2.1化学反应的方向-【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（鲁科版2019选择性必修1）

第二章 化学反应的方向、限度与速率 第一节 化学反应的方向 1．了解焓变与熵变的含义。 2．理解焓变、熵变与反应方向的关系。 3．能综合运用焓变与熵变判断反应进行的方向。 重点：根据综合判据判断应进行的方向。 难点：根据综合判据判断应进行的方向。 一、反应的自发性 1．自发过程 （1）含义：在 和 一定的条件下，不借助光、电等外部力量就能自动进行的过程。 （2）特点 ①体系趋向于从 能量状态转变为 能量状态。 ②在密闭条件下，体系趋向于从 状态转变为 状态。 ③具有 ：即过程的某个方向在一定条件下是自发的，而其逆方向在该条件下肯定 自发。 2．自发过程和自发反应 自发过程 自发反应 含义 在一定条件下，不用借助外力，就能自发进行的过程 在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应 特征 具有方向性：即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下不能自发进行 举例 高山流水、自由落体、花香四溢 燃烧反应 应用 （1）可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池。 （2）非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2 【易错警示】自发过程需要在一定的温度和压强下才可以发生。 二、熵、熵变 1、概念 化学反应过程中发生熵变。对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的熵变。 2．影响熵值大小的因素 纯物质熵值的大小与物质的 、 、 以及温度、压强等因素有关。 ①相同条件下，物质不同，熵不同。 ②同一物质，S(高温) S(低温)；S(g) S(l) S(s)。 3．反应熵变正负判断依据 (1)物质由固态到液态或气态、由液态到气态或的反应过程中，ΔS＞0。 (2)对于一个特定的气相反应，气体体积增大的反应，一般ΔS＞0。 三、化学反应的方向 1．焓判据： 反应有利于反应自发进行 2．熵判据： 反应有利于反应自发进行 （1）物质的混乱度：体系的混乱度越大，熵值越 （2）物质的聚集状态：同一物质：S（g） S（l） S（s） （3）物质的复杂程度：一般组成物质的原子种类相同时，分子中的原子数目越多，其混乱度越 ，熵值越 （4）计算式：△S＝ ） 变化过程 熵变 反应类型 增体反应 △S 0 熵 反应 减体反应 △S 0 熵 反应 盐的溶解 △S 0 熵 反应 电离过程 △S 0 熵 反应 3．复合判据： ，反应正向自发进行 （1）适用条件：恒温恒压 （2）局限性：只能判断反应发生的 ，不能判断反应是否 4．温度对反应方向的影响 焓变(ΔH) 熵变(ΔS) 反应在某状况下能否自发进行 ＜0 ＞0 任何温度都 自发进行 ＞0 ＜0 任何温度都 自发进行 ＜0 ＜0 取决于温度， 自发 ＞0 ＞0 取决于温度， 自发 5．反应自发进行的最低或最高温度的计算 （1）计算依据：△H－T△S≤0 ①若△S＞0，则T ，为 温度 ②若△S＜0，则T ，为 温度 （2）注意单位的换算 ①△S的单位为： ②△H的单位为： ③T的单位为： 【易错警示】(1)在利用ΔH－TΔS作为判据判断反应方向时，给出ΔH的单位通常为kJ·mol－1，ΔS的单位通常是J·mol－1·K－1，进行计算时应将二者的单位统一。 (2)利用ΔH、ΔS的符号和ΔH－TΔS进行推理，可以减少计算量。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)是一个熵减过程。 ( ) (2)－10 ℃的水结成冰，可用熵变的判据来解释该变化过程的自发性。( ) (3)吸热且熵增加的反应，温度越低反应越可能自发进行。 ( ) (4)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。 ( ) (5)一个反应的ΔH－TΔS＝0，则该反应处于平衡状态。 ( ) (6)能自发进行的反应，一定是放热反应( ) (7)同种物质不同状态时熵值不同，气态时最大( ) （8）熵增加的反应一定能自发进行（ ） （9）当温度升高时，吸热且熵增加的反应一定能自发进行（ ） （10）某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应（ ） 2．（2024四川省成都市郫都区高二上学期11月期中）对于化学反应方向，下列说法错误的是 A．非自发的反应不能通过改变条件使其成为自发反应 B．一定温度下，反应的， C．自发进行的化学反应的方向，应由焓判据和熵判据的复合判据来判断 D．常温下反应能自发进行，则该反应的 3．硝酸铵溶于水的过程是吸热过程，但能自发进行。请回答下列问题： （1）硝酸铵溶于水的过程中体系的混乱度（填“增大”或“减小”“不变”，下同）熵值______，△S______（填“＞”或“＜”“＝”）0。 （2）该过程中体系的能量______（填“升高”或“降低”“不变”）；若用单一的方向判据来解释，你认为应用______判据；这一过程能自发进行，说明______效应大于______效应。 ►问题一 反应熵变的判断 【典例1】下列反应中，熵减小的是（ ）。 A．（NH4）2CO3（s）＝NH4HCO3（s）+NH3（g） B．2N2O5（g）＝4NO2（g）+O2（g） C．MgCO3（s）＝MgO（s）+CO2（g） D．2CO（g）＝2C（s）+O2（g） 【解题必备】熵变正负的判断： （1）物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，熵变为正值，是熵增加的过程。 （2）气体体积增大的反应，熵变通常都是正值，是熵增加的反应。 （3）气体体积减小的反应，熵变通常都是负值，是熵减小的反应。 【变式1-1】（2024四川省自贡市第一中学校高二上学期期中）已知：变化如图所示。下列判断正确的是 选项 A B C D 【变式1-2】（2024福建省三明市四地四校高二上学期期中联考） 根据所学知识和已有生活经验，下列变化过程中ΔS<0的是 A．2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) B．NH4NO3(s)=NH(aq)+(aq) C．H2O(s)→H2O(l) D．Mg(s)+H2SO4(aq)=MgSO4(aq)+H2(g) ►问题二 自发过程与自发反应 【典例2】（2024甘肃省武威市天祝一中、民勤一中、古浪一中等四校11月期中联考）化学与生活息息相关。下列不属于自发进行的变化是 A．墨汁加到清水中使整杯水变黑 B．水在0℃以下结为冰 C．石灰石转化为生石灰 D．铁器在潮湿的空气中生锈 【变式2-1】下列反应属于非自发反应的是 A．钠与水反应 B．氢气在氧气中燃烧生成水 C．水分解变成氢气和氧气 D．氨气和氯化氢相遇变成氯化铵 【变式2-2】（2024浙江省台州市台州八校联盟高二上学期11月期中联考）下列属于自发进行的反应是 A．