2.5化学反应进行的方向 专题专项练习 2024-2025学年高二上学期化学人教版选择性必修1

化学反应进行的方向专题专项练习 1．【易】对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是(　　) A．若ΔH<0，ΔS>0，任何温度下都能自发进行 B．若ΔH>0，ΔS<0，任何温度下都不能自发进行 C．若ΔH>0，ΔS>0，低温时可自发进行 D．若ΔH<0，ΔS<0，低温时可自发进行 2． 【易】(阳江高二测试)能用焓判据判断下列过程的方向的是(　　) A．水总是自发地由高处往低处流 B．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行 C．有序排列的火柴散落时成为无序排列 D．多次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率增大 3．【易】判断下列反应的熵值的变化，在每小题后面的横线上填上“增加”、“减小”或“无明显变化”。 (1)2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)________。 (2)H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)________。 (3)(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)______。 (4)Cu(s)＋Cl2(g)CuCl2(s)________。 4．【易】(东北师大附中高二测试)知道了某过程有自发性之后，则(　　) A．可判断出过程的方向 B．可确定过程是否一定会发生 C．可预测过程发生完成的快慢 D．可判断过程的热效应 5．【易】下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是(　　) A．化学反应的熵变与反应的方向无关 B．化学反应的熵变直接决定了反应的方向 C．熵值增大的反应都是混乱度增大的反应 D．熵值增大的反应都能自发进行 6．【易】(九江高二质检)下列过程属于熵增加的是(　　) A．一定条件下，水由气态变为液态 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) C．HCl(g)＋NH3(g)===NH4Cl(s) D．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) 7．【易】能用焓判据判断下列过程方向的是(　　) A．湿的衣服经过晾晒变干 B．硝酸铵溶于水 C．100 ℃时的水蒸气凝结成水 D．25 ℃、101 kPa时2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1能自发进行 8．【易】对反应的方向起作用的因素的判断不正确的是(　　) A．有时焓变对反应的方向起决定性作用 B．有时熵变对反应的方向起决定性作用 C．焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素 D．任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用 9．【易】碳铵是重要的农用肥料，在冬季及早春等季节使用较好。碳铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是(　　) A．碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大 B．碳铵分解是因为外界给予了能量 C．碳铵分解是吸热反应，根据焓判据该反应不能自发进行 D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解 10．【易】(大庆高二测试)某化学反应其ΔH＝－122 kJ·mol－1，ΔS＝－431 J·mol－1·K－1，则以下关于此反应的自发性描述中正确的是(　　) A．在任何温度下都能自发进行 B．仅在低温下自发进行 C．仅在高温下自发进行 D．在任何温度下都不能自发进行 11．【易】已知反应2CO(g)===2C(s)＋O2(g)的ΔH为正值，ΔS为负值。设ΔH和ΔS不随温度而变，下列说法中正确的是(　　) A．低温下能自发进行 B．高温下能自发进行 C．低温下不能自发进行，高温下能自发进行 D．任何温度下都不能自发进行 12．【易】下列说法中不正确的是(　　) A．体系有序性越高，熵值就越低 B．自发过程可以导致体系的熵增大 C．吸热反应不可以自发进行 D．同种物质气态时熵值最大 13．【易】在25℃、1.01×105 Pa下，反应2N2O5(g) ===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1能自发进行的合理解释是(　　) A．该反应是分解反应 B．该反应的熵增效应大于焓变效应 C．该反应是熵减反应 D．该反应是放热反应 14．【易】(吉林一中高二期中检测)吸热反应一定是(　　) A．非自发的化学反应　　　　 B．释放能量 C．贮存能量 D．反应需要加热 15．【易】(哈尔滨高二检测)过程的自发性的作用是(　　) A．判断过程的方向 B．判断过程的限度 C．判断过程发生的速率 D．判断过程的热效应 16．【易】下列说法中，正确的是(　　) A．凡能自发进行的反应都是易发生的反应 B．凡能自发进行的反应，反应速率都很大 C．吸热反应一定是非自发反应 D．吸热反应可能是自发进行的 17．【易】(延边二中高二期中检测)下列反应中，在高温下不能自发进行的是(　　) A．CO(g)===C(s)＋O2(g) B．NH4Cl(s)NH3(g)↑＋HCl(g)↑ C．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) D．MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g) 18．【易】下列反应为吸热反应且能自发进行的是(　　) A．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) B．NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l) C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) D．