内容正文:
第三节 化学反应的方向
题型01 自发过程与自发反应
题型02 化学反应的方向与焓变
题型03 化学反应的方向与熵变
题型04 复合判据判断化学反应进行方向
题型05 化学反应方向判据的应用
题型01 自发过程与自发反应
1.自发过程
自发过程:在一定条件下,不需要外力作用就可以自动进行的过程,而且有方向性。例如,水总是自发地从高处流向低处,而相反的过程却不能自发进行。
非自发过程:在一定条件下,需要持续外力作用,才能维持进行的过程。
①在一定条件下,如果一个过程是自发的,那么它的逆过程通常是非自发的。
②“自发”是一定条件下的自发,条件变了可能由原来的“自发”变成“非自发”
③“自发”只是有发生的趋势,并不代表实际发生,“非自发”也不代表不能发生。
2.自发反应
在一定条件(温度、压强)下不需外界(光、电能)帮助,就能自动进行的反应。
【典例1】(25-26高二上·天津蓟州·期中)下列说法中不正确的是
A.放热反应不一定是自发反应 B.冰吸热成为水是熵增过程
C.非自发反应在任何条件下都不能发生 D.熵减反应可能是自发反应
【变式1-1】(22-23高二上·天津河北·期末)下列过程是非自发过程的是
A.气体的扩散 B.室温下水结成冰
C.水由高处向低处流 D.有序排列的火柴散落成无序排列
【变式1-2】(22-23高二上·天津河西·期中)下列说法正确的是
A.冰变为水是熵增的过程 B.水蒸气冷凝需从环境吸热
C.能自发进行的反应都是放热反应 D.能自发进行的反应都是熵增的过程
【变式1-3】(24-25高一上·天津·期中)以下判断正确的是
A.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.5kJ·mol-1,该反应低温才能自发
B.通常化学反应的△S越大,越有利于反应自发进行,所以△S>0时反应必能自发
C.常温下,反应A(s)+B(g)=2X(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.化学反应的速率越大,表明反应的活化能越小,故反应进行的程度就越大
题型02 化学反应的方向与焓变
焓判据:△H______0 的反应有自发进行的倾向,即________反应有自发进行的倾向;
△H < O有利于反应自发进行,但自发反应不一定要△H < O
焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。
【典例2】(23-24高二上·天津·期末)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.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小
C.常温下,反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH>0
【变式2-1】(24-25高二上·天津·期中)下列说法正确的是
A.常温下,若反应A(s)+B(g)=C(g)+D(g)不能自发进行,则该反应的
B.应该投入大量资金研究2CO(g)→2C(s)+O2(g) 该过程发生的条件,以解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题
C.熵增的反应都是自发的,自发反应的现象一定非常明显
D.已知C(s)+CO2(g)=2CO(g) ,该反应吸热,一定不能自发进行
【变式2-2】(22-23高二上·天津·期末)已知:ΔG=ΔH-TΔS,当ΔG<0,反应能自发进行,ΔG>0反应不能自发进行。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.非自发反应在任何条件下都不能发生
C.自发反应一定是熵增加的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应
D.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
【变式2-3】(19-20高二上·天津静海·期末)甲醇合成二甲基甲酰胺的热化学方程式为:2CH3OH(l)+NH3(g)+CO(g) (CH3)2NCHO(l)+2H2O(l)△H,若该反应在常温下能自发进行,则△H 0 (填“ > ”、“ < ”或“ = " )。
题型03 化学反应的方向与熵变
知识积累
熵(S)是用来描述____________的物理量,用S表示。反应的熵变是指在一定条件下,________________,单位是____________。体系的无序程度________,体系的熵值就________。