红墨水加到清水中使整杯水变红 B．冰在室温下融化成水 C．电解水生成氢气和氧气 D．铁器在潮湿的空气中生锈 ►问题三 反应焓变与反应方向 【典例3】（2023河北省邢台市第二中学高二上学期第一次月考）下列说法正确的是 A．放热反应都能自发进行，吸热反应都不能自发进行 B．电解水为自发反应 C．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H＞0 D．W(s)+xG(g)=2Q(g) △H＜0，能自发进行，x可能等于1 【解题必备】自发反应与吸热反应、放热反应的关系 （1）多数能自发进行的化学反应是放热反应。 （2）不少吸热反应也能自发进行。 （3）ΔH<0，有利于反应自发进行，但不能仅用反应焓变来判断反应能否自发进行。 【变式3-1】下列说法正确的是 A．自发反应是指不需要条件就能发生的反应 B．非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程 C．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向 D．常温下，反应C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的△H＞0 【变式3-2】（2024浙江省宁波市金兰教育合作组织高二上学期期中联考）下列说法正确的是 A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的 B．非自发反应在任何情况下都不会发生反应 C．常温下，反应不能自发进行，则该反应的 D．标准状况下，熵值：1mol ＜1mol CO ►问题四 反应熵变与反应方向 【典例4】（2024黑龙江省齐齐哈尔市普高联谊校高二上学期期中）下列说法错误的是 A．水汽化的过程中，、 B．绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行 C．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行 D．低温有利于合成氨反应的自发进行 【解题必备】（1）熵增加有利于反应的自发进行。 （2）某些熵减小的反应在一定条件下也能自发进行。 （3）不能仅用反应熵变来判断反应能否自发进行。 【变式4-1】（2024河南省新高中创新联盟TOP二十名校高二上学期11月调研）下列叙述正确的是 A．焓减反应一定能自发进行 B．熵增反应一定能自发进行 C．利用可以消除污染 D．吸热反应在较高温度下能自发进行 【变式4-2】对于化学反应方向的确定，下列说法中正确的是（ ）。 A．温度、压强一定时，放热的熵减小的反应一定能自发进行 B．温度、压强一定时，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向 C．反应焓变是决定反应能否自发进行的惟一因素 D．固体的溶解过程只与焓变有关，与熵变无关 ►问题五 化学反应方向的判断 【典例5】（2024新疆巴音郭楞蒙古自治州高二上学期1月期末）下列反应是熵变、焓变均增大，且常温可以自发进行的是 A． B． C． D．   【解题必备】ΔH与ΔS共同影响一个化学反应在一定条件下能否自发进行，它们与化学反应速率无关。如果反应的焓变和熵变的影响相反且相差不大时，温度可能对反应的方向起决定性作用。 温度与反应方向的关系： 【变式3-1】（2024河北省石家庄市河北正定中学高二上学期第二次月考）下列说法正确的是 A．能自发进行的反应一定能迅速发生 B．NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H<0 C．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H>0，该反应在高温下能自发进行 D．加入合适的催化剂能改变反应的焓变，使非自发反应转化为自发反应 【变式3-2】（2025贵州省贵阳市高三上学期摸底考试）是生产金属钠及其化合物的重要中间体，利用以下反应可将转化为：，下列说法正确的是 A．发生氧化反应 B．是还原产物 C．该反应在低温下不能自发进行 D．理论上消耗，转移电子 ►问题六 反应自发温度的计算 【典例6】工业上利用甲烷制取碳黑的反应是：①CH4（g）＝C（s）+2H2（g）ΔH（298K）＝74.848kJ·mol－1ΔS（298K）＝80.674J·mol－1·K－1 反应过程中容易发生副反应：②2CH4（g）＝C2H2（g）+3H2（g）ΔH（298K）＝376.426kJ·mol－ΔS（298K）＝220.211J·mol－1·K－1 下列有关说法中正确的是（ ）。 A．反应①在常温下就可以自发进行 B．焓变是副反应②自发进行的决定因素 C．制取碳黑允许的最低温度是927.8K D．温度越高对制取碳黑越有利 【解题必备】ΔH－TΔS的有关计算 1．反应自发进行的最低或最高温度的计算 （1）计算依据：△H－T△S≤0 ①若△S＞0，则T≥，为最低温度 ②若△S＜0，则T≤，为最高温度 （2）注意单位的换算 ①△S的单位为：J·mol－1·K－1 ②△H的单位为：kJ·mol－1 ③T的单位为：K 2．物质三态变化过程中的转折温度（熔点、沸点、升华点）为平衡温度 3．利用ΔH、ΔS的符号和ΔH－TΔS进行推理，可以减少计算量。 【变式6-1】已知2CO（g）CO2（g）+C（s），T＝980K时，ΔH－TΔS＝0。当体系温度低于980K时，估计ΔH－TΔS的正负符号为________ __；当体系温度高于980K时，ΔH－TΔS的正负符号为__________。在冶金工业中，以C作为还原剂，温度高于980K时的氧化产物是以__________为主，低于980K时以__________为主。 【变式6-2】已知298K时存在下列数据： 物质 Na2SO4·10H2O（s） Na2SO4（s） H2O（l） △fH/kJ·mol－1 －4324.08 －1384.49 －241.83 Na2SO4·10H2O（s）＝Na2SO4（s）+10H2O（l） △S＝1443.8J·mol－1·K－1。 （1）通过计算说明上述反应在298K、100kPa时______（填“能”或“不能”）自发进行。 （2）欲在100kPa时使上述反应体系发生逆转，温度的范围是____________。 1．（2023上海市育才中学高二下学期（等级考）期中调研）下列过程属非自发的是 A．水由高处向低处流 B．室温下水结成冰 C．气体从高密度处向低密度处扩散 D．加热铁棒一端，热量传向另一端 2．（2024浙江省绍兴市高一下学期期末教学质量检测） 水凝结成冰的过程中，其焓变和熵变正确的是 A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH<0，ΔS>0 C．ΔH<0，ΔS<0 D．ΔH>0，ΔS<0 3．（2024四川省成都成飞中学高二上学期10月月考）以下说法中正确的是 A．所有∆H<0的反应均是自发反应 B．冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程 C．