青海西寧·開學考試）下列有關(guān)化學反應方向的描述中正確的是
A．任何能使焓減小的過程都能自發(fā)進行
B．自發(fā)反應一定是熵增加，非自發(fā)反應一定是熵不變或減少
C．ΔH<0，ΔS>0，在通常狀況下均可自發(fā)進行
D．ΔH>0，ΔS>0，較低溫度有利于反應自發(fā)進行
10．（23-24高二上·廣西桂林·期中）下列對熵的理解錯誤的是
A．等質(zhì)量的同種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，固態(tài)時熵值最小
B．體系越有序，熵值越小；越混亂，熵值越大
C．從焓判據(jù)來看，△H<0有利于反應的自發(fā)進行
D．25℃、 1.01×105Pa時，2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)是熵減反應
1．（23-24高二上·陜西榆林·階段練習）下列不屬于自發(fā)過程的是
A B C D
水從高處往低處流 冰在常溫下融化 石墨轉(zhuǎn)化為金剛石 鐵在潮濕空氣中生銹
2．（23-24高二上·北京密云·階段練習）下列說法正確的是
A．凡是放熱反應都是自發(fā)的，因為吸熱反應都是非自發(fā)的
B．自發(fā)反應的熵一定增大，非自發(fā)反應的熵一定減小
C．反應能自發(fā)進行，則該反應的
D．常溫下，反應不能自發(fā)進行，則該反應的
3．（23-24高二上·黑龍江哈爾濱·期末）升華的過程中，其焓變和熵變正確的是
A．， B．，
C．， D．，
4．（23-24高二上·四川廣安·階段練習）下列過程屬于熵減的是
A．-10℃的液態(tài)水自動結(jié)冰成為固態(tài) B．常溫下，H2O2分解成H2O和O2
C．NaCl晶體溶于水 D．一盒粉筆無序散落一地
5．（23-24高二上·河南許昌·期末）下列說法中，正確的是
A．自發(fā)進行的反應一定不是吸熱反應
B．冰在室溫下自動熔化成水，這是熵增的過程
C．化學反應熱只是由反應過程中化學鍵的斷裂和生成來決定的
D．孤立體系中進行的化學反應，反應混合物溫度一定會發(fā)生明顯變化
6．（23-24高二上·陜西漢中·期中）下列說法不正確的是
A．ΔH＜0、ΔS>0的反應在任何溫度下都能自發(fā)進行
B．NH4HCO3(s) = NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　ΔH=＋185.57 kJ/mol 能自發(fā)進行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向
C．因為焓變和熵變都與反應的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨作為反應自發(fā)性的判據(jù)
D．自發(fā)反應也可能需要加熱才能進行
7．（23-24高二上·山西呂梁·期中）下列詞語描述中，屬于△H<0、△S>0的化學變化的是
A．春風化雨 B．滴水成冰 C．蠟炬成灰 D．聚沙成塔
8．（23-24高二下·四川綿陽·開學考試）下列反應中，的是
A．
B．高溫下能自發(fā)進行的反應：
C．
D．任何溫度下均能自發(fā)進行的反應：
9．（23-24高二上·浙江杭州·階段練習）研究化學反應進行的方向?qū)τ诜磻O(shè)計等具有重要意義，下列說法正確的是
A．<0、>0的反應在溫度低時不能自發(fā)進行
B．在其他外界條件不變的情況下，汽車排氣管中使用催化劑可以改變產(chǎn)生尾氣的反應方向
C．冰在室溫下自動熔化成水是一個熵增的過程
D．一定溫度下，反應MgCl2（1）Mg（1）+Cl2(g)的<0、>0
10．（23-24高二上·上海·期末）一定條件下，反應2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.76kJ/mol能自發(fā)進行，下列關(guān)于該反應的說法中正確的是
A．是熵減少的反應
B．反應能自發(fā)進行的原因是熵增大效應大于能量效應
C．反應在任何溫度下都能自發(fā)進行
D．反應能自發(fā)進行，所以反應速率一定很快
