《2025年与名师对话高中新教材同步导练案化学C选择性必修1》

一、自发过程和自发反应
1. 存在：自然界中一些过程、有些反应是自发进行的，而且是有方向性的。
2. 特点
(1)体系有自发从______能状态向______能状态转变的倾向。
(2)体系有自发向混乱度增加(即熵增，ΔS＞0)的方向转变的倾向。

答案： 高　低

[判一判]
(1)在一定条件下，不用借助外力就能自发进行的过程是自发过程 （ ）
(2)自发过程不需任何条件就能发生 （ ）
(3)室温下冰变成水属于自发过程 （ ）
(4)能自发进行的反应，反应速率一定很大 （ ）

答案：
(1)√　
(2)×　
(3)√　
(4)×

化学反应进行方向的判据
1. 焓判据
(1)放热反应过程中体系能量______，因此具有______进行的倾向，科学家提出用______(能量变化)来判断反应进行的方向，这就是______(能量判据)。
(2)焓变与化学反应进行方向的关系
①多数放热反应是自发进行的。例如燃烧反应、中和反应等。
②有些吸热反应也可以自发进行，如2N₂O₅(g)⇌4NO₂(g)＋O₂(g) ΔH＝＋109.8 kJ·mol⁻¹。

答案： 降低　自发　焓变　焓判据

3. 自由能与化学反应的方向
(1)自由能变化
符号为______，单位为______。
(2)自由能变化与焓变、熵变的关系：ΔG＝______。ΔG不仅与焓变有关，还与______。
(3)反应方向与自由能的关系
化学反应总是向着______的方向进行，直到体系______。
①当ΔG＜0时，反应______；
②当ΔG＝0时，反应______；
③当ΔG＞0时，反应______。

答案：
(1)ΔG　kJ·mol⁻¹　
(2)ΔH - TΔS　温度有关　
(3)自由能减小　达到平衡　①能自发进行　②处于平衡状态　③不能自发进行

2. 熵判据
(1)熵
用来度量体系______程度的物理量。符号为______。熵值越大，______程度越大。同一物质：气态熵值S(g)＞液态熵值S(l)＞固态熵值S(s)。
(2)熵增原理
在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵______，即熵变(符号ΔS)______0。
(3)熵判据
体系有自发地向混乱度______(即______)的方向转变的倾向，因此可用______来判断反应进行的方向。
(4)熵变与化学反应进行方向的关系 
①许多熵增的反应是自发的(多是气体分子数目增多的反应)，如2KClO₃$\underset{\triangle }{\overset{MnO₂}{=}}$2KCl＋3O₂↑；CaCO₃＋2HCl═CaCl₂＋H₂O＋CO₂↑等。
②有些熵减的反应也可以自发进行，如Ca(OH)₂(aq)＋CO₂(g)═CaCO₃(s)＋H₂O(l)。

答案：
(1)混乱　S　混乱　
(2)增大　＞　
(3)增加　熵增　熵变

[判一判]
(1)放热反应一定能自发进行 （ ）
(2)O₂转化变为O₃时，熵减小 （ ）
(3)熵增的反应一定能自发进行 （ ）
(4)合成氨反应N₂(g)＋3H₂(g)⇌2NH₃(g) ΔH＜0，高温有利于其自发进行 （ ）
(5)由焓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 （ ）

答案：
(1)×　
(2)√　
(3)×　
(4)×　
(5)√

1. 下列过程是非自发的是 （ ）
A. 水由高处向低处流
B. 天然气的燃烧
C. 铁在潮湿的空气中生锈
D. 室温下水结成冰

答案： D　自然界中水由高处向低处流，天然气的燃烧，铁在潮湿空气中生锈，常温下冰的融化，都是自发过程，其逆向都是非自发的。

2. 下列关于自发过程的叙述中，正确的是 （ ）
A. 只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程
B. 需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程
C. 同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能
D. 非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程

答案： C　在一定条件下，不用借助外力即可自发进行的过程为自发过程，所以自发过程也是需要特定的条件，A、B项错误；可逆反应在不同的条件下，可以向不同方向自发进行，故C项正确；改变条件，可以使非自发过程转变为自发过程，D项错误。

3. 当水发生如下变化时：H₂O(s)→H₂O(l)→H₂O(g)，对此过程的ΔS(熵变)判断正确的是 （ ）
A. ΔS＞0
B. ΔS＜0
C. ΔS＝0
D. 无法判断

答案： A　同种物质的气态混乱度最大、固态混乱度最小，则H₂O(s)→H₂O(l)→H₂O(g)过程中ΔS＞0。

4. 在图①中A、B两个容器里，分别收集着两种作用不同的理想气体。若将中间活塞打开，两种气体分子立即都占有了两个容器(如图②)。关于此过程的下列说法不正确的是 （ ）

A. 此过程是体系从混乱程度小向混乱程度大变化的过程，即熵增大的过程
B. 此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
C. 此过程从有序到无序，混乱度增大
D. 此过程是自发可逆的

答案： D　气体混合后，不可能再自发分开，所以此过程不可逆，D项错误。