专题2 第2单元 第1课时 化学反应的方向-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1作业与测评课件PPT（苏教版2019）

0 专题2　化学反应速率与化学平衡 第二单元　化学反应的 方向与限度 第1课时　化学反应的方向 能力作业 02 目录 CONTENTS 基础作业 01 基础作业 (建议用时：10分钟) 考点一　自发过程与自发反应 1．下列不属于自发进行的变化是(　　) 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．电解饱和食盐水 D．铁器在潮湿的空气中生锈 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 4 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 5 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 6 3．下列说法中正确的是(　　) A．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变 C．熵增加且放热的反应一定是自发反应 D．非自发反应在任何条件下都不能实现 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 7 考点二　ΔH、ΔS与反应方向的判断 4．不能用焓变解释的自发进行的反应过程是(　　) A．铁在潮湿空气中生锈 B．天然气的燃烧 C．铜在潮湿空气中产生铜绿 D．NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应产生NH3 解析：A、B、C项反应均为放热反应，是能用焓变解释的自发过程；NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应产生NH3，是一个吸热的自发反应，不能用焓变解释，故选D。 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 8 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 9 6．已知反应FeO(s)＋C(s)===CO(g)＋Fe(s)的ΔH>0、ΔS>0(假定ΔH、ΔS不随温度而变化)，下列叙述正确的是(　　) A．低温下为自发过程，高温下为非自发过程 B．高温下为自发过程，低温下为非自发过程 C．任何温度下均为非自发过程 D．任何温度下均为自发过程 解析：ΔH>0，ΔS>0，低温下，ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行，高温下，ΔH－TΔS<0，反应能自发进行，B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 10 解析：由反应方程式可知ΔS>0，B、D错误；当ΔH－TΔS<0时，反应能自发进行。ΔH<0，ΔS>0，正向任何温度下都能自发进行，A错误；ΔH>0，ΔS>0，正向在高温下能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 11 解析：A、B、D项反应均为熵减反应，且在一定温度下均能自发进行，故根据ΔH－TΔS<0可知，这三个反应均属于放热反应，故A正确，B、D错误；C项反应为熵减反应，ΔS<0，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 12 能力作业 (建议用时：40分钟) 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．在常温常压下，下列诗句反映的景象与自发过程不一致的是(　　) A．云开雾散旭风暖 B．飞流直下三千尺 C．雪消门外千山绿 D．欲渡黄河冰塞川 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 14 解析：ΔH<0、ΔS>0的反应任何温度下均能自发进行。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 15 3．下列有关化学反应的方向及其判断的说法中错误的是(　　) A．1 mol H2O在不同状态时的熵值：S[H2O(s)]<S[H2O(g)] B．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的 C．反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH>0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ΔH>0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 16 解析：相同物质的量的同种物质在不同状态下的熵值：S(g)>S(l)>S(s)，A正确；放热反应在一定的条件下可以自发进行，有些吸热反应在一定的条件下也可以自发进行，如常温下碳酸铵能自发地分解产生氨气，B错误；反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH>0中ΔS>0，故其在高温条件下可以自发进行，C正确；常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，ΔS>0，若其ΔH<0，在常温下一定能自发进行，则该反应的ΔH>0，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 17 4．已知工业上常利用CH4和H2O来制备水煤气，化学方程式为CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH>0则下列说法正确的是(　　) A．ΔS>0，低温下该反应能自发进行 B．ΔS<0，高温下该反应能自发进行 C．ΔS<0，低温下该反应能自发进行 D．ΔS>0，高温下该反应能自发进行 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 18 [归纳总结]　 利用ΔH、ΔS来判断反应进行的方向，可按下图记忆： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 19 5．下列说法正确的是(　　) A．在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行 B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) 　ΔH＝185.57 kJ·mol－1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的倾向 C．因焓变和熵变都与反应的自发性有关，故焓变和熵变均可以单独作为反应自发性的判据 D．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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 20 解析：吸热反应常温下也可能自发进行，如Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，A错误；该反应体系混乱度增加，ΔS>0，ΔH>0，所以该反应在高温时ΔG＝ΔH－TΔS<0，可自发进行，B正确；反应能自发进行的判断依据是ΔG＝ΔH－TΔS<0，焓变和熵变不可单独作为判断依据，C错误；催化剂可以加快或减慢反应速率，但不能改变反应的限度和方向，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 21 [归纳总结]　 (1)判据ΔH－TΔS只能用于温度、压强一定条件下的反应，不能用于其他条件(如温度、体积一定)下的反应。 (2)反应方向与条件有关，常温、常压下能自发进行的反应在其他温度和压强下不一定能自发进行。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 22 解析：根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，ΔH<0；该反应发生后气体的物质的量减小，ΔS<0。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 24 解析：常温下生成的氯化铵为固体颗粒，现象为产生白烟，A错误；常温下，氯化铵为固体，混合气体始终为等浓度的NH3和HCl的混合气体，气体的平均摩尔质量始终不变，C正确；该反应的ΔH<0，ΔS<0，该反应在低温下才能自发进行，B、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 26 解析：O2转变为O3时，气体的物质的量减小，则熵减小，A正确；恒温恒压下，ΔH<0且ΔS>0的反应在任何条件下均有ΔH－TΔS<0，即ΔH<0且ΔS>0的反应一定能自发进行，B正确；2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)中ΔS<0，常温下能自发进行，由ΔH－TΔS<0，可得该反应的ΔH<0，C错误；反应NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋185.57 kJ·mol－1的ΔS>0，ΔH>0，反应能自发进行，应满足ΔH－TΔS<0，因此该反应能自发进行的原因是熵增效应大于焓增效应，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 27 9．下列关于化学反应进行的方向的叙述不正确的是(　　) A．ΔH<0，ΔS>0时，反应自发进行，如金属钠和水的反应 B．过程的自发性不仅能判断过程的方向，还能确定过程是否一定会发生 C．ΔH>0，ΔS<0时，反应不自发进行，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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 28 解析：一定温度、压强条件下，ΔH－TΔS<0反应自发进行，钠与水的反应为熵增的放热反应，则ΔH<0、ΔS>0，反应能自发进行，A正确；过程的自发性仅能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定能发生，B错误；反应2CO(g)===2C(s)＋O2(g)的ΔH>0、ΔS<0，所以ΔH－TΔS>0，反应在任何温度下都不能自发进行，C正确；物质的熵值与物质的状态有关，气态时混乱度最大，液态时次之，固态时最小，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 29 [规律方法]　 (1)同种物质，由固态→液态→气态是一个熵增的过程。 (2)一个反应中气体的化学计量数增大，则ΔS>0，反之ΔS<0。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 31 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 32 11．两个氢化反应的ΔG与温度的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．反应①的ΔS<0 B．反应②在600 ℃时的反应速率很快 C．温度大于1000 ℃时，反应①能自发进行 D．反应②的ΔH>0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 33 解析：由题图可知，反应①随温度的升高，ΔG逐渐减小；反应②随温度的升高，ΔG逐渐增大，说明反应①是熵增反应，反应②是熵减反应，A错误；由题图无法推测反应快慢，B错误；因ΔG<0时反应能自发进行，反应①在温度大于1000 ℃时ΔG<0，故此时反应①能自发进行，C正确；反应②ΔS<0，低温下反应自发进行，则ΔH<0，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 34 物质 S/(J·K－1·mol－1) ΔH/(kJ·mol－1) ρ/(kg·m－3) C(金刚石，s) 2.4 －395.40 3513 C(石墨，s) 5.7 －393.51 2260 12．在298 K和101 kPa压力下，金刚石和石墨的熵、标准燃烧热和密度分别如表中数据所示： 此条件下，对于反应C(石墨，s)===C(金刚石，s)，下列说法正确的是(　　) A．该反应的ΔH＜0，ΔS＜0 B．由公式ΔG＝ΔH－TΔS可知，该反应ΔG＝985.29 kJ·mol－1 C．金刚石比石墨稳定 D．超高压条件下，石墨有可能变为金刚石 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 35 解析：根据标准燃烧热的定义可知：C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395.40 kJ·mol－1，C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.51 kJ·mol－1，反应C(石墨，s)===C(金刚石，s)的ΔH＝(－393.51 kJ·mol－1)－(－395.40 kJ·mol－1)＝1.89 kJ·mol－1＞0，ΔS＝S(金刚石，s)－S(石墨，s)＝2.4 J·K－1·mol－1－5.7 J·K－1· mol－1＝－3.3 J·K－1·mol－1＜0，A错误；由公式ΔG＝ΔH－TΔS可知，该反应ΔG＝1.89 kJ·mol－1－298 K×(－3.3×10－3 kJ·K－1·mol－1)＝2.8734 kJ·mol－1，B错误；由A可知，反应C(石墨，s)===C(金刚石，s)是吸热反应，说明质量相同时，石墨的能量较低，则石墨比金刚石稳定，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 36 二、非选择题 13．(1)(贵州卷节选)在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产品。一定温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应： ⅰ.CH4(g)―→C(s)＋2H2(g)　ΔH1＝＋74.6 kJ·mol－1 ΔS＝＋80.84 J·mol－1·K－1 ⅱ.6CH4(g)―→C6H6(l)＋9H2(g)　ΔH2 回答下列问题： 反应ⅰ在1000 K时_____(选填“能”或“不能”)自发进行。 能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 37 NaBO2(s)＋2H2(g)＋2Mg(s)===NaBH4(s)＋2MgO(s)　ΔG＝－340 kJ/mol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 38 解析： (2)结合题干信息，要使得氢原子利用率为100%，可由(2×反应Ⅲ)－(2×反应Ⅱ＋反应Ⅰ)得NaBO2(s)＋2H2(g)＋2Mg(s)===NaBH4(s)＋2MgO(s)，ΔG＝2ΔG3－(2ΔG2＋ΔG1)＝2×(－570 kJ/mol)－[2×(－240 kJ/mol)＋(－320 kJ/mol)]＝－340 kJ/mol。