人教版高中化學選修一專項練習：化學反應的方向（四大題型）

專題2.3化學反應的方向

，題型梳理

【題型1自發反應】

【題型2培判據】

【題型3烯判據】

【題型4復合判據】

，舉一反三

【題型1自發反應】

自發反應：在給定的條件下，可以自發進行到顯著程度的化學反應。

特征：具有方向性，即過程的某個方向在?定條件下自發進行，則逆方向在該條件下肯定不能自發進行。

應用：可被用來完成有用功。但非自發過程要想發生，必須對它做功。

【例1】下列說法正確的是

A.自發反應是指不需要條件就能發生的反應

B.非自發過程在任何條件下都不可能變為自發過程

C.在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑可以改變化學反應進行的方向

D.常溫下，反應C(s)+CCh(g)脩32co(g)不能自發進行，則該反應的△〃>()

【答案】D

【詳解】A.自發反應是指在一定溫度和壓強下，不需要外界幫助即可發生的化學反應，故A錯誤；

B.非自發過程在一定條件卜可能變為自發過程，如碳酸鈣受熱分解的反應是牖增的吸熱反應，屬于在高

溫下進行的非自發過程，故B錯誤；

C.使用催化劑只能降低反應的活化能，加快反應速率，但不能改變化學反應進行的方向，故C錯誤：

D.碳與二氧化碳生成一氧化碳的反應是燧增的反應，由常溫下該反應不能自發進行可知，反應XH—T&S

>0,則該反應的婚變△〃>(),故D正確；

故選D。

【變式1-1］下列有關反應2sCh(g)+O2(g)除?>2SOXg)AHV0的說法正確的是

A.該反應在任意條件下均能自發進行

B.其他條件一定，升高溫度能提高反應的平衡轉化率

C.使用催化劑能改變反應的恰變，加快反應的速率

D.其他條件一定，增大反應的壓強，可以增大正、逆反應的速率

【答案】D

【詳解】A.該反應屬于氣體體機減小的反應，ASV),反應要能自發進行，AH-TAS<0,因此該反應在低

溫條件下能自發進行，A錯誤；

B.其他條件一定，升高溫度，平衡逆向移動，平衡轉化率降低，B錯誤：

C.使用催化劑能降低反應的活化能，加快反應的速率，但不改變反應的焰變，C錯誤；

D.其他條件一定，增大反應的壓強，如縮小體積或增大反應物或生成物的濃度，可以增大正、逆反應的

速率，D正確；

故選D。

【題型2培判據】

婚變與反應的方向

放熱反應過程中體系能量降低，因此具有自發進行的傾向，科學家提出用焰變來判斷反應進行的方向，這

就是焙判據。

【例2】己知凡氣體分子總數增多的反應一定是嫡增大的反應。一定條件卜，卜列反應不能自發進行的是

A.2O3(g)=3O2(g)AH<0B.2CO(g)=2C(s)+O2(g)AH>0

C.N2(g)+3H2(g)-2NH?(g)AH<0D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)AH>0

【答案】B

【詳解】A.反應2OMg)=3O2(g),AH<0,AS>0,該反應一定能自發進行，故A不符合題意；

B.反應2co(g)=2C(s)+O2(g),AH>0,AS<0,該反應一定不能自發進行，故B符合題意

C.反應N?(g)+3H2(g)2NH3(g),AH<0,AS<0,該反應在低溫下能自發進行，故C不合題意；

D.反應CaC03(s);Ca0(s)+C02(gi，AH>0,AS>0,該反應在高溫下能自發進行，故D不合題意；

答案選B。

【變式2?1】下列關于化學反應方向及其判據的說法中正確的是

A.ImolSCh在不同狀態時的嫡值:S[SO3(s)]>S[SO3(1)]>S[S03(g)]