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程 D．自发进行的反应一定能迅速进行 4．（2023河南省创新联盟高二上学期第三次联考）下列反应或过程没有自发性的是 A．高温下，煅烧石灰石 B．常温下，水分解成氢气与氧气 C．双氧水在催化作用下分解 D．常温下，冰融化为水 5．（2024浙江省杭州市及周边重点中学高二上学期11月期中）下列为熵增反应的是 A．硝酸铵晶体溶于水 B．氨气和氯化氢气体反应 C．乙烯聚合为聚乙烯 D．碳和水蒸气制备水煤气 6．（2024安徽省合肥六校联盟高二上学期期中联考）下列对于化学反应方向说法不正确的是 A．自发进行的化学反应的方向，应由焓判据和熵判据的复合判据来判断 B．一定温度下，反应的 C．知道了某过程有自发性之后，就能确定该过程是否一定会发生 D．某些非自发的反应能通过改变条件使其成为自发反应 7．（2024四川省凉山州西昌市高二上学期期中）下列有关化学反应方向的判断正确的是 A．放热反应一定能自发进行 B．凡是需要加热的反应都不能自发进行 C．物质的量增加的反应，△S为正值，一定能自发进行 D．在常温下能自发进行，则该反应的△H＜0 8．（2024上海市向明中学高二下学期期中）生物质合成气可用于合成燃料甲醇。已知：  。 已知该反应的，该反应的焓变和熵变随温度变化很小，可视为常数，则此反应自发进行的温度范围是 (保留两位小数)。 1．（2024广东省深圳市宝安区高二上学期调研测试）化学为我国航天事业的发展保驾护航。天和核心舱中有电解水和制水反应两步反应，制水反应为。下列有关说法错误的是 A．制水反应的 B．运载火箭使用的液氢燃料具有高能、无污染的特点 C．电解水反应的能量变化形式是电能转化为化学能 D．上述两步反应解决了核心舱中的来源、的清除和水的循环利用的问题 2．（2024河南省信阳市淮滨县二上学期11月期中）已知反应低温时不反应，高温时自发进行，则该反应的、为 A．， B．， C．， D．， 3．（2023年浙江省宁波市普通高中化学竞赛）标准状况下，1mol纯物质的规定熵，叫做标准摩尔熵，用符号Sϴm表示。相关数据(298K)如下表，通过数据分析得出的下列结论不正确的是 物质 N2(g) O2(g) F2(g) Cl2(g) CO(g) NO(g) CO2(g) COS(g) Sϴm(J·mol-1·K-1) 191.6 205.2 173.8 186.9 197.7 210.8 213.8 - A．组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，标准摩尔熵越大 B．相对分子质量相同的物质，结构越复杂，标准摩尔熵越大 C．反应的标准摩尔熵变 D．推测羰基硫COS(g)的标准摩尔熵大于213.8J·mol-1·K-1 4．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，反之吸热。25℃、101kPa时，下列化学反应的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是（ ）。 A．2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑ B．Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3↑+10H2O C．2H2+O2＝2H2O D．CaCO3＝CaO+CO2↑ 5．（2024广东省部分名校高二上学期期末教学质量检测）下列说法正确的是 A．、的反应在温度低时不能自发进行 B．已知，则含20.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量等于28.65kJ C．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向 D．反应能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 6．（2024陕西省汉中市多校高二上学期12月联考）二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，也是未来实现低碳经济转型的重要环节。一些科学家利用太阳能加热反应器来“捕捉”空气中的(如图所示)。下列说法正确的是 A．步骤二的反应能否自发进行，与温度有关 B．步骤一中反应的 C．步骤一与步骤二中的反应互为可逆反应 D．CaO、均为酸性氧化物 7．已知反应Al2Br6(l)2Al(g) +6Br(g) ΔH ①Al2Br6(s)Al2Br6(l) ΔH1 ②Al(s)Al(g) ΔH2 ③Br2(l)Br2(g) ΔH3 ④Br2(g)2Br(g) ΔH4 ⑤2Al(s) + 3Br2(l)Al2Br6(s) ΔH5 则ΔH= 。 由图可知，若该反应自发，则该反应的 。 A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH<0，ΔS>0 C．ΔH>0，ΔS<0 D．ΔH<0，ΔS<0 8．完成下列问题。 (1)汽车燃油不完全燃烧时产生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ΔH>0，该设想能否实现？ (填“能”或“否”)，依据是： 。 (2)下列反应中，在高温下不能自发进行的是 (填字母)。 a．CO(g)=C(s)＋O2(g) b．2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g) c．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g) d．MgCO3(s)=MgO(s)＋CO2(g) (3)25℃、1.01×105Pa时，反应：2N2O2(g)=4NO2(g)＋O2(g)　ΔH=＋56.76kJ·mol-1能自发进行的原因是 。 (4)将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气，热化学方程式为C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g)　ΔH=＋131.3kJ·mol-1，ΔS=＋133.7J·mol-1·K-1。该反应在低温下能否自发进行？ (填“能”或“不能”)。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 化学反应的方向、限度与速率 第一节 化学反应的方向 1．了解焓变与熵变的含义。 2．理解焓变、熵变与反应方向的关系。 3．能综合运用焓变与熵变判断反应进行的方向。 重点：根据综合判据判断应进行的方向。 难点：根据综合判据判断应进行的方向。 一、反应的自发性 1．自发过程 （1）含义：在温度和压强一定的条件下，不借助光、电等外部力量就能自动进行的过程。 （2）特点 ①体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。 ②在密闭条件下，体系趋向于从有序状态转变为无序状态。 ③具有方向性：即过程的某个方向在一定条件下是自发的，而其逆方向在该条件下肯定不能自发。 2．