資源簡介

第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡
第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向
課程學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解自發(fā)過程和化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性。
2.知道化學(xué)反應(yīng)是有方向的，知道化學(xué)反應(yīng)的方向與反應(yīng)的焓變和熵變有關(guān)。
學(xué)科核心素養(yǎng)
1.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：了解判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的三個(gè)判據(jù)，構(gòu)建判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的思維方法模型。
2.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：根據(jù)三個(gè)判據(jù)的發(fā)展過程，理解科學(xué)知識(shí)的曲折發(fā)展歷程，增強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性研究
重要意義的認(rèn)識(shí)。
【新知學(xué)習(xí)】
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(jìn)行。
一．自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)
自發(fā)過程 自發(fā)反應(yīng)
在一定條件下，不用借助外力，就能自發(fā)進(jìn)行 在給定的條件下，可以自發(fā)進(jìn)行到顯著
含義
的過程 程度的化學(xué)反應(yīng)
具有方向性，即過程的某個(gè)方向在一定條件下自發(fā)進(jìn)行，而該過程逆方向在該條件下肯
特征
定不能自發(fā)進(jìn)行
舉例 高山流水，自由落體，冰雪融化 鋼鐵生銹
(1)可被用來完成有用功。如 H2燃燒可設(shè)計(jì)成原電池。
應(yīng)用
(2)非自發(fā)過程要想發(fā)生，必須對(duì)它做功。如通電將水分解為 H2和 O2
1．不能認(rèn)為自發(fā)反應(yīng)都是不需要任何條件就能發(fā)生的，自發(fā)反應(yīng)的“一定的條件”，可以是一定的溫度和壓強(qiáng)，
可以是“點(diǎn)燃、光照、加熱、高溫”等給反應(yīng)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(diǎn)燃才能發(fā)生；也不能認(rèn)為非自發(fā)反應(yīng)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(rèn)為自發(fā)反應(yīng)應(yīng)用普通，非自發(fā)反應(yīng)沒有應(yīng)用價(jià)值。將電能、熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的許多非自發(fā)反應(yīng)是制
備物質(zhì)的重要反應(yīng)，如電解法去冶煉鈉、鎂、鋁和制取氯氣等。
3．反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與反應(yīng)速率無關(guān)。
以下反應(yīng)均可自發(fā)進(jìn)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(yīng)過程中體系能量降低，因此具有自發(fā)進(jìn)行的傾向，科學(xué)家提出用焓變(能量變化)來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，
這就是焓判據(jù)(能量判據(jù))。
那么，對(duì)于吸熱反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？
以下兩反應(yīng)，也能自發(fā)進(jìn)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。
【典例 1】下列不屬于自發(fā)進(jìn)行的變化是
A．紅墨水加到清水使整杯水變紅 B．冰在室溫下融化成水
C．電解飽和食鹽水 D．鐵器在潮濕的空氣中生銹
二．焓變與反應(yīng)的方向
1．多數(shù)放熱反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。
2．有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行。
部分反應(yīng)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(jìn)行。
故只用焓判據(jù)判斷反應(yīng)是否自發(fā)不全面。
為什么有些吸熱過程也能自發(fā)進(jìn)行？
氣體擴(kuò)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(jìn)行，都是從混亂度小(有序)向混亂度大(無序)的方向進(jìn)行。
對(duì)于反應(yīng)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(gè)混亂度科學(xué)家命名為“熵”。
【典例 2】判斷下列說法的正誤。
① DH < 0的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行 _______
② DH > 0的反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行 _______
Ba OH ×8H O
③ 2 2 NH Cl常溫下， 晶體與 4 晶體的反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行 ________
④ 2Al s + 6HCl aq =2AlCl3 aq + 3H2 g 常溫下，反應(yīng) 可自發(fā)進(jìn)行 _______
⑤反應(yīng)的焓變是影響反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素 ______
三．熵變與反應(yīng)的方向
1．熵、熵變的概念
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)
熵
符號(hào) S
定義 物質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，體系的熵的變化
符號(hào) ΔS
熵變 混亂度增加的過程或反應(yīng)為熵增，ΔS＞0；混亂度減小的過程或反應(yīng)為熵減，
意義 ΔS＜0(產(chǎn)生氣體的反應(yīng)和氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，熵變?yōu)檎?ΔS＞0，是熵
增反應(yīng))；化學(xué)反應(yīng)的 ΔS 越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)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(yīng)進(jìn)行的方向——許多熵增的反
MnO
應(yīng)是自發(fā)的，如 2KClO 23 ==△= == 2KCl＋3O2↑、CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑等。
