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專題7.2 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 1、 了解可逆反應(yīng)的定義。 2、 理解化學(xué)平衡的定義及化學(xué)平衡的特征，掌握判斷達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志。 3、 掌握化學(xué)反應(yīng)在一定條件下能否自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)，能夠利用化學(xué)反應(yīng)的焓變和熵變判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。 一、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 1、自發(fā)過程與自發(fā)反應(yīng) （1）含義 在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過程。 （2）特點(diǎn) ①體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對(duì)外部做功或釋放熱量)。 ②在密閉條件下，體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。 （3）自發(fā)反應(yīng) 在一定條件下無需外界幫助就能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)稱為自發(fā)反應(yīng)。 【注意】能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定能實(shí)際發(fā)生，化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)指出的僅僅是在一定條件下化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)，并不能說明在該條件下反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生，還要考慮化學(xué)反應(yīng)的快慢等問題 2、焓判據(jù) （1）多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)。如氫氧化亞鐵的水溶液在空氣中被氧化為氫氧化鐵的反應(yīng)是自發(fā)的，其△H（298K）=－444.3kJmol—1 （2）部分吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。 如NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)，其△H（298K）= +37.30kJmol—1。 （3）有一些吸熱反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，在較高溫度下則能自發(fā)進(jìn)行。如碳酸鈣的分解。 研究表明，對(duì)于化學(xué)反應(yīng)而言，絕大多數(shù)放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行，且反應(yīng)放出的熱量越多，體系能量降低得也越多，反應(yīng)越進(jìn)行得越完全?？梢?，反應(yīng)的焓變是制約化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一。但是，反應(yīng)焓變不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一依據(jù)。 3、熵判據(jù) （1）熵：描述大量粒子混亂度的物理量，符號(hào)為S，單位Jmol—1K—1，熵值越大，體系的混亂度越大。S(g)>S(l)>S(s)。 （2）化學(xué)反應(yīng)的熵變（△S）：反應(yīng)產(chǎn)物的總熵與反應(yīng)物總熵之差。 （3）反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向的關(guān)系 ①多數(shù)熵增加的反應(yīng)在常溫常壓下均可自發(fā)進(jìn)行。產(chǎn)生氣體的反應(yīng)、氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，熵變都是正值，為熵增加反應(yīng)。 ②有些熵增加的反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，但在較高溫度下則可自發(fā)進(jìn)行。如碳酸鈣的分解。 ③個(gè)別熵減少的反應(yīng)，在一定條件下也可自發(fā)進(jìn)行。如鋁熱反應(yīng)的△S== —133.8 Jmol—1K—1，在點(diǎn)燃的條件下即可自發(fā)進(jìn)行。 化學(xué)反應(yīng)的ΔS越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。但不是唯一判據(jù)。 4、綜合判據(jù)——吉布斯自由能判據(jù) 在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向是反應(yīng)的焓變和熵變共同影響的結(jié)果，因此，把焓變和熵變判據(jù)結(jié)合起來組成的復(fù)合判據(jù)即自由能變化ΔG，更適合于所有過程的判斷。ΔG＝ΔH－TΔS(T為開爾文溫度)，ΔG的正、負(fù)決定著反應(yīng)的自發(fā)與否。 （1）在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)的方向的判據(jù)為： △G=△H—T△S＜0 反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行 △G=△H—T△S=0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) △G=△H—T△S＞0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 ①ΔH ＜ 0，ΔS ＞ 0的反應(yīng)任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行； ②ΔH ＞ 0，ΔS ＜ 0的反應(yīng)任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行； ③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大時(shí)，溫度對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用。