1、化学反应的方向 (建议用时：40分钟)合格过关练1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C在一定条件下，不用借助外力即可自动进行的过程为自发过程，所以自发过程也需要特定的条件，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。2以下反应均为自发反应，其中不能用焓变解释的是()A2Na(s)Cl2(g)=2NaCl(s)H0BC3H8(
2、g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H0C2NH4Cl(s)Ca(OH)2(s)=2NH3(g)CaCl2(s)2H2O(l)H0D2Mg(s)O2(g)=2MgO(s)H0CC项反应的H0，由焓变判断反应不能自发进行，而题给条件是能自发进行，所以C项中的反应不能用焓变解释。3水结冰的过程的焓变和熵变正确的是()AH0，S0BH0，S0CH0，S0DH0，S0DH2O(l)H2O(s)为S0的放热(H0)过程。4下列关于化学反应的焓变的叙述中，正确的是()A化学反应的焓变与反应的方向性无关B化学反应的焓变直接决定了反应的方向C焓变为正的反应都是吸热反应D焓变为正的反应都能自发进行C焓
3、变与反应的方向性有关，A项错误；化学反应的焓变不能直接决定化学反应的方向，B项错误；焓变为正的反应，体系内能增大，为吸热反应，C项正确；焓变不能作为直接判断反应能否自发进行的依据，要结合熵变进行判断，D项错误。5(双选)下列变化中S0的是()A固体NaCl溶于水B液态水变为水蒸气CN2(g)3H2(g)2NH3(g)D2Hg(l)O2(g)=2HgO(s)CD固体物质溶于水，固态物质变为液态物质或气态物质，液态物质变为气态物质，其过程均属于熵增加的过程，即S0，A、B项不正确。有气体参加或生成的化学反应，通常可由反应前后气体分子数变化来判断其熵变，在化学反应中，反应物气体分子数比反应产物气体分
4、子数大的反应，一般属于熵减小的反应，即S0；在化学反应中，反应物气体分子数比反应产物气体分子数小的反应，一般属于熵增加的反应，即S0，故C、D项正确。6根据所学知识判断，下列反应在任何温度下都不能自发进行的是()A2O3(g)=3O2(g)H0B2CO(g)=2C(s)O2(g)H0CN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H0DCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H0BHTS0的反应在任何温度下均不能自发进行，即H0、S0的反应符合题意，B项正确。7(素养题)在图中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开，如图，两种气体分子立即都占有了两个容器。这是一个不伴随能
5、量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是()理想气体的自发混合A此过程是从无序程度小向无序程度大变化，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此过程是自发可逆的D此过程从有序到无序，无序程度增大C气体混合后，不可能再自发分开，所以此过程不可逆，C项错误。8下列说法不正确的是()A焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应是放热反应B熵增加有利于反应的自发进行，熵减小的反应常温下都不会自发进行C在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的无序程度越大，熵值越大D一个反应能否自发进行与焓变和熵变的共同影响有关B焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数
6、能自发进行的反应是放热反应，A正确；熵增加有利于反应的自发进行，熵减小的反应常温下也可能自发进行，如氯化氢和氨气在常温下可以化合生成氯化铵，B错误；在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的无序程度越大，熵值越大，C正确；一个反应能否自发进行与焓变和熵变的共同影响有关，HTS0的反应能自发进行，D正确。9反应4Fe(OH)2(s)O2(g)2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)H444.3 kJmol1在常温常压下能自发进行，则对反应的方向起决定性作用的是()A焓变 B温度C压强D熵变A反应4Fe(OH)2(s)O2(g)2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)H444.3 kJmol1，H0，
7、且S0，而常温常压下反应能自发进行，说明HTS0，故对反应的方向起决定性作用的是焓变，A正确。10(素养题)橡皮筋在拉伸和收缩状态时结构如图。在其拉伸过程中有放热现象。25 、101 kPa时，下列过程的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是()ACaCO3=CaOCO2BNaOH的溶解C2H2O2=2H2ODBa(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2OD橡皮筋拉伸过程中有放热现象，则橡皮筋从拉伸状态变为收缩状态是吸热过程，无序程度增加，属于熵增加过程且其在25 、101 kPa时自发进行。CaCO3分解是吸热反应，且熵增加，但CaCO3在25 、101 k
8、Pa时不会自发分解，A错误；NaOH溶解时放热，B错误；H2在O2中燃烧放热，C错误；该反应是吸热反应，且熵增加，在25 、101 kPa时能自发进行，D正确。11下列对化学反应预测正确的是()选项化学反应方程式已知条件预测AM(s)=X(g)Y(s)H0它是非自发反应BW(s)xG(g)=2Q(g)H0B根据复合判据：GHTS，M(s)=X(g)Y(s)，固体分解生成气体，为熵增反应，H0时，在高温下，能自发进行，A错误；W(s)xG(g)=2Q(g)H0时，在高温下可能自发进行，C错误；4M(s)N(g)2W(l)=4Q(s)为熵减反应，常温下能自发进行，说明该反应一定是放热反应，D错误。