有些熵減的反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)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(yīng)是否自發(fā)不全面。我們可以用焓變和熵變來綜合判斷。
【典例 3】下列反應(yīng)△S>0 的是
A．HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)
B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)
C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
四．自由能與化學(xué)反應(yīng)的方向
1．自由能變化
符號(hào)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(yīng)方向與自由能的關(guān)系
ΔH ΔS ΔH－TΔS 反應(yīng)情況
＜0 ＞0 永遠(yuǎn)是負(fù)值 在任何溫度下過程均自發(fā)進(jìn)行
＞0 ＜0 永遠(yuǎn)是正值 在任何溫度下過程均非自發(fā)進(jìn)行
低溫為正 低溫時(shí)非自發(fā)
＞0 ＞0
高溫為負(fù) 高溫時(shí)自發(fā)
低溫為負(fù) 低溫時(shí)自發(fā)
＜0 ＜0
高溫為正 高溫時(shí)非自發(fā)
【典例 4】已知“凡氣體分子總數(shù)增大的反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)”。下列反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)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
【知識(shí)進(jìn)階】
1．焓判據(jù)：放熱過程中體系能量降低，ΔH<0，反應(yīng)具有自發(fā)進(jìn)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(fù)合判據(jù)
(1)判據(jù)
(2)溫度對(duì)反應(yīng)方向的影響
【效果檢測(cè)】
1．“冰，水為之，而寒于水”關(guān)于水凝結(jié)成冰的過程的描述正確的是
A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S<0
C．△H<0，△S>0 D．△H<0，△S<0
2．以下說法中正確的是
A．所有 H<0 的反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)
B．高錳酸鉀加熱分解是一個(gè)熵減小的過程
C．冰在室溫下自動(dòng)熔化成水，是熵增的過程
D．自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能迅速進(jìn)行
3．下列說法正確的是
A．放熱反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)
B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知△H>0，△S<0 則一定不能自發(fā)進(jìn)行
C．物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，△S 為正值
D．H2、I2、HI 平衡混合氣加壓后顏色變深，能用勒夏特列原理解釋
4．下列說法錯(cuò)誤的是
A．一定溫度下，反應(yīng) MgCl2(l) Mg(l)+ Cl2(g)的△H＞0，△S＞0
B．△H＜0，△S＞0 的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行
C．反應(yīng) NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的△H＜0
D．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H=+185.57kJ/mol 能自發(fā)進(jìn)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
5．下列說法正確的是
A．吸熱反應(yīng)不可以自發(fā)進(jìn)行
B．同種物質(zhì)固態(tài)時(shí)，熵值最大
C．能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是熵增的過程
D．鐵在潮濕的空氣中生銹的過程是自發(fā)的
6．化學(xué)反應(yīng)的方向問題對(duì)于理論研究與生產(chǎn)實(shí)踐都有及其重要的意義，下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方向的判斷不正確的
是
A．ΔH＜0，ΔS＞0 的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行
B．某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，因此該反應(yīng)是熵增反應(yīng)
C．Na 與 H2O 的反應(yīng)是熵增的放熱反應(yīng)，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行
D．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的 ΔH＜0
7．下列反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行的是
A 2O3(g)=3O2 (g) ΔH<0 B CaCO3(s)=CaO(s)+CO2 (g) ΔH>0． ．
C N2 (g)+3H2 (g)=2NH3(g) ΔH<0 D 2CO(g)=2C(s)+O2 (g) ΔH>0． ．
8 amol X g bmol Y g aX g + bY g cZ g ．將 和 通入密閉容器中發(fā)生反應(yīng) ，通過實(shí)驗(yàn)得到不同條件下達(dá)
到平衡時(shí) Z 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖。下列關(guān)于該反應(yīng)的DH、DS 的判斷正確的是
A．DH > 0,DS > 0 B．DH < 0,DS < 0 C．DH > 0,DS < 0 D．DH < 0, DS > 0
9．在相同的溫度和壓強(qiáng)下，下列關(guān)于物質(zhì)熵的大小排序正確的是
A 1mol C CH3 <1mol CH3 CH2 CH． 4 3 3
B 2mol C3H8 g <1mol CH4 g ．
C 1mol Na2SO4 ×10H2O s <1mol Na2SO4 s ．
D 1mol H2O l <1mol H2O s ．
10．下列過程是吸熱，同時(shí)體系的混亂度增大的是
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)
11．關(guān)于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向敘述正確的是
A．ΔH<0 ，ΔS>0時(shí)，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，如金屬鈉和水的反應(yīng)
B．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的
C．自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小
