1、1自发过程（1）含义在一定条件下，不需要借助外力就可以自动进行的过程。（2）特点体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)；在密闭条件下，体系有从有序自发地转变为无序的倾向(无序体系更加稳定)。2化学反应方向的判据（1）焓判据放热反应过程中体系能量降低， HS(l)S(s)。熵判据：体系的混乱度增加， S0，反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行，故只用熵变来判断反应进行的方向也不全面。（3）复合判据自由能变化判据在温度、压强一定的条件下，化学反应进行的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，因此，把焓变和熵变判据结合起来组成的复合判据即自由能变化 G，更适合于所
2、有过程的判断。 G= HT S（ T 为开尔文温度）， G 的正、负决定着反应的自发与否。 H T S0，反应不能自发进行。考向 化学反应方向的判定典例 1 已知 298 K 下反应 2Al2O3(s)3C(s)=4Al(s)3CO 2(g) H2 171 kJmol1 ， S635.5 Jmol 1 K1 ，则下列说法正确的是A由题给 H 值可知，该反应是一个放热反应B S0 表明该反应是一个熵增加的反应C该反应能自发进行D不能确定该反应能否自发进行1 已 知 反 应 2CO(g) 2C(s)+O2(g)的 H 为 正 值 ， S 为 负 值 ， 设 H 和 S 不 随 温 度 的 改 变
3、而 改 变 。则 下 列 说 法 中 ， 正 确 的 是A 低 温 下 是 自 发 变 化B 高 温 下 是 自 发 变 化C 低 温 下 是 非 自 发 变 化 ， 高 温 下 是 自 发 变 化D 任 何 温 度 下 是 非 自 发 变 化焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响 H S HT S 反应情况 + 始终是负值 在任何温度下反应均自发进行+ 始终是正值 在任何温度下反应均非自发进行+ + 低温为正高温为负 低温时非自发，高温时自发 低温为负高温为正 低温时自发，高温时非自发1下列说法不正确的是A焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应是放热反应B在同一条件下不同
4、物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大C一个反应能否自发进行取决于该反应是放热还是吸热D一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关2能用能量判据判断下列过程的方向的是A水总是自发地由高处往低处流B放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行C有序排列的火柴散落时成为无序排列D多次洗牌后，扑克牌无序排列的几率增大3下列有关化学反应方向及其判据的说法中正确的是A非自发反应就是不可能发生的反应，自发反应就是能较快进行的反应B高温高压下可以使石墨转化为金刚石，是自发的化学反应C由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程D反应 NH3(g)HCl(g)=NH 4Cl(s)在
5、低温下能自发进行，说明该反应的 H04分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是A.2N2(g)+O2(g) 2N2O(g) H=+163 kJmol-1B.H2O2(l)1O2(g)+H2O(l) H=-98 kJmol-1C.HgO(s) Hg(l)+ O2(g) H=+91 kJmol-1D.Ag(s)+12Cl2(g) AgCl(s) H=-127 kJmol-15下列反应中，一定不能自发进行的是A2KClO 3(s)=2KCl(s)3O 2(g) H78.03 kJmol 1 S1 110 Jmol 1 K1BCO(g)=C(石墨)1O2(g) H110.5 kJmol 1 S89.3
6、6 Jmol 1 K1C4Fe(OH) 2(s)2H 2O(l)O 2(g)=4Fe(OH)3(s) H444.3 kJmol1 S280.1 Jmol1 K1DNH 4HCO3(s)CH 3COOH(aq)=CO2(g)CH 3COONH4(aq)H 2O(l) H37.30 kJmol1 S184.05 Jmol 1 K16已知：(NH 4)2CO3(s) NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9 kJ mol 1，下列说法中正确的是A该反应中熵变、焓变皆大于 0B该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行C碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行D能自发进行
7、的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应7下列对化学反应预测正确的是选项 化学反应方程式 已知条件 预测A M(s) X(g)+Y(s) H0 它是非自发反应B W(s)+xG(g) 2Q(g) H08选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术是一种成熟的 NOx控制处理方法。这种方法是指在有氧条件下且合适的温度范围内，用还原剂 NH3在催化剂的作用下将 NOx有选择性地还原为氮气和水，主要反应式如下：反应： NH3(g)4NO(g)O 2(g) N2(g) H2O(g) H1 a kJmol1反应：4NH 3(g)2NO 2(g)O 2(g) 3N2(g)6H 2O(g) H2 b
