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高中化學
人教版　選擇性必修1
第三節　化學反應的方向
課時12　自由能與焓變和熵變的關系
第二章　化學反應速率與化學平衡
目
錄
Contents
關鍵能力
舉題說法
關鍵能力
一、能力打底　概念辨析
判斷下列說法的正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。
(1)凡是熵增大的反應都是自發反應。(　　)
(2)ΔH<0，ΔS>0的反應在溫度低時不能自發進行。(　　)
(3)一定溫度下，反應MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0。(　　)
(4)NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室溫下可自發進行，則該反應的ΔH<0。(　　)
(5)NH4HCO3(g)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋185.57kJ/mol能自發進行，原因是體系有自發地向混亂度增加的方向轉變的傾向。(　　)
×
×
√
√
√
二、自發過程
1. 含義：在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動進行的過程。
2. 特點
(1)體系趨向于從________狀態轉變為________狀態(體系對外部________或________熱量)。
(2)在密閉條件下，體系有從________轉變為________的傾向性(無序體系更加穩定)。
三、自發反應
在一定條件下________________就能自發進行的反應稱為自發反應。
高能
低能
做功
放出
有序
無序
無需外界幫助
四、化學反應方向的判據
1. 焓判據
放熱過程中體系能量________，ΔH______0，具有自發進行的傾向，但有些吸熱反應也可以自發進行，故只用焓變判斷反應方向不全面。
2. 熵判據
(1)熵：描述體系________程度的物理量，符號為______。熵值越大，體系混亂度________。
降低
＜
混亂
S
越大
(2)常見的熵增過程：
類型 例子 類型 例子
氣體的擴散 氯氣泄漏 不同狀態的同一種物質 S(s)＜S(l)＜S(g)
固體的溶解 氯化銨溶于水 氣體化學計量數增加的反應 C(s)＋CO2(g)===2CO(g)
(3) 熵判據：體系的混亂度________，ΔS>0，反應有自發進行的傾向。但有些熵減的過程也能自發進行，故只用熵變來判斷反應方向也不全面。
增大
3. 反應方向的復合判據(綜合考慮焓判據和熵判據的復合判據，將更適合于所有的過程)
能夠
平衡
不能
焓變、熵變和溫度對化學反應方向的影響：
ΔH ΔS ΔG 反應情況 特別提醒
－ ＋ 永遠是負值 在任何溫度下均自發進行 反應過程的自發性只能用于判斷反應過程的方向，不能確定反應過程是否一定會發生和反應過程發生的速率
＋ － 永遠是正值 在任何溫度下均非自發進行 ＋ ＋ 低溫為正，高溫為負 低溫時非自發，高溫時自發 － － 低溫為負，高溫為正 低溫時自發，高溫時非自發 舉題說法
1
下列反應在任何溫度下均能自發進行的是(　　)
A.2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)　　　ΔH＝＋163 kJ/mol
D
[解析]　反應自發進行的前提條件是反應的ΔH－TΔS<0，溫度的變化可能使ΔH－TΔS的符號發生變化。A項，ΔH>0，ΔS<0，在任何溫度下，ΔH－TΔS>0，反應都不能自發進行，A錯誤；B項，ΔH<0，ΔS<0，在較低溫度下，ΔH－TΔS<0，反應才能自發進行，B錯誤；C項，ΔH>0，ΔS>0，若使反應自發進行，即ΔH－TΔS<0，必須提高溫度，即反應只有在較高溫度下才能自發進行，C錯誤；D項，ΔH<0，ΔS>0，在任何溫度下，ΔH－TΔS<0，反應均能自發進行，D正確。
2
下列內容與結論相對應的是(　　)
B
選項 內容 結論
A H2O(g)變成H2O(l) ΔS＞0
B 硝酸銨溶于水可自發進行 該過程的ΔS＞0
C 一個反應的ΔH＞0，ΔS＞0 反應一定不能自發進行
D H2(g)＋F2(g)===2HF(g)的ΔH＝ －271 kJ/mol，ΔS＝＋8 J/(mol·K) 反應在任何溫度下都不能自發進行
[解析]　物質由氣態變為液態，混亂度減小，即ΔS＜0，A錯誤；硝酸銨溶于水是吸熱的熵增過程，ΔS＞0，可自發進行，B正確；一個反應的ΔH＞0，ΔS＞0，根據復合判據可知，高溫時，ΔH－TΔS＜0，即高溫條件下反應能自發進行，C錯誤；由ΔH＜0，ΔS＞0知，ΔH－TΔS＜0，故該反應在任何溫度下都能自發進行，D錯誤。
3
下列判斷正確的是(　　)
A.一定溫度下，反應2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)能自發進行，該反應的ΔH＜0
B. 反應4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)常溫下可自發進行，該反應為吸熱反應
A
D. 2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常溫下能自發進行，則該反應的ΔH＞0
[解析]　A、B、D中反應均為熵減反應，且在一定溫度下均能自發進行，故根據ΔH－TΔS＜0可知，這三個反應均屬于放熱反應，A正確，B、D錯誤；C中反應為熵減反應，ΔS＜0，C錯誤。

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