1、化学反应的方向题型一自发过程和自发反应1下列过程中,属于非自发过程的是()AN2和O2混合B常温、常压下石墨转化为金刚石CH2和O2化合生成H2ODCO2CO2解析:选BB符合题意,因为金刚石的能量高于石墨的能量,常温常压下不能自发进行。2向平底烧瓶中放入氢氧化钡晶体Ba(OH)28H2O和氯化铵晶体,塞紧瓶塞。在瓶底和木板间滴少量水,如下图所示,一会儿,就会发现瓶内固态物质变稀,有液体生成,瓶壁变冷,小木板因少量水结冰冻结,而将烧瓶黏住,这时打开瓶塞,散发出来的气体有氨味。这是自发地发生了反应:Ba(OH)28H2O(s)2NH4Cl(s)=BaCl2(s)2NH3(g)10H2O(l)。实
2、验中的下列结论正确的是()A自发反应一定是放热反应B自发反应一定是吸热反应C有的吸热反应也能自发进行D吸热反应不能自发进行解析:选C由“瓶壁变冷,小木板黏结在烧瓶底部”的实验现象可判断该反应为吸热反应,进一步可推断有的吸热反应常温下也能自发进行,只有C正确。3下列说法正确的是()A非自发进行的反应一定不能发生B自发进行的反应一定能迅速发生C在一定条件下,非自发进行的反应也能发生D吸热反应一定不能自发进行解析:选C自发过程的体系趋向于从高能状态转变为低能状态,体系对外做功或释放热量。 自发进行只能说明反应进行的方向,不能说明反应发生的难易和快慢,B错误;有些吸热反应也能自发进行,如氢氧化钡晶体B
3、a(OH)28H2O和氯化铵晶体在常温下可发生反应,D错误;非自发反应在一定条件下也能发生,如通电条件下熔融态氧化铝可以分解为铝和氧气,A错误,C正确。题型二化学反应进行方向的判据4下列反应的自发性可用焓变来解释的是()A氢氧化钡与氯化铵反应B2N2O5(g) = 4NO2(g)O2(g)H56.7 kJmol1C(NH4)2CO3(s) = NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJmol1D2H2(g)O2(g) = 2H2O(l)H571.6 kJmol1解析:选D焓变可以用来解释放热过程的自发性,A、B、C三项中的反应均为吸热反应,因此反应的自发性不能用焓变来解释。5下列过程的熵
4、变小于零的是()AH2O(s)H2O(l)H2O(g)BN2(g)3H2(g)2NH3(g)CNaOH(s)=Na(aq)OH(aq) DCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)解析:选B气体体积减小或微粒混乱度减小均可使熵变小于零。6已知反应2C(s)O2(g) =2CO(g)的H0。设H和S不随温度而变,下列说法中正确的是()A低温下才能自发进行B高温下才能自发进行C任何温度下都能自发进行D任何温度下都不能自发进行解析:选C已知反应的H0,S0,所以HTS0,即反应在任何温度下都能自发进行,答案选C。7下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是()A1 mol H2O在不同状态时的熵值:
5、SH2O(s)SH2O(g)B放热反应都可以自发进行,而吸热反应不能自发进行C反应2KClO3(s)=2KCl(s)3CO2(g)H0能否自发进行与温度有关D常温下,反应C(s)CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的H0解析:选 BA项,物质聚集状态不同熵值不同,S(气体)S(液体)S(固体),1 mol H2O在不同状态时的熵值:SH2O(s)SH2O(g),正确;B项,焓变小于零的反应为放热反应,H0,若S0,高温下可以使HTS0,反应不能自发进行;焓变大于零的反应为吸热反应,H0,若S0,高温下可以使HTS0,反应可自发进行,错误;C项,H0、S0,则在高温下HTS0可以成立
6、,反应可自发进行,故反应能否自发进行与温度有关,正确;D项,常温下,该反应不能自发进行,则HTS0,因为反应的S0,则H0,正确。8下列关于化学反应进行的方向叙述不正确的是()AH0时,反应能自发进行,如金属钠和水的反应B过程的自发性能判断过程的方向,还能确定过程是否一定会发生CH0,S0时,反应不能自发进行,如2CO(g)=2C(s)O2(g)D同一种物质,气态时的熵值最大、液态时次之、固态时最小解析:选B对于H0的反应,HTS0,S0,反应在任何温度下都不能自发进行,故C正确;物质的熵值与物质的状态有关,气体的混乱度最大,液体次之,固体最小,故D正确。9回答下列问题:(1)汽车燃油不完全燃
7、烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO:2CO(g)=2C(s)O2(g)。已知该反应的H0,简述该设想能否实现的依据:_。(2)下列反应中,在高温下不能自发进行的是_(填字母)。aCO(g)=C(s)O2(g)b2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)c(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)dMgCO3(s)=MgO(s)CO2(g)(3)运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义,请完成下列探究。生产氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。C(s)H2O(g)H2(g)CO(g)H 131.3 kJmol1,S133.7 Jmol1K1,该反应在低温下_(填“能”或“
8、不能”)自发进行。解析:(1)该反应H0、S0,故该设想不能实现。(2)a、b、c、d的H0,b、c、d的S0,HTS0时,反应才能自发进行。a项S0,所以在高温时该反应不能自发进行。(3)该反应的H0,S0,故该反应在高温下可自发进行,即该反应在低温下不能自发进行。答案:(1)该反应是H0、S0的反应,任何温度下均不能自发进行(2)a(3)不能10下列说法中正确的是()AH0,此反应常温下能自发进行解析:选DA中反应,气体的物质的量减少,S0 ,错误;B中H0,S0,G恒大于0,反应不能自发进行,错误;C中反应物为气体,生成物无气体,S0,错误。14在298 K和101 kPa时,2N2O5
9、(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7 kJmol1,能自发进行的合理解释是()A是熵减反应B是熵增效应大于能量效应C是吸热反应D是放热反应解析:选BHTS0、S0,298 K和101 kPa时,反应能自发进行的原因是熵增效应大于能量效应,故选B。15水煤气的主要成分为CO和H2,工业上常利用CH4和H2O来制备水煤气,原理为CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H0。对于该反应的下列判断正确的是()AS0B在热力学上趋势很大C任何温度下均能自发进行D在G0时能自发进行解析:选D该反应为气体物质的量增大的熵增反应,A项错误;该反应为吸热反应,在热力学上趋势不大,B项错误;该反应的
10、H0,S0,所以在高温下才能自发进行,C项错误;根据GHTS,在G”“”“”“0,S0,则:该反应常温下_(填“能”或“不能”)自发进行。据本题反应数据分析,温度_(填“能”或“不能”)成为反应方向的决定因素。(4)已知CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H 218 kJmol1,该反应能够自发进行的反应条件是_。(5)某吸热反应能自发进行,则该反应的S_(填“”或“0,故低温下HTS0,反应不能自发进行。(2)因为S0,且HTS0,故H0,S0,属于熵增加的吸热反应,故在高温下该反应能够自发进行。(4)自发反应的条件是HTS0,即H0,故T,即T值较大时该反应能自发进行,故该反应应在高温下进行。(5)吸热反应能自发进行,即H0,HTS0,故S0。答案:(1)不能(2)