假期作业(四) 化学反应的方向-【快乐假期】2025-2026学年高二化学寒假作业（鲁科版）

三0022 假期作业（四） 化 〈《思维整合室 思维导图 自发过程 自发过程与 自发反应 华 自发反应 常见的自发过程和自发反应 应 反应的焓变与反应方向 进 熵与反应熵变 的 方 反应的嫡变与反应方向嫡的影响因素 向 熵对反应方向的影响 、化学反应方向的判断依据 知识梳理 一、自发过程 1.含义 在一定条件下，不用借助于 就可以 的过程。 2.特点 (1)体系趋向于从 状态转变为 状态（体系对外部 或 热量)。 (2)在密闭条件下，体系有从 自 发转变为 的倾向。 二、自发过程的焓判据 放热过程中体系 降低，具有自发 的倾向。 三、自发过程的熵判据 1.混乱度 表示体系的 或 2.熵 用来描述体系 的物理量。符号为 ,单位为 学反应的方向 3.熵值大小的比较 同一物质不同状态的嫡值大小为S(g) S(1) S(s)。 4.熵增原理 在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体 系的嫡 ,即嫡变（△S) 0。 嫡增的过程就是 5.熵判据 在密闭条件下，体系有自发地向混乱度 (即 )的方向转变的倾向。 四、复合判据 过程的自发性只能用于判断 ,不 能确定过程是否一定发生和过程发生的 由 和 组合而成的 ,将更适 合于所有的过程，只根据一个方面来判断 反应进行的方向是不全面的。 自测自查 、1.外力 自动进行2.(1)高能 低能 做功 释放(2)有序无序 二、能量 三、1.不规则 无序状态2.混乱度S J/(mol·K) 3.>>4.增大大于自发过程 5.增加嫡增 四、过程的方向速率焓判据 嫡判据 复合 判据 11 飞受快乐假期 《技能提升台 技能提升 1.“一饮涤昏寐，情来朗爽满天地。再饮清我 神，忽如飞雨洒轻尘。三饮便得道，何须苦 心破烦恼。”我国自古就有以茶待客的礼仪， 下列化学方程式与泡茶到饮茶过程中的嫡 变、焓变以及自发性均一致的是() A.2H2O2(1)-=2H,O(1)+O2(g) B.2CO(g)+02 (g)-2CO2 (g) C.2NH,Cl(s)+Ba(OH),(s)=BaCl,(s) +2NH3(g)+2H2O(I) D.CaCO3 (s)=CaO(s)+CO,(g) 2.实验证明，多数能自发进行的反应都是放热 反应。对此说法的理解正确的是() A.所有的放热反应都是自发进行的 B.所有的自发反应都是放热的 C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个 重要因素 D.焓变是决定反应是否具有自发性的唯一 判据 3.已知2HO,(1)—2H2O(1)+O2(g) △H=一98kJ·mol厂1。实验表明，纯的 H,O,相对稳定，在54℃下恒温贮存2周 后，浓度仍能保持99%，这是由于上述反应 () A.不能自发进行 B.属于吸热反应 C.平衡常数很小 D.活化能较大 4.相同温度和压强下，关于物质嫡的大小比 较，合理的是 () A.1 mol CH,(g)<1 mol H2 (g) B.1 mol H2O(g)<2 mol H,O(g) C.1 mol H2O(s)>1 mol H2 O(1) D.1molC(s,金刚石)>1molC(s,石墨) 。1 S00-= 5.已知反应4Fe(OH),(s)+2HO(1)+O2(g) =4Fe(OH)3(s)△H=-444.3kJ·mol1, 反应后嫡减小，在常温常压下该反应能自发 进行，对反应的方向起决定作用的是( A.焓变 B.温度 C.压强 D.熵变 6.已知体系自由能变化△G=△H一T△S, △G<0时反应能自发进行。两个氢化反应 的△G与温度的关系如图所示，下列说法正 确的是 80 40 反应① 0 -40 反应② -80 20040060080010001200 温度/℃ A.反应①的△S<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△H>0 7.(双选)下列说法正确的是 A.常温下反应C(s)十CO2(g)=2CO(g) 不能自发进行，则该反应△H>0 B.