第6講2.1化學(xué)反應(yīng)的方向-寒假班高二化學(xué)教材知識(shí)點(diǎn)精講練（滬科版2020）

第六講化學(xué)反應(yīng)的方向知識(shí)梳理考點(diǎn)一、化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行方向的判據(jù)焓判據(jù)——自發(fā)反應(yīng)與焓變的關(guān)系：多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但有很多吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。因此，只根據(jù)焓變來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是不全面的。反應(yīng)焓變是與反應(yīng)進(jìn)行方向有關(guān)的因素之一，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素。1、熵（1）定義：熵是衡量體系混亂度大小的物理量。（2）符號(hào)和單位：S，常用單位：J/(mol·K)（3）影響熵大小的因素：混亂度越大→體系越無序→熵值越大①與物質(zhì)的量的關(guān)系：物質(zhì)的量越大→粒子數(shù)越多→熵值越大②對(duì)于同一物質(zhì)，當(dāng)物質(zhì)的量相同時(shí)，S(g)>S(l)>S(s)③不同物質(zhì)熵值的關(guān)系：I、物質(zhì)組成越復(fù)雜→熵值越大II、對(duì)于原子種類相同的物質(zhì)：分子中原子數(shù)越多→熵值越大2、熵變（1）定義：發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)物質(zhì)熵的變化稱為熵變，符號(hào)為ΔS（2）計(jì)算公式：ΔS=生成物總熵反應(yīng)物總熵3、熵判據(jù)——自發(fā)反應(yīng)與熵變的關(guān)系多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是熵增的反應(yīng)。熵變是與反應(yīng)進(jìn)行方向有關(guān)的因素之一，但不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素。因此，只根據(jù)熵變來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是不全面的。考點(diǎn)二、焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響自由能與化學(xué)反應(yīng)的方向自由能與化學(xué)反應(yīng)的方向：在等溫、等壓條件下的封閉體系中（不考慮體積變化做功以外的其他功），自由能（符號(hào)為ΔG，單位為kJ/mol）的變化綜合反映了體系的焓變和熵變對(duì)自發(fā)過程的影響：即ΔG=ΔHTΔS。這時(shí)，化學(xué)反應(yīng)總是向著自由能減小的方向進(jìn)行，直到體系達(dá)到平衡。即：ΔG=ΔHTΔS<0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；ΔG=ΔHTΔS=0，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；ΔG=ΔHTΔS>0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。綜合焓變和熵變判斷反應(yīng)是否自發(fā)的情況：焓變熵變化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行ΔH<0ΔS>0任何溫度都能自發(fā)進(jìn)行ΔH>0ΔS<0不能自發(fā)進(jìn)行ΔH<0ΔS<0較低溫度時(shí)自發(fā)進(jìn)行ΔH>0ΔS>0高溫時(shí)自發(fā)進(jìn)行小結(jié)：“大大高溫，小小低溫”3.應(yīng)用判據(jù)時(shí)的注意事項(xiàng)（1）在討論過程的方向問題時(shí)，我們指的是沒有外界干擾時(shí)體系的性質(zhì)。如果允許外界對(duì)體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。（2）過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會(huì)發(fā)生和過程發(fā)生的速率（3）只適用于沒有發(fā)生的反應(yīng)注：一般來說，如果一個(gè)過程是自發(fā)的，則其逆過程往往是非自發(fā)的。1．夏季，受臺(tái)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焓變和熵變的判斷正確的是A．ΔH<0，ΔS<0 B．ΔC．ΔH>0，ΔS>0 D．Δ【答案】A【解析】水汽變成雨的過程中放熱，ΔH<0，氣體變成固體，混亂度減小，ΔS<0；故選A。2．中國詩詞博大精深，下列詩句中包含ΔH>0、ΔA．春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干B．千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑C．少年易老學(xué)難成，一寸光陰不可輕D．千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金【答案】B【解析】A．蠟炬燃燒是放熱反應(yīng)，ΔH<0，有氣體生成ΔS>0B．石灰石受熱分解是吸熱反應(yīng)，ΔH>0，有氣體生成ΔS>0C．詩詞中沒有涉及到化學(xué)變化，C不符合題意；D．詩詞中沒有涉及到化學(xué)變化，D不符合題意；答案B。3．載人飛船中通過如下過程實(shí)現(xiàn)O2反應(yīng)①：CO2g+4H2g反應(yīng)②：2H2Ol=2下列說法正確的是A．H2的燃燒熱ΔH=?571.6kJ?B．反應(yīng)2H2g+O2C．反應(yīng)①中反應(yīng)物總能量低于生成物總能量D．反應(yīng)②的熵變?chǔ)ぁ敬鸢浮緿【解析】A．氫氣的燃燒熱是1mol氫氣燃燒生成液態(tài)水放出的能量，H2的燃燒熱ΔH=?285.8kJ?molB．氣態(tài)水的能量大于液態(tài)水，反應(yīng)2H2g+O2gC．反應(yīng)①放熱，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，故C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)②氣體物質(zhì)的量增多，熵變?chǔ)>0選D。4．下列化學(xué)反應(yīng)與能量變化相關(guān)的敘述正確的是A．生成物能量一定低于反應(yīng)物能量B．拆開物質(zhì)中化學(xué)鍵一定需要吸收能量C．化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化和其他各種現(xiàn)象的出現(xiàn)D．放熱反應(yīng)在任何條件下都能自發(fā)進(jìn)行【答案】B【解析】A．生成物能量可能低于反應(yīng)物能量，也可能高于反應(yīng)物能量，A錯(cuò)誤；B．拆開物質(zhì)中化學(xué)鍵一定需要吸收能量，B正確；C．化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，但不一定有明顯的反應(yīng)現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；D．有的放熱反應(yīng)需要在高溫下才能進(jìn)行，如鋁熱反應(yīng)，D錯(cuò)誤；故選B。5．在下列變化中，體系熵減的是A．硝酸銨溶于水 B．固體碘升華C．氯酸鉀分解制備氧氣 D．乙烯聚合為聚乙烯【答案】D【解析】A．硝酸銨溶于水使自由移動(dòng)離子增多，熵增，A錯(cuò)誤；B．固體碘升華為氣體，混亂程度增加，B錯(cuò)誤；C．氯酸鉀分解制備氧氣使得氣體分子數(shù)增加，混亂程度增加，熵增，C錯(cuò)誤；D．乙烯聚合為聚乙烯，分子數(shù)減小，混亂程度減小，熵減，D正確。故選D。6．熱解H2S制H2，根據(jù)文獻(xiàn)，將H2S和CH4的混合氣體導(dǎo)入石英管反應(yīng)器熱解（一邊進(jìn)料，另一邊出料），發(fā)生如下反應(yīng)：Ⅰ