对于同一物质的不同状态,其熵值:气体________液体________固体
熵判据:体系的混乱度(即熵值)________, ΔS________0,反应有自发的倾向。
【典例3】(24-25高三上·天津和平·期末)相同温度和压强下,关于物质熵的大小比较,合理的是
A. B.
C. D.(s,金刚石)(s,石墨)
【变式3-1】(22-23高二上·天津·期末)下列说法正确的是
A.放热反应一定是自发反应 B.熵增的反应不一定是自发反应
C.固体溶解一定是熵减小的过程 D.非自发反应在任何条件下都不能发生
【变式3-2】(23-24高二上·天津河西·期中)下列几个过程中,属于熵减的变化是
A.干冰的升华 B.NaCl固体溶于水
C.2Na+Cl22NaCl D.NH4ClNH3↑+HCl↑
【变式3-3】(21-22高二上·天津·期中)下列变化过程中,ΔS <0的是
A.氯化钠溶于水中 B.NH3(g)和HCl(g)反应生成NH4Cl
C.干冰的升华 D.CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)
题型04 复合判据判断化学反应进行方向
知识积累
复合判据:△G = △H - T△S
△G = △H - T△S < 0 反应________自发进行
△G = △H - T△S > 0 反应________自发进行
△G = △H - T△S = 0 反应达到平衡状态
△H
△S
△G
反应在该状况下能否自发进行
<0
>0
<0
____进行
>0
<0
>0
________进行
<0
<0
低温时<0,高温时>0
低温自发,高温不自发
>0
>0
低温时>0,高温时<0
低温不自发,高温自发
【典例4】(24-25高二上·天津和平·期末)下列说法中正确的是
A.能够自发进行的反应一定是熵增的过程 B.能够自发进行的反应一定是焓减的过程
C.的反应就在任何温度下都可自发进行 D.水凝结成冰的过程中,
【变式4-1】(24-25高二上·天津南开·期末)反应,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.在任何条件下都不能自发进行
【变式4-2】(23-24高二上·天津和平·期末)分析下列反应,在任何温度下均能自发进行的是
A.
B.
C.
D.
【变式4-3】(23-24高二上·天津·期中)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.时,熵减小
B.恒温恒压下,且的反应一定能自发进行
C.在常温下能自发进行,则该反应的
D.反应 能自发进行,原因是熵增效应大于焓增效应
题型05 化学反应方向判据的应用
知识积累
∆H < 0 有利于反应自发进行,但自发反应不一定要 ∆H < 0
很多自发的化学反应都是熵增的过程,即ΔS>0;但有些 熵减的过程 也可自发进行,即ΔS<0
故判断反应是否自发,需要综合焓判据、熵判据。
【典例5】(25-26高二上·天津蓟州·期中)对于可逆反应,当其他条件不变时,C的体积分数[]在不同温度(T)和不同压强(p)下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A.达到平衡后,若使用催化剂,C的体积分数不变
B.该反应的
C.化学方程式中一定有如下关系:
D.该反应在任何温度条件下,都不能自发进行
【变式5-1】(22-23高二上·天津红桥·期末)理论研究表明,在101 kPa和298 K下,异构化反应过程能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.HCN比HNC稳定
B.该反应难自发进行
C.该异构化反应的 kJ⋅mol
D.使用合适的催化剂,可以改变反应的转化率
【变式5-2】(20-21高二上·天津河北·期末)下列说法中,正确的是
A.的反应均是自发进行的反应
B.反应熵变是决定反应能否自发进行的唯一因素
C.使用催化剂,一定可以改变化学反应进行的方向
D.判断反应能否自发进行需要根据与综合考虑
【变式5-3】(23-24 高二上·天津·期中)针对反应,下列说法正确的是
A.低温下能自发进行 B.高温下能自发进行
C.任何温度下都不能自发进行 D.任何温度下都能自发进行
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第三节 化学反应的方向
