专题七 第五讲 化学反应的方向和化学反应的调控（含解析）2026届高中化学大一轮复习讲义.docVIP

化学反应的方向和化学反应的调控

【复习目标】

1．知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关

2．认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用

考点一化学反应的方向

【核心知识梳理】

1．自发过程

含义

在一定条件下，不需要借助光、电等外力作用就能自动进行的过程

特点

放热过程可能自发进行

混乱度小转变为混乱度大的过程可能自发进行

2．熵和熵变

(1)熵的含义：熵是度量体系混乱程度的物理量，符号为S

(2)影响熵大小的因素

①相同条件下，物质不同，熵不同

②同一物质：S(g)＞S(l)＞S(s)

=3\*GB3③固态反应物生成液态或气态生成物的反应是熵增大的反应：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)

=4\*GB3④液态反应物生成气态生成物的反应是熵增大的反应：2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)

=5\*GB3⑤化学计量数(气体)增大的反应是熵增大的反应：2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)

(3)熵变的含义：熵变是反应前后体系熵的变化，用ΔS表示，即ΔS＝S(生成物)－S(反应物)

3．化学反应方向的判断

(1)焓判据：放热反应过程中体系能量降低(ΔH＜0)，有利于反应自发进行，但有些吸热反应也可以自发进行，故只用焓变判断反应进行的方向不全面

(2)熵判据：体系的混乱度增加，即熵增，ΔS＞0，有利于反应自发进行，但有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，故只用熵变判断反应进行的方向也不全面

(3)复合判据——吉布斯自由能判据：ΔG＝ΔH－TΔS

①ΔG＜0时，反应能自发进行

②G＝0时，反应处于平衡状态

=3\*GB3③ΔG＞0时，反应不能自发进行

ΔH

ΔS

ΔG＝ΔH－TΔS

反应情况

ΔH＜0

ΔS＞0

永远是负值

在任何温度下均自发进行

ΔH＞0

ΔS＜0

永远是正值

在任何温度下均非自发进行

ΔH＞0

ΔS＞0

低温为正高温为负

低温时非自发，高温时自发

ΔH＜0

ΔS＜0

低温为负高温为正

低温时自发，高温时非自发

实例

化学反应

ΔH/

(kJ·mol－1)

ΔS/

(J·mol－1·K－1)

能否自发进行

2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)

－78.03

＋494.4

ΔH＜0，ΔS＞0，任何温度下都能自发进行

CO(g)===C(s，石墨)＋eq\f(1,2)O2(g)

＋110.5

－89.4

ΔH＞0，ΔS＜0，任何温度下都不能自发进行

4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)

===4Fe(OH)3(s)

－444.3

－280.1

ΔH＜0，ΔS＜0，低温下能自发进行

CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)

＋178.2

＋169.6

ΔH＞0，ΔS＞0，高温下能自发进行

【精准训练1】

1．化学反应进行的方向是一个比较复杂的问题。下列有关说法正确的是()

A．反应SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)的ΔS＞0

B．1molCO2在不同状态时的熵值：S[CO2(g)]＜S[CO2(s)]

C．反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)ΔH＞0能否自发进行与温度有关

D．ΔH＜0或ΔS＞0的反应一定能自发进行

2．25℃、1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋109.8kJ·mol－1，该反应能自发进行的原因是()

A．该反应是吸热反应B．该反应是放热反应

C．该反应是熵减小的反应D．该反应的熵增大效应大于能量效应

3．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)ΔH＝＋16kJ·mol－1

B．Ag(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)===AgCl(s)ΔH＝－127kJ·mol－1

C．HgO(s)===Hg(l)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝＋91kJ·mol－1

D．H2O2(l)===eq\f(1,2)O2(g)＋H2O(l)ΔH＝－98kJ·mol－1

4．在298K和100kPa压力下，已知金刚石和石墨的熵、燃烧热和密度分别为：

物质

S/(J·K－1·mol－1)

ΔH/(kJ·mol－1)

ρ/(kg·m－3)

C(金刚石)

2.4

－395.40

3513

C(石墨)

5.7

－393.51

2260

此条件下，对于反应C(石墨)―→C(金刚石)，下列说法正确的是()

A．该反应的ΔH＜0，ΔS＜0

B．由