2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s) 19．【易】试判断下列体系的熵变是大于“0”，还是小于“0”。 (1)溶解少量蔗糖于水中，ΔS________。 (2)乙烯聚合成聚乙烯，ΔS________。 (3)CaCO3(s)加热分解生成CaO(s)和CO2(g)，ΔS________。 (4)水蒸气冷凝成水，ΔS________。 20．【易】(1)化学反应：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)，ΔH(298 K)＝＋178.2 kJ/mol，ΔS(298 K)＝＋169.6 J(/mol·K)，常温下该反应____(填“能”或“不能”)自发进行，CaCO3分解反应要自发进行，温度T应高于____K。 (2)化学反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，在298 K、100 kPa下：ΔH＝－113.0 kJ/mol，ΔS＝－145.3 J/(mol·K)，反应在常温下____(填“能”或“不能”)自发进行。 21．【易】下列关于化学反应焓变的叙述中，正确的是(　　) A．化学反应的焓变与反应的方向性无关 B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向 C．焓变为正的反应都是吸热反应 D．焓变为正的反应都能自发进行 22．【易】(江苏四市联考)在一定温度下，能够用于判断一个反应是不是自发过程的依据是(　　) A．只与焓变有关 B．只与熵变有关 C．由焓变和熵变共同决定 D．与焓变、熵变皆无关 23．【易】(浙江高考，节选)将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡： NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g) 实验测得不同温度下的平衡数据列于下表： 温度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡气体总浓度/mol·L－1 2.4×10－3 3.4×10－3 4.8×10－3 6.8×10－3 9.4×10－3 氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH________0(填“>”“＝”或“<”)，熵变ΔS________0(填“>”“＝”或“<”)。 24．【中】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，2H2O2H2↑＋O2↑即常温下水的分解反应是自发反应 25．【中】已知在100 kPa、298.15 K 时石灰石分解反应： CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.3 kJ/mol 　ΔS＝＋160.4 J/(mol·K)，则： (1)该反应常温下________(填“能”或“不能”)自发进行； (2)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； (3)若温度能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为________。 26．【中】已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为(　　) ①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol ②C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395.4 kJ/mol 关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是(　　) A．石墨转化成金刚石是自发的过程 B．金刚石转化成石墨是自发的过程 C．石墨比金刚石能量高 D．金刚石比石墨稳定 27．【中】在图A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开，两种气体分子立即都占有了两个容器，如图(2)所示。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是(　　) A．此过程是混乱程度小的向混乱程度大的方向变化的过程，即熵增大的过程 B．此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出 C．此过程从有序到无序，混乱度增大 D．此过程是自发可逆的 28．【中】有A、B、C、D四个反应： 反应 A B C D ΔH/kJ·mol－1 10.5 1.80 －126 －11.7 ΔS/J·mol－1·K－1 30.0 －113.0 84.0 －105.0 则在任何温度下都能自发进行的反应是____________；任何温度下都不能自发进行的反应是____________；另两个反应中，在温度高于________℃时可自发进行的反应是________；在温度低于________℃时可自发进行的反应是________。 29．【中】(1)常温下，反应 C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH________0(填写“>”、“<”或“＝”，下同)。 (2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为：2NO＋2CO===2CO2＋N2 在上述条件下反应能够自发进行，则反应的ΔH____0。 30．【中】(安阳高二测试)化学反应自发的综合判据是自由能变化ΔG，已知ΔG＝ΔH－TΔS<0(ΔH为焓变，ΔS为熵变，T为反应进行时所需的温度)，反应能自发。工业上用赤铁矿生产铁，可以选择的还原剂有C和H2： Fe2O3(s)＋C(s)===2Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝＋233.8 kJ·mol－1　ΔS＝279 J·mol－1·K－1 Fe2O3(s)＋3H2(g)===2Fe(s)＋3H2O(g) ΔH＝＋98 kJ·mol－1　ΔS＝144.2 J·mol－1·K－1 问：哪一种还原剂可使反应自发进行的温度低？