11．（23-24高二上·貴州·期末）判斷化學反應進行的方向是一個比較復雜的問題。下列有關(guān)說法正確的是
A．或的反應一定能自發(fā)進行
B．反應能否自發(fā)進行與溫度有關(guān)
C．在不同狀態(tài)時的熵值：
D．反應的
12．（23-24高二上·甘肅白銀·期末）已知某反應，在其他條件不變的情況下，改變某一條件后的化學平衡圖像如圖(T表示溫度，p表示壓強且，表示轉(zhuǎn)化率)。下列說法正確的是
A．， B．，
C．， D．，
13．（23-24高二上·浙江溫州·期中）碳是形成化合物種類最多的元素，其單質(zhì)及其化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)。已知：　。
（1）該反應的熵變 0(填“>”“<”“=”)，該反應自發(fā)進行的條件是 (填“低溫”“高溫”或“任意溫度”)。
（2）反應　，則 (填“>”“<”“=”)。
（3）已知：①　
②　
寫出氣態(tài)肼和反應的熱化學方程式： 。
14．（23-24高二上·安徽蚌埠·期中）某一化學反應　，一定條件下反應過程中的能量變化如圖所示。
請回答下列問題：
（1）Q 0(填“>”“<”或“=”)。
（2）熵變 0(填“>”“<”或“=”)。
（3）該反應 自發(fā)進行；若改為其他不變，該反應 自發(fā)進行。(填“能”、“不能”或“可能”)。
（4）反應物鍵能之和數(shù)值 生成物鍵能之和(填“>”“<”或“=”)。
（5）該反應 氧化還原反應(填“是”“不是”或“可能是”)。第06講 化學反應的方向
模塊一 思維導圖串知識 模塊二 基礎(chǔ)知識全梳理 模塊三 重點難點必掌握 模塊四 核心考點精準練 模塊五 小試牛刀過關(guān)測 1．知道化學反應是有方向的；知道熵、熵變的概念和判斷。 2．知道化學反應的方向與反應的焓變和熵變有關(guān)；能結(jié)合具體事例說明反應自發(fā)進行的方向。
水總是自發(fā)地從高處流向低處 液溴揮發(fā) 鐵生銹 鐵置換出銅
以上這些變化，均不需外界條件可自發(fā)進行。
一、自發(fā)過程和自發(fā)反應
自發(fā)過程 自發(fā)反應
含義 在一定條件下，不用借助外力，就能自發(fā)進行的過程 在給定的條件下，可以自發(fā)進行到顯著程度的化學反應
特征 具有方向性，即過程的某個方向在一定條件下自發(fā)進行，而該過程逆方向在該條件下肯定不能自發(fā)進行
舉例 高山流水，自由落體，冰雪融化 鋼鐵生銹
應用 （1）可被用來完成有用功。如H2燃燒可設(shè)計成原電池。 （2）非自發(fā)過程要想發(fā)生，必須對它做功。如通電將水分解為H2和O2
1．不能認為自發(fā)反應都是不需要任何條件就能發(fā)生的，自發(fā)反應的“一定的條件”，可以是一定的溫度和壓強，可以是“點燃、光照、加熱、高溫”等給反應物提供能量的條件，“外界幫助”指通電、放電等，如氫氣的燃燒是自發(fā)的通過需點燃才能發(fā)生；也不能認為非自發(fā)反應在任何條件下都是不能發(fā)生的，如NaCl在通電條件可分解生成Na和Cl2。
2．不能認為自發(fā)反應應用普通，非自發(fā)反應沒有應用價值。將電能、熱能轉(zhuǎn)化為化學能的許多非自發(fā)反應是制備物質(zhì)的重要反應，如電解法去冶煉鈉、鎂、鋁和制取氯氣等。
3．反應能否自發(fā)進行與反應速率無關(guān)。
以下反應均可自發(fā)進行，這是為什么？
H2(g)＋F2(g)＝2HF(g) ΔH＝－546.6 kJ·mol－1 2K(s)＋2H2O(l)＝2KOH(aq)＋H2(g) ΔH＝－393.62 kJ·mol－1 4Fe(s)＋3O2(g)＝2Fe2O3(s) ΔH＝－1 648.4 kJ·mol－1。
放熱反應過程中體系能量降低，因此具有自發(fā)進行的傾向，科學家提出用焓變(能量變化)來判斷反應進行的方向，這就是焓判據(jù)(能量判據(jù))。
那么，對于吸熱反應能否自發(fā)進行？
以下兩反應，也能自發(fā)進行：
2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋109.8 kJ·mol－1