2Ⅱ

CH總反應(yīng)：Ⅲ

2H投料按體積之比V(H2S):V(CH4)=2:1，并用N2稀釋；常壓，不同溫度下反應(yīng)相同時(shí)間后，測得H溫度H2/V(%)0.51.53.65.58.5CS2/V(%)0.00.00.10.41.8請回答：(1)反應(yīng)Ⅲ能自發(fā)進(jìn)行的條件是。(2)下列說法正確的是___________。A．其他條件不變時(shí)，用Ar替代N2作稀釋氣體，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果幾乎無影響B(tài)．其他條件不變時(shí)，溫度越高，H2C．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推出H2S中的S?H鍵強(qiáng)于CHD．恒溫恒壓下，增加N2的體積分?jǐn)?shù)，H2的濃度升高(3)若將反應(yīng)Ⅲ看成由反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ兩步進(jìn)行，畫出由反應(yīng)原料經(jīng)兩步生成產(chǎn)物的反應(yīng)過程能量示意圖?！敬鸢浮?1)高溫(2)AB(3)【解析】（1）根據(jù)CS2體積分?jǐn)?shù)表可知，1050℃開始才有CS2生成。故反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是大于1050℃的高溫（或根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)Ⅲ=反應(yīng)Ⅰ+反應(yīng)Ⅱ，反應(yīng)Ⅲ的ΔH3=Δ（2）A．N2不是反應(yīng)物，故使用Ar代替N2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響，A項(xiàng)正確；B．反應(yīng)Ⅲ為吸熱反應(yīng)，故溫度升高，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，H2S的轉(zhuǎn)化率升高，B項(xiàng)正確；C．題目中所給信息有限，無法根據(jù)已有信息推出S—H鍵與C—H鍵的鍵能的大小關(guān)系，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．恒溫恒壓下，增