专题05 化学反应方向-2024-2025学年高二化学上学期期末复习一遍过 （人教版2019选择性必修1）

专题05 化学反应的方向 考点梳理 题型演练 考点01 自发过程和自发反应 【题型1化学反应自发过程】 考点02熵和熵变 【题型2化学反应方向的判据】 考点03 化学反应方向的判据 考点梳理 考点01自发过程和自发反应 1．自发过程 (1)含义：在一定条件下，不用借助外力，就能自发进行的过程。 (2)特点 ①能量角度：体系趋向于从 状态转变为 状态(体系对外部 或者 热量) ②混乱度角度：在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向 ③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肯定 2．自发反应 (1)定义：在给定条件下，可以 地进行到显著程度的化学反应。如：食品腐败 (2)自发反应的特征 ①具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定 ，如： 食物在常温下会腐败，但是由腐败的食物变为食物是不可能自发进行的。 ②体系趋向于从 状态转变为 状态。如：煤炭在一定条件下会自发燃烧成低能量的二氧化碳。 ③体系趋向于从 体系转变为 体系。如：老师离开教室后，学生在无约束的状态下会自发地由有序的状态进入混乱的状态。 (3)应用 ①可被用来完成有用功。如：设计原电池 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 【温馨提醒】 ①自发反应也需要一定条件引发反应，一旦反应后即可自发进行。如：碳的燃烧需要点燃。 ②一般的，如果一个过程是自发的，则其逆过程就是非自发的。非自发过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处抽向高出，通电可将水分解生成氢气和氧气。 ③判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应的快慢、反应的热效应无关。 3．自发过程的判断 (1)根据条件判断：不是看是否需要条件，而是看是否需要 (如加热等) (2)根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定不自发；若逆向过程不自发，则正向过程一定自发。 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肯定不能自发进行 举例 高山流水，自由落体，冰雪融化 钢铁生锈 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 考点02熵和熵变 1．熵 (1)定义：熵是衡量体系 大小的物理量。 (2)符号和单位：S，常用单位：J/(mol·K) 2．熵变 (1)定义：发生化学反应时物质熵的变化称为 ，符号为ΔS (2)计算公式：ΔS=生成物总熵-反应物总熵 3．影响熵大小的因素 (1)同一条件下，不同的物质熵值 (2)同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，对同一种物质不同状态时熵值大小为S(g) S(l) S(s) (3)不同物质熵值的关系： I、物质组成越复杂→熵值 II、对于原子种类相同的物质：分子中原子数越多→熵值 (4)物质的量越大，分子数越多，熵值 (5)反应过程中气体物质的量增加的反应是熵增大 (6)固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程是熵增大 4．熵判据——自发反应与熵变的关系 多数能自发进行的化学反应是熵增的反应。熵变是与反应进行方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。因此，只根据熵变来判断反应进行的方向是不全面的。 考点03化学反应方向的判据 1．自由能变化：符号为 ，单位为kJ·mol－1。 2．自由能变化与焓变、熵变的关系：ΔG＝ 。ΔG不仅与焓变有关，还与 3．反应方向与自由能的关系：化学反应总是向着 的方向进行，直到体系 。 (1)当ΔG＜0时，反应能 进行 (2)当ΔG＝0时，反应处于 状态 (3)当ΔG＞0时，反应 进行 4．综合焓变和熵变判断反应是否自发的情况： 焓变 熵变 化学反应能否自发进行 ΔH<0 ΔS>0 任何温度都能自发进行 ΔH>0 ΔS<0 不能自发进行 ΔH<0 ΔS<0 较低温度时自发进行 ΔH>0 ΔS>0 高温时自发进行 小结：“大大高温，小小低温” 5.温度对反应方向的影响 【温馨提醒】 (1)在讨论过程的方向问题时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。 (2)过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率 (3)只适用于没有发生的反应 注：一般来说，如果一个过程是自发的，则其逆过程往往是非自发的 题型演练 【题型1化学反应自发过程】 1．（24-25高二上·浙江·期中）下列属于非自发过程的是 A．水由高处向低处流 B．蔗糖在水中溶解 C．天然气的燃烧 D．室温下水结成冰 2．（24-25高二上·江西·期中）下列说法正确的是 A．自发进行的反应均是熵增反应 B．蔗糖在水中溶解是一个自发过程 C．NaHCO3受热分解过程：△S＜0 D．吸热反应一定不能自发进行 3．（24-25高三上·上海·阶段练习）O2在超高压下转化为平行六面体的O8分子(如图)。下列说法错误的是 A．O2和O8互为同素异形体 B．常温常压下O8转化为O2能自发进行 C．O2转化为O8是熵减反应 D．常压低温下O8能稳定存在 4．（24-25高二上·福建龙岩·期中）在700℃时，将水蒸气通入密闭容器中发生反应：  ，时达到平衡，测得。下列说法正确的是 A．反应在低温下可自发进行 B．压缩体积可提高水蒸气的平衡转化率 C．增加碳的质量可提高该反应速率 D．反应达到平衡时 5．（24-25高二上·河南信阳·期中）现代研究技术表明化学反应历程复杂，通常伴随副反应的发生。如图是利用计算机测量技术获得的某种反应的能量变化和反应过程的关系。下列说法正确的是 A．升高温度，两个反应的速率都加快 B．反应1为放热反应 C．物质的稳定性：过渡态1>过渡态2 D．反应2不需要加热就能发生 6．（24-25高二上·天津滨海新·阶段练习）下列说法正确的是 A．1g水蒸气→1g液态水→1g冰，熵依次增加 B．自发进行的反应一定迅速 C．对于气体反应，其他条件不变，增大压强反应速率加快，与活化分子百分数无关 D．可逆反应，若总键能：反应物>生成物，则升高温度不利于提高反应物的平衡转化率 7．（2024·河北衡水·模拟预测）研究证明“惰性”的超临界二氧化碳(sCO2)流体在输送过程中也会腐蚀金属管道。模拟该过程的反应机理和在Fe界面及非界面处sCO2反应过程的相对能量对比如图所示。下列说法错误的是 A．sCO2腐蚀铁的总反应为Fe+*CO2+*H2O=FeCO3+H2 B．由与生成的反应速率小于生成的反应速率 C．非界面处，CO2+H2O=H2CO3为自发反应 D．Fe能促进“惰性”sCO2的活性，起催化作用 8．（23-24高二下·云南昭通·期中）下列说法正确的是 A．焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判据 B．冶铁时将铁矿石粉碎是为了改变化学反应速率 C．平衡常数随压强的改变而改变 D．使用催化剂能加快反应速率，原因是提高了分子的能量，使有效碰撞频率增大 9．（23-24高二上·甘肃武威·期中）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 10．（20-21高二上·江苏盐城·期中）下列关于化学反应方向及其判据的说法中正确的是 A．1molSO3在不同状态时的熵值：S[SO3(s)]>S[SO3(1)]>S[SO3(g)] B．常温下，反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0 C．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行 D．2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)ΔH>0能否自发进行与温度无关 11．（24-25高二上·安徽阜阳·期中）反应的，下列判断正确的是 A．在常温下能自发进行 B．在高温下能自发进行 C．在任何条件下都能自发进行 D．时，能自发进行 12．（24-25高二上·安徽·期中）下列有关叙述错误的是 A．  ，     B．