第二单元 化学反应的方向和限度
浙江考试标准 知识条目 (1)化学反应的限度 (2)化学平衡的概念 (3)化学平衡状态的特征 (4)化学平衡常数 (5)反应物的转化率 (6)化学平衡常数与反应限度、转化率的关系 (7)自发反应的概念 (8)熵变的概念 (9)用熵变、焓变判断化学反应的方向 考点1| 化学反应进行的方向(加试要求) [基础知识自查]
1．自发过程和自发反应 (1)定义
在一定条件下，不用借助外力就可以自动进行的过程。 (2)特点
由能量较高状态向能量较低状态转化。 (3)自发反应
在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自发进行的反应。 2．焓变与化学反应方向的关系
(1)放热反应：绝大多数都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得越多，反应越完全。
(2)吸热反应：有些也能自发进行。
(3)结论：反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。 3．熵变与化学反应方向的关系
(1)熵：衡量一个体系混乱度的物理量，符号为S。体系中微粒之间无规则排列的程度越大，体系的熵越大。
(2)熵变：反应前后体系熵的变化，符号为ΔS。
①若发生变化后体系的混乱度增大，该过程的ΔS>0；反之，ΔS<0。 ②同种物质，三态熵值大小顺序为S(g)>S(l)>S(s)。 (3)熵变与化学反应方向的关系：
化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。
必考要求 a a a 加试要求 b b b b b c a a c 4．焓变与熵变对化学反应方向的共同影响
体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变。在恒温、恒压时，
(1)ΔH<0，ΔS>0，则反应一定能自发进行； (2)ΔH>0，ΔS<0，则反应一定不能自发进行；
(3)ΔH<0，ΔS<0或ΔH>0，ΔS>0，反应可能自发进行，也可能不自发进行，与反应的温度有关。
[核心要点提升]
化学反应方向的综合判据(加试内容)
影响反应自发性的因素是焓变(ΔH)、熵变(ΔS)和温度(T)。要正确判断一个化学反应能否自发进行，必须综合考虑ΔH、ΔS和T这三个因素。在恒温恒压时，有如下判据：
ΔH－TΔS<0，反应能自发进行??
?ΔH－TΔS＝0，反应达到平衡状态??ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行具体可表示为： 类型 1 2 3 ΔH <0 >0 <0 ΔS >0 <0 <0 反应的自发性随温度的变化而改变。ΔH<0、ΔS<0的反应通常在低温下自发进行(此时ΔH－TΔS<0)，ΔH>0、ΔS>0的反应4 >0 >0 通常在高温下自发进行(此时ΔH－TΔS<0) 反应的自发性 一定能自发进行(ΔH－TΔS<0) 一定不能自发进行(ΔH－TΔS>0)
这个判据用文字可表述为：在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向ΔH－TΔS<0的方向进行，直到达到平衡状态。
【特别提醒】 (1)反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响。 (2)化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的趋势，并不能说明在该条件下反应一定能实际发生，还要考虑化学反应的快慢问题。
[典型例题讲解]
已知：(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝74.9 kJ·mol，下
列说法中正确的是( )
A．该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行
2
－1
B．该反应中熵变、焓变皆大于0
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能自发进行 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 【解析】 (NH4)2CO3自发分解是因为体系生成氨气使熵增大。吸热反应焓变大于零，熵增加反应熵变大于零，则ΔH－TΔS不一定小于零，因此吸热的熵增加反应不一定能自发进行。焓变不是决定反应方向的唯一因素，能自发进行的反应不一定是放热反应，不能自发进行的反应也不一定是吸热反应。
【答案】 B
[题组对点训练]
1．下列关于化学反应焓变的叙述中，正确的是( ) A．化学反应的焓变与反应的方向性无关 B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向 C．焓变为正的反应都是吸热反应 D．焓变为正的反应都能自发进行
C [反应能否自发进行(方向性)是由ΔH－TΔS决定的，与ΔH、ΔS和T都有关。焓变只表达化学反应是释放能量还是吸收能量，不能用来独立判断反应的自发性。]
2．下列说法中不正确的是( ) A．体系有序性越高，熵值就越低 B．自发过程可能导致体系的熵增大 C．吸热反应不可以自发进行 D．同种物质气态时熵值最大
C [反应能否自发进行，主要由自由能来决定，从公式ΔG＝ΔH－TΔS可知ΔG<0(为负值)时，反应能自发进行；如果是吸热反应，ΔH为正值，ΔG的正负取决于TΔS的大小。]
3．已知反应FeO(s)＋CO(g)===CO2(g)＋Fe(s)的ΔH为正，ΔS为正(假定它们都不会随温度的改变而改变)，下列叙述中正确的是( )
A．低温下为自发过程，高温下为非自发过程 B．低温下为非自发过程，高温下为自发过程 C．任何温度下均为非自发过程 D．任何温度下均为自发过程
B [该反应ΔH>0，ΔS>0，根据化学反应方向的判据ΔH－TΔS<0可知，ΔH－TΔS与0的大小关系受温度影响，T越大，ΔH－TΔS越小，因此该反应低温下为非自发反应，高温下为自发反应。]
4．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反
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高考化学大一轮复习专题7化学反应速率与化学平衡第2单元化学反应的方向和限度教师用书
