第11講化學(xué)反應(yīng)的方向

I顏羽目標(biāo)

1.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)的焰變和焙變的關(guān)系。

2.能結(jié)合具體事例說明反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向性。

￡卻識喜航

自發(fā)過一自發(fā)過程

程和自自發(fā)反應(yīng)

發(fā)反應(yīng)自發(fā)過程的判斷

培判據(jù)

培變與反應(yīng)的方向

化學(xué)反應(yīng)培變與化學(xué)反應(yīng)

的方向進(jìn)行方向的關(guān)系

烯判據(jù)

燧變與反

應(yīng)的方向焙變與化學(xué)反應(yīng)

化學(xué)反

進(jìn)行方向的第

應(yīng)進(jìn)行

方向的自由能

判據(jù)自由能與化學(xué)自由能與培變、

反應(yīng)的方向燎變的關(guān)系

反應(yīng)方向與自

由能的關(guān)系

判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的方法

一、自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)

1.自發(fā)過程

自然界有一些過程是自發(fā)進(jìn)行的，而且是有的。例如，水總是自發(fā)地從高處流向低處，而相反的過

程卻不能自發(fā)進(jìn)行。

2.自發(fā)反應(yīng)

有些化學(xué)反應(yīng)也是自發(fā)進(jìn)行的，而且具有。

3.自發(fā)過程的判斷

(1)根據(jù)條件判斷：不是看是否需要條件，而是看是否需要持續(xù)施加外力(如加熱等)。

(2)根據(jù)其逆向過程是否自發(fā)判斷：若逆向過程自發(fā)，則正向過程一定；若逆向過程不自發(fā)，則正向

過程一定。

二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)

1.婚變與反應(yīng)的方向

(1)放熱反應(yīng)過程中體系能量_____,因此具有進(jìn)行的傾向，科學(xué)家提出用(能量變化)來判斷反

應(yīng)進(jìn)行的方向，這就是(能量判據(jù))。

(2)焰變與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的關(guān)系

①多數(shù)放熱反應(yīng)是進(jìn)行的。例如燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)等。

②有些吸熱反應(yīng)也可以進(jìn)行，如：

1

2N2O5(g)=4NO2(g)+02(g)NH=+109.8kJ-moP.,

結(jié)論：只用熔判據(jù)判斷反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行不全面。

2.嫡變與反應(yīng)的方向

⑴及商、牖變的概念

,__,產(chǎn)衡量體系混亂程度的物理量

W~符號用.圭二

|焉變|~?生成物與反應(yīng)物嫡值之差，符號為AC

⑵嫡值大小

①體系的燧值：體系的越大，體系的嫡值就o

②同一物質(zhì)的嫡值：S(g)>S⑴>S(s),同一條件下，不同物質(zhì)的嫡值不同。

(3)燧判據(jù)：體系有自發(fā)地向混亂度(即)的方向轉(zhuǎn)變的傾向，因此可用來判斷反應(yīng)進(jìn)行的

方向。

(4)燧變與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的關(guān)系

①許多嫡增的反應(yīng)是的(多是氣體分子數(shù)目增多的反應(yīng))，如

Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g);

2KC1O3(S)=2KC1(S)+3O2(g)

②有些燧減的反應(yīng)也可以進(jìn)行，如：

2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)；

4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)

結(jié)論：只用幅判據(jù)判斷反應(yīng)是否自發(fā)不全面。

3.自由能與化學(xué)反應(yīng)的方向

(1)自由能

符號為,單位為kJ-mo「i。

(2)自由能與焰變、嫡變的關(guān)系

AG=-AG不僅與焰變和嫡變有關(guān)，還與有關(guān)。

(3)反應(yīng)方向與自由能的關(guān)系

化學(xué)反應(yīng)總是向著的方向進(jìn)行,直到體系

①當(dāng)AG<0時(shí)，反應(yīng)___________；

②當(dāng)AG=O時(shí),反應(yīng)；

③當(dāng)AG>0時(shí)，反應(yīng)___________-

4.判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的方法

婚變(AH)燧變(AS)反應(yīng)在某狀況下能否自發(fā)進(jìn)行

<0>0能______進(jìn)行

>0<0不能______進(jìn)行

<0<0取決于溫度，______自發(fā)

>0>0取決于溫度，______自發(fā)

夕考點(diǎn)精練

考點(diǎn)01自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)

【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

【變式1-1］有下列化學(xué)反應(yīng)：①白磷自燃、②氯化氫分解、③煤氣燃燒、④鈉與水反應(yīng)、⑤酸堿中和反應(yīng),

其中屬于自發(fā)反應(yīng)的是

A.①②③B.②③④C.①③④⑤D.①②⑤

【變式1-2］下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的敘述正確的是

A.A8>0的化學(xué)反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行

B.反應(yīng)2NO2(g)->N2O4(1)的燧(體系混亂度)增大(即AS>0)

C.非自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都不能發(fā)生

D.燧增加且放熱的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng)