當(dāng)ΔH＜0，ΔS＜0時(shí)低溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)ΔH＞0，ΔS＞0時(shí)，高溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。 （2）“四象限法”判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。 在二維平面內(nèi)建立坐標(biāo)系，第Ⅰ象限的符號(hào)為“＋、＋”，第Ⅱ象限的符號(hào)為“＋、—”，第Ⅲ象限的符號(hào)為“—、—”，第Ⅳ象限的符號(hào)為“—、＋”。借肋于數(shù)學(xué)坐標(biāo)系四個(gè)象限的符號(hào)，聯(lián)系焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響，可以從熱力學(xué)的角度快速判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。反應(yīng)放熱和熵增加都有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。該判據(jù)指出的是化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)。 5、應(yīng)用 （1）第Ⅰ象限符號(hào)為“＋、＋”（△S＞0、△H＞0）時(shí)化學(xué)反應(yīng)的方向——高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行 【典型例題1】【江蘇南菁高級(jí)中學(xué)2018屆期中】已知反應(yīng)FeO(s)＋C(s)＝CO(g)＋ Fe(s) 的△H>0，△S >0（假定△H、△S不隨溫度而變化），下列敘述中正確的是 （ ） A． 低溫下為自發(fā)過程，高溫下為非自發(fā)過程 B． 高溫下為自發(fā)過程，低溫下為非自發(fā)過程 C． 任何溫度下均為非自發(fā)過程 D． 任何溫度下均為自發(fā)過程 【答案】B （2）第Ⅱ象限符號(hào)為“＋、—”（△S＞0、△H＜0）時(shí)化學(xué)反應(yīng)的方向——所有溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行 【典型例題2】【陜西西安一中2018屆高三上學(xué)期第一次考試】分析下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是 （ ） A．2N2(g)＋O2(g)=2N2O(g) ΔH＝＋163 kJmol－1 B．Ag(s)＋1/2Cl2(g)=AgCl(s) ΔH＝－127 kJmol－1 C．HgO(s)=Hg(l)＋1/2O2(g) ΔH＝＋91 kJmol－1 D．H2O2(l)= 1/2O2(g)＋H2O(l) ΔH＝－98 kJmol－1 【答案】D （3）第Ⅲ象限符號(hào)為“—、—”（△S＜0、△H＜0）時(shí)化學(xué)反應(yīng)的方向——低溫下反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行 【典型例題3】【2018年9月26日《每日一題》-化學(xué)反應(yīng)方向的判斷】某化學(xué)反應(yīng)其ΔH＝－122 kJmol－1，ΔS＝－431 Jmol－1K－1，則以下關(guān)于此反應(yīng)的自發(fā)性描述中正確的是 （ ） A． 在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行 B． 僅在低溫下自發(fā)進(jìn)行 C． 僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行 D． 在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行 【答案】B 【解析】根據(jù)反應(yīng)的焓變和熵變結(jié)合溫度分析計(jì)算，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是△H-T△S<0，根據(jù)題干，ΔH＝－122 kJmol－1，ΔS＝－431 Jmol－1K－1，故僅在低溫下滿足△H-T△S<0，故選B項(xiàng)。綜上所述，本題正確答案為B。 （4）第Ⅳ象限符號(hào)為“—、＋”（△S＜0、△H＞0）時(shí)化學(xué)反應(yīng)的方向——所有溫度下反應(yīng)均不能自發(fā)進(jìn)行 【典型例題4】【遼寧阜新市海州高級(jí)中學(xué)2019屆高三第一次月考】已知?dú)怏w分子總數(shù)增多的反應(yīng)一定是熵增大的反應(yīng)。一定條件下，下列反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的是 （ ） A． 2O3(g)=3O2(g) ΔH<0 B． 2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0 C． N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH<0 D． CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH>0 【答案】B 【解析】A．△H＜0，△S＞0，根據(jù)△G=△H-T△S可知，任何溫度下都能滿足△H-T△S＜0，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，故A能自發(fā)；B．△H＞0，△S＜0，任何溫度下都滿足△G=△H-T△S＞0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，故B不能自發(fā)進(jìn)行；C．△H＜0，△S＜0，在較低溫度下，可滿足△H-T△S＜0，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，故C在較低溫度下能自發(fā)；D．