D．過程的自發(fā)性不僅能用于判斷過程的方向，還能確定過程是否一定能迅速發(fā)生
12．下列與熵有關(guān)的敘述中不正確的是
A．粒子無規(guī)則排列程度越大，體系的熵越大
B．自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都是熵增的過程
C．絕熱狀態(tài)下體系會(huì)自發(fā)趨向混亂度增大方向進(jìn)行
D 1mol C2H6 g >1mol CH． 4 g
13．下列說法正確的是
A．恒溫恒壓下，ΔH<0 且ΔS>0的反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行
B．非自發(fā)的反應(yīng)一定可以通過改變條件使其成為自發(fā)反應(yīng)
C．相同物質(zhì)的量的同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最小，固態(tài)時(shí)熵值最大
D NH3 g + HCl g = NH4Cl s ．反應(yīng) 在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH<0
14．下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方向及判據(jù)的說法中不正確的是
A．ΔH<0、ΔS>0 的反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行
B．NH4HCO3(s) =NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH =+185.57kJ·mol-1能自發(fā)進(jìn)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．焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，但焓變或熵變不可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)
D．自發(fā)反應(yīng)就是能較快進(jìn)行的反應(yīng)，非自發(fā)反應(yīng)就是無法進(jìn)行的反應(yīng)
15．相關(guān)規(guī)律
(1)ΔH____0，ΔS____0 的反應(yīng)，任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行。
(2)ΔH____0，ΔS____0 的反應(yīng)任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行。
(3)ΔH 和 ΔS 的作用相反，且相差不大時(shí)，____對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用。
①當(dāng) ΔH<0，ΔS<0 時(shí)，____下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。
②當(dāng) ΔH>0，ΔS>0 時(shí)，____下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。
(4)當(dāng)反應(yīng)的焓變和熵變的影響相反時(shí)，且大小相差懸殊時(shí)，某一因素可能占主導(dǎo)地位。
①常溫下的放熱反應(yīng)，____對(duì)反應(yīng)方向起決定性作用。
②常溫下的吸熱反應(yīng)，____對(duì)反應(yīng)方向起決定性作用。
15．根據(jù)所學(xué)知識(shí)和已有生活經(jīng)驗(yàn)，分析以下反應(yīng)在給定溫度下能否正向自發(fā)進(jìn)行，將這些反應(yīng)的焓變和熵變
“>0”或“＜0”填入表格。
化學(xué)反應(yīng) 正向是否自發(fā) ΔH ΔS
常溫 Zn(s)＋2HCl(aq)=ZnCl2(aq)＋H2(g) ______ ______ ______
常溫 6CO2(g)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)＋6O2(g) ______ >0 ＜0
常溫 NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s) ______ ______ ______
常溫 C(s)＋CO2(g)=2CO(g) ______ ______ ______
16．節(jié)能減排是指節(jié)約物質(zhì)資源和能量資源，減少廢棄物和環(huán)境有害物的排放。
(1) CO實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟(jì)”的項(xiàng)重要課題就是如何將 2轉(zhuǎn)化為可利用的資源。目前工業(yè)上有一種方法是用
CO2 CO (g) + 3H (g) CH OH(g) + H O(g)來生產(chǎn)燃料甲醇，一定條件下發(fā)生反應(yīng)： 2 2 3 2 ，如圖所示為該反應(yīng)過程
kJ × mol-1
中的能量 變化：
下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是_____________(填序號(hào))。
A．DH > 0，DS > 0 B．DH > 0，DS < 0
C．DH < 0，DS < 0 D．DH < 0，DS > 0
(2)將煤加工成水煤氣可降低污染并提高燃料的利用率。將水蒸氣通過紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣，反應(yīng)方程式為
C(s)+H2O(g)=H2 (g)+CO(g) ，該反應(yīng)的DH = +131.3 kJ ×mol
-1
DS = +133.7 J ×mol-1， ×K
-1
。該反應(yīng)在常溫下
_____________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡
第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向
課程學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解自發(fā)過程和化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性。
2.知道化學(xué)反應(yīng)是有方向的，知道化學(xué)反應(yīng)的方向與反應(yīng)的焓變和熵變有關(guān)。
學(xué)科核心素養(yǎng)
1.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：了解判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的三個(gè)判據(jù)，構(gòu)建判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的思維方法模型。
2.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：根據(jù)三個(gè)判據(jù)的發(fā)展過程，理解科學(xué)知識(shí)的曲折發(fā)展歷程，增強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性研究
重要意義的認(rèn)識(shí)。
【新知學(xué)習(xí)】
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(jìn)行。
一．自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)
自發(fā)過程 自發(fā)反應(yīng)