(要求计算过程)(取整数即可) 31．【中】往平底烧瓶中放入氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]和固态氯化铵晶体，塞紧瓶塞。在瓶底和木板间滴少量水，如图所示。一会儿，就会发现瓶内固态物质变糊状物，瓶壁变冷，小木板上因少量水冻结而被烧瓶黏住，这时打开瓶塞，出来的气体有氨味，这是自发地发生了反应。 (1)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 (2)发生反应的化学方程式为___________________________________________________。 (3)从化学反应进行的方向角度解释上述现象。 32．【中】(潍坊高二检测)下列内容与结论相对应的是(　　) 选项 内容 结论 A H2O(g)变成H2O(l) ΔS>0 B 硝酸铵溶于水可自发进行 因为ΔS>0 C 一个反应的ΔH>0，ΔS>0 反应一定不自发进行 D H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝－271 kJ·mol－1 ΔS＝8 J·mol－1·K－1 反应在任意外界条件下均可自发进行 33．【中】超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下： 2NO＋2CO2CO2＋N2 为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表： 时间/s 0 1 2 c(NO)/mol·L－1 1.00×10－3 4.50×10－4 2.50×10－4 c(CO)/mol·L－1 3.60×10－3 3.05×10－3 2.85×10－3 时间/s 3 4 5 c(NO)/mol·L－1 1.50×10－4 1.00×10－4 1.00×10－4 c(CO)/mol·L－1 2.75×10－3 2.70×10－3 2.70×10－3 请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)： (1)在上述条件下反应能够自发进行 ，则反应的ΔH________0(填写“>”“<”或“＝”)。 (2)前2 s内的平均反应速率v(N2)＝________。 34．【中】下列反应过程中，ΔH>0且ΔS>0的是(　　) A．NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s) B．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) C．4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s) D．HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) 35．【中】指出下列反应或过程的ΔS的正、负号，并判断常温时，反应能否自发进行。 (1)2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)，ΔS________0，________自发进行。 (2)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，ΔS________0，________自发进行。 (3)－10℃的水结冰，ΔS________0，_______自发进行。 36．【中】(东城模拟)下列说法中正确的是(　　) A．熵增加且放热的反应一定是自发反应 B．自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应 C．凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应 D．非自发反应在任何条件下都不能发生 37．【中】汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)。由此可知，下列说法中正确的是(　　) A．该反应是熵增大的反应 B．该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂 C．该反应常温下能自发进行，催化剂条件只是加快反应的速率 D．该反应常温下能自发进行，因为正反应是吸热反应 38．【中】根据所学的知识和经验，判断下列变化在常温下的焓变，熵变及方向性，填表。 变化 ΔH ΔS 方向性 H2O(l)→H2O(g) CaO(s)＋SO2(g)===CaSO3(s) 2Fe3＋(aq)＋Cu(s)===2Fe2＋(aq)＋Cu2＋(aq) NH4Cl(s)===HCl(g)＋NH3(g) 39．【难】(黄冈高二检测)某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用aA(g)＋bB(g) cC(g)表示]化学平衡的影响，得到如下图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率，φ表示体积分数)： 分析图像，回答下列问题： (1)在图像反应 Ⅰ 中，若p1>p2，则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，也是一个气体分子数________(填“减少”或“增大”)的反应，由此判断，此反应自发进行，必须满足的条件是________。 (2)在图像反应 Ⅱ 中，T1________T2(填“>”、“<”或“＝”)，该正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)在图像反应Ⅲ中，若T2>T1，则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (4)在图像反应Ⅳ中，若T1>T2，则该反应能否自发进行？__________________________。 10 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $ 化学反应进行的方向 1． 【易】对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是(　　) A．若ΔH<0，ΔS>0，任何温度下都能自发进行 B．若ΔH>0，ΔS<0，任何温度下都不能自发进行 C．