△H＞0，△S＞0，在較高溫度下，可滿足△H-T△S＜0，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，故D在較高溫度下能自發(fā)。答案選B。 事實(shí)上，△S＜0、△H＞0時(shí)，僅從符號(hào)上進(jìn)行分析，無論溫度如何變化，恒有△H—Ｔ△S＞０，故化學(xué)反應(yīng)的方向——所有溫度下反應(yīng)均不能自發(fā)進(jìn)行。 【點(diǎn)評(píng)】從以上四個(gè)象限的情況來看，交叉象限的情況相反相成，第Ⅰ象限（高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行）和第Ⅲ象限（低溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行）相反相成，第Ⅱ象限（所有溫度下均可自發(fā)進(jìn)行）和第Ⅳ象限（所有溫度下反應(yīng)均不能自發(fā)進(jìn)行）相反相成。分析化學(xué)反應(yīng)的方向的熱力學(xué)判據(jù)是△H—T△S＜0，而這個(gè)判據(jù)是溫度、壓強(qiáng)一定的條件下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)，并不能說明反應(yīng)能否實(shí)際發(fā)生，因?yàn)榉磻?yīng)能否實(shí)際發(fā)生還涉及動(dòng)力學(xué)問題。 二、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立 1、可逆反應(yīng)： （1）定義 在同一條件下，既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)。 （2）特點(diǎn)：三同一小。 ①三同：A．相同條件下；B．正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行；C．反應(yīng)物與生成物同時(shí)存在。 ②一?。喝我唤M分的轉(zhuǎn)化率都小于100%。 （3）表示 可逆反應(yīng)化學(xué)方程式中用“”表示。 2、化學(xué)平衡狀態(tài) （1）概念：在一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，這種狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。 （2）化學(xué)平衡的建立 （3）特征： ①逆：化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。 ②等：正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，都大于零。 V（正）==V（逆）≠0 ③動(dòng)：化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡。 雖然V（正）==V（逆），但正、逆反應(yīng)仍在進(jìn)行，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)并沒有停止。 ④定：平衡體系混合物中，不再隨時(shí)間改變而改變，反應(yīng)物和生成物的濃度保持一定，不再隨時(shí)間改變而改變。 ⑤變：外界條件改變，原平衡有可能被破壞，化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，在新條件下建立新的平衡。 3、化學(xué)平衡狀態(tài)常用的判斷方法 項(xiàng)目 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 是否達(dá)到平衡 混合物 體系中 各成分 的含量 各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定 平衡 各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定 平衡 各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定 平衡 總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定 不一定平衡 正、逆反 應(yīng)速率 的關(guān)系 在單位時(shí)間內(nèi)消耗了mmolA的同時(shí)生成mmolA，即v正＝v逆 平衡 在單位時(shí)間內(nèi)消耗nmolB的同時(shí)消耗pmolC，即v正＝v逆 平衡 v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆 不一定平衡 在單位時(shí)間內(nèi)生成nmolB的同時(shí)消耗qmolD，v正不一定等于v逆 不一定平衡 單位時(shí)間內(nèi)同一物質(zhì)斷裂的化學(xué)鍵與生成的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等 平衡 壓強(qiáng) m＋n≠p＋q時(shí)，總壓強(qiáng)一定(其他條件一定) 平衡 m＋n＝p＋q時(shí)，總壓強(qiáng)一定(其他條件一定) 不一定平衡 混合氣 體的平 均相對(duì) 分子質(zhì) 量(r) r一定，當(dāng)m＋n≠p＋q時(shí) 平衡 r一定，當(dāng)m＋n＝p＋q時(shí) 不一定平衡 溫度 任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，當(dāng)體系溫度一定時(shí)(其他條件不變) 平衡 氣體密度(ρ) 密度一定 不一定平衡 其他 如體系(反應(yīng)前后顏色有改變)顏色不再變化 平衡 【特別提醒】化學(xué)平衡狀態(tài)判斷“三關(guān)注” 注反應(yīng)條件，是恒溫恒容，恒溫恒壓，還是絕熱恒容容器；關(guān)注反應(yīng)特點(diǎn)，是等體積反應(yīng)，還是非等體積反應(yīng)；關(guān)注特殊情況，是否有固體參加或生成，或固體的分解反應(yīng)。 