自发过程和自发反应 自发过程 自发反应 含义 在一定条件下，不用借助外力，就能自发进行的过程 在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应 特征 具有方向性：即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下不能自发进行 举例 高山流水、自由落体、花香四溢 燃烧反应 应用 （1）可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池。 （2）非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2 【易错警示】自发过程需要在一定的温度和压强下才可以发生。 二、熵、熵变 1、概念 化学反应过程中发生熵变。对于确定的化学反应，在一定条件下具有确定的熵变。 2．影响熵值大小的因素 纯物质熵值的大小与物质的种类、数量、聚集状态以及温度、压强等因素有关。 ①相同条件下，物质不同，熵不同。 ②同一物质，S(高温)＞S(低温)；S(g)＞S(l)＞S(s)。 3．反应熵变正负判断依据 (1)物质由固态到液态或气态、由液态到气态或的反应过程中，ΔS＞0。 (2)对于一个特定的气相反应，气体体积增大的反应，一般ΔS＞0。 三、化学反应的方向 1．焓判据：放热反应有利于反应自发进行 2．熵判据：熵增反应有利于反应自发进行 （1）物质的混乱度：体系的混乱度越大，熵值越大 （2）物质的聚集状态：同一物质：S（g）＞S（l）＞S（s） （3）物质的复杂程度：一般组成物质的原子种类相同时，分子中的原子数目越多，其混乱度越大，熵值越大 （4）计算式：△S＝S（生成物）－S（反应物） 变化过程 熵变 反应类型 增体反应 △S＞0 熵增反应 减体反应 △S＜0 熵减反应 盐的溶解 △S＞0 熵增反应 电离过程 △S＞0 熵增反应 3．复合判据：ΔH－TΔS＜0，反应正向自发进行 （1）适用条件：恒温恒压 （2）局限性：只能判断反应发生的可能性，不能判断反应是否实际发生 4．温度对反应方向的影响 焓变(ΔH) 熵变(ΔS) 反应在某状况下能否自发进行 ＜0 ＞0 任何温度都能自发进行 ＞0 ＜0 任何温度都不能自发进行 ＜0 ＜0 取决于温度，低温自发 ＞0 ＞0 取决于温度，高温自发 5．反应自发进行的最低或最高温度的计算 （1）计算依据：△H－T△S≤0 ①若△S＞0，则T≥，为最低温度 ②若△S＜0，则T≤，为最高温度 （2）注意单位的换算 ①△S的单位为：J·mol－1·K－1 ②△H的单位为：kJ·mol－1 ③T的单位为：K 【易错警示】(1)在利用ΔH－TΔS作为判据判断反应方向时，给出ΔH的单位通常为kJ·mol－1，ΔS的单位通常是J·mol－1·K－1，进行计算时应将二者的单位统一。 (2)利用ΔH、ΔS的符号和ΔH－TΔS进行推理，可以减少计算量。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)是一个熵减过程。 ( ) (2)－10 ℃的水结成冰，可用熵变的判据来解释该变化过程的自发性。( ) (3)吸热且熵增加的反应，温度越低反应越可能自发进行。 ( ) (4)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。 ( ) (5)一个反应的ΔH－TΔS＝0，则该反应处于平衡状态。 ( ) (6)能自发进行的反应，一定是放热反应( ) (7)同种物质不同状态时熵值不同，气态时最大( ) （8）熵增加的反应一定能自发进行（ ） （9）当温度升高时，吸热且熵增加的反应一定能自发进行（ ） （10）某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应（ ） 【答案】(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×(7)√（8）×（9）×（10）√ 2．（2024四川省成都市郫都区高二上学期11月期中）对于化学反应方向，下列说法错误的是 A．非自发的反应不能通过改变条件使其成为自发反应 B．一定温度下，反应的， C．自发进行的化学反应的方向，应由焓判据和熵判据的复合判据来判断 D．常温下反应能自发进行，则该反应的 【答案】A 【解析】根据△G=△H－T△S，△G<0反应自发，因此某些非自发的反应能通过改变条件使其成为自发反应，A项错误；反应是熔融氯化钠的电解，是吸热反应，，反应后气体分子数增多，是熵增加的过程，B项正确；根据△G=△H－T△S＜0可以自发进行，自发进行的化学反应的方向，应由焓判据和熵判据的复合判据来判断，C项正确；根据△G=△H－T△S＜0常温可以自发进行，该反应，则，D项正确。 3．硝酸铵溶于水的过程是吸热过程，但能自发进行。请回答下列问题： （1）硝酸铵溶于水的过程中体系的混乱度（填“增大”或“减小”“不变”，下同）熵值______，△S______（填“＞”或“＜”“＝”）0。 （2）该过程中体系的能量______（填“升高”或“降低”“不变”）；若用单一的方向判据来解释，你认为应用______判据；这一过程能自发进行，说明______效应大于______效应。 【答案】（1）增大 ＞（2）降低 熵变 熵变 焓变 【解析】（1）依据题干信息可知，硝酸铵溶于水的过程是溶解后电离出自由移动离子的过程，体系的混乱度增大，熵变△S大于0；（2）熵变增大的放热反应能自发进行，硝酸铵溶于水的过程是吸热过程，体系的能量降低，若用单一的方向判据来解释应用熵变判据，这一过程能自发进行，说明熵变效应大于焓变效应。 ►问题一 反应熵变的判断 【典例1】下列反应中，熵减小的是（ ）。 A．（NH4）2CO3（s）＝NH4HCO3（s）+NH3（g） B．2N2O5（g）＝4NO2（g）+O2（g） C．MgCO3（s）＝MgO（s）+CO2（g） D．2CO（g）＝2C（s）+O2（g） 【答案】D 【解析】化学反应中，气体物质的量增加的反应方向为熵增加的方向，反之为熵减小的方向，所以A、B、C三项均为熵增加的反应，D为熵减小的反应。 【解题必备】熵变正负的判断： （1）物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，熵变为正值，是熵增加的过程。 （2）气体体积增大的反应，熵变通常都是正值，是熵增加的反应。 （3）气体体积减小的反应，熵变通常都是负值，是熵减小的反应。 【变式1-1】（2024四川省自贡市第一中学校高二上学期期中）已知：变化如图所示。下列判断正确的是 选项 A B C D 【答案】B 【解析】液态水变为气态水，需要吸收能量，；等量的相同物质，处于气态时混乱程度大于处于液态时混乱程度，；B项正确。 【变式1-2】（2024福建省三明市四地四校高二上学期期中联考） 根据所学知识和已有生活经验，下列变化过程中ΔS<0的是 A．2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) B．NH4NO3(s)=NH(aq)+(aq) C．H2O(s)→H2O(l) D．