“冰，水为之，而寒于水”，说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量低 C．常温下，能够自发进行，则该反应的 D．由  ，可知，石墨比金刚石更稳定 【题型2化学反应方向的判据】 1．（24-25高二上·北京·期中）下列说法正确的是 A．放热反应一定是自发反应 B．固体溶解一定是熵减小的过程 C．熵增的反应不一定是自发反应 D．非自发反应在任何条件下都不能发生 2．（24-25高三上·江苏无锡·期中）利用H2S废气制取单质硫有两种途径如图所示，下列说法正确的是 A．SO2是H2S转化为S反应中的催化剂 B．每生成32gS，理论上消耗1molFe2(SO4)3 C．两种途径中所涉及的反应均为氧化还原反应 D．2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(g)的ΔS>0 3．（24-25高三上·河南安阳·期中）980℃时，在恒容密闭容器中发生反应：  。下列叙述正确的是 A．正反应是熵减和焓增的反应，在任何温度下都能自发进行 B．升高温度，正反应速率大于逆反应速率，平衡常数增大 C．当气体摩尔质量或气体压强不变时一定达到平衡 D．达到平衡时再充入，重新达到平衡时浓度增大 4．（24-25高二上·四川成都·阶段练习）下列关于焓判据和熵判据的说法中，正确的是 A．吸热的自发过程一定为熵增加的过程 B．的反应均是自发进行的反应 C．碳酸钙分解为吸热反应，该反应在任何温度下都不能自发进行 D．冰在室温下自动熔化成水，这是熵减的过程 5．（24-25高二上·北京·期中）下列有关化学反应自发性的说法正确的是 A．放热反应一定是自发进行的反应 B．化学反应的熵变与反应的方向无关 C．反应：，常温下一定能自发进行的判据是， D．只有不需要任何条件才能够自动进行的过程才是自发过程 6．（24-25高二上·江西·阶段练习）综合考虑体系的焓变和熵变可以判断反应自发进行的方向。下列说法正确的是 A．已知反应的正向反应能自发进行，则 B．已知反应在常温下能自发进行，则 C．已知反应  ，则该反应在任意条件下均不能自发进行 D．已知反应  ，则该反应在高温下能自发进行 7．（24-25高二上·贵州·期中）神舟十三号载人飞船运载火箭使用偏二甲肼作为燃料、四氧化二氮作助燃剂，热化学方程式为：  ，下列有关说法正确的是 A．该反应的， B．该反应在任意温度都能自发进行 C．若生成液态水，变大 D．火箭发射过程中，该反应中的化学能全部转化为动能 8．（24-25高二上·浙江台州·期中）下列属于化学反应且且的是 A． B． C．浓硫酸稀释 D． 9．（24-25高二上·湖南长沙·期中）下列说法不正确的是 A．冰在室温下自动熔化成水。这是熵增的过程 B．非自发反应在外界条件改变是可能会自发进行反应 C．若反应在常温下能自发进行，则该反应的 D．知道了某反应过程有自发性之后，可预测该过程发生反应的快慢 10．（24-25高二上·北京·期中）下列说法不正确的是 A．水凝结成冰的过程中，体系的 B．发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程是一个的过程 C．化学反应自发进行的方向，与反应的和都有关 D．溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程 11．（24-25高二上·河南·期中）利用反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0 kJ/mol，将CO2转化为CH3OH有利于“碳中和”。下列说法错误的是 A．降温可以使平衡正向移动，△H增大 B．反应在低温下可以自发进行 C．若反应在恒容容器中进行，混合气体密度始终不变 D．(E表示键能) 12．（24-25高二上·河南·期中）熵变和焓变是判断反应能否自发的重要依据。下列反应任意条件下均可自发进行的是 A．  △H＜0 B．  △H＜0 C．  △H＞0 D．  △H＞0 13．（24-25高二上·北京·期中）下列说法中，正确的是 A．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，不能改变化学反应进行的方向 B．已知反应平衡常数为，则的平衡常数为 C．、的反应在温度低时，不能自发进行 D．生成物的总能量大于反应物的总能量时； 14．（24-25高二上·广东广州·期中）下列说法或表示方法中正确的是 A．  ，则0.5mol稀硫酸溶液和0.5mol稀溶液反应放出的热量小于57.3kJ B．101kPa时，1g燃烧放热142.75kJ，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为：   C．由  ，可知金刚石比石墨稳定 D．  ，高温有利于该反应的自发进行 15．（24-25高二上·四川雅安·期中）冰融化成水的过程中焓变和熵变均正确的是 A．， B．， C．， D．， 16．（24-25高二上·天津·期中）下列说法正确的是 A．的反应在温度低时不能自发进行 B．室温下冰自动融化成水，这是熵增的过程 C．合成氨工业中，选择高温高压条件都符合勒夏特列原理 D．在充有和混合气体的恒温恒容密闭容器中充入气体物质的量减小 17．（24-25高三上·上海·期中）关于如图所示的反应，下列说法中正确的是 A．， B．， C． ， D．， 18．（24-25高三上·上海·期中）氢气与碘反应的热化学方程式如下： ① H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH1= -9.48 kJ·mol -1 ② H2(g)+I2(s)2HI(g) ΔH2= 26.48 kJ·mol -1 下列判断中正确的是 A．1molI2(g)中通入1molH2(g)，反应吸热9.48kJ B．1 mol I2(s)吸热变成1 mol I2(g)，ΔS<0 C．反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低 D．反应①的生成物比反应②的生成物更稳定 19．（24-25高二上·广西·期中）除去原料气中的的反应为，下列说法正确的是 A．该反应的能量变化如图所示 B．低温条件下，有利于该反应自发进行 C．仅增大的浓度，的值也增大 D．仅降低温度，有利于该反应逆向进行 20．（24-25高二上·山西长治·期中）下列反应在任何温度下都能自发进行的是 A．    B．    C．    D．    21．（24-25高三上·山西·阶段练习）某温度下，将一定量置于容积不变密闭容器中，发生反应：  。已知为压强平衡常数，分压代替浓度，分压=总压×物质的量分数。下列有关说法正确的是 A．该反应在任何温度下均能自发进行 B．若体积分数不再发生变化，则说明反应达到平衡状态 C．若平衡后体系压强为，则该温度下的平衡常数为 D．若降温使体系中，则反应速率和产率均能提高 22．（24-25高二上·山东泰安·期中）已知下图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是 A．此反应自发进行的温度应低于 B．步骤②中“加压”不能提高原料的转化率，但可以加快反应速率 C．步骤④中反应温度越高，催化剂活性越大，反应速率越快 D．步骤④⑤均有利于提高原料的平衡转化率 23．（24-25高二上·浙江·期中）乙酸乙酯一般通过乙酸和乙醇酯化合成：。关于该反应，下列说法不合理的是 A．该反应的化学平衡常数表达式为： B．该化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，但该反应的不等于零 C．因为该反应的接近于零，所以温度变化对平衡转化率的影响小 D．该反应前后都是液态物质，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计 24．（24-25高二上·安徽阜阳·期中）下列对反应  ，自发性判断正确的是 选项 已知条件 判断结果 A 任何温度下都能自发进行 B 任何温度下都不能自发进行 C 较高温度下能自发进行 D 较低温度下能自发进行 A．A B．B C．C D．D 25．（24-25高二上·吉林·期中）工业上用催化还原可以消除氮氧化物的污染，反应原理为。下列说法错误的是 A．上述反应，在任何温度下均可自发进行 B．其他条件不变时，通过压缩容器体积增大容器内压强，的去除率不变 C．其他条件不变时，去除率随温度降低而增大符合勒夏特列原理 D．采用高分子分离膜及时分离出水蒸气，可增大的去除率 26．（24-25高二上·湖北·期中）下列说法错误的是 A．气体的自由扩散与熵增有关 B．煤炭的燃烧涉及化学能转化为热能和光能 C．溶液可以除铁锈，属于盐类水解的应用 D．漂粉精常用于漂白和消毒，是因为漂粉精为强电解质 27．