高二化学选修四第二章 第四节 化学反应进行的方向

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1、第四节　化学反应进行的方向一、自发过程与自发反应1．自发过程(1)含义：在一定条件下，不用借助于外力就可以自动进行的过程。(2)特点：①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。②在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。2．自发反应在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度。二、化学反应进行方向的判据1．焓判据(能量判据)放热反应过程中体系能量降低，因此具有向最低能量状态进行的倾向，科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向，这就是焓判据(能量判据)。2．熵

2、判据(1)熵：用来度量体系混乱程度的物理量。熵值越大，混乱程度越大。符号为S。单位：J·mol－1·K－1。(2)熵值大小的比较：同一种物质在不同状态时的熵值大小为S(g)＞S(l)＞S(s)。(3)熵增原理：在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变(符号ΔS)大于零。(4)熵判据：用熵变来判断反应进行的方向。3．复合判据过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，将更适合于所有的过程，只根据一个方面来判断反应进行的方向

3、是不全面的。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　知识点一　自发过程与自发反应1．下列过程是非自发的是(　　)A．水由高处向低处流B．天然气的燃烧C．铁在潮湿的空气中生锈D．水在室温下结冰答案　D解析　自然界中水由高处向低处流、天然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、冰在室温下融化，都是自发过程，其逆过程都是非自发过程。2．实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是(　　)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个重要因素D．焓变

4、是决定反应是否具有自发性的惟一判据答案　C解析　多数能自发进行的反应都是放热反应，但并不是所有能自发进行的反应都是放热反应，既然说“多数”，必定存在特例，所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是惟一因素。知识点二　化学反应进行方向的判据3．碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法正确的是(　　)A．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大B．碳酸铵分解是因为外界给予了能量C．碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解

5、答案　A解析　(NH4)2CO3的分解为吸热反应，而吸热反应不易自发进行；根据焓变与熵变对化学反应的共同影响，该反应熵值一定增大。4．摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的熵。试比较下列两组物质摩尔熵的大小顺序。(1)相同条件下的气态甲醇、乙醇、丙醇。(2)气态苯、液态苯、固态苯。答案　(1)S(气态甲醇)S(液态苯)>S(固态苯)解析　一般来讲，组成物质的原子种类相同时，一个分子中的原子数目越多，其混乱度就越大，熵值也越大；对于同一种物质，S

6、(g)>S(l)>S(s)。根据以上的规律可知，对于(1)，S(气态甲醇)S(液态苯)>S(固态苯)。1．对于化学反应方向的判断，下列说法中正确的是(　　)A．温度、压强一定时，放热的熵减小的反应一定能自发进行B．温度、压强一定时，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向C．反应焓变是决定反应能否进行的惟一因素D．固体的溶解过程与熵变无关答案　B解析　化学反应的方向由焓变和熵变共同决定，不能仅用焓变或熵变判断反应的方向。　　　　　　　　　　　　　

7、　　　　2．下列说法错误的是(　　)A．NH4NO3溶于水是自发过程B．同一种物质气态时熵值最大，液态时次之，而固态时最小C．借助于外力能自发进行的过程，其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态D．由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合而成的复合判据，更适合于所有的过程答案　C3．下列对熵的理解不正确的是(　　)A．同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大C．与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小D．25℃、1.01×105Pa时，2N2O5(g)===4N

8、O2(g)＋O2(g)是熵增的反应答案　C解析　体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过程为熵增过程，故C错误。4.在图中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开(如图所示)，两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是(　　)A．此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向进行的变化过程，即熵增大的过程B．此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出C