PAGE1-化學反應進行的方向一、選擇題1．知道了某過程有自發(fā)性之后，則下列說法正確的是()A．可判斷過程的方向B．可確定過程是否一定會發(fā)生C．可預測過程發(fā)生完成的快慢D．可判斷過程的熱效應解析：選A。判斷某反應是否自發(fā)，只是判斷反應的方向，與反應是否一定會發(fā)生、反應的快慢、反應的熱效應無關。2．下列關于化學反應焓變的敘述中，正確的是()A．化學反應的焓變與反應的方向無關B．化學反應的焓變直接決定了反應的方向C．焓變?yōu)檎姆磻际俏鼰岱磻狣．焓變?yōu)檎姆磻寄茏园l(fā)進行解析：選C。反應能否自發(fā)進行(反應進行的方向)是由ΔH－TΔS決定的，與ΔH、ΔS和T都有關。焓變只表達化學反應是釋放能量還是吸收能量，不能用來獨立判斷反應的自發(fā)性。3．(2019·宜昌高二月考)“熵”表示體系的混亂度，它的符號是“S”。下列變化中，ΔS<0的是()A．3Fe(s)＋4H2O(g)=Fe3O4(s)＋4H2(g)B．2NO2(g)=N2O4(l)C．2IBr(l)=I2(s)＋Br2(g)D．(NH4)2CO3(s)=2NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(g)解析：選B。選項B中的反應是由氣體轉(zhuǎn)化為液體，混亂度減小，ΔS<0。4．下列對熵的理解不正確的是()A．同種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，固態(tài)時熵值最小B．體系越有序，熵值越小；越混亂，熵值越大C．與外界隔離的體系，自發(fā)過程將導致體系的熵減小D．25℃、1.01×105Pa時，2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)是熵增的反應解析：選C。對于同一物質(zhì)，由固→液→氣三態(tài)熵值逐漸增大，故A正確；熵指的是體系混亂程度，越混亂其熵值越大，故B正確；自發(fā)過程有熵增的傾向，故C錯誤；對于D選項中的反應，由于反應后氣體分子數(shù)增多，熵值增大，故D正確。5．下列反應過程中，ΔH>0且ΔS>0的是()A．NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)B．CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)C．4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)D．HCl(aq)＋NaOH(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)解析：選B。A是熵減的放熱反應；C是熵減的放熱反應；D是放熱反應。6．25℃、1.01×105Pa時，反應2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋56.76kJ/mol自發(fā)進行的原因是()A．是吸熱反應 B．是放熱反應C．是熵減反應 D．熵增效應大于能量效應解析：選D。由所給的熱化學方程式可知，該反應為熵增加的吸熱反應，其中熵的變化是自發(fā)進行的原因。7．下列反應在常溫下均為非自發(fā)反應，在高溫下仍為非自發(fā)的是()A．2Ag2O(s)=4Ag(s)＋O2(g)B．2Fe2O3(s)＋3C(s)=4Fe(s)＋3CO2(g)C．N2O4(g)=2NO2(g)D．6C(s)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)解析：選D。A.2Ag2O(s)=4Ag(s)＋O2(g)是吸熱的熵增反應，在高溫下能自發(fā)進行，故A不選；B.2Fe2O3(s)＋3C(s)=4Fe(s)＋3CO2(g)是吸熱的熵增反應，在高溫下能自發(fā)進行，故B不選；C.N2O4(g)=2NO2(g)是吸熱的熵增反應，在高溫下能自發(fā)進行，故C不選；D.6C(s)＋6H2O(l)=C6H12O6(s)是吸熱的熵減反應，無論在低溫還是高溫下均為非自發(fā)反應，故D選。8．實現(xiàn)“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟”的一項重要課題就是如何將CO2轉(zhuǎn)化為可利用的資源。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，如圖表示該反應過程中能量(單位為kJ·mol－1)的變化。下列關于該反應的說法中，正確的是()A．ΔH＞0，ΔS＞0 B．ΔH＞0，ΔS＜0C．ΔH＜0，ΔS＜0 D．ΔH＜0，ΔS＞0解析：選C。根據(jù)反應過程中能量變化的情況可知反應物的總能量高于生成物的總能量，反應放熱，ΔH＜0；該反應發(fā)生后氣體的物質(zhì)的量減小，ΔS＜0。9．已知吸熱反應2CO(g)=2C(s)＋O2(g)，設ΔH和ΔS不隨溫度而變化，下列說法中正確的是()A．低溫下能自發(fā)進行B．高溫下能自發(fā)進行C．任何溫度下都能自發(fā)進行D．任何溫度下都不能自發(fā)進行解析：選D。已知反應2CO(g)=2C(s)＋O2(g)的ΔH＞0，ΔS＜0，所以ΔH－TΔS＞0，反應在任何溫度下都不能自發(fā)進行，A、B、C錯誤，D正確。10．