若ΔH>0，ΔS>0，低温时可自发进行 D．若ΔH<0，ΔS<0，低温时可自发进行 【答案】C 【解析】 选项 内容分析 结论 A ΔH<0，ΔS>0⇒ΔG<0，任何温度下都能自发进行 √ B ΔH>0，ΔS<0⇒ΔG>0，任何温度下都不能自发进行 √ C ΔH>0，ΔS>0，高温时能保证ΔG<0 × D ΔH<0，ΔS<0，低温时能保证ΔG<0 √ 2． 【易】(2012·阳江高二测试)能用焓判据判断下列过程的方向的是(　　) A．水总是自发地由高处往低处流 B．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行 C．有序排列的火柴散落时成为无序排列 D．多次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率增大 【答案】A 【解析】A项水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向。B项一定条件下吸热反应也可以自发进行，例如，在25 ℃和1.01×105 Pa时，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.7 kJ/mol，(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)　ΔH＝＋74.9 kJ/mol，不难看出，上述两个反应都是吸热反应，又都是熵增的反应，显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。C项有序排列的火柴散落时成为无序排列，有趋向于最大混乱度的倾向，符合熵判据。D项扑克牌的无序排列也符合熵判据。 3． 【易】判断下列反应的熵值的变化，在每小题后面的横线上填上“增加”、“减小”或“无明显变化”。 (1)2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)________。 (2)H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)________。 (3)(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)______。 (4)Cu(s)＋Cl2(g)CuCl2(s)________。 【答案】(1)减小　(2)无明显变化 　(3)增加　(4)减小 【解析】判断熵值变化的依据是同温同压下，气态熵值>液态熵值>固态熵值，状态都是气态时，看物质的量的多少，物质的量越多，熵值越大。 4． 【易】(2012·东北师大附中高二测试)知道了某过程有自发性之后，则(　　) A．可判断出过程的方向 B．可确定过程是否一定会发生 C．可预测过程发生完成的快慢 D．可判断过程的热效应 【答案】A 【解析】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。 5． 【易】下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是(　　) A．化学反应的熵变与反应的方向无关 B．化学反应的熵变直接决定了反应的方向 C．熵值增大的反应都是混乱度增大的反应 D．熵值增大的反应都能自发进行 【答案】C 【解析】熵值增大的反应，即ΔS>0的反应容易自发进行，所以熵变与反应的方向有关；熵变是反应能否自发进行的一个因素，但不是惟一因素，所以B错；自发反应不一定ΔS>0，故D错。 6． 【易】(2012·九江高二质检)下列过程属于熵增加的是(　　) A．一定条件下，水由气态变为液态 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) C．HCl(g)＋NH3(g)===NH4Cl(s) D．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) 【答案】D 【解析】同一物质由气态变液态或化学反应中气体物质的量减少，都是熵减的，气体物质增加的是熵增加的，故A、B、C是熵减少，D是熵增加。 7． 【易】能用焓判据判断下列过程方向的是(　　) A．湿的衣服经过晾晒变干 B．硝酸铵溶于水 C．100 ℃时的水蒸气凝结成水 D．25 ℃、101 kPa时2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1能自发进行 【答案】C 【解析】湿衣服经过晾晒变干和硝酸铵溶于水都是自发过程，该过程虽然吸收热量，但熵值增大，熵增效应超过了能量效应；100 ℃时水蒸气凝结成水是自发过程，因为该过程释放了能量，使体系能量降低，符合题意；D项中反应是吸热反应，同时又是熵增反应，熵增效应同样超过了能量效应。 8． 【易】对反应的方向起作用的因素的判断不正确的是(　　) A．有时焓变对反应的方向起决定性作用 B．有时熵变对反应的方向起决定性作用 C．焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素 D．任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用 【答案】D 【解析】根据ΔG＝ΔH－T·ΔS，若ΔH>0，ΔS>0时，温度(T)很高，可能ΔG<0，反应自发进行，若ΔH<0，ΔS<0，温度很低，可能ΔG<0，反应自发进行，此时T起决定作用。 9． 【易】碳铵是重要的农用肥料，在冬季及早春等季节使用较好。碳铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是(　　) A．碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大 B．碳铵分解是因为外界给予了能量 C．碳铵分解是吸热反应，根据焓判据该反应不能自发进行 D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解 【答案】A 【解析】由题意知：(NH4)2CO3(s)===2NH3(g)＋H2O(l)＋CO2(g)　ΔH>0，ΔS>0，反应能自发进行，故ΔH－TΔS<0，说明熵变对反应的方向起决定性作用，故选A。 10． 【易】(2012·大庆高二测试)某化学反应其ΔH＝－122 kJ·mol－1，ΔS＝－431 J·mol－1·K－1，则以下关于此反应的自发性描述中正确的是(　　) A．在任何温度下都能自发进行 B．