《2025年赢在微点轻松课堂微讲小本高中化学选择性必修1》

3. 某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中，$p$表示压强，$T$表示温度，$n$表示物质的量，$t$表示反应时间）：


根据以上规律判断（填“＞”“=”或“”）：
（1）反应Ⅰ：$p_2$______$p_1$，$\Delta H$______0。
（2）反应Ⅱ：$T_1$______$T_2$，$\Delta H$______0。
（3）反应Ⅲ：若$T_2$______$T_1$，$\Delta H$______0。
（4）反应Ⅳ：若$T_2$______$T_1$，$\Delta H$______0。

答案： ＞@@＜@@＞@@＜@@＞@@＞@@＞@@＞@@解析
(1)对反应Ⅰ而言，增大压强，平衡向右移动，A的转化率$\alpha(A)$增大，所以$p_2＞p_1$；图(a)表示随温度升高，$\alpha(A)$减小，平衡向左移动，则正反应是放热反应，$\Delta H＜0$。
(2)图(b)表示在两种不同温度下，C的物质的量逐渐增大至达到平衡的过程。$T_1$温度下$n(C)$增加得快，且先达到平衡，说明$T_1＞T_2$，由$T_1\rightarrow T_2$，降低温度，$n(C)$增大，说明平衡向右移动，$\Delta H＜0$。
(3)图(c)表示随起始时$n(B)$的增大，在两种不同温度下C的体积分数$\varphi(C)$先增大后减小的变化曲线。$T_2$时$\varphi(C)$高于$T_1$时$\varphi(C)$，可能有两种情况：若$T_2＞T_1$，即升温平衡右移，$\Delta H＞0$；若$T_2＜T_1$，即降温平衡右移，$\Delta H＜0$。
(4)图(d)所呈现的信息是随压强的增大，A的平衡转化率不变，但$T_2$时$\alpha(A)$比$T_1$时$\alpha(A)$大。若$T_2＞T_1$，则升温平衡右移，$\Delta H＞0$；若$T_1＞T_2$，则升温平衡左移，$\Delta H＜0$。

知识点一 自发反应
1. 含义：在给定条件下可以自发进行的反应。
2. 特征：具有__________。即反应的某个方向在一定条件下是自发的，而其逆反应在该条件下是非自发的。

知识点二 化学反应进行的方向与焓变的关系
多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有很多吸热反应能自发进行，因此，反应焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。

知识点三 化学反应进行的方向与熵变的关系
1. 熵的概念。
自发过程的体系趋向于由__________转变为__________，体系的混乱度__________。体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是表示体系的__________程度的物理量，其符号为 S。熵值越大，体系的__________越大。
2. 影响熵大小的因素。
（1）同一条件下，不同的物质熵值__________。
（2）同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如对同一种物质不同状态时熵值大小为 S(g)____S(l)____S(s)。
（3）气体物质的物质的量越大，分子数越多，熵值越__________。
3. 根据 ΔS 判断反应进行的方向。
（1）当 ΔS＞0 时，反应为__________反应，在一定条件下__________自发进行。
（2）当 ΔS0 时，反应为__________反应，在一定条件下__________自发进行。
4. 反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。

知识点四 自由能与化学反应的方向
体系的自由能变化（符号为 ΔG，单位为 kJ·mol⁻¹）综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用于化学反应自发进行的方向的判断，ΔG = ____________。
$\begin{cases}\Delta G \_\_ 0 & \text{反应能自发进行} \\\Delta G = 0 & \text{反应达到平衡状态} \\\Delta G \_\_ 0 & \text{反应不能自发进行}\end{cases}$
由此可知：
（1）当 ΔH0，ΔS＞0 时，反应能自发进行。
（2）当 ΔH＞0，ΔS0 时，反应不能自发进行。
（3）当 ΔH＞0，ΔS＞0 或 ΔH0，ΔS0 时，反应是否能自发进行与温度有关，一般低温时焓变影响为主，高温时熵变影响为主。

【微思考】用 ΔG 判断化学反应的方向是否适用于任何条件下的反应？

答案： 方向性@@有序@@无序@@增大@@混乱@@混乱度@@不同@@＞@@＞@@大@@熵增@@能@@熵减@@不能@@ΔH - TΔS@@＜@@＞@@提示 根据ΔG = ΔH - TΔS判断化学反应的方向只能用于温度和压强一定的条件下的反应，不能用于其他条件下（如温度、体积一定）的反应。