（24-25高二上·福建·期中）分别在催化剂a和b的催化下发生反应，反应历程如图所示。下列说法正确的是 A．在催化剂a或b的作用下，第III步反应均为决速步骤 B．反应达到平衡时，升高温度，P的平衡浓度增大 C．低温条件有利于该反应自发进行 D．其他条件相同时，与催化剂a相比，催化剂b能使反应更快达到平衡 28．（24-25高二上·湖南·期中）合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理以除去其中的CO，其反应为  △H＜0，所得溶液经过处理可使铜氨液再生，重复利用。以下说法正确的是 A．高温、低压条件有利于铜氨液再生 B．除的反应在任何温度下都能自发进行 C．合成塔使用热交换控制体系控制温度在400～500℃左右，主要目的是使合成氨反应平衡正向移动 D．合成氨过程中的加压、加催化剂都有利于提高原料的平衡转化率 29．（24-25高二上·安徽·期中）我国学者对T℃时铜基催化剂表面甲醇()的可逆反应机理进行了深入研究，揭示了反应过程中的关键步骤及中间体的演化规律。一种反应机理如图所示： 下列有关说法正确的是 A． B．反应速率：反应Ⅰ>反应Ⅱ C．该反应在高温下可自发进行 D．铜基催化剂使该反应的焓变减小 30．（24-25高二上·吉林·期中）下列关于化学反应自发进行的说法正确的是 A．的反应都是自发进行的反应 B．且能自发进行的反应一定为放热过程 C．的反应在常温下一定不能自发进行 D．反应能自发进行，可推出其 31．（24-25高二上·吉林长春·期中）汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)，治理办法之一是在汽车排气管上装上催化转化器，反应原理：，在298K(25℃)、101kPa下，、。下列说法错误的是 A．由于反应需要借助催化转化器，因此可推断该反应在常温下不是自发反应 B．催化剂通过提高单位体积内CO和NO的活化分子百分数，加快反应速率 C．由可知，当有2mol被消耗时反应放出的热量 D．该反应是熵减的反应 32．（24-25高二上·吉林长春·期中）下列说法正确的是 A．反应常温下不能自发进行，说明该反应的△H＜0 B．使用合适催化剂能改变反应历程，降低反应的焓变 C．向溶液中滴加溶液，有沉淀和气体生成 D．常温下，的溶液与的溶液，水的电离程度相同 33．（24-25高二上·安徽·期中）工业上利用制备的原理是：    ，该正反应在下列温度下不能自发进行的是 A． B． C． D． 34．（24-25高二上·山东济宁·期中）下列说法错误的是 A．的反应在任何温度下都能自发进行 B．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可改变化学反应自发进行的方向 C．焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变不可单独作为反应自发性的判据 D．对于同一物质来讲，熵值的大小与其状态有关，固态物质的熵值通常最小 35．（24-25高二上·浙江·期中）黑火药爆炸时的反应为：，有关该反应的说法正确的是 A．爆炸反应产生大量气体并放出巨大的能量，可推知该反应逆方向任意温度不能自发进行 B．可以氧化C C．每产生标准状况下气体，则反应转移电子数为 D．该反应的还原产物是，氧化产物是 36．（24-25高三上·上海·期中）下列说法正确的是 A．焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 B．能自发进行的反应一定能迅速发生 C．ΔH<0、ΔS<0的反应在低温时能自发进行 D．两种物质反应，无论何种状态反应，ΔH均不变 37．（24-25高二上·安徽·期中）下列说法正确的是 A．催化剂能加快反应速率，也能提高反应物的平衡转化率 B．  ，说明石墨比金刚石稳定 C．，该过程熵值增大 D．所有的吸热反应一定都是不能自发进行 38．（24-25高二上·浙江·期中）下列说法不正确的是 A．热化学方程式未注明温度和压强时，表示25℃和101kPa时的数据 B．能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化能即活化分子具有的能量 C．升高温度和使用催化剂，都是增大了活化分子百分数，从而加快反应速率 D．汽车尾气净化反应  ，低温下能自发进行 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 化学反应的方向 考点梳理 题型演练 考点01 自发过程和自发反应 【题型1化学反应自发过程】 考点02熵和熵变 【题型2化学反应方向的判据】 考点03 化学反应方向的判据 考点梳理 考点01自发过程和自发反应 1．自发过程 (1)含义：在一定条件下，不用借助外力，就能自发进行的过程。 (2)特点 ①能量角度：体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者放出热量) ②混乱度角度：在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向 ③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肯定不能自发进行 2．自发反应 (1)定义：在给定条件下，可以自发地进行到显著程度的化学反应。如：食品腐败 (2)自发反应的特征 ①具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不自发，如： 食物在常温下会腐败，但是由腐败的食物变为食物是不可能自发进行的。 ②体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。如：煤炭在一定条件下会自发燃烧成低能量的二氧化碳。 ③体系趋向于从有序体系转变为无序体系。如：老师离开教室后，学生在无约束的状态下会自发地由有序的状态进入混乱的状态。 (3)应用 ①可被用来完成有用功。如：设计原电池 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 【温馨提醒】 ①自发反应也需要一定条件引发反应，一旦反应后即可自发进行。如：碳的燃烧需要点燃。 ②一般的，如果一个过程是自发的，则其逆过程就是非自发的。非自发过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处抽向高出，通电可将水分解生成氢气和氧气。 ③判断某反应是否自发，只是判断反应的方向，与是否会发生、反应的快慢、反应的热效应无关。 3．自发过程的判断 (1)根据条件判断：不是看是否需要条件，而是看是否需要持续施加外力(如加热等) (2)根据其逆向过程是否自发判断：若逆向过程自发，则正向过程一定不自发；若逆向过程不自发，则正向过程一定自发。 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肯定不能自发进行 举例 高山流水，自由落体，冰雪融化 钢铁生锈 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 考点02熵和熵变 1．熵 (1)定义：熵是衡量体系混乱度大小的物理量。 (2)符号和单位：S，常用单位：J/(mol·K) 2．熵变 (1)定义：发生化学反应时物质熵的变化称为熵变，符号为ΔS (2)计算公式：ΔS=生成物总熵-反应物总熵 3．影响熵大小的因素 (1)同一条件下，不同的物质熵值不同 (2)同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，对同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)>S(l)>S(s) (3)不同物质熵值的关系： I、物质组成越复杂→熵值越大 II、对于原子种类相同的物质：分子中原子数越多→熵值越大 (4)物质的量越大，分子数越多，熵值越大 (5)反应过程中气体物质的量增加的反应是熵增大 (6)固体的溶解过程、墨水扩散过程和气体扩散过程是熵增大 4．熵判据——自发反应与熵变的关系 多数能自发进行的化学反应是熵增的反应。熵变是与反应进行方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。因此，只根据熵变来判断反应进行的方向是不全面的。 考点03化学反应方向的判据 1．自由能变化：符号为ΔG，单位为kJ·mol－1。 2．自由能变化与焓变、熵变的关系：ΔG＝ΔH－TΔS。ΔG不仅与焓变有关，还与温度有关 3．反应方向与自由能的关系：化学反应总是向着自由能减小的方向进行，直到体系达到平衡。 (1)当ΔG＜0时，反应能自发进行 (2)当ΔG＝0时，反应处于平衡状态 (3)当ΔG＞0时，反应不能自发进行 4．