在一定條件下，不用借助外力，就能自發(fā)進(jìn)行 在給定的條件下，可以自發(fā)進(jìn)行到顯著
含義
的過程 程度的化學(xué)反應(yīng)
具有方向性，即過程的某個(gè)方向在一定條件下自發(fā)進(jìn)行，而該過程逆方向在該條件下肯
特征
定不能自發(fā)進(jìn)行
舉例 高山流水，自由落體，冰雪融化 鋼鐵生銹
(1)可被用來完成有用功。如 H2燃燒可設(shè)計(jì)成原電池。
應(yīng)用
(2)非自發(fā)過程要想發(fā)生，必須對(duì)它做功。如通電將水分解為 H2和 O2
1．不能認(rèn)為自發(fā)反應(yīng)都是不需要任何條件就能發(fā)生的，自發(fā)反應(yīng)的“一定的條件”，可以是一定的溫度和壓強(qiáng)，
可以是“點(diǎn)燃、光照、加熱、高溫”等給反應(yīng)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(diǎn)燃才能發(fā)生；也不能認(rèn)為非自發(fā)反應(yīng)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(rèn)為自發(fā)反應(yīng)應(yīng)用普通，非自發(fā)反應(yīng)沒有應(yīng)用價(jià)值。將電能、熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的許多非自發(fā)反應(yīng)是制
備物質(zhì)的重要反應(yīng)，如電解法去冶煉鈉、鎂、鋁和制取氯氣等。
3．反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與反應(yīng)速率無關(guān)。
以下反應(yīng)均可自發(fā)進(jìn)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(yīng)過程中體系能量降低，因此具有自發(fā)進(jìn)行的傾向，科學(xué)家提出用焓變(能量變化)來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，
這就是焓判據(jù)(能量判據(jù))。
那么，對(duì)于吸熱反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？
以下兩反應(yīng)，也能自發(fā)進(jìn)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。
【典例 1】下列不屬于自發(fā)進(jìn)行的變化是
A．紅墨水加到清水使整杯水變紅 B．冰在室溫下融化成水
C．電解飽和食鹽水 D．鐵器在潮濕的空氣中生銹
【答案】C
【解析】
A．?dāng)U散現(xiàn)象，是熵增加的自發(fā)過程，A 不符合題意；
B．冰的熔點(diǎn)為 0℃，水常溫是液體，冰在室溫下融化成水，是熵增加的自發(fā)過程，B 不符合題意；
C．電解飽和食鹽水，是在外電場的作用下強(qiáng)制發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，不是自發(fā)過程，C 符合題意；
D．鐵在潮濕的空氣中生銹是發(fā)生了自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，屬于電化學(xué)腐蝕，是自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)過程，D 不符合
題意；
綜上所述答案為 C。
二．焓變與反應(yīng)的方向
1．多數(shù)放熱反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。
2．有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行。
部分反應(yīng)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(jìn)行。
故只用焓判據(jù)判斷反應(yīng)是否自發(fā)不全面。
為什么有些吸熱過程也能自發(fā)進(jìn)行？
氣體擴(kuò)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(jìn)行，都是從混亂度小(有序)向混亂度大(無序)的方向進(jìn)行。
對(duì)于反應(yīng)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(gè)混亂度科學(xué)家命名為“熵”。
【典例 2】判斷下列說法的正誤。
① DH < 0的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行 _______
② DH > 0的反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行 _______
Ba OH ×8H2O③ NH Cl常溫下， 2 晶體與 4 晶體的反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行 ________
④ 2Al s + 6HCl aq =2AlCl3 aq + 3H常溫下，反應(yīng) 2 g 可自發(fā)進(jìn)行 _______
⑤反應(yīng)的焓變是影響反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素 ______
【答案】錯(cuò)誤 錯(cuò)誤 正確 正確 正確
【解析】
①焓變是影響反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素，但不是唯一因素，大多數(shù)放熱反應(yīng)( DH < 0 )能自發(fā)進(jìn)行，故①錯(cuò)
誤；
②部分吸熱反應(yīng)( DH > 0 )也能自發(fā)進(jìn)行，故②錯(cuò)誤；
③中的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，但常溫下可自發(fā)進(jìn)行，故③正確；
④中的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，常溫下可自發(fā)進(jìn)行，故④正確；
⑤反應(yīng)的焓變是影響反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素，故⑤正確。
三．熵變與反應(yīng)的方向
1．熵、熵變的概念
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)
熵
符號(hào) S
定義 物質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，體系的熵的變化
熵變 符號(hào) ΔS
意義 混亂度增加的過程或反應(yīng)為熵增，ΔS＞0；混亂度減小的過程或反應(yīng)為熵減，
ΔS＜0(產(chǎn)生氣體的反應(yīng)和氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，熵變?yōu)檎?ΔS＞0，是熵
增反應(yīng))；化學(xué)反應(yīng)的 ΔS 越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)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(yīng)進(jìn)行的方向——許多熵增的反
Mn O2
應(yīng)是自發(fā)的，如 2KClO3 ==△= == 2KCl＋3O2↑、CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑等。