NaHCO3(s)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝＋31.4 kJ·mol－1。
二、焓變與反應的方向
1．多數(shù)放熱反應可以自發(fā)進行。
2．有些吸熱反應也可以自發(fā)進行。
部分反應不具有自發(fā)性，如2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)、H2(g)＋MgO(s)＝Mg(s)＋H2O(l)等，CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)在常溫下不能發(fā)生，但在高溫下可自發(fā)進行。
故只用焓判據(jù)判斷反應是否自發(fā)不全面。
為什么有些吸熱過程也能自發(fā)進行？
氣體擴散 水中滴加紅墨水 硫酸銅溶于水 火柴盒里火柴散落
以上過程，以自發(fā)進行，都是從混亂度小(有序)向混亂度大(無序)的方向進行。
對于反應如2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)、NaHCO3(s)＋HCl(aq)＝NaCl(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)，也是伴隨著體系混亂度的增大。
這個混亂度科學家命名為“熵”。
三、熵變與反應的方向
1．熵、熵變的概念
熵 定義 度量體系混亂程度的物理量(體系的有序性越高，混亂度越低，熵值越小)
符號 S
熵變 定義 物質(zhì)發(fā)生變化時，體系的熵的變化
符號 ΔS
意義 混亂度增加的過程或反應為熵增，ΔS＞0；混亂度減小的過程或反應為熵減，ΔS＜0(產(chǎn)生氣體的反應和氣體物質(zhì)的量增大的反應，熵變?yōu)檎郸＞0，是熵增反應)；化學反應的ΔS越大，越有利于反應自發(fā)進行
2．熵值大小
①體系的熵值：體系的混亂程度越大，體系的熵值就越大。
②同一物質(zhì)的熵值：S(g)＞S(l)＞S(s)，同一條件下，不同物質(zhì)的熵值不同。
3．熵判據(jù)
體系有自發(fā)地向混亂度增加(即熵增)的方向轉(zhuǎn)變的傾向，因此可用熵變來判斷反應進行的方向——許多熵增的反應是自發(fā)的，如2KClO32KCl＋3O2↑、CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑等。
有些熵減的反應也可以自發(fā)進行，如：Ca(OH)2(aq)＋CO2(g)＝CaCO3(s)＋H2O(l)、NH3(g)＋HCl(g)＝NH4Cl(s)。
故只用熵判據(jù)判斷反應是否自發(fā)不全面。我們可以用焓變和熵變來綜合判斷。
四．自由能與化學反應的方向
1．自由能變化
符號為ΔG，單位為kJ·mol－1。
2．自由能變化與焓變、熵變的關(guān)系
ΔG＝ΔH－TΔS。ΔG不僅與焓變、熵變有關(guān)，還與溫度有關(guān)。
3．反應方向與自由能的關(guān)系
ΔH ΔS ΔH－TΔS 反應情況
＜0 ＞0 永遠是負值 在任何溫度下過程均自發(fā)進行
＞0 ＜0 永遠是正值 在任何溫度下過程均非自發(fā)進行
＞0 ＞0 低溫為正 低溫時非自發(fā)
高溫為負 高溫時自發(fā)
＜0 ＜0 低溫為負 低溫時自發(fā)
高溫為正 高溫時非自發(fā)
1．焓判據(jù)：放熱過程中體系能量降低，ΔH<0，反應具有自發(fā)進行的傾向。
2．熵判據(jù)：在密閉條件下，體系有自發(fā)地向混亂度增加(ΔS>0)的方向轉(zhuǎn)變的傾向。
3．復合判據(jù)
（1）判據(jù)
（2）溫度對反應方向的影響
考點一：自發(fā)過程與自發(fā)反應
1．（23-24高二上·甘肅武威·期中）化學與生活息息相關(guān)。下列不屬于自發(fā)進行的變化是
A．墨汁加到清水中使整杯水變黑
B．水在0℃以下結(jié)為冰
C．石灰石轉(zhuǎn)化為生石灰
D．鐵器在潮濕的空氣中生銹
【答案】C
【解析】A．墨汁濃度大于水，微粒向濃度低的方向分散是自發(fā)進行的物理變化，A不符合題意；
B．水的凝固點為0℃，水在常溫下是液體，冰在室溫下融化成水，是自發(fā)進行的物理變化，B不符合題意；