B.常溫下，反應C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自發進行，則該反應的AII>0

C.放熱反應都可以自發進行，而吸熱反應不能自發進行

D.2KC10Ms)=2KCl(s)+3C02(g)AH>0能否自發進行與溫度無關

【答案】B

【詳解】A.物質聚集狀態不同烯值不同，氣體S>液體S>固體S,ImolSCh在不同狀態時的焙值：

S[SO3(s)]<S[SO3(1)]<S[SO3(g)],故A錯誤；

B.反應的自發性由焰變和嫡變共同決定，該反應為.S>0,常溫不能自發，說明高溫時

G=H-TS<(),說明則該反應的AHX),故B正確：

C.反應的自發性由焰變和燧變共同決定，當G-H-TS<0時反應能自發進行，G>0時反應不能自

發進行，焙變小于零的反應，H<0,若S<0,高溫下可以G>0,反應不能自發進行，嫡變大于零

的反應，..S>0,若H>0,高溫下可以，G<0時反應可自發進行，故C錯誤；

D.aH>0、AS>0,由/G=AH-TAS<0的反應可自發進行，可知能否自發進行與溫度有關，故D錯

誤；

故答案為B。

【題型3端判據】

體系的燧值：體系的混亂程度越大，體系的牖值就越大。

同一物質的嫡值：5(g)>5(1)>S(s),同一條件下，不同物質的燃值不同。

墉判據：體系有自發地向混亂度增加(即焙增)的方向轉變的傾向，因此可用楠變來判斷反應進行的方向。

【例3】25℃、LOlxlO'Pa時，反應2N2O5(g)=4N6(g)+O2(g)AH=+I09.8kJmol該反應能自發進行的原

因是

A.該反應是吸熱反應B.該反應是放熱反應

C.該反應是牖減小的反應D.該反應的嫡增大效應大于能量效應

【答案】D

【詳解】該反應是吸熱反應，能夠自發進行是由于該反應為端增大的反應，并且燧增效應大于能量效應，

故選D。

【變式3?1】下列說法中正確的是

A.氯酸鉀分解是一個焙增的過程

B.AH>0,ASM)的反應一定可以自發進行

C.電解水產生氫氣、氧氣的反應具有自發性

D.可逆反應正向進行時，正反應具有自發性，△H一定小于零

【答案】A

【洋解】A.氯酸鉀分解生成氣體，混亂度增加，增值增大，選項A正確；

B.AGV0反應自發進行，由4G=△H-T4S可知，若△H〉。，ASX),則當低溫下4G可能大于0,反應

非自發，選項B錯誤；

C.電解水產生氫氣、氧氣的反應為△1?1>(),AS>0,根據4G=△H-T4SV0可知，只有在高溫條件下才具

有自發性，選項C錯誤；

D.可逆反應正向進行時，由△G=Z\H-T4S可知，若△?!>(),AS〉。且高溫條件下正反應具有自發性，選

項D錯誤。

答案選Ao

【題型4復合判據】

自由能變化與焙變、懶變的關系：△G=AH-7AS。AG不僅與婚變有關，還與溫度有關。

反應方向與自由能的關系

①當AG<0時，反應能自發進行；

②當AG=0時，反應處于平衡狀態；

③當AG〉。時，反應不能自發進夕亍。

【例4】下列說法不正確的是

A.因為熔變和婚變都與反應的自發性有關，因此焰變或嫡變均可以單獨作為反應自發性的判據

B.反應NH4HCO3⑸.NH3（g）+H2O（g）+CO2（g）A〃=+185.57kJ?mol-i能自發進行，原因是體系有自發向

混亂度增加的方向進行的傾向

C.△〃《）、AS>0的反應在任何溫度下都能自發進行

D.在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑可以改變化學反應速率

【答案】A

【詳解】A.化學反應的熔變和燧變共同決定反應方向，A項錯誤；

B.該反應的焙變大于0、燧變大于0,根據△G=4H-TZ\SV0能自發進行可判斷，自發進行的原因是體系

有自發地向混亂度增K的方向轉變的傾向，B項正確：

C.根據4G=△H-TASV0能自發進行可判斷，A/7V0、△&>（）的反應在任何溫度卜.都能自發進行，C項正

確；

D.在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑可以改變反應活化能從而改變化學反應速率，D項正確；