有些熵減的反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)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(yīng)是否自發(fā)不全面。我們可以用焓變和熵變來綜合判斷。
【典例 3】下列反應(yīng)△S>0 的是
A．HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)
B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)
C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
【答案】D
【解析】
A．該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和減小的反應(yīng)，ΔS＜0，A 不符合題意；
B．該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和減小的反應(yīng)，ΔS＜0，B 不符合題意；
C．該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和減小的反應(yīng)，ΔS＜0，C 不符合題意；
D．該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和增大的反應(yīng)，ΔS＞0，D 符合題意；
綜上所述答案為 D。
四．自由能與化學(xué)反應(yīng)的方向
1．自由能變化
符號(hào)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(yīng)方向與自由能的關(guān)系
ΔH ΔS ΔH－TΔS 反應(yīng)情況
＜0 ＞0 永遠(yuǎn)是負(fù)值 在任何溫度下過程均自發(fā)進(jìn)行
＞0 ＜0 永遠(yuǎn)是正值 在任何溫度下過程均非自發(fā)進(jìn)行
＞0 ＞0 低溫為正 低溫時(shí)非自發(fā)
高溫為負(fù) 高溫時(shí)自發(fā)
低溫為負(fù) 低溫時(shí)自發(fā)
＜0 ＜0
高溫為正 高溫時(shí)非自發(fā)
【典例 4】已知“凡氣體分子總數(shù)增大的反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)”。下列反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)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】A
【解析】
A．該反應(yīng) ΔH<0，ΔS>0，任何溫度下都自發(fā)，故 A 正確；
B．該反應(yīng) ΔH>0，ΔS<0，任何溫度都不自發(fā)，故 B 錯(cuò)誤；
C．該反應(yīng) ΔH<0，ΔS<0，低溫自發(fā)，故 C 錯(cuò)誤；
D．該反應(yīng) ΔH>0，ΔS>0，高溫自發(fā)，故 D 錯(cuò)誤；
故選：A。
【知識(shí)進(jìn)階】
1．焓判據(jù)：放熱過程中體系能量降低，ΔH<0，反應(yīng)具有自發(fā)進(jìn)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(fù)合判據(jù)
(1)判據(jù)
(2)溫度對(duì)反應(yīng)方向的影響
【效果檢測(cè)】
1．“冰，水為之，而寒于水”關(guān)于水凝結(jié)成冰的過程的描述正確的是
A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S<0
C．△H<0，△S>0 D．△H<0，△S<0
【答案】D
【解析】水凝結(jié)成冰的過程為放熱的氣體分子數(shù)減小的過程，焓變小于零、熵變小于零；
故選 D。
2．以下說法中正確的是
A．所有 H<0 的反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)
B．高錳酸鉀加熱分解是一個(gè)熵減小的過程
C．冰在室溫下自動(dòng)熔化成水，是熵增的過程
D．自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能迅速進(jìn)行
【答案】C
【解析】A．高溫條件下熵減的放熱反應(yīng)的 H—T S＞0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，故 A 錯(cuò)誤；
B．高錳酸鉀受熱分解生成氧氣的反應(yīng)是一個(gè)熵增的反應(yīng)，故 B 錯(cuò)誤；
C．冰在室溫下自動(dòng)熔化成水是一個(gè)混亂度增大的熵增的過程，故 C 正確；
D．反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與反應(yīng)速率無關(guān)，則自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定能迅速進(jìn)行，如氫氣和氧氣在常溫下化合成水
是一個(gè)自發(fā)反應(yīng)，但是反應(yīng)速率非常慢，實(shí)際上是不能發(fā)生的，故 D 錯(cuò)誤；
故選 C。
3．下列說法正確的是
A．放熱反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)
B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)已知△H>0，△S<0 則一定不能自發(fā)進(jìn)行
C．物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，△S 為正值
D．H2、I2、HI 平衡混合氣加壓后顏色變深，能用勒夏特列原理解釋
【答案】B
【解析】A．△G=△H-T△S<0 的反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，放熱反應(yīng)不一定為自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，與焓變和熵變有關(guān)，A 錯(cuò)
誤；
B．△G=△H-T△S<0 的反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，當(dāng)△H>0，△S<0 時(shí)，△G>0，反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行，B 正確；
C．對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，氣體體積增大的反應(yīng)，△S 為正值，不能簡單分析物質(zhì)的量增加，需排除固體和液
體的化學(xué)計(jì)量數(shù)，C 錯(cuò)誤；
D．H2、I2、HI 平衡混合氣加壓后顏色變深，與濃度增大有關(guān)，平衡不移動(dòng)，則不能用勒夏特列原理解釋，D 錯(cuò)
誤；
答案選 B。
4．下列說法錯(cuò)誤的是
A．一定溫度下，反應(yīng) MgCl (l) 2 Mg(l)+ Cl2(g)的△H＞0，△S＞0
B．△H＜0，△S＞0 的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行
C．反應(yīng) NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的△H＜0
D．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H=+185.57kJ/mol 能自發(fā)進(jìn)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