题型01 自发过程与自发反应
题型02 化学反应的方向与焓变
题型03 化学反应的方向与熵变
题型04 复合判据判断化学反应进行方向
题型05 化学反应方向判据的应用
题型01 自发过程与自发反应
1.自发过程
自发过程:在一定条件下,不需要外力作用就可以自动进行的过程,而且有方向性。例如,水总是自发地从高处流向低处,而相反的过程却不能自发进行。
非自发过程:在一定条件下,需要持续外力作用,才能维持进行的过程。
①在一定条件下,如果一个过程是自发的,那么它的逆过程通常是非自发的。
②“自发”是一定条件下的自发,条件变了可能由原来的“自发”变成“非自发”
③“自发”只是有发生的趋势,并不代表实际发生,“非自发”也不代表不能发生。
2.自发反应
在一定条件(温度、压强)下不需外界(光、电能)帮助,就能自动进行的反应。
【典例1】(25-26高二上·天津蓟州·期中)下列说法中不正确的是
A.放热反应不一定是自发反应 B.冰吸热成为水是熵增过程
C.非自发反应在任何条件下都不能发生 D.熵减反应可能是自发反应
【答案】C
【详解】A.放热反应的ΔH,但若熵减较大且温度较高,可能导致ΔG>0,此时反应非自发,因此放热反应不一定是自发的,如CO的燃烧为放热反应,在常温常压下不能自发进行,故A正确;
B.冰融化成水时,固态变为液态,分子混乱度增加,熵增大,故B正确;
C.非自发反应在特定外界条件(如电解)下可被驱动发生,因此“任何条件都不能发生”错误,故C错误;
D.熵减反应若伴随放热,在较低温下可能满足ΔG<0,成为自发反应,如为熵减的反应,但常温常压能自发进行,故D正确;
选C。
【变式1-1】(22-23高二上·天津河北·期末)下列过程是非自发过程的是
A.气体的扩散 B.室温下水结成冰
C.水由高处向低处流 D.有序排列的火柴散落成无序排列
【答案】B
【详解】A.气体扩散,分子自由移动,自发进行,A不符合题意;
B.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,要在室温下结成冰需借助外力,B符合题意;
C.水由高处向低处流势能减小,自发进行,C不符合题意;
D.有序排列的火柴散落成无序排列,体系混乱度增大,为自发过程,D不符合题意;
故答案为:B。
【变式1-2】(22-23高二上·天津河西·期中)下列说法正确的是
A.冰变为水是熵增的过程 B.水蒸气冷凝需从环境吸热
C.能自发进行的反应都是放热反应 D.能自发进行的反应都是熵增的过程
【答案】A
【详解】A.同种物质熵值:液体>固体,则冰变为水是熵增的过程,故A正确;
B.水蒸气的能量比液态水高,因此水蒸气冷凝为液态水是放热过程,故B错误;
C.能自发进行的反应中, ,不一定是放热反应,故C错误;
D.能自发进行的反应一定是 ,不一定是熵增的过程,故D错误;
答案选A。
【变式1-3】(24-25高一上·天津·期中)以下判断正确的是
A.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.5kJ·mol-1,该反应低温才能自发
B.通常化学反应的△S越大,越有利于反应自发进行,所以△S>0时反应必能自发
C.常温下,反应A(s)+B(g)=2X(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.化学反应的速率越大,表明反应的活化能越小,故反应进行的程度就越大
【答案】C
【详解】A.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.5kJ·mol-1,该反应△S>0,△H>0,根据吉布斯自由能判断该反应高温才能自发,A错误;
B.通常化学反应的△S越大,越有利于反应自发进行,但一个反应是否自发进行还要结合△H判断,所以△S>0时反应未必能自发,B错误;
C.常温下,反应A(s)+B(g)=2X(g)不能自发进行,因其熵变△S>0判断自发,则该反应的焓变判断不能自发,即ΔH>0,C正确;
D.化学反应的速率越大,表明反应的活化分子浓度越大,活化能决定活化分子能量大小,反应进行的程度表示平衡达到的状态,反应速率决定达到平衡的时间,D错误;
故选C。
题型02 化学反应的方向与焓变
焓判据:△H < 0 的反应有自发进行的倾向,即 放热 反应有自发进行的倾向;
△H < O有利于反应自发进行,但自发反应不一定要△H < O
焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。
【典例2】(23-24高二上·天津·期末)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.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小
C.常温下,反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH>0
【答案】C
【详解】A.放热反应△H<0,△S<0时低温自发进行,高温非自发进行,吸热反应△H>0,△S>0时,高温反应自发进行,故A错误;
B.焓变和熵变共同决定反应是否自发,所以自发反应的熵不一定增大,非自发反应的熵也不一定减小,故B错误;
C.反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)的ΔS>0,但在常温下不能自发进行,则表明该反应的△H>0,故C正确;
D.该反应能自发进行,则△G=△H-T△S<0,该反应△S<0,要使该反应△G=△H-T△S<0,△H<0,故D错误。
答案选C。
【变式2-1】(24-25高二上·天津·期中)下列说法正确的是
A.常温下,若反应A(s)+B(g)=C(g)+D(g)不能自发进行,则该反应的
B.应该投入大量资金研究2CO(g)→2C(s)+O2(g) 该过程发生的条件,以解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题
C.熵增的反应都是自发的,自发反应的现象一定非常明显
D.已知C(s)+CO2(g)=2CO(g) ,该反应吸热,一定不能自发进行
【答案】A
【详解】A.常温下,反应A(s)+B(g)=C(g) + D(g)的 △S>0,而该反应不能自发进行,故该反应的△H-T△S>0,故该反应的△H>0,故A正确;
B.反应2CO(g)→2C(s)+O2(g) ,△S<0,故△H-T△S一定大于0,该反应一定不能自发进行,故不应该投入大量资金研究该过程发生的条件,以解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题,故B错误;
C.熵增的反应的△S>0,但△H-T△S不一定小于0,故熵增的反应不一定都是自发的,且自发反应的现象不一定非常明显,故C错误;
D.反应C(s)+CO2(g)=2CO(g) ,故该反应是吸热反应,且△S>0,故该反应在高温下有△H-T△S <0,在高温下可以自发进行,故D错误;
故选A。
【变式2-2】(22-23高二上·天津·期末)已知:ΔG=ΔH-TΔS,当ΔG<0,反应能自发进行,ΔG>0反应不能自发进行。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.非自发反应在任何条件下都不能发生
C.自发反应一定是熵增加的反应,非自发反应一定是熵减小或不变的反应
D.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
【答案】A
【详解】A.熵增加△S>0,且放热△H<0,反应△H-T△S<0一定是自发反应,故A正确;
B.非自发反应在一定条件下可进行,如Cu与稀硫酸电解下反应,故B错误;
C.熵增加的反应不一定自发进行,单一判据不够全面,故C错误;
D.吸热反应、放热反应均可能自发进行,单一判据不够全面,故D错误;
故选:A。
【变式2-3】(19-20高二上·天津静海·期末)甲醇合成二甲基甲酰胺的热化学方程式为:2CH3OH(l)+NH3(g)+CO(g) (CH3)2NCHO(l)+2H2O(l)△H,若该反应在常温下能自发进行,则△H 0 (填“ > ”、“ < ”或“ = " )。
【答案】<
【分析】根据△G=△H-T△S判断。
【详解】根据方程式2CH3OH(l)+NH3(g)+CO(g) (CH3)2NCHO(l)+2H2O(l),反应是气体物质的量减少的反应,△S<0,又该反应在常温下能自发进行,△G<0,根据△G=△H-T△S<0,△H<0。
题型03 化学反应的方向与熵变
知识积累
熵(S)是用来描述 体系混乱度 的物理量,用S表示。反应的熵变是指在一定条件下, 反应产物的总熵和反应物总熵之差 ,单位是 J·mol-1 ·K-1 。体系的无序程度 越大 ,体系的熵值就 越大 。
对于同一物质的不同状态,其熵值:气体 > 液体 > 固体
熵判据:体系的混乱度(即熵值)增加, ΔS > 0,反应有自发的倾向。
【典例3】(24-25高三上·天津和平·期末)相同温度和压强下,关于物质熵的大小比较,合理的是
A. B.
C. D.(s,金刚石)(s,石墨)
【答案】B
【详解】A.C2H4(g)的结构比O2(g)复杂,C2H4(g)中原子数更多,分子运动的方式更多,混乱度更大,所以,A不正确;
B.对于同种气体H2(g),物质的量越大,分子数越多,混乱度越大,所以,B正确;
C.同一物质,固态的有序性高于液态,液态的混乱度大于固态,所以,C不正确;
D.石墨的结构中碳原子呈层状排列,层间作用力较弱,碳原子的活动范围相对较大,混乱度比金刚石大,所以1molC(s,金刚石)<1molC(s,石墨),D不正确;
故选B。
【变式3-1】(22-23高二上·天津·期末)下列说法正确的是
A.放热反应一定是自发反应 B.熵增的反应不一定是自发反应
C.固体溶解一定是熵减小的过程 D.非自发反应在任何条件下都不能发生
【答案】B
【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;
B.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,△H>0低温下反应自发进行,高温下反应不能自发进行,熵增的反应不一定是自发反应,故B正确;
C.混乱度越大,熵值越大,则固体溶解是一个熵增大的过程,故C错误;
D.非自发反应在一定条件下也能发生,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B。
【变式3-2】(23-24高二上·天津河西·期中)下列几个过程中,属于熵减的变化是
A.干冰的升华 B.NaCl固体溶于水
C.2Na+Cl22NaCl D.NH4ClNH3↑+HCl↑
【答案】C
【详解】A.干冰的升华是固体变化为气体,熵增大,故A不符合;
B.NaCl溶于水溶解生成氯离子和钠离子,混乱度增大,熵增大,故B不符合;
C.2Na+Cl22NaCl反应中气体体积减小,熵减小,故C符合;
D.NH4ClNH3↑+HCl↑反应后生成气体,反应的熵增大,故D不符合。
答案选C。
【变式3-3】(21-22高二上·天津·期中)下列变化过程中,ΔS <0的是
A.氯化钠溶于水中 B.NH3(g)和HCl(g)反应生成NH4Cl
C.干冰的升华 D.CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)
【答案】B
【分析】熵变是反应体系的混乱度,是体系混乱度(或无序度)的量度,同一物质,气态熵大于液态熵,液态熵大于固态熵;不同物质生成的气体体积越大,熵值增加,熵变为正值.气体体积减少,熵值减小,熵变为负值,△S<0,说明反应或变化过程中混乱度减小,据此分析判断
【详解】A. 氯化钠固体溶解到水中形成溶液,混乱度增大,熵值增大,△S>0,故A错误;
B. NH3(g)与HCl(g)反应生成NH4Cl(s),气体体积减小,体系混乱度减小,熵值减小,△S<0,故B正确;
C. 干冰(CO2)的升华,固体转化为气体,混乱度增大,熵值增大,△S>0,故C错误;
D. CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g),反应生成了气体,体系混乱度增大,熵值增大,△S>0,故D错误;
答案选B。
【点睛】熵变小于零,是指混乱度减小,例如气体的体积减小。
题型04 复合判据判断化学反应进行方向
知识积累
复合判据:△G = △H - T△S
△G = △H - T△S < 0 反应 能 自发进行
△G = △H - T△S > 0 反应 不能 自发进行
△G = △H - T△S = 0 反应达到平衡状态
△H
△S
△G
反应在该状况下能否自发进行
<0
>0
<0
自发进行
>0
<0
>0
不自发进行
<0
<0
低温时<0,高温时>0
低温自发,高温不自发
>0
>0
低温时>0,高温时<0
低温不自发,高温自发
【典例4】(24-25高二上·天津和平·期末)下列说法中正确的是
A.能够自发进行的反应一定是熵增的过程 B.能够自发进行的反应一定是焓减的过程
C.的反应就在任何温度下都可自发进行 D.水凝结成冰的过程中,
【答案】C
【详解】A.ΔH-TΔS<0即可自发,例如氨气和氯化氢化合为氯化铵晶体的反应是熵减的放热反应,在室温下即可自发,A错误;
B.ΔH-TΔS<0即可自发,例如Ba(OH)2∙8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,即∆H>0,在室温下即可自发,B错误;
C.ΔH<0,ΔS>0,则ΔH-TΔS<0,因此在任何温度下都可自发进行,C正确;
D.水凝结成冰的过程中,液体变为固体,ΔS<0,D错误;