C．石灰石轉(zhuǎn)化為生石灰需要在高溫條件下進行，該變化過程不是自發(fā)進行的，C符合題意；
D．鐵在潮濕的空氣中生銹是發(fā)生了電化腐蝕，發(fā)生了吸氧腐蝕，是自發(fā)進行的變化，D不符合題意。
故選C。
2．（23-24高二上·全國·期中）下列反應屬于非自發(fā)反應的是
A．鈉與水反應 B．氫氣在氧氣中燃燒生成水
C．水分解變成氫氣和氧氣 D．氨氣和氯化氫相遇變成氯化銨
【答案】C
【解析】A．鈉與水在常溫下能夠發(fā)生反應，A錯誤；
B．雖然需要點燃或加熱，但反應一旦發(fā)生，就能自發(fā)地進行下去，B錯誤；
C．水分解變成氫氣和氧氣需要持續(xù)不斷的通電，所以水分解變成氫氣和氧氣是非自發(fā)的反應，C正確；
D．氨氣與氯化氫相遇變成氯化銨，在常溫條件下能夠發(fā)生，D錯誤；
故選C。
3．（22-23高二下·上海嘉定·期中）下列過程屬非自發(fā)的是
A．水由高處向低處流 B．室溫下水結(jié)成冰
C．氣體從高密度處向低密度處擴散 D．加熱鐵棒一端，熱量傳向另一端
【答案】B
【解析】A．水由高處向低處流勢能減小，自發(fā)進行，A不符合題意；
B．水結(jié)成冰這個變化，雖然是放熱的，但是同時也是熵減的，因此必須在某一溫度（0°C）以下才能自發(fā)進行，室溫下不能自發(fā)進行，B符合題意；
C．氣體從高密度處向低密度處擴散是自發(fā)過程，C不符合題意；
D．加熱鐵棒一端，熱量傳向另一端是自發(fā)過程，D不符合題意；
故選B。
4．（22-23高二上·河南·期中）下列反應或過程沒有自發(fā)性的是
A．高溫下，煅燒石灰石 B．常溫下，水分解成氫氣與氧氣
C．雙氧水在催化作用下分解 D．常溫下，冰融化為水
【答案】B
【解析】A．煅燒石灰水的反應是一個熵增焓增的反應，高溫下可自發(fā)進行，A不符合題意；
B．水分解成氫氣與氧氣的反應不能自發(fā)進行，在外接電源的作用下電解，B項符合題意；
C．雙氧水在催化作用下自發(fā)分解，C不符合題意；
D．常溫下，冰融化為水為自發(fā)過程，D不符合題意；
故選B。
5．（23-24高二上·四川成都·階段練習）以下過程在常溫下都可以自發(fā)進行，可利用焓判據(jù)來解釋的是
A．2N2O5(g)=4N2O4(g)+O2(g) ΔH=+56.7kJ·mol-1
B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
C．硝酸銨自發(fā)地溶于水
D．濕衣服經(jīng)過晾曬變干
【答案】B
【解析】A．反應的△H＞0，△S＞0，反應在常溫下能自發(fā)進行，則只能用熵判據(jù)分析，故A錯誤；
B．反應是放熱反應，且熵值減小，反應在常溫下可以自發(fā)進行，則焓變影響為主，即可用焓判據(jù)分析解釋，故B正確；
C．硝酸銨的溶解過程是熵增過程，并且吸熱，不能用焓判據(jù)分析解釋，故C錯誤；
D．水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，是熵增的過程，過程吸熱，不能用焓判據(jù)解釋，故D錯誤；
故選：B。
考點二：化學反應進行方向的判據(jù)
6．（23-24高二下·安徽·階段練習）冰天雪地也是金山銀山。習近平總書記高度重視冰雪事業(yè)發(fā)展，多次作出重要論述和重大部署。下列有關(guān)說法錯誤的是
A． ，
B．冰雪資源中只含有水分子，沒有其他物質(zhì)
C．冰雪資源可以與其他資源融合，用于開發(fā)新能源
D．合理利用冰雪資源有利于可持續(xù)發(fā)展
【答案】B
【解析】A．該過程是放熱過程，，且為混亂度減小過程，，A正確；
B．冰雪資源中除了含有水分子外，還含有空氣中的灰塵顆粒、二氧化碳等，B錯誤；
C．冰雪資源可以與其他資源融合，用于開發(fā)新能源，C正確；
D．合理利用冰雪資源有利于可持續(xù)發(fā)展，D正確；
故選B。
7．（23-24高二下·廣東深圳·階段練習）下列詩句描述的場景，屬于的化學變化的是
A．滴水成冰三九天，寒流襲卷蓋方圓 B．天街小雨潤如酥，草色遙看近卻無
C．春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干 D．千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑