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 39 　　　　　　　　　　　　　 R 2．下列说法中正确的是(　　) A．能自发进行的反应一定能迅速发生 B．非自发进行的反应一定不可能发生 C．能自发进行的反应实际可能没有发生 D．常温下发生反应2H2Oeq \o(=====,\s\up17(通电))2H2↑＋O2↑，说明常温下水的分解反应是自发反应 解析：反应的自发性和反应进行的快慢没有必然联系，能自发进行的反应不一定能迅速发生，A错误；非自发进行的反应在一定条件下也可以发生，如水分解生成H2和O2不是自发过程，但是在通电的条件下，该反应可以发生，B错误；反应的自发性是反应能否进行的可能性推断，并不是实际一定发生，即能自发进行的反应实际可能没有发生，C正确；常温下水的分解反应不能自发进行，2H2Oeq \o(=====,\s\up17(通电))2H2↑＋O2↑在常温下能发生是因为外界输入了能量，而自发性是没有外界干扰时体现的性质，D错误。 5．25 ℃和1.01×105 Pa时，CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)　 ΔH＝＋49 kJ·mol－1，该反应能自发进行的原因是(　　) A．是吸热反应 B．是放热反应 C．是熵减小的反应 D．熵增大效应大于焓效应 7．某反应2AB(g)C(g)＋3D(g)在高温下能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，则该反应的ΔH、ΔS应为(　　) A．ΔH<0，ΔS>0 B．ΔH<0，ΔS<0 C．ΔH>0，ΔS>0 D．ΔH>0，ΔS<0 8．下列判断正确的是(　　) A．一定温度下，反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0 B．反应4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应 C．反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的ΔH<0，ΔS>0 D．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0 2．下列反应在任何温度下均能自发进行的是(　　) A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)　ΔH＝163 kJ·mol－1 B．Ag(s)＋eq \f(1,2)Cl2(g)===AgCl(s)　ΔH＝－127 kJ·mol－1 C．HgO(s)===Hg(l)＋eq \f(1,2)O2(g)　ΔH＝91 kJ·mol－1 D．H2O2(l)===eq \f(1,2)O2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－98 kJ·mol－1 6．实现“节能减排”和“低碳经济”的一个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)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。下列关于该反应的说法正确的是(　　) A．ΔH>0，ΔS>0 B．ΔH>0，ΔS<0 C．ΔH<0，ΔS<0 D．ΔH<0，ΔS>0 7．在常温常压的密闭容器中充入浓度均为1 mol/L的NH3和HCl，发生反应NH3(g)＋HCl(g)NH4Cl(？)　ΔH＝－a kJ/mol(a>0)，下列说法正确的是(　　) A．现象为产生白雾 B．该反应的ΔS>0 C．该条件下，混合气体的平均摩尔质量始终不变 D．任何温度下，该反应均能自发进行 8．化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有重要的意义。下列说法错误的是(　　) A．3O2eq \o(=======,\s\up17(一定条件))2O3时，熵减小 B．恒温恒压下，ΔH<0且ΔS>0的反应一定能自发进行 C．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0 D．反应NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋185.57 kJ·mol－1能自发进行，原因是熵增效应大于焓增效应 10．“卷帘何事看新月，一夜霜寒木叶秋”。每年公历10月23日左右，是二十四节气中的霜降，也是秋季的最后一个节气。下列化学反应的熵变、焓变和自发性与霜降过程一致的是(　　) A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) B．2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g) C．C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) D．Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2(s)＋2NH3(g)＋10H2O(l) 解析：霜降是空气中的水蒸气凝结成冰的过程，是放热过程，并且由水蒸气变成固态水是熵减小的过程，即霜降过程是放热、熵减、自发进行的过程。2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)是一个熵减的放热反应，自发进行；2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)是一个熵增过程，过氧化氢不稳定、易分解，自发进行；C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)是一个熵增的吸热反应，高温下自发进行；Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2(s)＋2NH3(g)＋10H2O(l)是一个熵增的吸热反应，自发进行。 (2)(浙江6月选考节选)资源的再利用和再循环有利于人类的可持续发展。选用如下方程式，可以设计能自发进行的多种制备方法，将反应副产物偏硼酸钠(NaBO2)再生为NaBH4。(已知：ΔG是反应的自由能变化量，其计算方法也遵循盖斯定律，可类比ΔH计算方法；当ΔG<0时，反应能自发进行。) Ⅰ.NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s)＋4H2(g)　ΔG1＝－320 kJ/mol Ⅱ.H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(l)　ΔG2＝－240 kJ/mol Ⅲ.Mg(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===MgO(s)　ΔG3＝－570 kJ/mol 请书写一个方程式表示NaBO2再生为NaBH4的一种制备方法，并注明ΔG：________________________________________________________________。(要求：反应物不超过三种物质；氢原子利用率为100%。) $$