综合焓变和熵变判断反应是否自发的情况： 焓变 熵变 化学反应能否自发进行 ΔH<0 ΔS>0 任何温度都能自发进行 ΔH>0 ΔS<0 不能自发进行 ΔH<0 ΔS<0 较低温度时自发进行 ΔH>0 ΔS>0 高温时自发进行 小结：“大大高温，小小低温” 5.温度对反应方向的影响 【温馨提醒】 (1)在讨论过程的方向问题时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果。 (2)过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率 (3)只适用于没有发生的反应 注：一般来说，如果一个过程是自发的，则其逆过程往往是非自发的 题型演练 【题型1化学反应自发过程】 1．（24-25高二上·浙江·期中）下列属于非自发过程的是 A．水由高处向低处流 B．蔗糖在水中溶解 C．天然气的燃烧 D．室温下水结成冰 【答案】D 【详解】A．水由高处向低处流，是自发进行的过程，故A不选； B．蔗糖在水中溶解常温下可自发进行，故B不选； C．常温下天然气燃烧生成二氧化碳和水，反应放热ΔH＜0，△S＜0，ΔH-T△S＜0，属于自发进行的过程，故C不选； D．室温下水结成冰是温度降低作用下的变化，不是自发进行的反应，故D选； 答案选D。 2．（24-25高二上·江西·期中）下列说法正确的是 A．自发进行的反应均是熵增反应 B．蔗糖在水中溶解是一个自发过程 C．NaHCO3受热分解过程：△S＜0 D．吸热反应一定不能自发进行 【答案】B 【详解】A．自发进行的化学反应是指在给定条件下，不需要外力作用就能自动进行的反应，但不一定是熵增反应，A不正确； B．蔗糖在水中溶解时，温度变化不大，但熵值增大，则是一个自发过程，B正确； C．NaHCO3固体受热分解，生成Na2CO3固体、CO2气体和水蒸气，则该过程：△S＞0，C不正确； D．熵值增大的吸热反应，在高温下也能自发进行，D不正确； 故选B。 3．（24-25高三上·上海·阶段练习）O2在超高压下转化为平行六面体的O8分子(如图)。下列说法错误的是 A．O2和O8互为同素异形体 B．常温常压下O8转化为O2能自发进行 C．O2转化为O8是熵减反应 D．常压低温下O8能稳定存在 【答案】D 【详解】A．O2和O8是O元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，故A正确； B．超高压有利于向正反应方向移动，则常压下平衡向逆反应方向移动，因此常压下O8会自发转化成O2，故B正确； C．O2转化为O8可表示为，该反应为气体分子数减少的反应，故O2转化为O8是熵减反应，故C正确； D．超高压有利于向正反应方向移动，则常压下平衡向逆反应方向移动，因此常压下O8会转化成O2，不能稳定存在，故D错误； 故答案选D。 4．（24-25高二上·福建龙岩·期中）在700℃时，将水蒸气通入密闭容器中发生反应：  ，时达到平衡，测得。下列说法正确的是 A．反应在低温下可自发进行 B．压缩体积可提高水蒸气的平衡转化率 C．增加碳的质量可提高该反应速率 D．反应达到平衡时 【答案】D 【详解】A．该反应为正向气体体积增大的反应，即，根据吉布斯自由能，，，高温下，反应自发进行，A错误； B．该反应为正向气体体积增大的反应，压缩体积，增大压强，平衡逆向进行，水蒸气的平衡转化率减小，B错误； C．碳为固体，改变碳的用量对反应速率无影响，C错误； D．根据三段式， ， 所以，D正确； 故选D。 5．（24-25高二上·河南信阳·期中）现代研究技术表明化学反应历程复杂，通常伴随副反应的发生。如图是利用计算机测量技术获得的某种反应的能量变化和反应过程的关系。下列说法正确的是 A．升高温度，两个反应的速率都加快 B．反应1为放热反应 C．物质的稳定性：过渡态1>过渡态2 D．反应2不需要加热就能发生 【答案】A 【详解】A．升高温度，绝大多数反应的速率都加快，A正确； B．观察图像，可知反应1中，反应物的总能量低于生成物，为吸热反应，B错误； C．物质所具有的能量越低越稳定，观察图像，可知过渡态1的能量最高，最不稳定，C错误； D．吸热和放热与是否需要加热没有关系，放热反应也可能需要加热，D错误； 故选A。 6．（24-25高二上·天津滨海新·阶段练习）下列说法正确的是 A．1g水蒸气→1g液态水→1g冰，熵依次增加 B．自发进行的反应一定迅速 C．对于气体反应，其他条件不变，增大压强反应速率加快，与活化分子百分数无关 D．可逆反应，若总键能：反应物>生成物，则升高温度不利于提高反应物的平衡转化率 【答案】C 【详解】A．体系混乱度越大，熵值越大，从1g水蒸气→1g液态水→1g冰，熵依次减小，A错误； B．反应能否自发进行取决于焓变和熵变，与反应速率无关，自发反应，反应速率可能快也可能慢，B错误； C．其他条件不变，增大压强，单位体积内活化分子数增加，活化分子百分数不变，C正确； D．可逆反应，若总键能：反应物>生成物，说明反应吸热，则升高温度平衡正向移动，反应物的转化率增大，D错误； 故选C。 7．（2024·河北衡水·模拟预测）研究证明“惰性”的超临界二氧化碳(sCO2)流体在输送过程中也会腐蚀金属管道。模拟该过程的反应机理和在Fe界面及非界面处sCO2反应过程的相对能量对比如图所示。下列说法错误的是 A．sCO2腐蚀铁的总反应为Fe+*CO2+*H2O=FeCO3+H2 B．由与生成的反应速率小于生成的反应速率 C．非界面处，CO2+H2O=H2CO3为自发反应 D．Fe能促进“惰性”sCO2的活性，起催化作用 【答案】C 【详解】A．从铁表面在自身腐蚀的作用机理图像看：反应的结果生成FeCO3和H2，所以判断发生反应Fe+*CO2+*H2O=FeCO3+H2，A正确； B．根据图示可知：生成的活化能大于生成的活化能。反应的活化能越大，反应发生需消耗的能量就越多，反应就越难发生，相应的反应速率就越慢，故由与生成的反应速率小于生成的反应速率，B正确； C．非界面处H2CO3的相对能量高于CO2和H2O，所以此状态下该反应为非自发反应，sCO2保持“惰性”，C错误； D．从sCO2反应过程的相对能量对比图，在Fe界面反应所需能垒为0.67，而非界面处能垒为2.17，且Fe界面生成为自发反应，所以Fe能促进“惰性”sCO2的活性，起催化作用，D正确； 故合理选项是C。 8．（23-24高二下·云南昭通·期中）下列说法正确的是 A．焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判据 B．冶铁时将铁矿石粉碎是为了改变化学反应速率 C．平衡常数随压强的改变而改变 D．使用催化剂能加快反应速率，原因是提高了分子的能量，使有效碰撞频率增大 【答案】B 【详解】A．化学反应的焓变和熵变共同决定反应方向，A错误； B．将铁矿石粉碎，可增大接触面积，可加快反应速率，B正确； C．只与温度有关，与压强无关，压强改变时不变，C错误； D．使用催化剂能加快反应速率，原因是降低了反应物的活化能，使活化分子数目增大，D错误； 故选B。 9．（23-24高二上·甘肃武威·期中）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 【详解】A．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； B．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； C．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； D．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。 故选C。 10．（20-21高二上·江苏盐城·期中）下列关于化学反应方向及其判据的说法中正确的是 A．1molSO3在不同状态时的熵值：S[SO3(s)]>S[SO3(1)]>S[SO3(g)] B．常温下，反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0 C．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行 D．2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)ΔH>0能否自发进行与温度无关 【答案】B 【详解】A．物质聚集状态不同熵值不同 ， 气体 S> 液体 S> 固体 S，1molSO3在不同状态时的熵值：S[SO3(s)]<S[SO3(1)]<S[SO3(g)]，故A错误； B．反应的自发性由焓变和熵变共同决定，该反应为，常温不能自发，说明高温时，说明则该反应的ΔH>0，故B正确； C．