【答案】C
【解析】A．滴水成冰三九天，寒流襲卷蓋方圓，是物理變化，故A錯誤；
B．天街小雨潤如酥，草色遙看近卻無 ，沒有新物質(zhì)生成，不涉及化學變化，故B錯誤；
C．蠟炬成灰過程中有新物質(zhì)二氧化碳等生成，屬于化學變化，，故C正確；
D．.烈火焚燒過程中有新物質(zhì)生成，碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳，屬于化學變化，，故D錯誤；
故答案為C。
8．（23-24高二下·江蘇徐州·階段練習）已知“凡氣體分子總數(shù)增加的反應都是熵增大的反應”。下列反應在任何溫度下都不自發(fā)進行的是
A．2O3(g)=3O2(g)　H<0
B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)　H>0
C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)　H<0
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)　H>0
【答案】B
【解析】A．該反應的H<0，根據(jù)方程式可知S>0，則根據(jù)G=H-T S可知，任何溫度下都能滿足H-T S<0，反應可自發(fā)進行，A不符合題意；
B．該反應的H>0，根據(jù)方程式可知S<0，任何溫度下都滿足G=H-T S>0，反應不能自發(fā)進行，B符合題意；
C．該反應的H<0，根據(jù)方程式可知S<0，則在較低溫度下，可滿足H-T S<0，反應可自發(fā)進行，C不符合題意；
D．該反應的H>0，根據(jù)方程式可知S>0，所以在較高溫度下，可滿足H-T S<0，反應可自發(fā)進行，D不符合題意；
故選B。
9．（23-24高二下·青海西寧·開學考試）下列有關(guān)化學反應方向的描述中正確的是
A．任何能使焓減小的過程都能自發(fā)進行
B．自發(fā)反應一定是熵增加，非自發(fā)反應一定是熵不變或減少
C．ΔH<0，ΔS>0，在通常狀況下均可自發(fā)進行
D．ΔH>0，ΔS>0，較低溫度有利于反應自發(fā)進行
【答案】C
【解析】A．任何能使焓減小的過程不一定能自發(fā)進行，若是在高溫下的熵減反應，不能自發(fā)進行，故A錯誤；
B．化學反應能否自發(fā)進行，取決于焓變和熵變的綜合判據(jù)，當△G=△H－T △S＜0時，反應能自發(fā)進行，故B錯誤；
C．當△H＜0，△S＞0時，△G=△H－T △S＜0，一定能自發(fā)進行，故C正確；
D．△H＞0，△S＞0，取決于反應的溫度，較高溫度有利于反應自發(fā)進行，故D錯誤；
故選C。
10．（23-24高二上·廣西桂林·期中）下列對熵的理解錯誤的是
A．等質(zhì)量的同種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，固態(tài)時熵值最小
B．體系越有序，熵值越小；越混亂，熵值越大
C．從焓判據(jù)來看，△H<0有利于反應的自發(fā)進行
D．25℃、 1.01×105Pa時，2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)是熵減反應
【答案】D
【解析】A．熵是指體系的混亂度，同物質(zhì)氣體熵大于液體大于固體，故A正確；
B．熵是指體系的混亂度，熵越大越混亂，體系越有序，熵值越小；越混亂，熵值越大，故B正確；
C．若△H<0，表示反應放熱，有利于自發(fā)進行，故C正確；
D．2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)反應是氣體體積增大的反應，也是熵增大的反應，故D錯誤；
故選D。
1．（23-24高二上·陜西榆林·階段練習）下列不屬于自發(fā)過程的是
A B C D
水從高處往低處流 冰在常溫下融化 石墨轉(zhuǎn)化為金剛石 鐵在潮濕空氣中生銹
【答案】C
【解析】A．水由高處向低處流的過程是自發(fā)進行的過程，A錯誤；
B．冰融化的過程為熵增的吸熱過程，常溫條件下ΔH-TΔS小于0，能自發(fā)進行，B錯誤；