Mg(s)+H2SO4(aq)=MgSO4(aq)+H2(g) 【答案】A 【解析】2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)，气体的量减小，熵减少，ΔS<0，A项正确；，混乱度增大，，B项错误；同种物质固态的熵小于液态小于气态，所以混乱度增大，，C项错误；有气体生成，混乱度增大，，D项错误。 ►问题二 自发过程与自发反应 【典例2】（2024甘肃省武威市天祝一中、民勤一中、古浪一中等四校11月期中联考）化学与生活息息相关。下列不属于自发进行的变化是 A．墨汁加到清水中使整杯水变黑 B．水在0℃以下结为冰 C．石灰石转化为生石灰 D．铁器在潮湿的空气中生锈 【答案】C 【解析】墨汁浓度大于水，微粒向浓度低的方向分散是自发进行的物理变化，A不符合题意；水的凝固点为0℃，水在常温下是液体，冰在室温下融化成水，是自发进行的物理变化，B不符合题意；石灰石转化为生石灰需要在高温条件下进行，该变化过程在常温下不是自发进行的，C符合题意；铁在潮湿的空气中生锈是发生了电化腐蚀，发生了吸氧腐蚀，是自发进行的变化，D不符合题意。 【变式2-1】下列反应属于非自发反应的是 A．钠与水反应 B．氢气在氧气中燃烧生成水 C．水分解变成氢气和氧气 D．氨气和氯化氢相遇变成氯化铵 【答案】C 【解析】钠与水在常温下能够发生反应，A项错误；虽然需要点燃或加热，但反应一旦发生，就能自发地进行下去，B项错误；水分解变成氢气和氧气需要持续不断的通电，所以水分解变成氢气和氧气是非自发的反应，C项正确；氨气与氯化氢相遇变成氯化铵，在常温条件下能够发生，D项错误。 【变式2-2】（2024浙江省台州市台州八校联盟高二上学期11月期中联考）下列属于自发进行的反应是 A．红墨水加到清水中使整杯水变红 B．冰在室温下融化成水 C．电解水生成氢气和氧气 D．铁器在潮湿的空气中生锈 【答案】D 【解析】红墨水浓度大于水，微粒向浓度低的方向分散是自发进行的物理变化，A项错误；冰在室温下融化成水，该过程是物理变化不是化学变化，B项错误；电解水生成氢气和氧气，需要在通电的情况下进行，无法自发进行，C项错误；铁器在潮湿的空气中生锈，发生的是铁的吸氧腐蚀，可自发进行，D项正确。 ►问题三 反应焓变与反应方向 【典例3】（2023河北省邢台市第二中学高二上学期第一次月考）下列说法正确的是 A．放热反应都能自发进行，吸热反应都不能自发进行 B．电解水为自发反应 C．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的△H＞0 D．W(s)+xG(g)=2Q(g) △H＜0，能自发进行，x可能等于1 【答案】D 【解析】大多数放热反应能自发进行，有些吸热反应也能自发进行，A项错误；电解水是在外电场的作用下强制发生的氧化还原反应，不是自发反应，B项错误；反应能自发进行的判据是，由反应方程式可知，该反应的，要使，必须满足，C项错误；反应，若为1，，该反应一定能自发进行，D正确。 【解题必备】自发反应与吸热反应、放热反应的关系 （1）多数能自发进行的化学反应是放热反应。 （2）不少吸热反应也能自发进行。 （3）ΔH<0，有利于反应自发进行，但不能仅用反应焓变来判断反应能否自发进行。 【变式3-1】下列说法正确的是 A．自发反应是指不需要条件就能发生的反应 B．非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程 C．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向 D．常温下，反应C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的△H＞0 【答案】D 【解析】自发反应是指在一定温度和压强下，不需要外界帮助即可发生的化学反应，A项错误；非自发过程在一定条件下可能变为自发过程，如碳酸钙受热分解的反应是熵增的吸热反应，常温下为非自发反应，而在高温下可自发进行，B项错误；使用催化剂只能降低反应的活化能，加快反应速率，但不能改变化学反应进行的方向，C项错误；碳与二氧化碳生成一氧化碳的反应是熵增的反应，由常温下该反应不能自发进行可知，反应ΔH—TΔS＞0，则该反应的焓变ΔH＞0，D项正确。 【变式3-2】（2024浙江省宁波市金兰教育合作组织高二上学期期中联考）下列说法正确的是 A．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的 B．非自发反应在任何情况下都不会发生反应 C．常温下，反应不能自发进行，则该反应的 D．标准状况下，熵值：1mol ＜1mol CO 【答案】C 【解析】判断化学反应进行的方向从焓变和熵变两个维度去判断，当，反应可自发进行；即当ΔH＜0，ΔS＞0时，一定能够自发进行；当ΔH＜0，ΔS＜0时低温下能够自发进行，当ΔH＞0，ΔS＞0时，高温下能够自发进行，当ΔH＞0，ΔS＜0时，一定不能自发进行。由分析可知，放热反应不一定都是自发的，吸热反应也不都是非自发的，A项错误；由分析可知，非自发反应在外界条件改变时可能会自发进行反应，B项错误；常温下，反应该反应的ΔS＞0，故其常温下不能自发进行，是因为该反应的ΔH＞0，必须高温时才能自发进行，C项正确；相同条件下，气体相对分子质量越大，熵值越大，标准状况下，熵值：1mol CO2＞1molCO，D项错误。 ►问题四 反应熵变与反应方向 【典例4】（2024黑龙江省齐齐哈尔市普高联谊校高二上学期期中）下列说法错误的是 A．水汽化的过程中，、 B．绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行 C．恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行 D．低温有利于合成氨反应的自发进行 【答案】C 【解析】水汽化的过程是一个气体体积增大的吸热过程，即、，A项正确；反应倾向于向熵增方向进行，故绝热状态下体系会自发趋向混乱度增大方向进行，B项正确；根据自由能变判据可知，恒温恒压下，且的反应一定能自发进行，C项错误；已知合成氨反应是一个气体体积减小的放热反应，根据自由能变判据可知，低温有利于合成氨反应的自发进行，D项正确。 【解题必备】（1）熵增加有利于反应的自发进行。 （2）某些熵减小的反应在一定条件下也能自发进行。 （3）不能仅用反应熵变来判断反应能否自发进行。 【变式4-1】（2024河南省新高中创新联盟TOP二十名校高二上学期11月调研）下列叙述正确的是 A．焓减反应一定能自发进行 B．熵增反应一定能自发进行 C．利用可以消除污染 D．吸热反应在较高温度下能自发进行 【答案】D 【解析】反应能否自发进行取决于ΔH-TΔS<0是否成立，熵减反应能否自发进行还要看反应是吸热反应还是放热反应以及反应温度，A项错误；反应能否自发进行取决于ΔH-TΔS<0是否成立，熵增反应能否自发进行还要看反应是吸热反应还是放热反应以及反应温度，B项错误：CO分解是吸热反应、熵减反应，在任何温度下均不能自发进行，C项错误；五氧化二氮分解是吸热反应，正反应是熵增反应，根据ΔH-TΔS<0反应能自发进行，在较高温度下能自发进行，D项正确。 【变式4-2】对于化学反应方向的确定，下列说法中正确的是（ ）。 A．温度、压强一定时，放热的熵减小的反应一定能自发进行 B．