仅在低温下自发进行 C．仅在高温下自发进行 D．在任何温度下都不能自发进行 【答案】B 【解析】ΔH<0，ΔS<0，低温有利于自发进行。 11． 【易】已知反应2CO(g)===2C(s)＋O2(g)的ΔH为正值，ΔS为负值。设ΔH和ΔS不随温度而变，下列说法中正确的是(　　) A．低温下能自发进行 B．高温下能自发进行 C．低温下不能自发进行，高温下能自发进行 D．任何温度下都不能自发进行 【答案】D 【解析】根据复合判据ΔH－TΔS<0时反应自发进行，ΔH－TΔS>0时反应非自发进行，又因为ΔH>0，ΔS<0，T>0，故ΔH－TΔS>0，此反应为非自发进行的反应。 12． 【易】下列说法中不正确的是(　　) A．体系有序性越高，熵值就越低 B．自发过程可以导致体系的熵增大 C．吸热反应不可以自发进行 D．同种物质气态时熵值最大 【答案】C 【解析】反应能否自发进行，主要由自由能来决定，从公式ΔG＝ΔH－TΔS可知ΔG<0(为负值)时，反应能自发进行；如果是吸热反应，ΔΗ为正值，ΔG的正负取决于TΔS的大小。 13． 【易】在25℃、1.01×105 Pa下，反应2N2O5(g) ===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1能自发进行的合理解释是(　　) A．该反应是分解反应 B．该反应的熵增效应大于焓变效应 C．该反应是熵减反应 D．该反应是放热反应 【答案】B 【解析】该反应中ΔH>0、ΔS>0，根据ΔG＝ΔH－TΔS，若使ΔH－TΔS<0使反应在较低温度下自发进行，必须使该反应的熵增效应大于焓变效应。 14． 【易】(2012·吉林一中高二期中检测)吸热反应一定是(　　) A．非自发的化学反应　　　　 B．释放能量 C．贮存能量 D．反应需要加热 【答案】C 【解析】有些吸热反应是能自发进行的，不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O；吸热反应是贮存能量，而不是对外释放能量。 15． 【易】(2012·哈尔滨高二检测)过程的自发性的作用是(　　) A．判断过程的方向 B．判断过程的限度 C．判断过程发生的速率 D．判断过程的热效应 【答案】A 【解析】过程的自发性只能判断一个反应过程的方向，是否能够发生还要看具体条件。 16． 【易】下列说法中，正确的是(　　) A．凡能自发进行的反应都是易发生的反应 B．凡能自发进行的反应，反应速率都很大 C．吸热反应一定是非自发反应 D．吸热反应可能是自发进行的 【答案】D 【解析】本题考查的是自发过程的特点。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。由于熵增的原因，有些吸热反应也能自发进行。 17． 【易】(2012·延边二中高二期中检测)下列反应中，在高温下不能自发进行的是(　　) A．CO(g)===C(s)＋O2(g) B．NH4Cl(s)NH3(g)↑＋HCl(g)↑ C．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) D．MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g) 【答案】A 【解析】题中所给四个反应均为吸热反应，高温下不能自发进行，必须满足ΔH－TΔS>0，因此该反应一定是熵减小的反应，只有A项中为熵减小的反应。 18． 【易】下列反应为吸热反应且能自发进行的是(　　) A．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) B．NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l) C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) D．2Al(s)＋Fe2O3(s)===Al2O3(s)＋2Fe(s) 【答案】B 【解析】由ΔH－TΔS<0判断，吸热反应且能自发进行，必定是熵增反应，A、C反应物有气体，生成物为固体和液体，明显熵减，D为放热反应，应选B。 19． 【易】试判断下列体系的熵变是大于“0”，还是小于“0”。 (1)溶解少量蔗糖于水中，ΔS________。 (2)乙烯聚合成聚乙烯，ΔS________。 (3)CaCO3(s)加热分解生成CaO(s)和CO2(g)，ΔS________。 (4)水蒸气冷凝成水，ΔS________。 【答案】(1)>0　(2)<0　(3)>0　(4)<0 【解析】常见的熵增加过程有：固体的溶解、气体的扩散、水的汽化、墨水的扩散等，据此可知，故①是熵增加；②是熵减小，③是熵增加；④熵减小。 20． 【易】(1)化学反应：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)，ΔH(298 K)＝＋178.2 kJ/mol，ΔS(298 K)＝＋169.6 J(/mol·K)，常温下该反应____(填“能”或“不能”)自发进行，CaCO3分解反应要自发进行，温度T应高于____K。 (2)化学反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，在298 K、100 kPa下：ΔH＝－113.0 kJ/mol，ΔS＝－145.3 J/(mol·K)，反应在常温下____(填“能”或“不能”)自发进行。 【答案】(1)不能　1050.7　(2)能 【解析】(1)298 K时，ΔH－TΔS＝＋178.2 kJ/mol－298 K×169.6×10－3 kJ/(mol·K)＝＋127.7 kJ/mol>0，故常温下反应不能自发进行。当ΔH－TΔS＝0时，T＝＝＝1050.7 K，故当T>1050.7 K时，ΔH－TΔS<0，反应才能自发进行。 (2)298 K时，ΔH－TΔS＝－113.0 kJ/mol－298 K×[－145.3×10－3 kJ/(mol·K)]＝－69.7 kJ/mol<0，因此常温下反应能自发进行。 21． 【易】下列关于化学反应焓变的叙述中，正确的是(　　) A．化学反应的焓变与反应的方向性无关 B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向 C．焓变为正的反应都是吸热反应 D．焓变为正的反应都能自发进行 【答案】C 【解析】反应能否自发进行(方向性)是由ΔH－TΔS决定的，与ΔH、ΔS和T都有关。