【典型例題5】【遼寧阜新海州高級(jí)中學(xué)2019屆高三第一次月考】一定溫度恒容密閉容器，可逆反應(yīng): A(g)+3B(g)?2C(g)， 下列敘述不是達(dá)到平衡的標(biāo)志的是 （ ） ①C 的生成速率與C的分解速率相等 ②單位時(shí)間內(nèi)a mol A 生成，同時(shí)生成3a mol B ③A、B、C 的濃度不再變化 ④混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化 ⑤混合氣體的物質(zhì)的量不再變化 ⑥單位時(shí)間消耗a mol A，同時(shí)生成2a mol C ⑦A、B、C 的分子數(shù)目比為1:3:2 ⑧A、B、C 的反應(yīng)速率之比為1:3:2 A． ②⑤⑥⑧ B． ②⑥⑦⑧ C． ①③⑥ D． ①③④⑤ 【答案】B 【點(diǎn)評(píng)】可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)有兩個(gè)核心的判斷依據(jù)：①正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等。②反應(yīng)混合物中各組成成分的百分含量保持不變。只要抓住這兩個(gè)特征就可確定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，對(duì)于隨反應(yīng)的發(fā)生而發(fā)生變化的物理量如果不變了，即說明可逆反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，關(guān)鍵是看給定的條件能否推出參與反應(yīng)的任一物質(zhì)的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化。 【遷移訓(xùn)練1】【遼寧部分重點(diǎn)高中2019屆高三9月聯(lián)考】在一定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列哪些物理量不再發(fā)生變化時(shí)，表明反應(yīng)A(g)+2B(g)C(g)+D(g)己達(dá)到平衡狀態(tài)的是 （ ） ①混合氣體的壓強(qiáng) ②混合氣體的密度 ③B的物質(zhì)的量濃度 ④混合氣體的總物質(zhì)的量 ⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量 ⑥v(C)與v(D)的比值 ⑦混合氣體的總質(zhì)量 ⑧混合氣體的總體積 ⑨C、D的分子數(shù)之比為1 : 1 A． ①③④⑤ B． ①③④⑤⑧⑨ C． ①②③④⑤⑦ D． ①②③④⑤⑥⑦⑧ 【答案】A 考點(diǎn)一：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷——“兩審”“兩標(biāo)志”突破化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷 1、“兩審” 一審題干條件，是恒溫恒容還是恒溫恒壓；二審反應(yīng)特點(diǎn)：①全部是氣體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)；②有固體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)。 2、“兩標(biāo)志” （1）本質(zhì)標(biāo)志 v正＝v逆≠0。對(duì)于某一可逆反應(yīng)來說，正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。 （2）等價(jià)標(biāo)志 ①全部是氣體參加的氣體體積可變的反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)、平均相對(duì)分子質(zhì)量不再隨時(shí)間而變化。例如，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。 ②體系中各組分的物質(zhì)的量濃度、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變。 ③對(duì)同一物質(zhì)而言，斷裂的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。 ④對(duì)于有有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，體系的顏色不再隨時(shí)間而變化。 例如，2NO2(g)N2O4(g)。 ⑤體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達(dá)到最大值且不再隨時(shí)間而變化。 【注意】不能作為“標(biāo)志”的四種情況 （1）反應(yīng)組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。 （2）恒溫恒容下的體積不變的反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量不再隨時(shí)間而變化， 如2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)。 （3）全是氣體參加體積不變的反應(yīng)，體系的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再隨時(shí)間而變化， 如2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)。 （4）全是氣體參加的反應(yīng)，恒容條件下體系的密度保持不變 【方法總結(jié)】“三法”突破平衡狀態(tài)的判斷 解答化學(xué)平衡狀態(tài)判斷題時(shí)，要牢牢抓住化學(xué)平衡的特征——“動(dòng)”“定”“變”，進(jìn)行靈活判斷。 （1）用“動(dòng)”進(jìn)行判斷 “動(dòng)”——?jiǎng)討B(tài)平衡，v(正)＝v(逆)≠0，是化學(xué)平衡的本質(zhì)。 （2）用“定”進(jìn)行判斷 “定”——平衡的表象。如果出現(xiàn)“各組分的濃度、物質(zhì)的量(質(zhì)量)分?jǐn)?shù)、氣體的體積分?jǐn)?shù)不再隨時(shí)間的改變而改變”“反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不再隨時(shí)間的改變而改變”則均能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。 （3）用“變”進(jìn)行判斷 當(dāng)用“動(dòng)”“定”不能判斷時(shí)，我們用“變”進(jìn)行判斷。運(yùn)用此方法時(shí)，一般首先假設(shè)平衡移動(dòng)，看所給的物理量是否變化，如果變化則能判斷，反之則不能。 