温度、压强一定时，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向 C．反应焓变是决定反应能否自发进行的惟一因素 D．固体的溶解过程只与焓变有关，与熵变无关 【答案】B 【解析】放热的熵减小的反应，如在较高的温度下，当△H－T△S＞0时，不能自发进行，A错误；反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当△H－T△S＜0时，反应能自发进行，B正确；由B可知，反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据，C错误；固体溶解过程，体系混乱度增大，所以是熵增的过程，与熵变有关，D错误。 ►问题五 化学反应方向的判断 【典例5】（2024新疆巴音郭楞蒙古自治州高二上学期1月期末）下列反应是熵变、焓变均增大，且常温可以自发进行的是 A． B． C． D．   【答案】A 【解析】该反应的，，焓增、熵增，且常温下该反应可以自发进行，A符合题意；该反应放热，焓减，，熵减，常温下可以自发进行，B不合题意；该反应，焓增，，熵增，依据ΔG＝ΔH－TΔS＜0可以自发进行可判断常温非自发，高温自发，C不合题意；该反应，焓减，，熵减，常温下自发进行，D不合题意。 【解题必备】ΔH与ΔS共同影响一个化学反应在一定条件下能否自发进行，它们与化学反应速率无关。如果反应的焓变和熵变的影响相反且相差不大时，温度可能对反应的方向起决定性作用。 温度与反应方向的关系： 【变式3-1】（2024河北省石家庄市河北正定中学高二上学期第二次月考）下列说法正确的是 A．能自发进行的反应一定能迅速发生 B．NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H<0 C．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H>0，该反应在高温下能自发进行 D．加入合适的催化剂能改变反应的焓变，使非自发反应转化为自发反应 【答案】C 【解析】自发进行的反应需要一定的反应条件才能进行，不一定能实际发生，A项错误；该反应是熵值增加的反应，△S>0，△H-T△S<0，反应才能自发，由于在室温下不能自发进行，则该反应的△H>0，B项错误；△H-T△S<0，反应才能自发，NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) △H>0，△S>0，该反应在高温下能自发进行，所以化学反应在高温下能自发进行，C项正确；催化剂通过降低反应活化能加快反应速率，但不能改变反应的焓变，D项错误。 【变式3-2】（2025贵州省贵阳市高三上学期摸底考试）是生产金属钠及其化合物的重要中间体，利用以下反应可将转化为：，下列说法正确的是 A．发生氧化反应 B．是还原产物 C．该反应在低温下不能自发进行 D．理论上消耗，转移电子 【答案】D 【解析】由方程式可知，反应中碳元素的化合价升高被氧化，碳是反应的还原剂、一氧化碳是氧化产物，氯元素的化合价降低被还原，氯气是氧化剂、四氯化钛是还原产物，钛元素和氧元素的化合价没有发生变化，二氧化钛既不是氧化剂也不是还原剂。由分析可知，二氧化钛既不是氧化剂也不是还原剂，不可能发生氧化反应，A项错误；由分析可知，一氧化碳是氧化产物，B项错误；该反应是熵增的放热反应，任何温度下反应ΔH—TΔS均小于0，都能自发进行，C项错误；由方程式可知，反应消耗2mol氯气时，转移电子的物质的量为4mol，则反应消耗1mol氯气时，转移电子的物质的量为2mol，D项正确。 ►问题六 反应自发温度的计算 【典例6】工业上利用甲烷制取碳黑的反应是：①CH4（g）＝C（s）+2H2（g）ΔH（298K）＝74.848kJ·mol－1ΔS（298K）＝80.674J·mol－1·K－1 反应过程中容易发生副反应：②2CH4（g）＝C2H2（g）+3H2（g）ΔH（298K）＝376.426kJ·mol－ΔS（298K）＝220.211J·mol－1·K－1 下列有关说法中正确的是（ ）。 A．反应①在常温下就可以自发进行 B．焓变是副反应②自发进行的决定因素 C．制取碳黑允许的最低温度是927.8K D．温度越高对制取碳黑越有利 【解析】C 【解析】ΔH－TΔS＝74.848kJ·mol－1－80.674×10－3kJ·mol－1·K－1×298K≈50.807kJ·mol－1＞0，所以该反应常温下不自发进行，A错误；反应②是熵增加的吸热反应，熵变是决定该反应能否自发进行的因素，B错误；制取碳黑时，ΔH－TΔS＝74.848kJ·mol－1－80.674×10－3kJ·mol－1·K－1×T＜0，得T＞927.8K，即制取碳黑的最低温度为927.8K，C正确；温度过高时，可能会发生反应②，D错误。 【解题必备】ΔH－TΔS的有关计算 1．反应自发进行的最低或最高温度的计算 （1）计算依据：△H－T△S≤0 ①若△S＞0，则T≥，为最低温度 ②若△S＜0，则T≤，为最高温度 （2）注意单位的换算 ①△S的单位为：J·mol－1·K－1 ②△H的单位为：kJ·mol－1 ③T的单位为：K 2．物质三态变化过程中的转折温度（熔点、沸点、升华点）为平衡温度 3．利用ΔH、ΔS的符号和ΔH－TΔS进行推理，可以减少计算量。 【变式6-1】已知2CO（g）CO2（g）+C（s），T＝980K时，ΔH－TΔS＝0。当体系温度低于980K时，估计ΔH－TΔS的正负符号为________ __；当体系温度高于980K时，ΔH－TΔS的正负符号为__________。在冶金工业中，以C作为还原剂，温度高于980K时的氧化产物是以__________为主，低于980K时以__________为主。 【答案】负 正 CO CO2 【解析】由2CO（g）CO2（g）+C（s）可知ΔS＜0，T＝980K时，ΔH－TΔS＝0，故ΔH＜0；当T＜980K时，ΔH－TΔS＜0。以C作还原剂，T＞980K时，2CO（g）CO2（g）+C（s）逆反应自发进行，氧化产物以CO为主；T＜980K时，2CO（g）CO2（g）+C（s）正反应自发进行，氧化产物以CO2为主。 【变式6-2】已知298K时存在下列数据： 物质 Na2SO4·10H2O（s） Na2SO4（s） H2O（l） △fH/kJ·mol－1 －4324.08 －1384.49 －241.83 Na2SO4·10H2O（s）＝Na2SO4（s）+10H2O（l） △S＝1443.8J·mol－1·K－1。 （1）通过计算说明上述反应在298K、100kPa时______（填“能”或“不能”）自发进行。 （2）欲在100kPa时使上述反应体系发生逆转，温度的范围是____________。 【答案】（1）不能（2）T＞361K【解析】由标准摩尔生成焓求得△H后，再利用△H－T△S判断反应的方向。（1）△H＝△fH（Na2SO4）+10△fH（H2O）－△fH（Na2SO4·10H2O）＝（－1384.49kJ·mol－1）+（－241.83kJ·mol－1）－（－4324.08kJ·mol－1）＝521.3kJ·mol－1，△H－T△S＝521.3kJ·mol－1－298K×1443.8×10－3kJ·mol－1·K－1＝91kJ·mol－1＞0，所以该反应正向不能自发。