焓变只表达化学反应是释放能量还是吸收能量，不能用来独立判断反应的自发性。 22． 【易】(2012·江苏四市联考)在一定温度下，能够用于判断一个反应是不是自发过程的依据是(　　) A．只与焓变有关 B．只与熵变有关 C．由焓变和熵变共同决定 D．与焓变、熵变皆无关 【答案】C 【解析】利用焓判据和熵判据来判断一个反应是否能够自发进行，即ΔH<0，ΔS>0的反应一定能自发进行。 23． 【易】(2011·浙江高考，节选)将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡： NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g) 实验测得不同温度下的平衡数据列于下表： 温度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡气体总浓度/mol·L－1 2.4×10－3 3.4×10－3 4.8×10－3 6.8×10－3 9.4×10－3 氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH________0(填“>”“＝”或“<”)，熵变ΔS________0(填“>”“＝”或“<”)。 【答案】>　> 【解析】分析表中数据得到，升温会使气体浓度增大，即升温可使平衡右移，那么根据勒夏特列原理，向右的方向必然是吸热的方法，所以ΔH>0。由题意该反应常温下能自发进行，因此一定要满足ΔH－TΔS<0，进一步确认ΔS>0。 24． 【中】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，2H2O2H2↑＋O2↑即常温下水的分解反应是自发反应 【答案】C 【解析】ΔH－TΔS这个判据指的是在温度、压强一定的条件下，化学反应自动发生的趋势，即反应发生的可能性，它并不能说明在该条件下一个可能自发进行的化学反应能否实际发生，因为化学反应能否实际发生还涉及反应速率的问题，所以A不正确；非自发不含有“不可能”之意。例如：水的分解在常温常压下是非自发的，但在通直流电条件下，电解生成氢气和氧气，只不过消耗了其他功，所以选项B错误；水在常温常压下电解才发生分解，即环境对它做电功才能使它发生，所以是非自发反应，D不正确。 25． 【中】已知在100 kPa、298.15 K 时石灰石分解反应： CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.3 kJ/mol 　ΔS＝＋160.4 J/(mol·K)，则： (1)该反应常温下________(填“能”或“不能”)自发进行； (2)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； (3)若温度能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为________。 【答案】(1)不能　(2)能　(3)1111.6 K 【解析】(1)常温下，ΔG＝ΔH－TΔS＝178.3 kJ/mol －298.15 K×160.4 ×10－3kJ/(mol·K)＝130.5 kJ/mol >0，所以该反应常温下不能自发进行。 (2)因为该反应ΔH>0、ΔS>0，所以根据ΔG＝ΔH－TΔS可知在温度较高的时候，ΔG可能小于0。 (3)根据ΔG＝ΔH－TΔS<0时，反应可自发进行，则有：T>ΔH/ΔS＝1111.6 K。 26． 【中】已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为(　　) ①C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ/mol ②C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395.4 kJ/mol 关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是(　　) A．石墨转化成金刚石是自发的过程 B．金刚石转化成石墨是自发的过程 C．石墨比金刚石能量高 D．金刚石比石墨稳定 【答案】B 【解析】由①－②得C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH＝＋1.9 kJ/mol，根据焓判据，则说明金刚石变成石墨是自发的，B正确。ΔH>0，说明石墨变成金刚石需吸收能量，则金刚石比石墨能量高、不稳定。 27． 【中】在图A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开，两种气体分子立即都占有了两个容器，如图(2)所示。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是(　　) A．此过程是混乱程度小的向混乱程度大的方向变化的过程，即熵增大的过程 B．此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出 C．此过程从有序到无序，混乱度增大 D．此过程是自发可逆的 【答案】D 【解析】由题意分析，气体混合是混乱度增大的过程，即熵增；这一过程为自发的过程，没有能量的变化，但是不可逆，不能自发的转化为混合前的状态。 28． 【中】有A、B、C、D四个反应： 反应 A B C D ΔH/kJ·mol－1 10.5 1.80 －126 －11.7 ΔS/J·mol－1·K－1 30.0 －113.0 84.0 －105.0 则在任何温度下都能自发进行的反应是____________；任何温度下都不能自发进行的反应是____________；另两个反应中，在温度高于________℃时可自发进行的反应是________；在温度低于________℃时可自发进行的反应是________。 【答案】C　B　77　A　－161.6　D 【解析】解题时明确ΔH、ΔS与反应方向的关系。放热的熵增反应在任何温度下都能自发进行，吸热的熵减反应在任何温度下都不能自发进行。放热的熵减反应在低温下能自发进行，吸热的熵增反应在高温下可以自发进行，具体温度可以根据ΔH－TΔS＝0计算出来。故C在任意温度下均自发进行，B在任意温度下均不能自发进行。对于A反应ΔH－TΔS＝10.5 kJ·mol－1－T×30.0×10－3 kJ·mol－1·K－1＝0，故T＝350 K，即t＝77 ℃；对于D反应ΔH－TΔS＝－11.7 kJ·mol－1－T×(－105.0)×10－3 kJ·mol－1·K－1＝0，故T＝111.4 K，即t＝－161.6 ℃。 