9、12已知2CO(g)CO2(g)C(s)，T980 K时，HTS0。(1)当体系温度低于980 K时，估计HTS_(填“大于”“小于”或“等于”)0；当体系温度高于980 K时，估计HTS_(填“大于”“小于”或“等于”)0。(2)在冶金工业中，以C为还原剂，温度高于980 K时的氧化产物是以_为主；温度低于980 K时的氧化产物是以_为主。解析(1)根据反应2CO(g)CO2(g)C(s)得到S0，由题意T980 K时，HTS0，推出H0，即反应是放热反应。当T980 K时，HTS0，正反应能够自发进行；当T980 K时，HTS0，正反应不能够自发进行，逆反应能够自发进行。(2)在冶金工业中
10、，当温度高于980 K，主要氧化产物是一氧化碳；当温度低于980 K，主要氧化产物是二氧化碳。答案(1)小于大于(2)COCO213节能减排是指节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物的排放。(1)实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)，如图所示为该反应过程中的能量(kJmol1)变化：下列关于该反应的说法正确的是_(填序号)。AH0，S0 BH0，S0CH0，S0DH0(2)将煤加工成水煤气可降低污染并提高燃料的利用率。将水蒸气
11、通过红热的炭即产生水煤气，反应方程式为C(s)H2O(g)=H2(g)CO(g)，该反应的H131.3 kJmol1，S133.7 Jmol1K1。该反应在常温下_(填“能”或“不能”)自发进行。解析(1)由图像可知，反应物的总能量高于反应产物的总能量，反应放热，H0；该反应为反应前后气体分子数减小的反应，则S0。(2)由于GHTS131.3 kJmol1298 K0.133 7 kJmol1K191.46 kJmol10，所以该反应在常温下不能自发进行。答案(1)C(2)不能素养培优练14已知碳酸钙的分解CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H1，仅在高温下能自发进行；氯酸钾的分解2KC
12、lO3(s)=2KCl(s)3O2(g)H2，在任何温度下都自发进行。下面有几组焓变数据，其中可能正确的是()AH1178.32 kJmol1H278.3 kJmol1BH1178.32 kJmol1H278.3 kJmol1CH1178.32 kJmol1H278.3 kJmol1DH1178.32 kJmol1H278.3 kJmol1A反应CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H1，仅在高温下自发进行，该反应的S0，根据GHTS0时反应自发进行可知，若H10，则在任何温度下反应都自发进行，故H10；而反应2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)H2，在任何温度下都能自发进行，该
13、反应的S0，根据GHTS0时反应自发进行可知，H20；故A正确。15(双选)汽车尾气(含烃类、CO、NO、SO2等)是城市主要污染源之一，可以采用在汽车排气管上装催化转化器，使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体的方法进行治理，其反应原理是2NO(g)2CO(g)催化剂,N2(g)2CO2(g)。在298 K、101 kPa下，该反应的H113 kJmol1，S145 Jmol1K1。下列说法错误的是 ()A该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量B该反应在常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂条件C该反应在常温下能自发进行，高温和催化剂条件能加快反应的速率D汽车尾气中NO、CO会
14、与血红蛋白结合而使人中毒AB此反应是放热反应，A项错误；常温下，HTS0，该反应可以自发进行，高温和催化剂条件能加快反应速率，B项错误，C项正确；NO、CO都可与血红蛋白结合而使人中毒，D项正确。16已知反应CO(g)Cl2(g)COCl2(g)，反应过程中能量的变化如图所示，下列有关该反应的H、S的说法中正确的是()AH0，S0 BH0，S0CH0，S0DH0，S0A根据图像，CO(g)和Cl2(g)具有的总能量大于COCl2(g)的能量，因此该反应是放热反应，即H0；反应物气体的系数之和大于反应产物气体的系数之和，故此反应属于熵减反应，即S0；A正确。17反应CH3OH(l)NH3(g)C
15、H3NH2(g)H2O(g)在某温度时才能自发向右进行，若该反应的H17 kJmol1，|HTS|17 kJmol1，则下列关系中正确的是()AS0，HTS0BS0，HTS0CS0，HTS0DS0，HTS0AH17 kJmol10，S0，在某温度时能自发向右进行，|HTS|17 kJmol1，只有HTS17 kJmol10。18已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个反应：CH4(g)=C(s)2H2(g)，2CH4(g)=C2H2(g)3H2(g)。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，在图书馆查到了如下热力学数据：反应的H(298 K)74.848 kJmol1，S
16、(298 K)80.674 Jmol1K1；反应的H(298 K)376.426 kJmol1，S(298 K)220.211 Jmol1K1。已知焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学考虑如下问题：(1)判断反应高温自发还是低温自发：_(填“高温”或“低温”)。(2)通过计算判断反应在常温下能否自发进行_(填“能”或“不能”)。(3)求算制取炭黑的允许温度范围_。解析(1)HTS0时反应才能自发进行，因反应的H0、S0，所以该反应自发进行所需要的温度条件为T1 709.4 K，即反应在高温下能自发进行。(2)反应在常温下时，HTS74.848 kJmol180.674103kJmol1K1298 K50.807 kJmol10，所以该反应常温下不能自发进行。(3)甲烷生成炭黑和H2时，HTS74.848 kJmol180.674103kJmol1K1T0，得T927.8 K，即甲烷生成炭黑的最低温度为927.8 K。甲烷生成乙炔时，HTS376.426 kJmol1220.211103kJmol1K1T0，得T1 709.4 K，即温度高于1 709.4 K时，甲烷生成乙炔和氢气。所以要制取炭黑，温度应控制在927.8 K1 709.4 K。答案(1)高温(2)不能(3)927.8 K1 709.4 K