【典型例題6】【湖北部分重點(diǎn)中學(xué)2018屆期中】在一絕熱（不與外界發(fā)生熱交換）的恒容容器中，發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(s) C(g)+D(g)，下列描述中能表明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的有（ ）個(gè) ①容器內(nèi)溫度不變 ②混合氣體的密度不變 ③混合氣體的壓強(qiáng)不變 ④混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變 ⑤C(g)的物質(zhì)的量濃度不變 ⑥容器內(nèi)A、C、D三種氣體的濃度之比為2：1：1 ⑦某時(shí)刻v(A)＝2v(C)且不等于零 ⑧單位時(shí)間內(nèi)生成n mol D，同時(shí)生成2n mol A A． 4 B． 5 C． 6 D． 7 【答案】C 【點(diǎn)評(píng)】本題考查化學(xué)平衡的標(biāo)志，化學(xué)平衡的標(biāo)志是：逆向相等，變量不變?！澳嫦蛳嗟取敝高_(dá)到平衡時(shí)同一物質(zhì)表示的正、逆反應(yīng)速率相等，說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)；“變量不變”指可變物理量不變是平衡的標(biāo)志，不變物理量不變不能作為平衡的標(biāo)志。注意本題中的B呈固態(tài)以及容器為絕熱容器。 【遷移訓(xùn)練2】【浙江教育綠色評(píng)價(jià)聯(lián)盟2018年3月適應(yīng)性考試】已知： X(g)＋2Y(g) 3Z(g) ΔH＝－a kJmolˉ1(a＞0)。下列說法正確的是 （ ） A． 達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，Y 的正反應(yīng)速率和 Z 的逆反應(yīng)速率相等 B． 達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，X、Y、Z 的濃度之比為 1 : 2 : 3 C． 達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)放出的總熱量一定小于 a kJ D． 0.2 mol X 和 0.2 mol Y 充分反應(yīng)生成 Z 的物質(zhì)的量一定小于 0.3 mol 【答案】D 考點(diǎn)二：化學(xué)反應(yīng)方向的判斷 焓變、熵變和溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的影響 ΔH ΔS ΔH－TΔS 反應(yīng)情況 － ＋ 永遠(yuǎn)是負(fù)值 在任何溫度下過程均自發(fā)進(jìn)行 ＋ － 永遠(yuǎn)是正值 在任何溫度下過程均非自發(fā)進(jìn)行 ＋ ＋ 低溫為正高溫為負(fù) 低溫時(shí)非自發(fā)，高溫時(shí)自發(fā) － － 低溫為負(fù)高溫為正 低溫時(shí)自發(fā)，高溫時(shí)非自發(fā) 【典型例題6】【遼寧大連2018屆期末】一定條件下，下列反應(yīng)不可能自發(fā)進(jìn)行的是 （ ） A． 2O3(g)==3O2(g) △H<0 B． CaCO3(s)==CaO( s)+ CO2(g) △H>0 C． N2(g) +3H2(g)2NH3(g) △H<0 D． 2CO(g)=2C(s)+ O2(g) △H>0 【答案】D 【點(diǎn)評(píng)】熟悉熵變與焓變與反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行關(guān)系是解題關(guān)鍵，在等溫、等壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的方向是由反應(yīng)的焓變和熵變共同決定的．化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的最終判據(jù)是吉布斯自由能變，自由能一般用△G來表示，且△G=△H-T△S，當(dāng)△G=△H-T△S＜0時(shí)，反應(yīng)向正反應(yīng)方向能自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)△G=△H-T△S=0時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；當(dāng)△G=△H-T△S＞0時(shí)，反應(yīng)不能向正反應(yīng)方向自發(fā)進(jìn)行，答題時(shí)注意靈活應(yīng)用。 【遷移訓(xùn)練3】【陜西西安一中2018屆高三上學(xué)期第一次考試】分析下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是 （ ） A． 2N2(g)＋O2(g)=2N2O(g) ΔH＝＋163 kJmol－1 B． Ag(s)＋1/2Cl2(g)=AgCl(s) ΔH＝－127 kJmol－1 C． HgO(s)=Hg(l)＋1/2O2(g) ΔH＝＋91 kJmol－1 D． H2O2(l)= 1/2O2(g)＋H2O(l) ΔH＝－98 kJmol－1 【答案】D 【解析】根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS可知，當(dāng)ΔG＜0時(shí)，即ΔH＜TΔS時(shí)，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，ΔG＞0時(shí)，即ΔH＞TΔS時(shí)，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。A．反應(yīng)是氣體體積減小的吸熱反應(yīng)，在低溫下非自發(fā)進(jìn)行，在高溫下可自發(fā)進(jìn)行，錯(cuò)誤；B．反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，在低溫下自發(fā)進(jìn)行，在高溫下非自發(fā)進(jìn)行，錯(cuò)誤；C．反應(yīng)是氣體體積擴(kuò)大的吸熱反應(yīng)，在低溫下非自發(fā)進(jìn)行，在高溫下可自發(fā)進(jìn)行，錯(cuò)誤；D．反應(yīng)是氣體體積擴(kuò)大的放熱反應(yīng)，在任何溫度下都可自發(fā)進(jìn)行，正確。故選D。