C．石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應為熵減的吸熱反應，反應的ΔH-TΔS大于0，不能自發(fā)進行，C正確；
D．鐵在潮濕空氣中生銹的反應是自發(fā)進行的氧化還原反應，D錯誤；
故選C。
2．（23-24高二上·北京密云·階段練習）下列說法正確的是
A．凡是放熱反應都是自發(fā)的，因為吸熱反應都是非自發(fā)的
B．自發(fā)反應的熵一定增大，非自發(fā)反應的熵一定減小
C．反應能自發(fā)進行，則該反應的
D．常溫下，反應不能自發(fā)進行，則該反應的
【答案】C
【解析】A．焓變和熵變共同決定反應是否自發(fā)，故不一定放熱反應都是自發(fā)的，也不一定吸熱反應都是非自發(fā)的，A錯誤；
B．焓變和熵變共同決定反應是否自發(fā)，所以自發(fā)反應的熵不一定增大，非自發(fā)反應的熵也不一定減小，B錯誤；
C．該反應能自發(fā)進行，則△G=△H-T△S＜0，該反應為熵減反應：△S＜0，要使該反應△G=△H-T△S＜0，△H＜0，C正確；
D．常溫下，反應為熵增反應，而該反應不能自發(fā)進行，則反應為吸熱反應，焓變大于0，D錯誤；
故選C。
3．（23-24高二上·黑龍江哈爾濱·期末）升華的過程中，其焓變和熵變正確的是
A．， B．，
C．， D．，
【答案】D
【分析】碘單質(zhì)升華過程中吸熱，氣體分子數(shù)增多，結(jié)合吸放熱與ΔH的關(guān)系、氣體體積的變化與熵變的關(guān)系分析解答。
【解析】碘單質(zhì)升華過程中，物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，體系的混亂度增大，屬于熵增的過程，ΔS＞0；物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，為吸熱過程，ΔH＞0，故D正確；
故答案選D。
4．（23-24高二上·四川廣安·階段練習）下列過程屬于熵減的是
A．-10℃的液態(tài)水自動結(jié)冰成為固態(tài) B．常溫下，H2O2分解成H2O和O2
C．NaCl晶體溶于水 D．一盒粉筆無序散落一地
【答案】A
【分析】熵減的過程為無序變有序的過程。
【解析】A．水結(jié)冰的過程為無序變有序的過程，故A符合題意；
B．H2O2分解成H2O和O2，氣體的物質(zhì)的量變大，無序程度變大，故B不符合題意；
C．NaCl晶體溶于水，無序程度變大，故C不符合題意；
D．一盒粉筆無序散落一地，無序程度變大，故D不符合題意；
故選A。
5．（23-24高二上·河南許昌·期末）下列說法中，正確的是
A．自發(fā)進行的反應一定不是吸熱反應
B．冰在室溫下自動熔化成水，這是熵增的過程
C．化學反應熱只是由反應過程中化學鍵的斷裂和生成來決定的
D．孤立體系中進行的化學反應，反應混合物溫度一定會發(fā)生明顯變化
【答案】B
【解析】A．反應的自發(fā)性是由熵變和焓變共同決定的，吸熱反應也可能自發(fā)進行，故A錯誤；
B．冰在室溫下自動熔化成水的過程混亂程度增加，ΔS＞0，是熵增過程，故B正確；
C．化學反應熱主要由反應過程中化學鍵的斷裂和生成來決定的，也與反應物、生成物的狀態(tài)有關(guān)，故C錯誤；
D．有些化學反應的熱效應不是非常顯著，故孤立體系中進行的化學反應，反應混合物溫度不一定會發(fā)生明顯變化，故D錯誤；
答案選B。
6．（23-24高二上·陜西漢中·期中）下列說法不正確的是
A．ΔH＜0、ΔS>0的反應在任何溫度下都能自發(fā)進行
B．NH4HCO3(s) = NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　ΔH=＋185.57 kJ/mol 能自發(fā)進行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向
C．因為焓變和熵變都與反應的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨作為反應自發(fā)性的判據(jù)
D．自發(fā)反應也可能需要加熱才能進行
【答案】C