答案選A。

【變式4?1】下列說法正確的是（）

A.能自發進行的反應一定能迅速發生

-1

B.反應NH4HCO3（S）=NHs（g）+H2O（g）+CO2（g）AH=+185.57kJ-mol能自發進行，是因為體系有自

發地向混亂度增大的方向轉變的傾向

C.因為焰變和燧變都與反應的自發性有關，因此焰變或燧變均可以單獨作為判斷反應能否自發進行?的

判據

D.反應2N2（g）+O2（g）=2N2O（g）AH=+163kJ-moF,在高溫下可以自發進行

【答案】B

【詳解】A.反應進行的自發趨勢與反應速率無關，與吉布斯自日能變（G）、焰變（—H）、烯變（，S）

有關，自發反應不一定是快速反應，A錯誤；

B..G=~H-TaS,如果.G<0,反應可以自發進行；「.GX）,不可以自發進行，該反應中

,H=+185.57kJ.mor,X）,能自發進行式3<0,氣體混亂度增大，aS>0,是因為體系有自發地向混亂度增大

的方向轉變的傾向，B正確；

C.玲變（二H）、嫡變（3）單獨作為判斷反應能否自發進行的判據不夠準確、不全面，綜合考慮，應結

合cG—H-TaS判斷能否自發進行；C錯誤；

D.根據~G=H-TS,H=+163kJmor'>0,反應混亂度降低,SX）,推出GX）,不能自發進行，D錯

誤。

【點睛】恒溫恒壓下：3H<0,SX）時，反應自發進行；當VHX）,SV0時，反應不自發進行；當

vn>02S>0時，需要在較高溫度的條件下，才能自發進行；當.n<0,二s〈o時，需要在較低溫度的條件

下，才能自發進行。一般低溫時焙變（:H）影響為由；高溫時，燃變（,S）影響為主，而溫度影響的大

小要看焰變（一H）、端變（.S）的具體數值而定。

【變式4.2】對于反應SO2（g）+C12ig）QSO2cb（g）AH=akJmol-'Ca^）,下列說法正確的是

A.該反應在任意條件下均能自發進行

B.反應SO2（g）+C12（g）*SO2cl2。）的焰變AH<akJmor'

C.其他條件一定，增加壓強，反應平衡常數增大

D.恒容條件下，當容器內氣體密度不變時反應達到平衡

【答案】B

【洋解】A.反應中△HR、AS<0,△G=Z\H-TZ\S〈O反應自發進行，該反應低溫下能自發進行，故A錯

誤；

B.SO2>Cb（g）生成SO2CI2O）放熱,所以反應SO2（g）+Cb（g戶SO2cL⑴比SO2（g）+Cb（g）tSO2c12（g）焙變絕對

值大，但因為a<O所以反應SO2（g）+C12（g）wSO2cl2。）的培變AHvakJmoH,故B正確;

C.化學平衡常數只與溫度有關，其它條件不變，增加壓強，平衡正向移動，但溫度不變，化學平衡常數

不變，故c錯誤；

D.反應前后氣體總質量不變，恒容條件下，容器體枳不變，則容器內混合氣體密度始終不變，不能據此

判斷平衡狀態，故D錯誤；

故選:Bo

【變式4?3】橡皮筋在拉伸和收縮狀態時結構如圖。在其拉伸過程中有放熱現象。25℃、lOlkPa時，下列

過程的焰變、燧變和自發性與橡皮筋從收縮狀態到拉伸狀態?致的是

拉伸

A.2H2+O2=2H,O

B.2C+O2=2CO

C.NH,NOi的溶解

D.Ba（OH）,?8H2O+2NH4C1=BaCl2+2NH3T+10H2O

【答案】A

【分析】橡皮筋從收縮狀態到拉伸過程中放熱，混亂度增加，即烯減過程，H.在25℃,lOlkPa時不自發

進行，據此分析。

【詳解】A.氫氣在氧氣中燃燒放熱，且爆減，按AG=AH-rAS<0,說明該反應在低溫下能夠自發進

行，但在25℃,lOlkPa時不自發進行,故A正確；

B.2C+O2=2CO為嫡增，故B錯誤；

C.NH’NO,的溶解吸熱，但混亂度增加,焙增,故B錯誤;

D.該反應為吸熱反應，且病變大于0,在25℃,lOlkPa時能自發發生，故D錯誤。

故選Ao

【變式4-4】（雙