反应的自发性由焓变和熵变共同决定，当时反应能自发进行， 时反应不能自发进行，焓变小于零的反应，，若 ，高温下可以 ，反应不能自发进行，熵变大于零的反应，，若 ，高温下可以 时反应可自发进行，故C错误； D．、 ，由 的反应可自发进行，可知能否自发进行与温度有关，故D错误； 故答案为B。 11．（24-25高二上·安徽阜阳·期中）反应的，下列判断正确的是 A．在常温下能自发进行 B．在高温下能自发进行 C．在任何条件下都能自发进行 D．时，能自发进行 【答案】B 【详解】ΔG=ΔH-TΔS<0，反应能够自发进行，该反应ΔH＞0，ΔS＞0，则在高温下使得反应自发进行； 故选B。 12．（24-25高二上·安徽·期中）下列有关叙述错误的是 A．  ，     B．“冰，水为之，而寒于水”，说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量低 C．常温下，能够自发进行，则该反应的 D．由  ，可知，石墨比金刚石更稳定 【答案】A 【详解】A．铝比铁活跃，生成的氧化物惰性比铁大，放出的能量多，A正确； B．相同质量的水和冰相比较，水放热结冰，说明水的能量高，B正确； C．常温下，，常温下能够自发进行，，则，该反应为放热反应，C正确； D．已知C(石墨，s)(金刚石，s) ，反应吸热，则金刚石能量高，不如石墨稳定，D正确； 故选A。 【题型2化学反应方向的判据】 1．（24-25高二上·北京·期中）下列说法正确的是 A．放热反应一定是自发反应 B．固体溶解一定是熵减小的过程 C．熵增的反应不一定是自发反应 D．非自发反应在任何条件下都不能发生 【答案】C 【详解】A．反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0，放热反应△H＜0，若△S＜0，高温下是非自发进行的反应，故A错误； D．固体溶解混乱度越大，熵值越大，则固体溶解是一个熵增大的过程，故B错误； C．依据△H－T△S＜0反应自发进行，△H－T△S＞0属于非自发进行分析，熵增大反应△S＞0，若△H＞0，则低温下反应不能自发进行，高温下反应能自发进行，所熵增的反应不一定是自发反应，故C正确； D．△G=△H－T△S＞0反应非自发进行，改变条件非自发进行的反应可以变化为自发进行，如碳酸钙的分解反应在常温下是非自发反应，但是在高温下能自发进行，故D错误； 故选C。 2．（24-25高三上·江苏无锡·期中）利用H2S废气制取单质硫有两种途径如图所示，下列说法正确的是 A．SO2是H2S转化为S反应中的催化剂 B．每生成32gS，理论上消耗1molFe2(SO4)3 C．两种途径中所涉及的反应均为氧化还原反应 D．2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(g)的ΔS>0 【答案】B 【详解】A．SO2和H2S转化为S的反应方程式为，SO2中S的化合价降低，作为氧化剂，A错误； B．由ZnS与Fe2(SO4)3得到S的化学方程式为，每生成32gS，即1mol S时，理论上消耗1molFe2(SO4)3，B正确； C．由H2S与ZnO得到ZnS的反应中，化合价未发生变化，为非氧化还原反应，C错误； D．由2H2S(g)＋SO2(g)=3S(s)＋2H2O(g)可知，该反应为气体分子数减少的反应，为熵减的反应，故ΔS<0，D错误； 故选B。 3．（24-25高三上·河南安阳·期中）980℃时，在恒容密闭容器中发生反应：  。下列叙述正确的是 A．正反应是熵减和焓增的反应，在任何温度下都能自发进行 B．升高温度，正反应速率大于逆反应速率，平衡常数增大 C．当气体摩尔质量或气体压强不变时一定达到平衡 D．达到平衡时再充入，重新达到平衡时浓度增大 【答案】B 【详解】A．正反应为气体分子数增大的反应，它是熵增、焓增的反应，高温下能自发进行，A错误； B．升高温度，平衡向吸热方向移动，正反应速率大于逆反应速率，平衡常数增大，B正确； C．反应物为固体，产物只有一种气体，气体摩尔质量恒定，不能根据气体摩尔质量判断平衡状态；恒温恒容条件下，对于气体分子数增大的反应，压强不变时能判断达到平衡状态，C错误； D．达到平衡时，再充入，平衡向左移动，达到新平衡时，温度不变，不变，故浓度不变，D错误； 故选B。 4．（24-25高二上·四川成都·阶段练习）下列关于焓判据和熵判据的说法中，正确的是 A．吸热的自发过程一定为熵增加的过程 B．的反应均是自发进行的反应 C．碳酸钙分解为吸热反应，该反应在任何温度下都不能自发进行 D．冰在室温下自动熔化成水，这是熵减的过程 【答案】A 【详解】A．由的过程能自发进行可知，吸热的自发过程一定为熵增加的过程，A正确； B．熵减的放热反应在高温条件下反应，不能自发进行，B错误； C．碳酸钙分解为吸热反应，且为熵增的反应，该反应在高温下能自发进行，C错误； D．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程，D错误； 故选A。 5．（24-25高二上·北京·期中）下列有关化学反应自发性的说法正确的是 A．放热反应一定是自发进行的反应 B．化学反应的熵变与反应的方向无关 C．反应：，常温下一定能自发进行的判据是， D．只有不需要任何条件才能够自动进行的过程才是自发过程 【答案】C 【详解】A．放热反应容易自发进行，但不是所有的放热反应都能自发进行，故A错误； B．反应能否自发进行，取决于=△H-T•△S的差值，当△H-T•△S＜0时，反应能自发进行，可见熵变是影响化学反应方向的因素之一，故B错误； C．该反应生成气体，反应放热，焓变小于0而熵变大于0的反应，△H-T△S＜0，则反应常温下可自发进行，故C正确； D．反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0；自发进行的反应也需要一定条件才可以发生，故D错误； 故选：C。 6．（24-25高二上·江西·阶段练习）综合考虑体系的焓变和熵变可以判断反应自发进行的方向。下列说法正确的是 A．已知反应的正向反应能自发进行，则 B．已知反应在常温下能自发进行，则 C．已知反应  ，则该反应在任意条件下均不能自发进行 D．已知反应  ，则该反应在高温下能自发进行 【答案】D 【详解】A．反应的，要反应自发进行，据，则，故A错误； B．反应的，在常温下能自发进行，据，则，故B错误； C．反应  ，，据，则需要低温的条件自发进行，故C错误； D．反应  ，，据，则需要高温的条件自发进行，故D正确； 答案选D。 7．（24-25高二上·贵州·期中）神舟十三号载人飞船运载火箭使用偏二甲肼作为燃料、四氧化二氮作助燃剂，热化学方程式为：  ，下列有关说法正确的是 A．该反应的， B．该反应在任意温度都能自发进行 C．若生成液态水，变大 D．火箭发射过程中，该反应中的化学能全部转化为动能 【答案】B 【详解】A．偏二甲肼作为燃料、四氧化二氮作助燃剂，因此该反应是放热反应，，该反应是气体分子数增大的反应，因此，A错误； B．因为该反应的，，根据可以判断，该反应在任意温度都能自发进行，B正确； C．因为气态水到液态水，放出热量，所以若生成液态水，放出热量增多，但是是负值，则变小，C错误； D．火箭发射过程中，该反应中的化学能大部分转化为动能，部分转化为热能等，D错误； 故选B。 8．（24-25高二上·浙江台州·期中）下列属于化学反应且且的是 A． B． C．浓硫酸稀释 D． 【答案】B 【分析】常见的放热反应包括：燃烧反应；酸碱中和反应；活泼金属与水或酸的反应；大多数化合反应；铝热反应； 常见的吸热反应包括：大多数分解反应；以碳、氢气、一氧化碳为还原剂的氧化还原反应；碱与铵盐的反应； 熵是描述混乱度的物理量，熵值增大，混乱度增大，一般同一物质，气态的熵值大于液体，液体的熵值大于固体，据此作答。 【详解】A．气态水变为液态水，是物质的状态发生变化，不是化学反应，故A不符合题意； B．氨气的氧化反应为放热反应，即，且该反应为气体分子数增多的反应，因此为熵增，即，故B符合题意； C．浓硫酸溶于水是放热过程，并非是发生了化学反应，故C不符合题意； D．二氧化硫的氧化反应为放热反应，即，但该反应为气体分子数减小的反应，因此为熵减，即，故D不符合题意； 故答案选B。 9．（24-25高二上·湖南长沙·期中）下列说法不正确的是 A．冰在室温下自动熔化成水。这是熵增的过程 B．非自发反应在外界条件改变是可能会自发进行反应 C．若反应在常温下能自发进行，则该反应的 D．知道了某反应过程有自发性之后，可预测该过程发生反应的快慢 【答案】D 【详解】A．冰熔化成水，物质由固态变为液体，混乱程度增大，属于熵增的过程，A正确； B．非自发反应在外界条件改变时可能会自发进行反应‌，比如在通电的情况下，水可以生成H2和O2，B正确； C．该反应属于熵减过程，△S＜0，依据ΔG=ΔH-TΔS <0，该反应自发进行，则ΔH<0，C正确； D．