反应2Mg(s)+CO,(g)==C(s)+2MgO(s) 能自发进行，则该反应△H<0 C.P.(s)+3NaOH(aq)+3H,O(1)- 3NaH2PO,(ag)+PH3(g)△H>0该反 应常温下能自发进行，则△S<0 D.反应SiO2(s)+3C(s)=SiC(s)+ 2CO(g)室温下不能自发进行，则该反应 的△H<0 三0022 8.地下水中的氮污染主要是由NO。引起的， 人们对NO的转化进行了长时间的研究， 目前主要有物理方法、化学方法和生物方 法，其中化学方法主要包含活泼金属还原法 和催化反硝化法。催化反硝化法是一种经 济可行的脱氮方法，其原理是在Pd/Cu双 金属催化剂作用下，H2将硝酸盐还原成氮 Pd/Cu 气：2NO3+5H2N2个+2OH +4H20。 (1)下列说法错误的是 (填序号)。 A.氮肥NHNO3溶于水的过程中嫡值增大 B.在酸性条件下，活泼金属与NO?反应属 于自发反应 C.Pd/Cu双金属催化剂是该反应是否能自 发发生的决定因素 (2)已知：2NO,+5H,Pd/CuN2+20H +4H2O的△H=+akJ·mol1,△S= +bkJ·mol厂1·K1(a、b均为正值)，该反 应 (填“能”“不能”或“无法判断是否 能”)自发进行。 高考冲浪 1.(2025·甘肃卷，4)CO2加氢转化成甲烷，是 综合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰”的 重要方式。525℃，101kPa下，CO2（g)+ 4H2(g)=CH4（g)+2H2O(g)△H= 一185kJ/mol。反应达到平衡时，能使平衡 向正反应方向移动的是 A.减小体系压强 B.升高温度 C.增大H2浓度 D.恒容下充入惰性气体 富三北学 2.(2025·广东卷，12)CuC1微溶于水，但在 CI厂浓度较高的溶液中因形成[CuCL2]和 [CuCL,]-而溶解。将适量CuCI完全溶于 盐酸，得到含[CuCL,]和[CuCl,]2的溶 液。下列叙述正确的是 () A.加水稀释，[CuCL]浓度一定下降 B.向溶液中加入少量NaCl固体，[CuCl,] 浓度一定上升 C.H[CuCl,]的电离方程式为：H[CuCl2] ==H++Cu++2CI D.体系中，c(Cu)+c(H)=c(CI)+ c([CuCl2])+c([CuCls)+c(OH) 《益智欢乐谷 吉布斯自由能 吉布斯自由能又叫吉布斯函数（符号为 G),它是由美国著名科学家吉布斯(1839~ 1903)提出的。 1876年~1878年，吉布斯在康涅狄格科 学院学报上发表了奠定化学热力学基础的经 典之作《论非均相物体的平衡》。这一长达三 百余页的论文被认为是化学史上最重要的论 文之一，其中提出了吉布斯自由能、化学势等 概念，阐明了化学平衡、相平衡、表面吸附等现 象的本质。 体系自由能的变化△G=△H一T△S(kJ/mol) 综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，可用于 化学反应能否自发进行的判断。 吉布斯在物理和化学方面都有很大贡献。 奥斯特·瓦尔德（德国物理化学家，诺贝尔化学 奖得主)认为“无论从形式还是内容上，他赋予了 物理化学整整一百年”。朗道（前苏联著名物理 学家，凝聚态物理学奠基人，诺贝尔物理学奖得 主)认为吉布斯“对统计力学给出了适用于任何 宏观物体的最彻底、最完整的形式”。飞堡快乐假期 高考冲浪 1.D由图可知，左侧为原电池，右侧为电解池，电极1为负 极，发生氧化反应，电极反应式为：Mg-2e十2OH Mg(OH)2,电极2为正极发生还原反应，电极反应式为： 2H,O十2—H,◆十2OH,右侧为电解池，电极3为阳 极，产生氧气，电极4为阴极，产生氢气。 A.催化剂生长在泡沫镍电极上可加快电解速率，提高催化效 率，A正确：B.根据分析，电极1是负极，电极4为阴极，电子从 电极1流向电极4，B正确；C.由分析可知，电极3为阳极，发生 氧化反应，生成氧气，电极3的反应为：4OH厂一4e一2HO 十O,个，C正确：D.根据分析可知，电极2和电极4均产生氢气， 理论上，每通过2mol电子，可产生2molH,D错误。 