（2）要使反应体系发生逆转，必须满足△H－T△S＝521.3kJ·mol－1－T×1443.8×10－3kJ·mol－1·K－1＜0，即T＞361K。 1．（2023上海市育才中学高二下学期（等级考）期中调研）下列过程属非自发的是 A．水由高处向低处流 B．室温下水结成冰 C．气体从高密度处向低密度处扩散 D．加热铁棒一端，热量传向另一端 【答案】B 【解析】水由高处向低处流势能减小，自发进行，A不符合题意；水结成冰这个变化，虽然是放热的，但是同时也是熵减的，因此必须在某一温度（0°C）以下才能自发进行，室温下不能自发进行，B符合题意；气体从高密度处向低密度处扩散是自发过程，C不符合题意；加热铁棒一端，热量传向另一端是自发过程，D不符合题意。 2．（2024浙江省绍兴市高一下学期期末教学质量检测） 水凝结成冰的过程中，其焓变和熵变正确的是 A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH<0，ΔS>0 C．ΔH<0，ΔS<0 D．ΔH>0，ΔS<0 【答案】C 【解析】水结成冰，凝固放热，且同种物质液态混乱程度大于固态，故为熵减的过程，即ΔH<0，ΔS<0，选C项正确。 3．（2024四川省成都成飞中学高二上学期10月月考）以下说法中正确的是 A．所有∆H<0的反应均是自发反应 B．冰在室温下自动熔化成水，是熵增的过程 C．高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程 D．自发进行的反应一定能迅速进行 【答案】B 【解析】高温条件下熵减的放热反应的∆H-T∆S＞0，反应不能自发进行，A错误；冰在室温下自动熔化成水是一个混乱度增大的熵增的过程，B正确；高锰酸钾受热分解生成氧气的反应是一个熵增的反应，C错误；反应能否自发进行与反应速率无关，则自发进行的反应不一定能迅速进行，D错误。 4．（2023河南省创新联盟高二上学期第三次联考）下列反应或过程没有自发性的是 A．高温下，煅烧石灰石 B．常温下，水分解成氢气与氧气 C．双氧水在催化作用下分解 D．常温下，冰融化为水 【答案】B 【解析】煅烧石灰水的反应是一个熵增焓增的反应，高温下可自发进行，A不符合题意；水分解成氢气与氧气的反应不能自发进行，在外接电源的作用下电解，B项符合题意；双氧水在催化作用下自发分解，C不符合题意；常温下，冰融化为水为自发过程，D不符合题意。 5．（2024浙江省杭州市及周边重点中学高二上学期11月期中）下列为熵增反应的是 A．硝酸铵晶体溶于水 B．氨气和氯化氢气体反应 C．乙烯聚合为聚乙烯 D．碳和水蒸气制备水煤气 【答案】D 【解析】硝酸铵晶体溶于水，熵增加，但不是化学反应，A项错误；氨气和氯化氢气体反应生成固体氯化铵，气体物质的量减小，是熵减的反应，B项错误；乙烯聚合为聚乙烯的过程中气体转化为固体，是熵减的反应，C项错误；碳和水蒸气制备水煤气的反应为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)，反应为气体体积增大的反应，为熵增反应，D项正确。 6．（2024安徽省合肥六校联盟高二上学期期中联考）下列对于化学反应方向说法不正确的是 A．自发进行的化学反应的方向，应由焓判据和熵判据的复合判据来判断 B．一定温度下，反应的 C．知道了某过程有自发性之后，就能确定该过程是否一定会发生 D．某些非自发的反应能通过改变条件使其成为自发反应 【答案】C 【解析】根据G=H-TS，自发进行的化学反应的方向，应由焓判据和熵判据的复合判据来判断，A项正确；反应2NaCl(s)=2Na(s)+ Cl2(g)是熔融氯化钠的电解，是吸热反应H>0，反应后气体分子数增多是熵增加的过程S>0，B项正确；知道了某过程有自发性之后，不能确定该过程是否一定会发生， 因为可能还受活化能、温度压强等的影响，C项错误；根据G=H-TS，G<0反应自发，因此某些非自发的反应能通过改变条件使其成为自发反应，D项正确。 7．（2024四川省凉山州西昌市高二上学期期中）下列有关化学反应方向的判断正确的是 A．放热反应一定能自发进行 B．凡是需要加热的反应都不能自发进行 C．物质的量增加的反应，△S为正值，一定能自发进行 D．在常温下能自发进行，则该反应的△H＜0 【答案】D 【解析】反应是否能够自发进行，不仅与焓变有关，也与熵变有关。若△H-T△S＜0，反应就能够自发进行，若△H-T△S＞0，反应就不能自发进行，因此放热反应不一定就能自发进行，A项错误；需要在加热条件下进行的化学反应，有的能够自发进行，有的不能自发进行，B项错误；反应是否能够自发进行，不仅与熵变有关，也与焓变有关。当△H-T△S＜0，反应就能够自发进行，当△H-T△S＞0，反应就不能自发进行。当△S为正值，△H也为正值，反应在高温下，△H-T△S＜0反应能够自发进行，在低温下△H-T△S＞0就不能自发进行，C项错误；反应是气体体积减小的反应，△S＜0，在常温下该反应能自发进行，则△H-T△S＜0，说明该反应的焓变△H＜0，D项正确。 8．（2024上海市向明中学高二下学期期中）生物质合成气可用于合成燃料甲醇。已知：  。 已知该反应的，该反应的焓变和熵变随温度变化很小，可视为常数，则此反应自发进行的温度范围是 (保留两位小数)。 【答案】T<409.45K 【解析】ΔG=ΔH－TΔS，ΔG <0，可自发进行，ΔG=ΔH－TΔS=-T×<0，T<409.45K。 1．（2024广东省深圳市宝安区高二上学期调研测试）化学为我国航天事业的发展保驾护航。天和核心舱中有电解水和制水反应两步反应，制水反应为。下列有关说法错误的是 A．制水反应的 B．运载火箭使用的液氢燃料具有高能、无污染的特点 C．电解水反应的能量变化形式是电能转化为化学能 D．上述两步反应解决了核心舱中的来源、的清除和水的循环利用的问题 【答案】A 【解析】根据制水反应可知，随反应进行，气体分子数减少，因此该反应的，A项错误；液氢燃料燃烧热值高，燃烧产物为水，因此具有高能、无污染的特点，B项正确；电解水反应属于吸热反应，反应过程中电能转化为化学能，C项正确；电解水可以生成，解决了核心舱中的来源问题；制水反应消耗的同时生成水，解决了的清除和水的循环利用问题，D项正确。 2．（2024河南省信阳市淮滨县二上学期11月期中）已知反应低温时不反应，高温时自发进行，则该反应的、为 A．， B．， C．， D．， 【答案】A 【解析】反应是气体体积增大的反应，所以ΔS>0，当ΔH-TΔS<0时反应能够自发进行，而该反应低温时不反应，高温时自发进行，说明ΔH>0，A项正确。 3．（2023年浙江省宁波市普通高中化学竞赛）标准状况下，1mol纯物质的规定熵，叫做标准摩尔熵，用符号Sϴm表示。相关数据(298K)如下表，通过数据分析得出的下列结论不正确的是 物质 N2(g) O2(g) F2(g) Cl2(g) CO(g) NO(g) CO2(g) COS(g) Sϴm(J·mol-1·K-1) 191.6 205.2 173.8 186.9 197.7 210.8 213.8 - A．组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，标准摩尔熵越大 B．