知道了某过程有自发性之后，不可预测反应过程发生的快慢，反应是否自发与反应速率无关，D错误； 答案选D。 10．（24-25高二上·北京·期中）下列说法不正确的是 A．水凝结成冰的过程中，体系的 B．发生离子反应的条件之一是生成气体，此过程是一个的过程 C．化学反应自发进行的方向，与反应的和都有关 D．溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程 【答案】D 【详解】A．水凝结成冰的过程中，体系的混乱度减小，即熵变，A正确； B．发生离子反应的条件之一是生成气体，有气体生成时体系的混乱程度增大，，B正确； C．化学反应有向物质内能降低、体系混乱程度增大方向进行的趋势，当时反应能自发进行，C正确； D．溶于水吸热，但溶解过程是混乱度增大的物理过程，能够自发进行，D错误； 故选D。 11．（24-25高二上·河南·期中）利用反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0 kJ/mol，将CO2转化为CH3OH有利于“碳中和”。下列说法错误的是 A．降温可以使平衡正向移动，△H增大 B．反应在低温下可以自发进行 C．若反应在恒容容器中进行，混合气体密度始终不变 D．(E表示键能) 【答案】A 【详解】A．该反应的正反应是放热反应，在其它条件不变时，降温可以使平衡正向移动，但反应热△H只与反应物和生成物的能量有关，与反应条件无关，故△H不变，A错误； B．反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0 kJ/mol的△S＜0，根据△G=△H-T△S＜0，反应可自发进行，则该反应在低温下可以自发进行，B正确； C．反应混合物都是气体，气体的质量不变；若反应在恒容容器中进行，混合气体的总体积不变，则根据气体的密度公式ρ=可知：气体的密度始终不变，C正确； D．反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0 kJ/mol，根据反应热△H=反应物键能总和-生成物键能总和＜0，则2E(C=O)+3E(H-H)＜3E(C-H)+3E(H-O)+E(C-O)，D正确； 故合理选项是A。 12．（24-25高二上·河南·期中）熵变和焓变是判断反应能否自发的重要依据。下列反应任意条件下均可自发进行的是 A．  △H＜0 B．  △H＜0 C．  △H＞0 D．  △H＞0 【答案】B 【详解】A．的△H＜0、ΔS＜0，则在低温条件下能自发进行，A不符合题意； B．的△H＜0、ΔS＞0，则在任何条件下都能自发进行，B符合题意； C．的△H＞0、ΔS＞0，则在高温条件下能自发进行，C不符合题意； D．的△H＞0、ΔS＜0，则在任何条件下都不能自发进行，D不符合题意； 故选B。 13．（24-25高二上·北京·期中）下列说法中，正确的是 A．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，不能改变化学反应进行的方向 B．已知反应平衡常数为，则的平衡常数为 C．、的反应在温度低时，不能自发进行 D．生成物的总能量大于反应物的总能量时； 【答案】A 【详解】A．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂改变反应速率，但不能改变化学反应进行的方向和平衡移动，A正确； B．因为相同温度下，化学计量数变为原来的n倍，则化学平衡常数为原来的n次方，所以反应的平衡常数为，B错误； C．ΔG=ΔH-TΔS，对于ΔH<0、ΔS>0的反应，无论温度高低ΔG<0恒成立，反应能自发进行，C错误；   D．ΔH=生成物总能量-反应物总能量，当生成物的总能量大于反应物的总能量时，ΔH>0，D错误； 故选A。 14．（24-25高二上·广东广州·期中）下列说法或表示方法中正确的是 A．  ，则0.5mol稀硫酸溶液和0.5mol稀溶液反应放出的热量小于57.3kJ B．101kPa时，1g燃烧放热142.75kJ，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为：   C．由  ，可知金刚石比石墨稳定 D．  ，高温有利于该反应的自发进行 【答案】D 【详解】A．0.5mol稀硫酸溶液和0.5mol稀溶液反应生成0.5mol硫酸钡沉淀和1mol水，根据热化学方程式，生成1mol水释放的热量为57.3kJ，但生成硫酸钡沉淀也会释放热量，所以实际放出的热量大于57.3kJ，A错误； B．1g氢气燃烧放热142.75kJ，则1mol氢气燃烧生成液态水放热285.5kJ，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为：  ，B错误； C．金刚石转化为石墨放热，说明石墨的能量更低，能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，C错误； D．的、，当时，反应能自发进行，则高温有利于该反应的自发进行，D正确； 故选D。 15．（24-25高二上·四川雅安·期中）冰融化成水的过程中焓变和熵变均正确的是 A．， B．， C．， D．， 【答案】C 【详解】冰融化成水吸热，，液态时的熵大于固态时的熵，冰融化为水的过程是熵增大的，，C项符合题意； 答案选C； 16．（24-25高二上·天津·期中）下列说法正确的是 A．的反应在温度低时不能自发进行 B．室温下冰自动融化成水，这是熵增的过程 C．合成氨工业中，选择高温高压条件都符合勒夏特列原理 D．在充有和混合气体的恒温恒容密闭容器中充入气体物质的量减小 【答案】B 【详解】A．，反应始终满足，说明该反应在任何温度下均能够自发进行，A错误； B．室温下冰自动融化成水，说明室温下，冰融化是吸热过程，则说明该过程是熵增的过程，B正确； C．合成氨的反应为，根据勒夏特列原理，对于放热反应，降低温度有利于平衡向正反应方向移动。高温不符合勒夏特列原理，高压符合勒夏特列原理，因为增大压强平衡向气体体积减小的方向（正反应方向）移动，C错误； D．在充有和混合气体的恒温恒容密闭容器中充入容器体积不变，各物质的浓度不变，平衡不移动，气体物质的量不变，D错误； 故选B。 17．（24-25高三上·上海·期中）关于如图所示的反应，下列说法中正确的是 A．， B．， C． ， D．， 【答案】C 【详解】由图知，该反应的反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，，反应的方程式为，该反应为气体分子数减小的反应，故，C正确； 故选C。 18．（24-25高三上·上海·期中）氢气与碘反应的热化学方程式如下： ① H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH1= -9.48 kJ·mol -1 ② H2(g)+I2(s)2HI(g) ΔH2= 26.48 kJ·mol -1 下列判断中正确的是 A．1molI2(g)中通入1molH2(g)，反应吸热9.48kJ B．1 mol I2(s)吸热变成1 mol I2(g)，ΔS<0 C．反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低 D．反应①的生成物比反应②的生成物更稳定 【答案】C 【详解】A．由反应①，H2(g)+I2(g)2HI(g)为可逆反应，1mol I2(g)中通入1 mol H2(g)，发生反应放热小于9.48 kJ，A错误； B．1 mol I2(s)吸热变成1 mol I2(g)，气体分子数增加，，B错误； C．I2(s)吸热变成 I2(g)，可得反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低，C正确； D．反应①的生成物比反应②的生成物产物都是气态的HI，则产物一样稳定，D错误； 故选C。 19．（24-25高二上·广西·期中）除去原料气中的的反应为，下列说法正确的是 A．该反应的能量变化如图所示 B．低温条件下，有利于该反应自发进行 C．仅增大的浓度，的值也增大 D．仅降低温度，有利于该反应逆向进行 【答案】B 【详解】A．该反应是放热反应，则反应物的总能量大于生成物总能量，A错误； B．该反应是熵减的放热反应，根据反应能自发进行，则低温条件下，有利于该反应自发进行，B正确； C．的值仅与温度有关，与反应物浓度无关，C错误； D．该反应是放热反应，降低温度，有利于该反应正向进行，D错误； 故选B。 20．（24-25高二上·山西长治·期中）下列反应在任何温度下都能自发进行的是 A．    B．    C．    D．    【答案】C 【详解】A．该反应为熵减的吸热反应，任何条件下反应ΔH—TΔS均大于0，都不能自发进行，故A不符合题意； B．