【答案】B
【解析】A．根據(jù)反應(yīng)方程式物態(tài)變化，ΔS>0，ΔG=ΔH-TΔS，當(dāng)反應(yīng)溫度較高時(shí)，即使 ΔH>0，ΔG 也可能小于
0，該反應(yīng)能正向進(jìn)行 ΔG<0，說明熵焓判據(jù)可以是選項(xiàng)描述數(shù)據(jù)，不符題意；
B．ΔG=ΔH-TΔS，△H＜0，△S＞0 的反應(yīng) ΔG 恒小于 0，說明任何溫度下該反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行，描述錯(cuò)誤，符合
題意；
C．根據(jù)物質(zhì)物態(tài)變化，該反應(yīng)正反應(yīng)方向 ΔS<0，室溫下能自發(fā)進(jìn)行，說明 ΔG<0，根據(jù) ΔG=ΔH-TΔS，可知只
有△H＜0 時(shí)才有可能實(shí)現(xiàn) T 較小時(shí) ΔG<0，描述正確，不符題意；
D．根據(jù)反應(yīng)物態(tài)變化可知反應(yīng)正向△S＞0，當(dāng) T 值較大時(shí)可推得該反應(yīng)可以出現(xiàn) ΔG<0，說明在較高溫度時(shí)可
以實(shí)現(xiàn)體系自發(fā)向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變，描述正確，不符題意；
綜上，本題選 B。
5．下列說法正確的是
A．吸熱反應(yīng)不可以自發(fā)進(jìn)行
B．同種物質(zhì)固態(tài)時(shí)，熵值最大
C．能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是熵增的過程
D．鐵在潮濕的空氣中生銹的過程是自發(fā)的
【答案】D
【解析】A．吸熱反應(yīng)有時(shí)也可以自發(fā)進(jìn)行，如 NH4Cl 和 Ba(OH)2·8H2O 的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，在常溫下能夠自發(fā)
進(jìn)行，A 錯(cuò)誤；
B．同種物質(zhì)的熵值大小：氣態(tài)＞液態(tài)＞固態(tài)，因此同種物質(zhì)固態(tài)時(shí)，熵值最小，氣態(tài)時(shí)熵值最大，B 錯(cuò)誤；
C．反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是△H-T△S＜0，反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與焓變、熵變和反應(yīng)溫度有關(guān)，能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)
不一定是熵增的過程，只有滿足△H-T△S＜0 的過程才是自發(fā)的，C 錯(cuò)誤；
D．鐵在潮濕空氣中生銹，發(fā)生的是鋼鐵的吸氧腐蝕，是自發(fā)進(jìn)行的放熱反應(yīng)，D 正確；
故合理選項(xiàng)是 D。
6．化學(xué)反應(yīng)的方向問題對(duì)于理論研究與生產(chǎn)實(shí)踐都有及其重要的意義，下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方向的判斷不正確的
是
A．ΔH＜0，ΔS＞0 的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行
B．某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，因此該反應(yīng)是熵增反應(yīng)
C．Na 與 H2O 的反應(yīng)是熵增的放熱反應(yīng)，該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行
D．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的 ΔH＜0
【答案】A
【解析】A．△H＜0、△S＞0 的反應(yīng)在任何溫度下都滿足△H-T△S＜0，即任何溫度下該反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行，故 A
錯(cuò)誤；
B．吸熱反應(yīng)的△H＞0，△H-T△S＜0 的反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)是熵增反應(yīng)，故 B 正確；
C．Na 與 H2O 的反應(yīng)是熵增的放熱反應(yīng)，則△H-T△S＜0，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，故 C 正確；
D．2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)中△S＜0，常溫下能自發(fā)進(jìn)行，則△H-T△S＜0，則該反應(yīng)的△H＜0，故 D
正確；
故選：A。
7．下列反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行的是
A 2O3(g)=3O2 (g) ΔH<0 B CaCO3(s)=CaO(s)+CO2 (g) ΔH>0． ．
C N (g)+3H． 2 2 (g)=2NH3(g) ΔH<0 D 2CO(g)=2C(s)+O2 (g) ΔH>0．
【答案】D
【解析】ΔH-TΔS<0，可發(fā)生自發(fā)反應(yīng)，據(jù)此分析解題。
A．2O3(g)=3O2(g)ΔH<0，ΔS>0，任何溫度下均有 ΔH-TΔS<0，任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行，A 正確；
B．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH>0，ΔS>0，較高溫度時(shí)，ΔH-TΔS<0，即高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，B 正確；
C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH<0，ΔS<0，較低溫度時(shí)，ΔH-TΔS<0，即較低溫度時(shí)能自發(fā)進(jìn)行，C 正確；
D．2CO(g)=2C(s)+O2(g)ΔH>0，ΔS<0，任何溫度下均有 ΔH-TΔS>0，即任何溫度下均不能自發(fā)進(jìn)行，D 錯(cuò)誤；
答案選 D。
8 amol X g bmol Y g aX g + bY g cZ g ．將 和 通入密閉容器中發(fā)生反應(yīng) ，通過實(shí)驗(yàn)得到不同條件下達(dá)
到平衡時(shí) Z 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖。下列關(guān)于該反應(yīng)的DH、DS 的判斷正確的是
A．DH > 0,DS > 0 B．DH < 0,DS < 0 C．DH > 0,DS < 0 D．DH < 0, DS > 0
【答案】B
【解析】由圖可知，壓強(qiáng)相同時(shí)升高溫度，Z 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，可知升高溫度平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱
反應(yīng)，即DH＜0；溫度相同時(shí)增大壓強(qiáng)，Z 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，可知增大壓強(qiáng)使平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為氣體
