1、十一 化学反应的方向(30分钟 50分)【基础通关】一、选择题(本题包括 3 小题，每小题 4 分，共 12 分)1已知，H2O2 分解成 H2O 和 O2，其中 H196.1 kJ mol1，S125.8 Jmol1K1，据此，下列说法正确的是()A该反应在常温下不能自发B该反应在常温下能自发C该反应反应前后熵值减小D该反应反应物的总能量低于生成物的总能量【解析】选 B。根据反应方向的判据 HTS 可知，该反应 HTS196.1 kJ mol1298 K0.125 8 kJmol1K10B硝酸铵溶于水可自发进行该反应的S0C一个反应的H0，S0反应一定不能自发进行DH2(g)F2(g)=2H
2、F(g)的H271 kJmol1 S8 Jmol1K1反应在任意温度下都不能自发进行【解析】选 B。物质由气态变为液态，混乱度减小，即 S0，A 项不符合题意；硝酸铵溶于水是吸热的熵增加过程，S0，反应可自发进行，B 项符合题意；H0，S0，根据复合判据可知，高温时 HTS0，即高温条件下，反应能自发进行，C 项不符合题意；由 H0，S0 知，HTS0，故该反应在任意温度下都能自发进行，D 项不符合题意。【加固训练】下列反应中，常温常压下一定不能自发进行的是()A2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)H78.03 kJmol1 S1 110 Jmol1K1BCO(g)=C(s，石墨)1
3、2 O2(g)H110.5 kJmol1 S89.36 Jmol1K1 C.4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)=4Fe(OH)3(s)H444.3 kJmol1 S280.1 Jmol1K1DNH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l)H37.30 kJmol1 S184.05 Jmol1K1【解析】选 B。A 项中反应为放热的熵增的反应，一定能自发进行。B 项中 H0，S”或“”或“0。(3)该实验中反应的特点为 H0，S0，因此 A、B 符合，C、D 中反应的 H(2)2NH4ClBa(OH)28H2O=BaCl22NH310H
4、2O 气体 (3)A、B【能力进阶】一、选择题(本题包括 1 小题，共 10 分)5煤炭燃烧过程中会释放出大量的 SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以 CaSO4 的形式固定，从而降低 SO2 的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的 CO 又会与 CaSO4 发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1218.4 kJmol1(反应)CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g)H2175.6 kJmol1(反应)下列有关说法正确的是()A反应在较低的温度下可自发进行B反应在较低的温度下可自发
5、进行C用生石灰固硫的反应为 4CaO(s)4SO2(g)3CaSO4(s)CaS(s)H3，则H3 H2D由反应和反应可计算出反应 CaSO4(s)CaO(s)SO3(g)的焓变【解析】选 B。A.因反应的 H10，S0，根据自由能判据 GHTS0可知，该反应在高温下能自发进行，故 A 说法错误；B.要使反应自发进行，则自由能判据 GHTS0，已知 H20，H20，所以 H3H2，故 C 说法错误；D.反应和反应中没有 SO3(g)，所以无法通过反应和反应计算出反应CaSO4(s)CaO(s)SO3(g)的焓变，故 D 说法错误。二、非选择题(本题包括 1 小题，共 16 分)6(2021青岛
6、高二检测)已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为 HT S0 反应不能自发进行(1)已知：298 K、101 kPa 时，反应 CaO(s)SO2(g)=CaSO3(s)的 H402.0 kJmol1，HT S345.7 kJmol1，若此反应中 H 和 S 不随温度变化而变化，则保持此反应自发进行的温度低于_。(2)已知：H2O(l)=H2O(g)的 H44.0 kJmol1，S118.8 Jmol1K1。则水的沸点是_。(3)已知在 298 K 时，由石墨生成金刚石的反应的 H1.895 kJmol1，HT S2.866 kJmol1，又已知石墨的熵 S 石5.694 Jmol1K1，
7、则金刚石的熵S 金_(化学反应的熵变是生成物的总熵与反应物的总熵之差)，这两种碳的同素异形体中更有序的是_。【解析】(1)因为 298 K、101 kPa 时，题给的反应的 H402.0 kJmol1，HTS345.7 kJmol1，则有 S(402.0 kJmol1345.7 kJmol1)/298 K0.189 kJmol1K1。要使反应能自发进行，需使 HTS0，即402.0 kJmol1T(0.189 kJmol1K1)0，得 T2 127 K，因此保持此反应自发进行的温度低于 2 127 K。(2)在水沸腾时，HTS0，则 THS44.0103 Jmol1118.8 Jmol1K1370.4 K。(3)石墨转化为金刚石的反应为 C(s，石墨)=C(s，金刚石)，HTSHT(S 金S 石)2.866 kJmol1，即 1.895 kJmol1298 K(S 金5.694103 kJmol1K1)2.866 kJmol1，解得 S 金2.436103 kJmol1K12.436 Jmol1K1。混乱度越小，体系的熵值就越小，或者说体系的熵值越小，则越有序。通过计算知 S 金S 石，则金刚石比石墨更有序。答案：(1)2 127 K(2)370.4 K(3)2.436 Jmol1K1 金刚石