考點(diǎn)02焙變和熠變與反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷

【例2】夏季，受臺風(fēng)影響，某些地區(qū)狂降暴雨。下列有關(guān)水汽變成雨的過程中焰變和嫡變的判斷正確的是

A.AH<0,AS<0B.AH<0,AS>0

C.AH>0,AS>0D.AH>0,AS<0

【變式2-1】下列幾個(gè)過程中，屬于燧減的變化是

A.干冰的升華B.NaCl固體溶于水

AA

=

C.2Na+Cl2=2NaClD.NH4ClNH3T+HClt

【變式2-2】下列反應(yīng)的△”<()、AS〉。的是

+

A.CO2(g)+C(s)=2CO(g)B.2Na(s)+2H2O(l)=2Na(aq)+2OH(aq)+H2(g)

C.N2(g)+3H2(g)-2NH3(g)D.C⑸+氏。出)yO(g)+H2(g)

考點(diǎn)03自由能(復(fù)合判據(jù))與反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷

【例3】已知AG=AH-TAS(設(shè)AH、AS不隨溫度而變化)，當(dāng)AG<0時(shí)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。關(guān)于反應(yīng)

CaSO4(g)=CaO(g)+SO3(g)AH>0,AS>0o下列說法正確的是

A.低溫下能自發(fā)進(jìn)行B.任意溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行

C.高溫下能自發(fā)進(jìn)行D.任意溫度下都能自發(fā)進(jìn)行

【變式3-1】對于化學(xué)反應(yīng)方向的確定不僅與焰變(AH)有關(guān)，也與溫度(T)、幅變(AS)有關(guān)，實(shí)驗(yàn)證明，化學(xué)

反應(yīng)的方向應(yīng)由AH-TAS確定，若AH-TAS<0,則自發(fā)進(jìn)行，否則不能自發(fā)進(jìn)行。下列說法中，正確的是

A.反應(yīng)焰變是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素

B.溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，贈增加的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行

C.在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，焰因素和嫡因素共同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向

D.固體的溶解過程只與焰變有關(guān)

【變式3-2]298K下，將Imol蔗糖溶解在1L水中，此溶解過程中體系的AG=AH—TAS和AS的變化情況

是

A.AG>0,AS<0

B.AG<0,AS>0

C.AG>0,AS>0

D.AG<0,AS<0蔗糖從晶體變成溶液，混亂度增大，崎增加，故AS>0.

了遒關(guān)檢測

1.下列說法正確的是

A.凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，因?yàn)槲鼰岱磻?yīng)都是非自發(fā)的

B.自發(fā)反應(yīng)的贈一定增大，非自發(fā)反應(yīng)的崎一定減小

C.反應(yīng)2Mg(s)+CC)2(g)=C(s)+2MgO(s)能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的AH<0

D.常溫下，反應(yīng)C(s)+CO?(g)2co(g)不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)的AH<0

2.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)方向的說法正確的是

A.凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)反應(yīng)B.非自發(fā)反應(yīng)任何條件都不能發(fā)生

C.凡是崎增大的反應(yīng)都是自發(fā)反應(yīng)D.反應(yīng)是否自發(fā)與燧變和焰變都有關(guān)

3.下列變化中AS<0的是

A.固體NaCl溶于水B.液態(tài)水變?yōu)樗魵?/p>

C.N2(g)+3H2(g).2NH3(g)D.2HgO(s)=2Hg(l)+O2(g)

4.下列關(guān)于2SC)2(g)+O2(g).2SO3(g)AH=-L97kJ.moL的說法，正確的是

A.該反應(yīng)的AS>0

B.根據(jù)AG,低溫條件下反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行

C.升高溫度，逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率減小，平衡逆向移動

D.其他條件不變，增大壓強(qiáng)，平衡右移，平衡常數(shù)增大

5.下列不屬于自發(fā)進(jìn)行的變化是

A.紅墨水加到清水中使整杯水變紅

B.冰在室溫下融化成水

C.向氫氧化鈉溶液中滴加鹽酸

D.常溫常壓下，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石

6.下列關(guān)于自發(fā)反應(yīng)的敘述中，正確的是

A.自發(fā)反應(yīng)的逆過程在相同條件下也必定是自發(fā)的

B.鐵在潮濕的空氣中生銹屬于非自發(fā)反應(yīng)

C.自發(fā)過程可以是物理過程，不一定是自發(fā)反應(yīng)，而自發(fā)反應(yīng)一定是自發(fā)過程

D.自發(fā)反應(yīng)與外界條件無關(guān)

7.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(kuò)散D.煤氣的燃燒

8.碘鹽不斷受熱受潮易發(fā)生反應(yīng)4H+(aq)+4IO式aq)=2U(g)+5C)2(g)+2H2O(l)AHAS,下列判斷正確的是

A.AH>0,AS<0B.AH<0,AS<0C.AH<0,AS>0D.AH>0,AS>0

9.已知2A(g)一3B(s)+C(g)AH<0,假設(shè)AH和AS不隨溫度而改變，下列說法中正確的是

A.低溫下能自發(fā)進(jìn)行

B.高溫下能自發(fā)進(jìn)行

C.任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行

D.任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行

10.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)

11.對反應(yīng)NH4cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的AH和AS判斷正確的是

A.AH>0AS>0B.AH<0AS<0

C.AH>0AS<0D.AH<0AS>0

12.下列變化過程屬于焙增的是

A.N2(g)+