该反应是熵增的吸热反应，高温条件下反应ΔH—TΔS＜0，能自发进行，故B不符合题意； C．该反应是熵增的放热反应，任何条件下反应ΔH—TΔS＜0，能自发进行，故C符合题意； D．该反应为熵减的放热反应，低温条件下反应ΔH—TΔS＜0，能自发进行，故D不符合题意； 故选C。 21．（24-25高三上·山西·阶段练习）某温度下，将一定量置于容积不变密闭容器中，发生反应：  。已知为压强平衡常数，分压代替浓度，分压=总压×物质的量分数。下列有关说法正确的是 A．该反应在任何温度下均能自发进行 B．若体积分数不再发生变化，则说明反应达到平衡状态 C．若平衡后体系压强为，则该温度下的平衡常数为 D．若降温使体系中，则反应速率和产率均能提高 【答案】C 【详解】A．，，根据可知，高温下该反应能自发进行，A项错误； B．只有生成物是气体，因此体积分数始终不变，不能说明反应达到平衡状态，B项错误； C．达平衡后，、、的物质的量分数为，分压分别为，故该温度下的平衡常数，C项正确； D．降温时转化率提高，但反应速率降低，D项错误； 答案选C。 22．（24-25高二上·山东泰安·期中）已知下图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是 A．此反应自发进行的温度应低于 B．步骤②中“加压”不能提高原料的转化率，但可以加快反应速率 C．步骤④中反应温度越高，催化剂活性越大，反应速率越快 D．步骤④⑤均有利于提高原料的平衡转化率 【答案】A 【分析】氮气和氢气的混合气体经过干燥、净化后进入压缩机加压至10MPa~30MPa，再进入热交换机，在铁触媒、400-500℃条件下反应生成氨气，生成的NH3和未反应的氮气和氢气都进入热交换机，液化分离得到液态NH3，氮气和氢气进入热交换机重复利用，据此解答。 【详解】A．根据ΔH-TΔS<0反应可自发进行，即-92.2×103+T×198.2<0，则T<465.1K，所以此反应自发进行的温度应低于465.1K，A正确； B．该反应为气体体积减小的反应，加压使其平衡正向移动，能提高原料的转化率，也可以加快反应速率，B错误； C．并不是温度越高，催化剂活性越大，铁触媒在500℃左右时活性最大，若温度过高，催化剂可能失活，反应速率减小，C错误； D．步骤④中催化剂不影响化学平衡移动，且该反应为放热反应，理论上降低温度，才能使其平衡正向移动，而采用高温主要是加快反应的速率，则步骤④中的两个条件对提高原料的平衡转化率没有帮助；步骤⑤将NH3液化分离，使生成物NH3(g)浓度减小，平衡正向移动，有利于提高原料的平衡转化率，D错误； 故选A。 23．（24-25高二上·浙江·期中）乙酸乙酯一般通过乙酸和乙醇酯化合成：。关于该反应，下列说法不合理的是 A．该反应的化学平衡常数表达式为： B．该化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，但该反应的不等于零 C．因为该反应的接近于零，所以温度变化对平衡转化率的影响小 D．该反应前后都是液态物质，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计 【答案】A 【详解】A．平衡常数K等于生成物平衡浓度幂次方乘积和反应物平衡浓度幂次方乘积的商，该反应中四种物质均为液体，即四种液体形成的均一溶液，故该反应的化学平衡常数表达式为：，A符合题意； B．因为不同的液体的熵不可能相等，即使化学计量数相同也不会相同的，反应前后熵变不为0，B不合题意； C．温度变化对反应速率影响较大，因为反应的H 接近于零，所以温度变化对平衡转化率的影响不大，C不合题意； D．压强对纯液体和固体影响不大，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计，D不合题意； 故答案为：A。 24．（24-25高二上·安徽阜阳·期中）下列对反应  ，自发性判断正确的是 选项 已知条件 判断结果 A 任何温度下都能自发进行 B 任何温度下都不能自发进行 C 较高温度下能自发进行 D 较低温度下能自发进行 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．若a=1，该反应气体体积增大，则熵增加，∆H<0即焓减，由∆H-T∆S<0，可知熵增、焓减的反应在任何温度下均能自发进行，A项正确； B．若a=2，该反应前后气体体积不变，熵变接近为0，焓减，在较低温度下能自发进行，B项错误； C．若a=3，该反应前后气体体积减小，则熵减小，对于熵减、焓增反应，任何温度下均不能自发进行，C项错误； D．若a=1，该反应气体体积增大，则熵增加，对于熵增、焓增反应，在较高温度下能自发进行，D项错误； 故选A。 25．（24-25高二上·吉林·期中）工业上用催化还原可以消除氮氧化物的污染，反应原理为。下列说法错误的是 A．上述反应，在任何温度下均可自发进行 B．其他条件不变时，通过压缩容器体积增大容器内压强，的去除率不变 C．其他条件不变时，去除率随温度降低而增大符合勒夏特列原理 D．采用高分子分离膜及时分离出水蒸气，可增大的去除率 【答案】B 【详解】A．该反应为气体分子数增多的反应，因此，根据题目信息可知该反应为放热反应，根据可知，该反应在任何温度下均存在，即在任何温度下均可自发进行，故A正确； B．该反应为气体分子数增多的反应，增大压强，则平衡向气体分子数减少的方向移动， 平衡逆向移动，会导致二氧化氮的去除率减小，故B错误； C．该反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，二氧化氮去除率增大，因此符合勒夏特列原理，故C正确； D．采用高分子分离膜及时分离出水蒸气，反应体系中水蒸气浓度减小，平衡正向移动，NO2去除率增大，故D正确； 故答案选B。 26．（24-25高二上·湖北·期中）下列说法错误的是 A．气体的自由扩散与熵增有关 B．煤炭的燃烧涉及化学能转化为热能和光能 C．溶液可以除铁锈，属于盐类水解的应用 D．漂粉精常用于漂白和消毒，是因为漂粉精为强电解质 【答案】D 【详解】A．熵是混乱度，气体扩散熵增大，A正确； B．燃烧的过程中产生光和热，故涉及化学能转化为热能和光能，B正确； C．氯化铵水解呈酸性，可以与铁锈发生反应除去，C正确； D．漂白精的主要成分是次氯酸钙，其用来漂白和消毒是因为其有强氧化性，D错误； 故选D。 27．（24-25高二上·福建·期中）分别在催化剂a和b的催化下发生反应，反应历程如图所示。下列说法正确的是 A．在催化剂a或b的作用下，第III步反应均为决速步骤 B．反应达到平衡时，升高温度，P的平衡浓度增大 C．低温条件有利于该反应自发进行 D．其他条件相同时，与催化剂a相比，催化剂b能使反应更快达到平衡 【答案】C 【详解】A．活化能大的为决速步骤，如图可知，在催化剂a的作用下，第Ⅲ步反应均为决速步骤，在催化剂b的作用下，第Ⅰ步反应均为决速步骤，A错误； B．由图可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，P的平衡浓度减小，B错误； C．该反应△H＜0，△S＜0，故低温条件有利于该反应自发进行，C正确； D．其他条件相同时，催化剂a的决速步骤活化能较低，催化剂a能使反应更快达到平衡，D错误； 故选：C。 28．（24-25高二上·湖南·期中）合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理以除去其中的CO，其反应为  △H＜0，所得溶液经过处理可使铜氨液再生，重复利用。以下说法正确的是 A．高温、低压条件有利于铜氨液再生 B．除的反应在任何温度下都能自发进行 C．合成塔使用热交换控制体系控制温度在400～500℃左右，主要目的是使合成氨反应平衡正向移动 D．合成氨过程中的加压、加催化剂都有利于提高原料的平衡转化率 【答案】A 【详解】A．根据铜氨液与CO、NH3的反应可知，需使铜氨液再生，使化学平衡向逆反应方向移动。由于该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，根据平衡移动原理可知，改变的外界条件是升高温度或减小压强均可使平衡逆向移动，A正确； B．反应的反应热△H＜0，反应后气体分子数减少，△S＜0，根据体系的自由能，只有在低温时，反应才能自发进行，B错误； C．该反应的正反应是放热反应，要使平衡正向移动，应该采用低温条件。合成塔使用热交换控制体系控制温度在400～500℃左右，主要目的是使催化剂铁触媒的活性达到最佳状态，C错误； D．使用催化剂只能改变反应途径，降低反应的活化能，但是不能使平衡移动，故使用催化剂无法提高原料的平衡转化率，D错误； 故合理选项是A。 29．（24-25高二上·安徽·期中）我国学者对T℃时铜基催化剂表面甲醇()的可逆反应机理进行了深入研究，揭示了反应过程中的关键步骤及中间体的演化规律。