【解析】A．ΔH＜0、ΔS＞0的反應，則ΔG=ΔH－TΔS＜0，因此在任何溫度下都能自發(fā)進行，故A正確；
B．氣體的混亂度大于固體的混亂度，NH4HCO3(s)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH=＋185.57 kJ·mol-1能自發(fā)進行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向，故B正確；
C．因為焓變和熵變都與反應的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變不能單獨作為反應自發(fā)性的判據(jù)，常用ΔG=ΔH－TΔS來判斷，故C錯誤；
D．需要加熱或點燃才能進行的反應不一定是非自發(fā)反應，自發(fā)反應也可能需要加熱才能進行，故D正確；
綜上所述，答案為C。
7．（23-24高二上·山西呂梁·期中）下列詞語描述中，屬于△H<0、△S>0的化學變化的是
A．春風化雨 B．滴水成冰 C．蠟炬成灰 D．聚沙成塔
【答案】C
【解析】A．春風化雨不包含化學變化，故A不選；
B．滴水成冰不包含化學變化，故B不選；
C．蠟炬成灰是放熱反應，△H<0；烴燃燒變?yōu)镃O2和水，△S>0，故C選；
D．聚沙成塔不包含化學變化，故D不選；
答案選C。
8．（23-24高二下·四川綿陽·開學考試）下列反應中，的是
A．
B．高溫下能自發(fā)進行的反應：
C．
D．任何溫度下均能自發(fā)進行的反應：
【答案】B
【分析】ΔH＞0為吸熱反應，ΔS＞0為熵增，反應后氣體體積數(shù)增加則熵增； G=ΔH-TΔS，當 G<0時，可自發(fā)進行。
【解析】A．HCl(g) + NH3(g)＝NH4Cl(s)為熵減，與題意不符，A錯誤；
B．高溫下能自發(fā)進行的反應：2N2O5(g)＝4NO2(g)+ O2(g)，為吸熱反應，熵增，符合題意，B正確；
C．2H2(g)+ O2(g)＝2H2O(l)為熵減，與題意不符，C錯誤；
D．任何溫度下均能自發(fā)進行的反應：COCl2(g)＝CO(g)+ Cl2(g)，ΔH<0，與題意不符，D錯誤；
答案為B。
9．（23-24高二上·浙江杭州·階段練習）研究化學反應進行的方向?qū)τ诜磻O(shè)計等具有重要意義，下列說法正確的是
A．<0、>0的反應在溫度低時不能自發(fā)進行
B．在其他外界條件不變的情況下，汽車排氣管中使用催化劑可以改變產(chǎn)生尾氣的反應方向
C．冰在室溫下自動熔化成水是一個熵增的過程
D．一定溫度下，反應MgCl2（1）Mg（1）+Cl2(g)的<0、>0
【答案】C
【解析】A．<0、>0的反應在任意溫度下都能自發(fā)進行，故A錯誤；
B．在其他外界條件不變的情況下，汽車排氣管中使用催化劑，不能改變產(chǎn)生尾氣的反應方向，故B錯誤；
C．相同物質(zhì)的量的同種物質(zhì)熵值：液體＞固體，則冰在室溫下自動熔化成水，是熵增的過程，故C正確；
D．一定溫度下，反應MgCl2（1）Mg（1）+Cl2(g)的氣體體積增大，反應條件是電解，Mg在氯氣中燃燒為放熱反應，則該反應ΔH＞0、ΔS＞0，故D錯誤。
答案選C。
10．（23-24高二上·上海·期末）一定條件下，反應2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.76kJ/mol能自發(fā)進行，下列關(guān)于該反應的說法中正確的是
A．是熵減少的反應
B．反應能自發(fā)進行的原因是熵增大效應大于能量效應
C．反應在任何溫度下都能自發(fā)進行
D．反應能自發(fā)進行，所以反應速率一定很快
【答案】B
【解析】A．反應2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)是氣體分子數(shù)增多，混亂度增大，是熵增反應，故A錯誤；
B．根據(jù)反應自發(fā)進行的判斷依據(jù)是△H﹣T△S<0，反應能自發(fā)進行的原因是熵增大效應大于能量效應，故B正確；
C．根據(jù)反應自發(fā)進行的判斷依據(jù)是△H﹣T△S<0，該反應△H>0，△S>0，在低溫下不能自發(fā)進行，故C錯誤；