故选C。
【变式4-1】(24-25高二上·天津南开·期末)反应,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.在任何条件下都不能自发进行
【答案】B
【详解】当时,反应能自发进行,该反应的ΔH>0,ΔS>0,则在高温下反应能自发进行,故选B。
【变式4-2】(23-24高二上·天津和平·期末)分析下列反应,在任何温度下均能自发进行的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.,ΔS<0,△H>0,在任何条件下都不能自发进行,A不符合题意;
B.,ΔS<0,△H<0,在低温下能自发进行,B不符合题意;
C.,ΔS>0,△H>0,在高温下能自发进行,C不符合题意;
D.,ΔS>0,△H<0,在任何条件下都能自发进行,D符合题意;
故选D。
【变式4-3】(23-24高二上·天津·期中)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.时,熵减小
B.恒温恒压下,且的反应一定能自发进行
C.在常温下能自发进行,则该反应的
D.反应 能自发进行,原因是熵增效应大于焓增效应
【答案】C
【详解】A.转变为时,气体的物质的量减小﹐则熵减小,A正确;
B.恒温恒压下,且的反应在任何条件下均有,即且的反应一定能自发进行,B正确;
C.中,常温下能自发进行,由,可得该反应的,C错误;
D.反应 的,,反应能自发进行,应满足,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;
故选C。
题型05 化学反应方向判据的应用
知识积累
∆H < 0 有利于反应自发进行,但自发反应不一定要 ∆H < 0
很多自发的化学反应都是熵增的过程,即ΔS>0;但有些 熵减的过程 也可自发进行,即ΔS<0
故判断反应是否自发,需要综合焓判据、熵判据。
【典例5】(25-26高二上·天津蓟州·期中)对于可逆反应,当其他条件不变时,C的体积分数[]在不同温度(T)和不同压强(p)下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A.达到平衡后,若使用催化剂,C的体积分数不变
B.该反应的
C.化学方程式中一定有如下关系:
D.该反应在任何温度条件下,都不能自发进行
【答案】A
【详解】A.达到平衡后,若使用催化剂,平衡不移动,C的体积分数不变,故A正确;
B.根据“先拐先平,数值大”可知T2>T1,升高温度,C的体积分数减小,则升温平衡逆向移动,该反应的,故B错误;
C.根据“先拐先平,数值大”可知P2>P1,增大压强,C的体积分数减小,则加压平衡逆向移动,A是固体,所以化学方程式中一定有如下关系:,不一定有:,故C错误;
D.根据以上分析,正反应气体物质的量增多,正反应放热,可知该反应在任何温度条件下都能自发进行,故D错误;
选A。
【变式5-1】(22-23高二上·天津红桥·期末)理论研究表明,在101 kPa和298 K下,异构化反应过程能量变化如图所示。下列说法错误的是
A.HCN比HNC稳定
B.该反应难自发进行
C.该异构化反应的 kJ⋅mol
D.使用合适的催化剂,可以改变反应的转化率
【答案】D
【详解】A.能量越低越稳定,由图可知能量更低,比HNC稳定,故A正确;
B.该反应为吸热反应,,且,因此该反应难自发进行,故B正确;
C.该异构化反应的起始状态能量差值为59.3KJ·mol-1,故,故C正确;
D.使用催化剂,可以改变反应的活化能,但不能使平衡移动,不可以改变反应的转化率,故D错误;
故选D。
【变式5-2】(20-21高二上·天津河北·期末)下列说法中,正确的是
A.的反应均是自发进行的反应
B.反应熵变是决定反应能否自发进行的唯一因素
C.使用催化剂,一定可以改变化学反应进行的方向
D.判断反应能否自发进行需要根据与综合考虑
【答案】D
【详解】A. 若反应满足,则该反应能自发进行,的反应,若其,则反应不一定能自发进行,A错误;
B. 判断反应能否自发进行需要根据与综合考虑,反应熵变不是决定反应能否自发进行的唯一因素,B错误;
C. 催化剂只能改变反应的活化能,从而改变反应速率,使用催化剂,不能改变化学反应进行的方向,C错误;
D. 若反应满足,则该反应能自发进行,则判断反应能否自发进行需要根据与综合考虑,D正确;
故选D。
【变式5-3】(23-24 高二上·天津·期中)针对反应,下列说法正确的是
A.低温下能自发进行 B.高温下能自发进行
C.任何温度下都不能自发进行 D.任何温度下都能自发进行
【答案】C
【详解】C燃烧生成CO为放热反应,则反应2CO(g)=2C(s)+O2(g) 为吸热反应,,且该反应为熵减反应,,则,即在任何温度下都不能自发进行,故选C。
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