一种反应机理如图所示： 下列有关说法正确的是 A． B．反应速率：反应Ⅰ>反应Ⅱ C．该反应在高温下可自发进行 D．铜基催化剂使该反应的焓变减小 【答案】C 【详解】A．由图可知，反应Ⅰ吸热，，反应Ⅱ放热，，所以，A错误； B．反应Ⅱ的活化能低于反应Ⅰ的活化能，则反应Ⅱ更容易发生，反应速率：反应Ⅰ<反应Ⅱ，B错误； C．总反应为吸热反应，，且气体总物质的量增加，即为熵增反应，，所以高温下自发，C正确； D．铜基催化剂降低反应的活化能，改变反应的速率，对焓变不影响，D错误。 答案选C。 30．（24-25高二上·吉林·期中）下列关于化学反应自发进行的说法正确的是 A．的反应都是自发进行的反应 B．且能自发进行的反应一定为放热过程 C．的反应在常温下一定不能自发进行 D．反应能自发进行，可推出其 【答案】B 【分析】要判断反应是否自发进行，根据△G=△H-T△S，当△H<0，△S>0时，△G<0反应自发进行；当△H>0，△S>0时，高温下自发，低温下不自发；当△H<0，△S<0时，高温下不自发，低温下自发；当△H>0，△S<0时，△G>0反应不自发。 【详解】A．由以上分析可知的反应不一定能自发进行的反应，故A错误； B．且能自发进行的反应，△H<0，为放热过程，故B正确； C．的反应为吸热反应，常温下也可能自发进行，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，故C错误； D．已知反应可自发进行，说明该反应为△G＜0的反应，因为该反应的△S>0，且为分解反应，可知反应的△H>0，D错误； 故选：B。 31．（24-25高二上·吉林长春·期中）汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)，治理办法之一是在汽车排气管上装上催化转化器，反应原理：，在298K(25℃)、101kPa下，、。下列说法错误的是 A．由于反应需要借助催化转化器，因此可推断该反应在常温下不是自发反应 B．催化剂通过提高单位体积内CO和NO的活化分子百分数，加快反应速率 C．由可知，当有2mol被消耗时反应放出的热量 D．该反应是熵减的反应 【答案】A 【详解】A．在常温下，△H-TΔS=-113kJ/mol-298K×[-0.145kJ/(mol∙K)]=-69.79＜0，所以该反应是自发反应，A错误； B．催化剂通过降低反应的活化能，提高单位体积内CO和NO的活化分子百分数，从而加快反应速率，B正确； C．由热化学方程式为 可知，当有2molNO(g)被消耗时，反应放出113kJ的热量，C正确； D．该反应中，如果反应物气体分子数为4，则生成物气体分子数为3，所以该反应是熵减的反应，D正确； 故选A。 32．（24-25高二上·吉林长春·期中）下列说法正确的是 A．反应常温下不能自发进行，说明该反应的△H＜0 B．使用合适催化剂能改变反应历程，降低反应的焓变 C．向溶液中滴加溶液，有沉淀和气体生成 D．常温下，的溶液与的溶液，水的电离程度相同 【答案】D 【详解】A．反应的ΔS＞0，常温下不能自发进行，则△H-TΔS＞0，由此得出该反应的△H＞0，A不正确； B．使用合适催化剂能改变反应历程，从而降低反应的活化能，但不能降低反应的焓变，B不正确； C．向溶液中滴加溶液，发生反应生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3等，但没有气体生成，C不正确； D．常温下，pH=10的CH3COONa溶液，pH=4的NH4Cl溶液中，水的电离程度相同，D正确； 故选D。 33．（24-25高二上·安徽·期中）工业上利用制备的原理是：    ，该正反应在下列温度下不能自发进行的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】当时，反应能够自发进行，反之不能自发进行。 A．，反应能自发进行，A不符合题意； B．，反应能自发进行，B不符合题意； C．，反应能自发进行，C不符合题意； D．，反应不能自发进行，D符合题意； 故选D。 34．（24-25高二上·山东济宁·期中）下列说法错误的是 A．的反应在任何温度下都能自发进行 B．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可改变化学反应自发进行的方向 C．焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变不可单独作为反应自发性的判据 D．对于同一物质来讲，熵值的大小与其状态有关，固态物质的熵值通常最小 【答案】B 【详解】A．根据，时，在任何温度下都满足，故A正确； B．使用催化剂可改变化学反应速率，不能改变化学反应的方向，不影响平衡的移动，故B错误； C．焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变不可单独作为反应自发性的判据，具有局限性，应该用复合判据，进行判断，故C正确； D．对于同一物质来讲，熵值的大小与其状态有关，气态混乱度最大，熵值最大，液态次之，固态混乱度最小，熵值最小，故D正确； 答案选B。 35．（24-25高二上·浙江·期中）黑火药爆炸时的反应为：，有关该反应的说法正确的是 A．爆炸反应产生大量气体并放出巨大的能量，可推知该反应逆方向任意温度不能自发进行 B．可以氧化C C．每产生标准状况下气体，则反应转移电子数为 D．该反应的还原产物是，氧化产物是 【答案】A 【详解】A．爆炸反应产生大量气体并放出巨大的能量，由方程式可知，逆反应是熵减的吸热反应，任何条件下反应ΔH—TΔS均大于0，故A正确； B．由得失电子数目守恒可知，2mol硝酸钾可以氧化碳的物质的量为=2.5mol，故B错误； C．该反应中每个S得到2个电子，每个N得到5个电子，每个C失去4个电子，每产生标准状况下气体，生成0.025molN2，0.075molCO2，则反应转移电子数为0.3NA，故C错误； D．由方程式可知，反应中硫元素、氮元素的化合价降低被还原，氮气和硫化钾是反应的还原产物，碳元素的化合价升高被氧化，二氧化碳是氧化产物，故D错误； 故选A。 36．（24-25高三上·上海·期中）下列说法正确的是 A．焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 B．能自发进行的反应一定能迅速发生 C．ΔH<0、ΔS<0的反应在低温时能自发进行 D．两种物质反应，无论何种状态反应，ΔH均不变 【答案】C 【详解】A．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，不能只根据焓变或熵变作为判断反应能否自发进行的依据，A错误； B．反应能否自发进行，与反应速率大小无关，有些能自发进行的反应，反应速率很慢，如金属的腐蚀，也有些能迅速反应，如中和反应，B错误； C．根据G=H－TS判断，对于H<0、S<0的反应在温度低时，G<0，反应能自发进行，C正确； D．H与物质的状态有关，与反应条件无关，方程式中若物质的状态不同，其H不同，D错误； 答案选C。 37．（24-25高二上·安徽·期中）下列说法正确的是 A．催化剂能加快反应速率，也能提高反应物的平衡转化率 B．  ，说明石墨比金刚石稳定 C．，该过程熵值增大 D．所有的吸热反应一定都是不能自发进行 【答案】B 【详解】A．催化剂可改变化学反应速率，但不能影响平衡移动，A错误； B．该反应放热，说明金刚石能量高于石墨，能量越低物质越稳定，说明石墨比金刚石稳定，B正确； C．此反应属于气体体积减小的反应，该过程熵值减小，C错误； D．根据的反应可以自发进行可知，反应能否自发进行，由焓变、熵变和温度共同决定，D错误； 故选B。 38．（24-25高二上·浙江·期中）下列说法不正确的是 A．热化学方程式未注明温度和压强时，表示25℃和101kPa时的数据 B．能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化能即活化分子具有的能量 C．升高温度和使用催化剂，都是增大了活化分子百分数，从而加快反应速率 D．汽车尾气净化反应  ，低温下能自发进行 【答案】B 【详解】A．热化学方程式未注明温度和压强时，表示25℃和101kPa时的数据，A正确； B．发生有效碰撞的分子叫做活化分子。活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能，B错误； C．升高温度，单位体积内活化分子百分含量增加，加入催化剂，改变反应历程，也可增大活化分子百分数，C正确； D．反应  反应自发进行，该反应低温自发，D正确； 故选B。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$