反應CH3OH(l)＋NH3(g)=CH3NH2(g)＋H2O(g)在某溫度下自發(fā)向右進行，若反應的|ΔH|＝17kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17kJ·mol－1，則下列正確的是()A．ΔH>0，ΔH－TΔS<0B．ΔH<0，ΔH－TΔS>0C．ΔH>0，ΔH－TΔS>0D．ΔH<0，ΔH－TΔS<0解析：選A。該反應在一定溫度下能夠自發(fā)的向右進行，這說明ΔH－TΔS一定是小于0，根據(jù)方程式可知該反應的ΔS＞0，所以如果ΔH＜0，則該反應在任何溫度下都是自發(fā)進行的，而該反應在一定溫度下才能自發(fā)的向右進行，因此該反應的反應熱ΔH＞0，故選A。11．汽車尾氣(含烴類、CO、NO與SO2等)是城市主要污染源之一，治理的辦法之一是在汽車排氣管上裝催化轉(zhuǎn)化器，它使NO與CO反應生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體，其反應原理是2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)。由此可知，下列說法中正確的是()A．該反應是熵增大的反應B．該反應不能自發(fā)進行，因此需要合適的催化劑C．該反應常溫下能自發(fā)進行，催化劑條件只是加快反應的速率D．該反應常溫下能自發(fā)進行，因為正反應是吸熱反應解析：選C。只使用催化劑便可使尾氣發(fā)生轉(zhuǎn)化，故此反應能自發(fā)進行。因反應是氣體物質(zhì)的量減小的反應，故熵減小。因熵減小不利于反應自發(fā)進行，故自發(fā)進行的原因是反應放熱。12．下列內(nèi)容與結(jié)論不相對應的是()選項內(nèi)容結(jié)論A一個反應的ΔH>0，ΔS>0反應一定不能自發(fā)進行B硝酸銨溶于水可自發(fā)進行因為該反應的ΔS>0CH2O(g)變成H2O(l)ΔS<0DH2(g)＋F2(g)=2HF(g)的ΔH＝－271kJ·mol－1，ΔS＝＋8J·mol－1·K－1反應在任意溫度下都能自發(fā)進行解析：選A。A.根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS可知，如果一個反應的ΔH＞0、ΔS＞0，則在高溫下可以自發(fā)進行，A錯誤；B.硝酸銨溶于水為熵增的過程，B正確；C.對于同一種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，其次是液體、固態(tài)，因此H2O(g)變成H2O(l)，熵變小于0，C正確；D.由于該反應是放熱的熵增反應，因此ΔG＝ΔH－TΔS＜0，反應在任意溫度下都能自發(fā)進行，D正確。二、非選擇題13．在化學反應A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)ΔH＝QkJ·mol－1發(fā)生的過程中，能量變化如圖所示，回答下列問題。(1)Q________(填“＞”“＜”或“＝”)0。(2)熵變ΔS________(填“＞”“＜”或“＝”)0。(3)該反應________(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。(4)升高溫度，平衡常數(shù)K________(填“增大”“減小”或“不變”)，平衡向________方向移動。解析：(1)根據(jù)圖像可知，該反應是放熱反應，故Q＜0。(2)根據(jù)反應特點可知，該反應是熵值增大的反應。(3)根據(jù)ΔG＝ΔH－TΔS<0可知，該反應能自發(fā)進行。(4)升高溫度，平衡向逆反應方向移動，平衡常數(shù)減小。答案：(1)＜(2)＞(3)能(4)減小逆反應14．根據(jù)所學的知識和經(jīng)驗，判斷下列變化在常溫下的焓變、熵變及方向性，填表。變化ΔHΔS方向性H2O(l)→H2O(g)CaO(s)＋SO2(g)=CaSO3(s)2Fe3＋(aq)＋Cu(s)=2Fe2＋(aq)＋Cu2＋(aq)NH4Cl(s)=HCl(g)＋NH3(g)解析：先判斷ΔH的“＋”“－”，再由S(g)＞S(l)＞S(s)判斷ΔS的“＋”“－”，最后根據(jù)常溫(298K)判斷ΔH－TΔS的“＋”“－”。答案：變化ΔHΔS方向性H2O(l)→H2O(g)＞0＞0不能自發(fā)CaO(s)＋SO2(g)=CaSO3(s)＜0＜0自發(fā)2Fe3＋(aq)＋Cu(s)=2Fe2＋(aq)＋Cu2＋(aq)＜0＞0自發(fā)NH4Cl(s)=HCl(g)＋NH3(g)＞0＞0不能自發(fā)15.已知在100kPa、298.15K時石灰石的分解反應為CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋178.3kJ/molΔS＝＋160.4J/(mol·K)。回答下列問題：(1)該反應________(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。(2)根據(jù)本題反應數(shù)據(jù)分析，溫度________(填“能”或“不能”)成為反應方向的決定因素。(3)若溫度能決定反應方向，則該反應自發(fā)進行的最低溫度是________(保留一位小數(shù))。解析：(1)ΔG＝ΔH－TΔS＝＋178.3kJ/mol－298