總物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，可知DS＜0，答案選 B。
9．在相同的溫度和壓強(qiáng)下，下列關(guān)于物質(zhì)熵的大小排序正確的是
A 1mol C CH3 <1mol CH3 CH4 2 CH． 3 3
B 2mol C． 3H8 g <1mol CH4 g
C 1mol Na2SO4 ×10H2O s <1mol Na2SO4 s ．
D 1mol H2O l <1mol H． 2O s
【答案】A
1mol C CH <1mol CH CH CH
【解析】A．同分異構(gòu)體中，支鏈越多，熵越小， 3 4 3 2 3 3 ，故 A 正確；
B 2mol C H g >1mol CH g ．氣體物質(zhì)的量越多，熵越大， 3 8 4 ，故 B 錯(cuò)誤；
C 1mol Na2SO4 ×10H2O s >1mol Na2SO s ．硫酸鈉晶體含有結(jié)晶水，相對(duì)分子質(zhì)量大，所以 4 ，故 C 錯(cuò)誤；
D．相同物質(zhì)的量的物質(zhì)，S(g)> S(l)> S(s) 1mol H2O l >1mol H2O s ，所以 ，故 D 錯(cuò)誤；
選 A。
10．下列過程是吸熱，同時(shí)體系的混亂度增大的是
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．同種物質(zhì)的熵值氣體＞液體＞固體，F(xiàn)e（s）→Fe（g），物質(zhì)由固體到氣體變化，需要吸收熱量，
體現(xiàn)混亂度增大，屬于熵增大的過程，A 項(xiàng)正確；
B．C(g)＋ O2(g)= CO2(g)，該反應(yīng)為化合反應(yīng)，形成化學(xué)鍵的過程要放出熱量，反應(yīng)前后氣體的體積減小，為熵
減小的過程，體系混亂程度減小，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；
C．CaO(s)＋CO2(g)=CaCO3(s)，該反應(yīng)為化合反應(yīng)，是一個(gè)放熱反應(yīng)，C 項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．氫氧化鈉固體溶解屬于放熱過程，第一步電離過程為吸熱過程，第二步形成水合離子的過程為放熱，由于第
二步放出的熱量更多，所以氫氧化鈉溶于水的過程為放熱過程，形成離子的過程混亂度增大，屬于熵增大的過程，
D 項(xiàng)錯(cuò)誤；
故答案選：A。
11．關(guān)于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向敘述正確的是
A．ΔH<0 ，ΔS>0時(shí)，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，如金屬鈉和水的反應(yīng)
B．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的
C．自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小
D．過程的自發(fā)性不僅能用于判斷過程的方向，還能確定過程是否一定能迅速發(fā)生
【答案】A
【解析】A．金屬鈉和水的反應(yīng)放熱、熵增大，ΔH<0 ，ΔS>0，DH-TDS<0，所以反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，故 A 正確；
B．熵變、焓變共同決定反應(yīng)方向，放熱反應(yīng)不一定都能自發(fā)進(jìn)行，吸熱反應(yīng)不一定不能自發(fā)進(jìn)行，故 B 錯(cuò)誤；
C．熵變、焓變共同決定反應(yīng)方向，自發(fā)反應(yīng)不一定熵增大，非自發(fā)反應(yīng)不一定熵減小，故 C 錯(cuò)誤；
D．過程的自發(fā)性能用于判斷過程的方向，但自發(fā)反應(yīng)過程不一定能迅速發(fā)生，故 D 錯(cuò)誤；
選 A。
12．下列與熵有關(guān)的敘述中不正確的是
A．粒子無規(guī)則排列程度越大，體系的熵越大
B．自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都是熵增的過程
C．絕熱狀態(tài)下體系會(huì)自發(fā)趨向混亂度增大方向進(jìn)行
D 1mol C2H6 g >1mol CH4 g ．
【答案】B
【解析】A．熵是衡量體系混亂度的物理量，粒子無規(guī)則排列程度越大，混亂度越大，熵越大，A 正確；
B．反應(yīng)傾向于向熵增方向進(jìn)行，只要滿足吉布斯自由能小于零，如放熱反應(yīng)，熵減也可能滿足吉布斯自由能小
于零，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，B 錯(cuò)誤；
C．反應(yīng)傾向于向熵增方向進(jìn)行，故絕熱狀態(tài)下體系會(huì)自發(fā)趨向混亂度增大方向進(jìn)行，C 正確；
D．相同狀況下的不同分子原子數(shù)越多越亂，乙烷中原子數(shù)多，混亂度大，熵大，D 正確；
故選 B。
13．下列說法正確的是
A．恒溫恒壓下，ΔH<0 且ΔS>0的反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行
B．非自發(fā)的反應(yīng)一定可以通過改變條件使其成為自發(fā)反應(yīng)
C．相同物質(zhì)的量的同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最小，固態(tài)時(shí)熵值最大
D NH3 g + HCl g = NH Cl s ．反應(yīng) 4 在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的ΔH<0
【答案】D
【解析】A．恒溫恒壓下，ΔH <0且ΔS>0的反應(yīng)在任何條件下均有ΔH -T ΔS＜0，則ΔH <0且ΔS>0的反應(yīng)一
定能自發(fā)進(jìn)行，A 項(xiàng)錯(cuò)誤；
B．非自發(fā)的反應(yīng)ΔH -T ΔS＞0，改變條件，不會(huì)改變結(jié)果，則通過改變條件不能使其成為自發(fā)反應(yīng)，B 項(xiàng)錯(cuò)
誤；
C．同一種物質(zhì)的熵：氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài)，即相同物質(zhì)的量的同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)熵值最大，固態(tài)時(shí)熵值最小，C 項(xiàng)錯(cuò)
誤；
D NH3 g + HCl g = NH Cl s ．反應(yīng) 4 的ΔS＜0，在室溫下可自發(fā)進(jìn)行，則ΔH -T ΔS＜0，即該反應(yīng)的ΔH <0，
D 項(xiàng)正確；
答案選 D。
14．下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方向及判據(jù)的說法中不正確的是
A．ΔH<0、ΔS>0 的反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行
B．NH4HCO3(s) =NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH =+185.57kJ·mol-1能自發(fā)進(jìn)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．焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，但焓變或熵變不可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)