相对分子质量相同的物质，结构越复杂，标准摩尔熵越大 C．反应的标准摩尔熵变 D．推测羰基硫COS(g)的标准摩尔熵大于213.8J·mol-1·K-1 【答案】C 【解析】根据表格中氟气和氯气的标准摩尔熵可知，组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，标准摩尔熵越大，A项正确；根据表格中一氧化碳和氮气的标准摩尔熵可知，相对分子质量相同的物质，结构越复杂，标准摩尔熵越大，B项正确；根据表格中的数据可知，该反应的标准摩尔熵变=2×210.8-191.6-205.2=24.8，C项错误；和二氧化碳的结构相似，但是相对分子质量较大，且对称性较差，故其标准摩尔熵大于二氧化碳的标准摩尔熵213.8J·mol-1·K-1，D项正确。 4．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，反之吸热。25℃、101kPa时，下列化学反应的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是（ ）。 A．2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑ B．Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3↑+10H2O C．2H2+O2＝2H2O D．CaCO3＝CaO+CO2↑ 【答案】B 【解析】橡皮筋在拉伸过程中有放热现象，即拉伸过程的焓变小于0，熵变小于0，且不自发，故橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致为吸热反应，熵变大于0，且自发。钠与水反应放热，故不符合题意，A项错误，为吸热反应，且熵大于0，符合题意，B项正确；氢气燃烧放热，故不符合题意，C项错误；碳酸钙分解为吸热，熵变大于0，但是非自发，D项错误。 5．（2024广东省部分名校高二上学期期末教学质量检测）下列说法正确的是 A．、的反应在温度低时不能自发进行 B．已知，则含20.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量等于28.65kJ C．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向 D．反应能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 【答案】D 【解析】由反应自发可知，、的反应在低温能自发进行，A项错误；稀醋酸是弱酸，断键需吸热，所以20.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于28.65kJ，B项错误；催化剂的作用是降低反应活化能，不能改变反应方向，C项错误；由反应自发可知，该反应，则反应才能自发进行，D项正确。 6．（2024陕西省汉中市多校高二上学期12月联考）二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，也是未来实现低碳经济转型的重要环节。一些科学家利用太阳能加热反应器来“捕捉”空气中的(如图所示)。下列说法正确的是 A．步骤二的反应能否自发进行，与温度有关 B．步骤一中反应的 C．步骤一与步骤二中的反应互为可逆反应 D．CaO、均为酸性氧化物 【答案】A 【解析】步骤二的反应CaCO3=CaO+CO2为熵增的吸热反应，、，若要使，则高温有利于自发进行，A项正确；步骤一中反应为CaO和CO2化合生成CaCO3，该反应过程中气体的物质的量减小，为熵减的反应，，B项错误；步骤一和步骤二的条件不同，所以不互为可逆反应，C项错误；CaO和盐酸反应生成氯化钙和水，属于碱性氧化物，为酸性氧化物，D项错误。 7．已知反应Al2Br6(l)2Al(g) +6Br(g) ΔH ①Al2Br6(s)Al2Br6(l) ΔH1 ②Al(s)Al(g) ΔH2 ③Br2(l)Br2(g) ΔH3 ④Br2(g)2Br(g) ΔH4 ⑤2Al(s) + 3Br2(l)Al2Br6(s) ΔH5 则ΔH= 。 由图可知，若该反应自发，则该反应的 。 A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH<0，ΔS>0 C．ΔH>0，ΔS<0 D．ΔH<0，ΔS<0 【答案】-ΔH1+2ΔH2+3ΔH3+3ΔH4-ΔH5 A 【解析】根据盖斯定律，①×(-1)+②×2+③×3+④×3+⑤×(-1)可得Al2Br6(l)2Al(g)+6Br(g) ΔH=-ΔH1+2ΔH2+3ΔH3+3ΔH4-ΔH5，由总反应可知ΔS>0 ，由图可知，该反应低温非自发，高温自发，则ΔH>0，A项正确。 8．完成下列问题。 (1)汽车燃油不完全燃烧时产生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ΔH>0，该设想能否实现？ (填“能”或“否”)，依据是： 。 (2)下列反应中，在高温下不能自发进行的是 (填字母)。 a．CO(g)=C(s)＋O2(g) b．2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g) c．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)＋NH3(g) d．MgCO3(s)=MgO(s)＋CO2(g) (3)25℃、1.01×105Pa时，反应：2N2O2(g)=4NO2(g)＋O2(g) ΔH=＋56.76kJ·mol-1能自发进行的原因是 。 (4)将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气，热化学方程式为C(s)＋H2O(g)=H2(g)＋CO(g)　ΔH=＋131.3kJ·mol-1，ΔS=＋133.7J·mol-1·K-1。该反应在低温下能否自发进行？ (填“能”或“不能”)。 【答案】(1)否 该反应是ΔH>0、ΔS<0的反应，任何温度下均不能自发进行 (2)a (3)常温下熵变ΔS对反应的方向起决定作用 (4)不能 【解析】（1）该反应的ΔH>0、ΔS<0，根据ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG>0，任何温度下均不能自发进行，故不能实现该反应。 （2）a、b、c、d反应的ΔH均大于0，b、c、d反应的ΔS>0。ΔH－TΔS<0时，反应才能自发进行。a的ΔS<0，ΔH－TΔS>0，所以在高温时该反应不能自发进行。 （3）该反应能自发进行，说明ΔH－TΔS<0，而该反应的ΔH>0、ΔS>0，又因该反应在常温下可自发进行，故ΔS对反应方向起决定作用。 （4）题给反应中ΔH＝＋131.3kJ·mol－1，ΔS＝＋133.7J·mol－1·K－1＝0.1337kJ·mol－1·K－1，根据ΔH－TΔS<0为自发反应可知，在T>≈982.0K时该反应能自发进行，由此可知该反应在低温下不能自发进行。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$