2.D放电过程中a、b极均增重，这说明a电极是负极，电极反 应式为Cu2O十2H,O十C1一2e -Cu2 (OH)CI+H,b 电极是正极，电极反应式为NaTi2(PO1)3十2e十2Na NaTi,(PO,)3,据此解答。A.放电时b电极是正极，阳离子 向正极移动，所以Na向b极迁移，A正确；B.负极消耗氯 离子，正极消耗钠离子，所以该电池可用于海水脱盐，B正 确；C.a电极是负极，电极反应式为Cu2O十2H,O十C1 2e= Cu,(OH),CI+H+,C正确；D.若以Ag/AgCI电极 代替极，此时Ag失去电子，结合氯离子生成氯化银，所以 电池不会失去储氯能力，D错误。 假期作业（三） 1.B2.D3.A4.C 5,A电解硫酸铜属于放氧生酸，阴极析出Cu,DH下降，A符 合题意；电解HCI溶液生成氢气、氣气，酸性减弱，B不符合 题意；电解BaCL2溶液生成氢气、氯气，属于放氢生碱型，pH 值增大，C不符合题意；电解N2SO,溶液生成氢气、氧气， pH值不变，D不符合题意。 6.D储电时Fe+被氧化，为阳极，发生反应：Fe2+一e Fe+,阴极反应为Cr3+十e =Cr+,放电时，Fe+被还原， 为原电池的正极，C+被氧化，为负极。 A装置中离子交换膜只允许H通过，可以防止Fe+和 Cr+直接接触发生氧化还原反应，提高充电/放电效率，A 正确；B.供电时，即为放电时，C+被氧化，为负极，发生反 应Cr2+一e= Cr3+,B正确：C.充电时，即为储电时，Fe2 被氧化，为阳极，发生反应：Fe+一e一Fe3+,电极I与外 电源正极相连，C正确；D.储电时Fe+被氧化，为阳极，发生 反应：Fe+-e 一Fe+,根据电荷守恒，当1 mol Fe+被氧 化时有1olH通过离子交换膜，D错误：故选D。 7.解析：(1)①冒气泡的原因是Al与NaOH反应，离子方程式 为2A1+2OH+6H2O-2[A1(OH),]+3H2A;使 A1O,生成沉淀，最好是通入CO2,若加HNO3,生成的沉淀 容易溶解。②阳极是A1发生氧化反应，要生成氧化膜，还必 须有H,O参加，故电极反应式为2A1十3H,O一6e= Al2O3十6H;加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀， 是由于废电解液中含有H,HCO与H反应生成CO,气 体，随着H的减少，溶液碱性增强，产生A(OH),沉淀。 (2)电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu+,以补充 C+。(3)铁被保护，可以作原电池的正极，或者电解池的 阴极，故若X为碳棒，开关K应置于N处，F作阴极受到保 护；若X为锌，开关K置于M处，铁作正极，锌作负极，称为栖 牲阳极的阴极保护法。 答案：(1)①2A+2OH+6H0—2[A1(OHD1]+3H◆b ②2A1+3H,O-6e—Al,O3+6H+HCO与H+反 应，使H浓度减小，产生A1(OH),沉淀 (2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu (3)N栖牲阳极的阴极保护法 高考冲浪 1.BLi,CoO2电极上发生的反应为Li,CoO2十(1-x)e+ (1一x)Li一LiCoO2,A错误：由电极反应式可知，产生标 准状况下5.6L(即0.25mol)O2时转移1mol电子，理论上转化 1-mol的Li,CoO,B正确；SO为阴离子，向阳极移动，即向 P电极迁移，C错误；由阳极电极反应式可知，电解过程中，阳极 产生H、消耗HO,则阳极附近pH降低，D错误。 ·4 000 2.D由图可知，左侧为阴极，电极反应为O2十4e十2H,O 一4OH,右侧为阳极，电极反应为[Fe(CN):]' 「Fe(CN)。3-,在膜I和膜Ⅱ间加入海水，钠离子透过膜I 进入阴极区得到氢氧化钠，氯离子透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ 之间，锂离子透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，在此处得到 LCI,则膜I为阳离子交换膜，膜Ⅱ为阴离子交换膜，膜Ⅲ为 阳离子交换膜，据此解答 A由分析可知，膜Ⅱ为阴离子交换膜，A错误；B.a电极的反应 为O,十4e十2HO一4OH,pH变大，B错误；C.