29． 【中】(1)常温下，反应 C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH________0(填写“>”、“<”或“＝”，下同)。 (2)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为：2NO＋2CO===2CO2＋N2 在上述条件下反应能够自发进行，则反应的ΔH____0。 【答案】(1)>　(2)< 【解析】(1)反应不能自发进行的判据为：ΔH－TΔS>0，由反应方程式得ΔS>0，则ΔH>0。 (2)该反应能自发进行，则ΔH－TΔS<0，由2NO＋2CO===2CO2＋N2可知，该反应ΔS<0，则ΔH一定小于0。 30． 【中】(2012·安阳高二测试)化学反应自发的综合判据是自由能变化ΔG，已知ΔG＝ΔH－TΔS<0(ΔH为焓变，ΔS为熵变，T为反应进行时所需的温度)，反应能自发。工业上用赤铁矿生产铁，可以选择的还原剂有C和H2： Fe2O3(s)＋C(s)===2Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝＋233.8 kJ·mol－1　ΔS＝279 J·mol－1·K－1 Fe2O3(s)＋3H2(g)===2Fe(s)＋3H2O(g) ΔH＝＋98 kJ·mol－1　ΔS＝144.2 J·mol－1·K－1 问：哪一种还原剂可使反应自发进行的温度低？(要求计算过程)(取整数即可) 【答案】用C作还原剂时， ΔH－T1ΔS＝0，T1＝＝＝838 K 即C为还原剂时，T1>838 K能自发进行。 用H2作还原剂时， T2＝＝＝680 K 即H2作还原剂时T2>680 K能自发进行。 所以用氢气作还原剂，反应自发进行的温度较低。 【解析】ΔG＝ΔH－TΔS<0为自发过程。ΔH－TΔS＝0为平衡过程。 用C作还原剂时， ΔH－T1ΔS＝0，T1＝＝＝838 K 即C为还原剂时，T1>838 K能自发进行。 用H2作还原剂时， T2＝＝＝680 K 即H2作还原剂时T2>680 K能自发进行。 所以用氢气作还原剂，反应自发进行的温度较低。 31． 【中】往平底烧瓶中放入氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]和固态氯化铵晶体，塞紧瓶塞。在瓶底和木板间滴少量水，如图所示。一会儿，就会发现瓶内固态物质变糊状物，瓶壁变冷，小木板上因少量水冻结而被烧瓶黏住，这时打开瓶塞，出来的气体有氨味，这是自发地发生了反应。 (1)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 (2)发生反应的化学方程式为___________________________________________________。 (3)从化学反应进行的方向角度解释上述现象。 【答案】(1)C　 (2)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O　 (3)该反应是吸热反应，也是熵增反应，由于熵变对反应起了决定作用，即ΔH－TΔS<0，该反应在常温下能自动进行，从而产生上述现象 【解析】(1)根据实验现象，推知该反应属于吸热反应且能自发进行。 (2)反应的化学方程式为Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。 (3)虽然该反应是吸热反应，但该反应也是熵增加的反应，要使ΔH－TΔS<0，则熵变效应一定要大于焓变效应，才能使反应在常温下进行。 32． 【中】(2011·潍坊高二检测)下列内容与结论相对应的是(　　) 选项 内容 结论 A H2O(g)变成H2O(l) ΔS>0 B 硝酸铵溶于水可自发进行 因为ΔS>0 C 一个反应的ΔH>0，ΔS>0 反应一定不自发进行 D H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝－271 kJ·mol－1 ΔS＝8 J·mol－1·K－1 反应在任意外界条件下均可自发进行 【答案】B 【解析】物质由气态变为液态，ΔS<0，A错误；NH4NO3溶于水是吸热的熵增加过程，正是因为ΔS>0，使过程可自发进行，B正确；ΔH>0，ΔS>0时对照ΔH－TΔS可知，在高温时ΔH－TΔS<0，即高温能自发进行，C错误；ΔH－TΔS只能用于一定温度、一定压强条件下判断反应方向，D错误。 33． 【中】超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下： 2NO＋2CO2CO2＋N2 为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表： 时间/s 0 1 2 c(NO)/mol·L－1 1.00×10－3 4.50×10－4 2.50×10－4 c(CO)/mol·L－1 3.60×10－3 3.05×10－3 2.85×10－3 时间/s 3 4 5 c(NO)/mol·L－1 1.50×10－4 1.00×10－4 1.00×10－4 c(CO)/mol·L－1 2.75×10－3 2.70×10－3 2.70×10－3 请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)： (1)在上述条件下反应能够自发进行 ，则反应的ΔH________0(填写“>”“<”或“＝”)。 (2)前2 s内的平均反应速率v(N2)＝________。 【答案】(1)<　(2)1.88×10－4 mol·(L·s)－1 【解析】(1)2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，反应后气体分子数减少，则ΔS<0，而本反应能自发进行，即ΔG＝ΔH－TΔS<0，综合推出ΔH<0。 (2)以NO计算，2 s内NO的浓度变化为(10－2.5)×10－4 mol·L－1， v(NO)＝7.5×10－4 mol·L－1/2s＝3.75×10－4 mol·(L·s)－1。 根据速率之比等于计量数之比可知， v(N2)＝1/2v(NO)＝1.875×10－4 mol·(L·s)－1≈1.88×10－4 mol·(L·s)－1。 34． 【中】下列反应过程中，ΔH>0且ΔS>0的是(　　) A．NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s) B．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) C．4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s) D．HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) 【答案】B 【解析】A是熵减的放热反应；C是熵减的放热反应；D是放热反应。 35． 【中】指出下列反应或过程的ΔS的正、负号，并判断常温时，反应能否自发进行。 (1)2H2O2(aq)===2H2O(l)＋O2(g)，ΔS________0，________自发进行。 (2)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，ΔS________0，________自发进行。 (3)－10℃的水结冰，ΔS________0，_______自发进行。 【答案】(1)>　能　(2)>　不能　(3)<　能 【解析】(1)反应为ΔS>0的反应，能自发进行； (2)反应的ΔS>0，但常温下不能自发进行，高温时能自发进行； (3)过程ΔS<0，但却能自发进行。 36． 【中】(2012·东城模拟)下列说法中正确的是(　　) A．熵增加且放热的反应一定是自发反应 B．自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应 C．凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应 D．非自发反应在任何条件下都不能发生 【答案】A 【解析】在恒温恒压下，放热且熵增加的反应一定能自发进行；吸热的熵减反应一定不能自发进行；放热的熵减和吸热的熵增反应能否自发进行与反应的温度有关。 37． 【中】汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)。由此可知，下列说法中正确的是(　　) A．该反应是熵增大的反应 B．该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂 C．该反应常温下能自发进行，催化剂条件只是加快反应的速率 D．该反应常温下能自发进行，因为正反应是吸热反应 【答案】C 【解析】只使用催化剂便可使尾气发生转化，故此反应能自发进行。因反应是气体物质的量减小的反应，故熵减小。因熵减小不利于反应自发，故自发进行的原因是反应放热。 38． 【中】根据所学的知识和经验，判断下列变化在常温下的焓变，熵变及方向性，填表。 变化 ΔH ΔS 方向性 H2O(l)→H2O(g) CaO(s)＋SO2(g)===CaSO3(s) 2Fe3＋(aq)＋Cu(s)===2Fe2＋(aq)＋Cu2＋(aq) NH4Cl(s)===HCl(g)＋NH3(g) 【答案】 变化 ΔH ΔS 方向性 H2O(l)→H2O(g) ΔH＞0 ΔS＞0 不能自发 CaO(s)＋SO2(g)===CaSO3(s) ΔH＜0 ΔS＜0 自发 2Fe3＋(aq)＋Cu(s)===2Fe2＋(aq)＋Cu2＋(aq) ΔH＜0 ΔS＞0 自发 NH4Cl(s)===HCl(g)＋NH3(g) ΔH＞0 ΔS＞0 不能自发 【解析】先判断ΔH的“＋”“－”，再由S(g)＞S(l)＞S(s)判断ΔS的“＋”“－”，最后根据常温(298 K)判断ΔH－TΔS的“＋”“－”。 39． 【难】(2012·黄冈高二检测)某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用aA(g)＋bB(g) cC(g)表示]化学平衡的影响，得到如下图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率，φ表示体积分数)： 分析图像，回答下列问题： (1)在图像反应 Ⅰ 中，若p1>p2，则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，也是一个气体分子数________(填“减少”或“增大”)的反应，由此判断，此反应自发进行，必须满足的条件是________。 (2)在图像反应 Ⅱ 中，T1________T2(填“>”、“<”或“＝”)，该正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)在图像反应Ⅲ中，若T2>T1，则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (4)在图像反应Ⅳ中，若T1>T2，则该反应能否自发进行？__________________________。 【答案】(1)放热　减少　低温　(2)<　放热　(3)放热　(4)不能自发进行 【解析】反应 Ⅰ 中，恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH<0；由p1>p2知，恒定温度时压强越大，α(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减少的反应(a＋b>c)，即熵减反应，ΔS<0。放热、熵减反应只能在低温下自发进行。反应Ⅱ中，T2温度下反应先达到平衡状态，说明T2>T1；温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度，平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH<0。反应Ⅲ中，同一温度下，增加B的物质的量，平衡向右移动，φ(C)增大；但当B的物质的量达到一定程度后，对C的稀释作用会大于平衡右移对C的影响，φ(C)又减小，出现如图所示的曲线。若T2>T1，温度越高，φ(C)越小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH<0。反应Ⅳ中，在恒温下压强变化对α(A)没有影响，说明压强变化不能影响平衡，此反应为气体分子数不变的反应(a＋b＝c)，反应过程中熵变很小，ΔS≈0，若T1>T2，恒压下温度越高，α(A)越大，说明升高温度平衡向右移动，正反应为吸热反应，ΔH>0，则ΔH－TΔS>0，反应不能自发进行。 10 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $