1、一、 反应焓变与反应方向1自发过程。(1)概念：在温度和压强一定的条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程。(2)特点：具有方向性，即过程的某个方向在一定条件下是自发的，而其逆方向在该条件下肯定不自发。2反应焓变与反应方向的关系。(1)能自发进行的化学反应多数是放热反应。(2)有些吸热反应也能自发进行。结论：反应焓变与反应能否自发进行有关，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。 1放热反应(H0)具有自发进行的倾向，吸热反应一定没有自发进行的倾向，你觉得此说法是否正确？说明理由。答案：此说法不正确。有些吸热反应也可以自发进行，如：N2O5(g)=N2O4(g)O2(g)H56.7 kJ/mol
2、，不能单纯用焓判据判断某反应是否可自发进行。二、 反应熵变与反应方向1熵。(1)概念：衡量体系混乱度的物理量，其符号为S，单位为Jmol1K1。(2)特点：混乱度越大，体系越无序，体系的熵值就越大。(3)影响因素。同一物质：S(高温)S(低温)；S(g)S(l)S(s)。相同条件下的不同物质：相同条件下不同物质具有不同的熵值，分子结构越复杂，熵值越大。S(混合物)S(纯净物)。如固体的溶解、水的汽化、墨水在水中的扩散以及气体的扩散过程都是体系混乱度增大的过程，即熵增加的过程。2熵变。(1)概念：反应产物总熵与反应物总熵之差。(2)计算式：SS(反应产物)S(反应物)。(3)正负判断依据。物质由
3、固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，熵变为正值，是熵增加的过程。气体的物质的量增大的反应，反应熵变的数值通常都是正值，是熵增加的反应。气体的物质的量减小的反应，反应熵变的数值通常都是负值，是熵减小的反应。3熵变与反应方向。(1)熵增加有利于反应的自发进行。(2)某些熵减小的反应在一定条件下也能自发进行。(3)反应熵变是反应能否自发进行有关的因素之一，但不是唯一因素。三、 焓变与熵变对反应方向的共同影响1化学反应方向的判据。在温度和压力一定的条件下，自发反应总是向HTS0的方向进行，直至反应达化学平衡状态即：2对反应方向判据的讨论。(1)在温度、压力一定的条件下，放热的熵增加的反应一定
4、能够自发进行。如：2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)H78.03 kJmol1，S494.4 Jmol1K1。(2)在温度、压力一定的条件下，吸热的熵减少的反应一定不能自发进行。如：CO(g)=C(s，石墨)O2(g)H110.5 kJmol1，S89.36 Jmol1K1。(3)当焓变和熵变的影响相反时，如果二者大小相差悬殊，可能是某一因素占主导地位。例如：4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)=4Fe(OH)3(s)H444.3 kJmol1，S280.1 Jmol1K1焓变对反应的方向起决定性的作用。再如：NH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=CO2(g)CH3
5、COONH4(aq)H2O(l)H37.30 kJmol1S184.0 Jmol1K1，则HTS0，S0C放热的自发过程，一定是熵增加的过程D液态水可自发挥发成水蒸气的过程是熵减的过程解析：反应不能自发进行的判据为HTS0，A选项由方程式得S9，则H0，故A项正确；B选项反应中气体分子数增加，S0，故B项错误；C选项中H0，且随温度升高而增加。4下列说法正确的是(C)A凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的B自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变C自发反应在恰当条件下才能实现D自发反应在任何条件下都能实现解析：放热反应常常是容易进行的过程，吸热反应有些也是自发反应，故A项
6、错误；自发反应的熵不一定增大，可能减小，也可能不变，故B项错误；过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体的条件，故D项错误。5能源是人类生存和发展的重要支柱。研究化学反应中的能量变化在能源紧缺的今天具有很重要的意义。已知下列热化学方程式： 2H2(g)O2(g)= 2H2O(l)H570 kJmol1 H2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJmol1 C(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1 C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1 CO2(g)2H2O(g)=CH4(g)2O2(g)H890 kJmol1回答下列问题：(1)向上述反应