由分析可 知，电极b的反应为[Fe(CN):]一e一[Fe(CN)s],C错 误：D.每脱除58.5 g NaCl,转移电子数为1mol,有 1molL计和1molC1分别透过离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ，可得 到1 mol LiCl,D正确。 假期作业（四) 1.A泡茶过程是一个自发的、△S>0、△H<0的过程。A.反 应2H2O2(1)—2H2O(1)十O2(g)为△S>0、△H<0的反 应，选项A符合题意；B.反应2C0(g)十O2(g)一2CO2(g) 为△S<0、△H<0的反应，选项B不符合题意；C.反应 2NH CK(s)+Ba(OH),(s)=BaCl,(s)++2NH (g)-2H,O(1) △S>0、△D>0的反应，选项C不符合题意；D.反应CCO,(s) CaO(s)十CO2(g)为△S>0、△H>0的反应，选项D不 符合题意；答案选A。 2.C3.D 4.BACH(g)和H,(g)物质的量相同，且均为气态，CH(g)含有 的原子总数多，CH(g)的摩尔质量大，所以熵值1 nol CH(g)> 1olH(g),A错误；B相同状态的相同物质，物质的量越大， 熵值越大，所以熵值1molH,O(g)<2 mol H2 O(g),B正 确；C.等量的同物质，熵值关系为：S(g)>S()>S(s),所以熵 值1 mol H,O(s)<1 mol H,O(l),C错误；D.从金刚石和石墨 的结构组成上来看，金刚石的微观结构更有序，熵值更低，所 以熵值1molC(s,金刚石)1molC(s,石墨)，D错误；答案 为：B。 5.A根据焓判据和熵判据组成的复合判据△H一T△S0 时，反应能够自发进行，由于题给反应熵减小，T△S一定小 于0，若该反应能自发进行，则其△H一定小于零，故起决定 作用的是焓变，选A。 6.C由图像分析可知：反应①随温度的升高，△G逐渐减小；反应 ②随温度的升高△G逐渐增大，结合△G=△H一T△S分析解答。 A.反应①随温度的升高，△G逐渐减小，则△S>0,故A错误；B. 该题我们可以推测自发反应时的温度，但无法推测什么温度的 反应快慢，故B错误；C.因△G0时，反应能自发进行，反应① 在温度大于1000℃时△G0,故此时反应①能自发进行，故C 正确；D.根据数学知识可知，△H为该图像的截距，而反应热的 截距小于0，故△H<0,故D错误；答案选C。 7.AB 8.解析：(1)A.NH NO溶于水时混乱度增大，其熵值增大，A项 正确；B活泼金属易失去电子，酸性条件下NO具有强氧化 性，二者反应属于自发反应，B项正确；C,决定反应是否为自发 反应的因素是反应物自身的性质，C项错误；故答案为：C: (2)△H一T△S=a一bT,由于无法判断a和bT值的相对大 小，故无法确定△H一T△S是大于0还是小于0，所以无法 判断该反应是否能自发进行，故答案为：无法判断是否能。 答案：(1)C(2)无法判断是否能 高考冲浪 1.CA.反应物气体总物质的量为5mol,生成物为3mol,减 小压强会使平衡向气体体积增大的方向（逆反应）移动，A不 符合题意；B.该反应为放热反应，升高温度会使平衡向吸热 的逆反应方向移动，B不符合题意：C.增大H,浓度会提高 反应物浓度，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动以 消耗增加的H,,C符合题意；D.恒容充入惰性气体不改变 各物质浓度，对平衡无影响，D不符合题意。 2.AA.加水稀释，溶液体积变大，[CuCL]浓度一定下降， A正确；B.加入NaCI会增加CI厂浓度，可能促使[CuCl2] 转化为[CuCl]2-,[CuC2]-浓度不一定上升，B错误； C.HCuCl2]应电离为H和CuCl2,而非分解为Cu和 CI,电离方程式错误，C错误；D.电荷守恒未考虑 [CuCl]-的电荷数，电荷守恒应为c(Cu)十c(H)= c(CI-)十c([CuCl,])十2c([CuCl]-)十c(OH),D错误。