D．反應自發(fā)進行與反應速率沒有必然聯(lián)系，反應速率與催化劑、濃度、溫度等因素有關(guān)，故D錯誤；
故選：B。
11．（23-24高二上·貴州·期末）判斷化學反應進行的方向是一個比較復雜的問題。下列有關(guān)說法正確的是
A．或的反應一定能自發(fā)進行
B．反應能否自發(fā)進行與溫度有關(guān)
C．在不同狀態(tài)時的熵值：
D．反應的
【答案】B
【解析】A．且的反應一定小于0，一定能自發(fā)進行，小于0或大于0的反應不一定能自發(fā)進行，A項錯誤；
B．反應2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH>0， 氣體分子數(shù)增加，△S＞0，當△H-T△S＜0時反應自發(fā)進行，該反應能否自發(fā)進行與溫度有關(guān)，B正確；
C．同一物質(zhì)在固態(tài)時的熵值小于在氣態(tài)時的熵值，C項錯誤；
D．反應的氣體分子數(shù)減少，該反應的，D項錯誤；
故答案為：B。
12．（23-24高二上·甘肅白銀·期末）已知某反應，在其他條件不變的情況下，改變某一條件后的化學平衡圖像如圖(T表示溫度，p表示壓強且，表示轉(zhuǎn)化率)。下列說法正確的是
A．， B．，
C．， D．，
【答案】A
【解析】先定壓強，壓強一定，溫度升高，A的轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡向逆反應方向移動，逆反應就是吸熱反應，正反應就是放熱反應，△H<0；再定溫度，溫度一定，壓強越大，A的轉(zhuǎn)化率越大，說明增大壓強平衡向正反應方向移動，則a＋b>c，△S<0綜上所述，A正確；
故選A。
13．（23-24高二上·浙江溫州·期中）碳是形成化合物種類最多的元素，其單質(zhì)及其化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)。已知：　。
（1）該反應的熵變 0(填“>”“<”“=”)，該反應自發(fā)進行的條件是 (填“低溫”“高溫”或“任意溫度”)。
（2）反應　，則 (填“>”“<”“=”)。
（3）已知：①　
②　
寫出氣態(tài)肼和反應的熱化學方程式： 。
【答案】（1）> 任意溫度
（2）<
（3）　
【解析】（1）是氣體體積增大的反應，>0，并且該反應的<0，該反應在任意溫度下都能自發(fā)進行。
（2）根據(jù)蓋斯定律，兩式相減可得2H2O(l)=2H2O(g)，該過程為吸熱過程，則>0，<。
（3）由蓋斯定律可知，②×2-①可得 。
14．（23-24高二上·安徽蚌埠·期中）某一化學反應　，一定條件下反應過程中的能量變化如圖所示。
請回答下列問題：
（1）Q 0(填“>”“<”或“=”)。
（2）熵變 0(填“>”“<”或“=”)。
（3）該反應 自發(fā)進行；若改為其他不變，該反應 自發(fā)進行。(填“能”、“不能”或“可能”)。
（4）反應物鍵能之和數(shù)值 生成物鍵能之和(填“>”“<”或“=”)
（5）該反應 氧化還原反應(填“是”“不是”或“可能是”)
【答案】（1）<
（2）>
（3）能 可能
（4）<
（5）可能是
【分析】通過比較反應物總能量和生成物總能量的大小可以看出反應是吸熱反應還是放熱反應，圖中反應物的總能量大于生成物的總能量，該反應是放熱反應，，E1代表反應物斷鍵吸收的總能量，E2代表形成生成物時成鍵釋放的總能量。
【解析】（1）根據(jù)反應過程的能量變化可以看出反應物的總能量大于生成物的總能量，該反應是放熱反應，，所以Q<0.
（2）根據(jù)方程式可以看出反應后氣體總分子數(shù)大于反應前氣體總分子數(shù)，是熵增加的反應，所以熵變大于0。
（3）由于該反應，，所以，反應能自發(fā)進行；若改為其他不變，，當溫度低時可以使，所以該反應可能自發(fā)進行。
（4）由圖可知，E1代表反應物斷鍵吸收的總能量，E2代表形成生成物時成鍵釋放的總能量，所以反應物鍵能之和數(shù)值小于生成物鍵能之和。
（5）該反應沒有給出具體元素種類，無法進行明確判斷，可能是氧化還原反應。

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