7、中属于放热反应的是_(填序号)。(2)盖斯定律在生产和科学研究中具有很重要的意义。有些反应的反应热虽然很难直接测量，但可通过间接的方法求得。根据以上反应的H值求出反应C(s)H2O(g)=H2(g)CO(g)的H_。(3)(2)中反应的熵S_0(选填“”“”或“”)；又已知：GHTS(T指温度)，当G0时可自发进行，则该反应在什么条件下可自发进行？_。解析：(1)由H0时为放热反应可知，为放热反应；(2)将可得C(s)H2O(g)H2(g)CO (g)H(110.5 kJ/mol)(242 kJ/mol)131.5 kJ/mol；(3)该反应吸热，且气体分子数增加，S0，则反应在高温条件下能自
8、发进行。答案：(1)(2)131.5 kJmol1(3)高温6已知反应：2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)在298 K、101 kPa的条件下，其中H113.0 kJmol1，S145.3 Jmol1K1。该反应_(填“能”或“不能”)用于消除汽车尾气中的NO，理由为_。解析：GHTS113.0 kJmol1298 K(145.3103 kJmol1K1)69.7 kJmol10，故理论上该反应能自发进行。答案：能该反应的HTS69.7 kJmol10，说明该反应在理论上是可行的，所以有可能用于消除汽车尾气中的NO1(双选)下列过程属于熵增加的是(AB)A固体的溶解过程B气体扩
9、散过程C水蒸气变为液态水DCO(g)2H2O(g)=CH3OH(g)O2(g)解析：固体的溶解过程、气体的扩散过程都是体系混乱度增加的过程，即熵增加的过程。2对于温度与反应方向的关系，下列判断不正确的是(B)AH0，所有温度下反应自发进行BH0，S0，所有温度下反应自发进行CH0，S0，S0，S0BH0CH0，S0 DH0，S0，冰的熵值低于水的，因此S0。4实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。下列对此说法的理解的叙述中，正确的是(C)A所有的放热反应都是自发进行的B所有的自发反应都是放热的C焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素D焓变是决定反应是否具有自发性的判据解析：多数能自发
10、进行的反应都是放热反应，并不是所有自发进行的反应都是放热反应，因此说焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素，但不是唯一因素。5下列关于焓判据和熵判据的说法中，不正确的是(D)A放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程B由焓判据和熵判据组合成的复合判据，将更适合于所有的过程C在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行，但同样是这个吸热反应在较高温度(1 200 K)下则能自发进行D放热过程(H0)的过程一定是自发的解析：焓判据和熵判据都不全面，应采用复合判据GHTS，对于CaCO3分解的反应是一个H0而S0的反应，所以只有在较高温度下，GHTS液态熵值固态熵值，状态都是气
11、态时，看物质的量的多少，物质的量越多，熵值越大。答案：(1)减小(2)无明显变化(3)增加(4)减小9在冶金工业中，以C作为还原剂温度高于980 K时的氧化产物是以CO为主，低于980 K时以CO2为主。已知2CO(g)CO2(g)C(s)，T980 K时，HTS0。当体系温度低于980 K时，估计HTS的正负符号为_；当体系温度高于980 K时，HTS的正负符号为_。解析：温度高于980 K时C的氧化产物是以CO为主，说明反应2CO(g)CO2(g)C(s)逆向进行，因此，当体系温度高于980 K时，HTS的正负符号为正，温度低于980 K时C的氧化产物是以CO2为主，说明反应2CO(g)C
12、O2(g)C(s)正向进行，因此，当体系温度低于980 K时，HTS的正负符号为负。答案：负正10(1)化学反应：CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H(298 K)178.2 kJmol1，S(298 K)169.6 Jmol1K1，常温下该反应_(选填“能”或“不能”)自发进行，CaCO3分解反应要自发进行，温度T应高于_K。(2)化学反应2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)，在298 K、100 kPa下：H113.0 kJmol1，S145.3 Jmol1K1，反应在常温下_(选填“能”或“不能”)自发进行。(3)求反应2HCl(g)=H2(g)Cl2(g)标准熵变
13、。已知：HCl(g)的S186.6 Jmol1K1，H2(g)的S130 Jmol1K1，Cl2(g)的S223 Jmol1K1，S_。解析：(1)298 K时HTS178.2 kJmol1298 K169.6103 kJmol1K1128 kJmol10，故常温下反应不能自发进行。当HTS0时，T1 051 K，故当T1 051 K时，HTS0，反应才能自发进行。(2)298 K时，HTS113.0 kJmol1298 K(145.3103 kJmol1K1)69.7 kJmol10，因此常温下反应能自发进行。(3)S130 Jmol1K1223 Jmol1K12186.6 Jmol1K120.2 Jmol1K1。答案：(1)不能1 051(2)能(3)20.2 Jmol1K1