8、 kJmol1当反应温度过高时，会发生以下副反应：反应：2NH 3(g)2O 2(g) N2O(g)3H 2O(g) H3 c kJmol1反应：4NH 3(g)5O 2(g) 4NO(g)6H 2O(g) H4 d kJmol1请回答下列问题：（1）配平反应的化学方程式：NH3(g)4NO(g)O 2(g) N2(g) H2O(g)（2）研究反应的平衡常数( K)与温度( T)的关系，得到如图甲所示的关系。反应的平衡常数表达式为 。反应能够自发进行的反应条件是 。（3）反应 2NO(g)O 2(g) 2NO2(g)的 H kJmol 1 (用含 a、 b、 d 的式子表示)。（4）为研究 N
9、H3选择性催化还原脱硝的反应条件，某科研小组通过一系列实验，分别得出脱硝率与温度、氨氮比的关系其中 表示氨氮比，O 2%表示氧气含量。NH3NOx图乙中，当温度高于 405 后，NO x的脱除率会逐渐减小，原因是 。图丙中，最佳氨氮比为 2.0，理由是 。（5）请在图丁中，用实线画出不使用催化剂情况下(其他条件完全相同)的图示。12015 江苏双选在体积均为 1.0 L 的两恒容密闭容器中加入足量的相同的炭粉，再分别加入0.1 mol CO2和 0.2 mol CO2，在不同温度下反应 CO2(g)+C(s) 2CO(g)达到平衡，平衡时 CO2的物质的量浓度 c(CO2)随温度的变化如图所示
10、(图中、点均处于曲线上)。下列说法正确的是A反应 CO2(g)+C(s) 2CO(g)的 S0、 H2 p 总 (状态)C体系中 c(CO)： c(CO，状态) v 逆 (状态)2下列有关说法不正确的是A(2013江苏高考)反应 NH3(g)HCl(g) NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的 H0B(2012江苏高考)CaCO 3(s) CaO(s)CO 2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的 H0C(2011江苏高考)一定温度下，反应 MgCl2(l) Mg(l)Cl 2(g)的 H0、 S0D(2015天津高考) Na 与 H2O 的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行1 【
11、 答 案 】 D【 解 析 】 题 中 反 应 的 H 为 正 值 ， S 为 负 值 ， 则 G= HT S0 恒 成 立 ， 所 以 任 何 温 度 下 反 应 都 不 能自 发 进 行 。1【答案】C【解析】一个反应能否自发进行要由该反应的熵变和焓变共同判断，C 项错误。2【答案】A【解析】体系存在着使自身能量最低，即从高能状态转变为低能状态的倾向能量判据。A 中水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向。B 中吸热反应也可以自发进行，如 298 K 和1.01105 Pa 时：2N 2O5(g)=4NO2(g)O 2(g) H56.7 kJ/mol，不难看出，该反应为吸热反
12、应，又是熵增加的反应。C 中火柴散落时有趋向于最大混乱度的倾向，属于熵判据。D 中扑克牌的无序排列也属于熵判据。4【答案】B【解析】A 项，反应是熵减的吸热反应， H0， S0， 在任何温度下均能自发进行，正确；C 项，反应是熵增的吸热反应， H0， S0，在低温下不能自发进行，错误；D 项，反应是熵减的放热反应， H0，在高温下，能自发进行，A 错误；W(s)+ xG(g) 2Q(g) H0 时，在高温下可能自发进行，C 错误；4M(s)+N(g)+2W(l) 4Q(s)为熵减反应，常温下能自发进行，说明该反应一定是放热反应，D错误。8【答案】（1）4 4 6（2） K36224(N)HO)
13、(cc高温（3）abd（4）温度过高时，NH 3会与 O2发生副反应生成 N2O、NO氨氮比从 2.0 到 2.2，脱硝率变化不大，但氨的浓度增加较大，成本提高（5）（3）已知反应4NH 3(g)4NO(g)O 2(g) 4N2(g)6H 2O(g) H1 a kJmol1 ，4NH 3(g)2NO 2(g)O 2(g) 3N2(g)6H 2O(g) H2 b kJmol1 ，4NH 3(g)5O 2(g) 4NO(g)6H 2O(g) H4 d kJmol1 ，根据盖斯定律可知，+-4 即可得到反应 2NO(g)O 2(g) 2NO2(g)，则 H3abdkJmol1 。（4）由于当温度过高
14、时，NH 3会与 O2发生副反应生成 N2O、NO，从而使 NOx的脱除率逐渐减小。根据图像可知氨氮比从 2.0 到 2.2，脱硝率变化不大，但氨的浓度增加较大，成本提高。因此，最佳氨氮比为 2.0。（5）使用催化剂，只能加快反应速率从而缩短到达平衡的时间，对平衡状态无影响，由于横坐标是氧气含量，纵坐标是脱硝率，其他条件都保持不变，是否使用催化剂对平衡点无影响，所以作出的图应与原图一致。1【答案】BC【解析】由图可知，升高温度， c(CO2)降低，即平衡正向移动，所以该反应为吸热反应， H0，A 项错误；相同温度下，图中点所在曲线对应的 c(CO2)高，表示通入 0.2 mol CO2，则点所在曲线表示通入 0.1 mol CO2，点和点的 c(CO2)相等，由图知参加反应的 CO2的物质的量：点大于点的 2 倍，且该反应为气体分子数增多的反应，同时点的温度比点高，所以体系的总压强 p 总 ： p 总 (状态)2p 总 (状态)，B 项正确；状态中 CO2的投入量为状态的 2 倍，因状态压强比状态大，而加压平衡逆向移动，则状态中的 c(CO)小于状态中 c(CO)的 2 倍，C 项正确；状态比状态的温度高，温度越高，反应速率越快，所以状态的反应速率快，D 项错误。直通高考