D．自發(fā)反應(yīng)就是能較快進(jìn)行的反應(yīng)，非自發(fā)反應(yīng)就是無法進(jìn)行的反應(yīng)
【答案】D
【解析】A．ΔH＜0、ΔS>0，則 ΔH-TΔS＜0，在任何溫度下反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行，故 A 正確；
B．該反應(yīng)的 ΔH>0，ΔS>0 才可能自發(fā)進(jìn)行，因此 NH4HCO3(s) =NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH =+185.57kJ·mol-1 能
自發(fā)進(jìn)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．焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，但焓變或熵變不可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)，應(yīng)綜合焓變和熵變判
斷反應(yīng)的自發(fā)性，故 C 正確；
D．反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與反應(yīng)的速率大小無關(guān)，有些反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，但反應(yīng)速率很小，如金屬的腐蝕，非自發(fā)
反應(yīng)在一定條件下可進(jìn)行，故 D 錯(cuò)誤；
故答案選 D。
15．相關(guān)規(guī)律
(1)ΔH____0，ΔS____0 的反應(yīng)，任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行。
(2)ΔH____0，ΔS____0 的反應(yīng)任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行。
(3)ΔH 和 ΔS 的作用相反，且相差不大時(shí)，____對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用。
①當(dāng) ΔH<0，ΔS<0 時(shí)，____下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。
②當(dāng) ΔH>0，ΔS>0 時(shí)，____下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。
(4)當(dāng)反應(yīng)的焓變和熵變的影響相反時(shí)，且大小相差懸殊時(shí)，某一因素可能占主導(dǎo)地位。
①常溫下的放熱反應(yīng)，____對(duì)反應(yīng)方向起決定性作用。
②常溫下的吸熱反應(yīng)，____對(duì)反應(yīng)方向起決定性作用。
【答案】(1) < >
(2) > <
(3) 溫度 高溫 低溫
(4) 焓變 熵變
15．根據(jù)所學(xué)知識(shí)和已有生活經(jīng)驗(yàn)，分析以下反應(yīng)在給定溫度下能否正向自發(fā)進(jìn)行，將這些反應(yīng)的焓變和熵變
“>0”或“＜0”填入表格。
化學(xué)反應(yīng) 正向是否自發(fā) ΔH ΔS
常溫 Zn(s)＋2HCl(aq)=ZnCl2(aq)＋H2(g) ______ ______ ______
常溫 6CO2(g)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)＋6O2(g) ______ >0 ＜0
常溫 NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s) ______ ______ ______
常溫 C(s)＋CO2(g)=2CO(g) ______ ______ ______
【答案】 自發(fā) ＜0 >0 非自發(fā) 自發(fā) ＜0 ＜0 非自發(fā) >0 >0
【解析】反應(yīng) Zn(s)＋2HCl(aq)=ZnCl2(aq)＋H2(g)為放熱反應(yīng),且有氣體生成，ΔH<0，ΔS>0，在常溫下 ΔH-TΔS<0，
則該反應(yīng)在常溫下正向自發(fā)進(jìn)行，故答案為：自發(fā)；<0；>0；
由表可知，反應(yīng) 6CO2(g)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)＋6O2(g)的 ΔH>0，ΔS<0，在常溫下 ΔH-TΔS>0，則該反應(yīng)在常溫
下正向非自發(fā)進(jìn)行，故答案為：非自發(fā)；
反應(yīng) NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)為放熱反應(yīng),且氣體反應(yīng)生成固體，ΔH<0，ΔS<0，在常溫下 ΔH-TΔS<0，則該反應(yīng)
在常溫下正向自發(fā)進(jìn)行，故答案為：自發(fā)；<0；<0；
反應(yīng) C(s)＋CO2(g)=2CO(g)為吸熱反應(yīng),且氣體體積增大，ΔH>0，ΔS>0，在常溫下 ΔH-TΔS>0，則該反應(yīng)在常溫下
正向非自發(fā)進(jìn)行，故答案為：非自發(fā)；>0；>0。
16．節(jié)能減排是指節(jié)約物質(zhì)資源和能量資源，減少廢棄物和環(huán)境有害物的排放。
(1)實(shí)現(xiàn)“ CO節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟(jì)”的項(xiàng)重要課題就是如何將 2轉(zhuǎn)化為可利用的資源。目前工業(yè)上有一種方法是用
CO2 CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)來生產(chǎn)燃料甲醇，一定條件下發(fā)生反應(yīng)： ，如圖所示為該反應(yīng)過程
kJ × mol-1中的能量 變化：
下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是_____________(填序號(hào))。
A．DH > 0，DS > 0 B．DH > 0，DS < 0
C．DH < 0，DS < 0 D．DH < 0，DS > 0
(2)將煤加工成水煤氣可降低污染并提高燃料的利用率。將水蒸氣通過紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣，反應(yīng)方程式為
C(s)+H2O(g)=H2 (g)+CO(g) ，該反應(yīng)的DH = +131.3 kJ ×mol
-1
，DS = +133.7 J ×mol
-1 ×K-1。該反應(yīng)在常溫下
_____________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。
【答案】 C 不能
【解析】(1)由圖象可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，反應(yīng)放熱，ΔH<0 ；該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子
數(shù)減小的反應(yīng)，則ΔS<0，故答案為 C；
(2)由ΔH-TΔS=131.3 kJ ×mol
-1-298 K 0.1337 kJ ×mol-1 × K -1=+91.46 kJ ×mol-1>0，所以該反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進(jìn)
行。

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