PAGEPAGE1第2章化學反應的方向、限度與速率第1節化學反應的方向必備學問基礎練進階訓練第一層學問點1反應焓變與反應方向1.下列關于自發過程的敘述中正確的是（）A．自發過程不須要任何條件就能夠自發進行B．須要加熱才能進行的過程確定不是自發過程C．正反應有自發性，而逆反應在不同條件下也可能有自發性D．任何非自發過程在任何條件下都不行能變為自發過程2．下列說法正確的是（）A．放熱反應確定是自發進行的反應B．吸熱反應確定是非自發進行的反應C．自發進行的反應確定簡單發生D．有些吸熱反應也能自發進行3．欲證明Ba（OH）2·8H2O和NH4Cl晶體的反應是吸熱反應，設計試驗如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．試驗中視察玻璃片上的水是否會結冰并和燒杯粘在一起B．試驗過程中可聞到刺激性的氨味C．該反應不能自發進行D．玻璃棒攪拌可以加快反應4．試驗證明，多數能自發進行的反應是放熱反應。對此說法的理解正確的是（）A．全部的放熱反應都是自發進行的B．全部的自發反應都是放熱的C．焓變是影響反應是否具有自發性的一個重要因素D．焓變是確定反應是否具有自發性的唯一判據5．已知下列過程都能自發進行，其中不能用焓判據說明的是（）A．2Na（s）＋Cl2（g）=2NaCl（s）ΔH<0B．C3H8（g）＋5O2（g）=3CO2（g）＋4H2O（l）ΔH<0C．2NH4Cl（s）＋Ca（OH）2（s）=2NH3（g）＋CaCl2（s）＋2H2O（l）ΔH>0D．2Mg（s）＋O2（g）=2MgO（s）ΔH<06．下列說法錯誤的是（）A．ΔH>0的反應確定不能自發進行B．Ba（OH）2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2OΔH>0，該反應在常溫條件下可自發進行C．2Al（s）＋6HCl（aq）=2AlCl3（aq）＋3H2（g）ΔH<0，該反應在常溫條件下可自發進行D．反應是放熱反應還是吸熱反應是推斷反應能否自發進行的一個條件學問點2反應熵變與反應方向7.在圖①中A、B兩個容器里，分別收集著兩種不同的志向氣體。若將中間活塞打開，兩種氣體分子馬上都充溢了兩個容器（如圖②）。下列關于此過程的說法錯誤的是（）A．此過程是體系從無序程度小向無序程序大改變的過程，即熵增大的過程B．此過程為自發過程，而且沒有熱量的汲取或放出C.此過程從有序到無序，無序程度增大D．此過程是自發可逆的8．下列改變過程為熵增的是（）A．2NH4NO3（s）=2N2（g）＋4H2O（g）＋O2（g）B．CO（g）＋H2O（g）=CO2（g）＋H2（g）C．2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）D．3O2（g）=2O3（g）9．下列生活中的自發過程能用熵判據說明的是（）A．自然界中水由高處往低處流B．低于0℃時水變成冰C．墨水滴到水中會擴散到整個水體D．鐵器暴露在潮濕的空氣中會生銹并放出熱量10．關于恒容密閉容器中進行的反應C（s）＋CO2（g）?2CO（g）ΔH>0，下列說法正確的是（）A．ΔS<0B．熵值越大，體系的混亂度越小C．該反應為熵增反應D．同一物質三態的熵值大小關系為S（g）<S（s）<S（l）11．下列反應常溫時能自發進行，并既能用焓判據又能用熵判據說明的是（）A．HCl（g）＋NH3（g）=NH4Cl（s）B．2KClO3（s）=2KCl（s）＋3O2（g）C．2Na2O2（s）＋2H2O（l）=4NaOH（s）＋O2（g）D．Ba（OH）2·8H2O（s）＋2NH4Cl（s）=BaCl2（s）＋2NH3（g）＋10H2O（l）學問點3用焓變與熵變綜合推斷反應方向12.下列說法不正確的是（）A．焓變是一個與反應能否自發進行有關的因素，多數能自發進行的反應是放熱反應B．在同一條件下不同物質有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大C．一個反應能否自發進行取決于該反應是放熱還是吸熱D．一個反應能否自發進行，與焓變和熵變的共同影響有關13．下列說法正確的是（）A．凡是放熱反應都是自發的，因為吸熱反應都是非自發的B．自發反應的熵確定增大，非自發反應的熵確定減小C．常溫下，反應C（s）＋CO2（g）=2CO（g）不能自發進行，則該反應的ΔH>0D．反應2Mg（s）＋CO2（g）=C（s）＋2MgO（s）能自發進行，則該反應的ΔH>014．某反應2AB（g）?C（g）＋3D（g）在高溫時能自發進行，其逆反應在低溫時能自發進行，則該反應的正反應的ΔH、ΔS應為（）A．ΔH<0、ΔS>0B．ΔH<0、ΔS<0C．ΔH>0、ΔS>0D．ΔH>0、ΔS<015．下列反應中，確定不能自發進行的是（）A．2KClO3（s）=2KCl（s）＋3O2（g）ΔH＝－78.03kJ·mol－1ΔS＝494.4J·mol－1·K－1B．CO（g）=C（s，石墨）＋1/2O2（g）ΔH＝110.5kJ·mol－1ΔS＝－89.4J·mol－1·K－1C．4Fe（OH）2（s）＋2H2O（l）＋O2（g）=4Fe（OH）3（s）ΔH＝－444.3kJ·mol－1ΔS＝－280.1J·mol－1·K－1D．NH4HCO3（s）＋CH3COOH（aq）=CO2（g）＋CH3COONH4（aq）＋H2O（l）ΔH＝37.30kJ·mol－1ΔS＝184.0J·mol－1·K－1關鍵實力綜合練進階訓練其次層一、選擇題：每小題只有一個選項符合題意。1．閃電時空氣中的N2和O2會發生反應N2（g）＋O2（g）?2NO（g）ΔH＝180.50kJ·mol－1ΔS＝247.3J·mol－1·K－1。若不考慮溫度對該反應焓變的影響，則下列說法中正確的是（）A．在1000℃時，此反應能自發進行B．在1000℃時，此反應不能自發進行C．該反應能自發進行的最低溫度約為730℃D．該反應能自發進行的最高溫度約為730K2．對于反應4Fe（OH）2（s）＋2H2O（l）＋O2（g）=4Fe（OH）3（s）ΔH＝－444.3kJ·mol－1，ΔS＝－280.1J·mol－1·K－1。在常溫、常壓下反應能自發進行，對反應的方向起確定性作用的是（）A．熵變B．溫度C．壓強D．焓變3．下列有關說法不正確的是（）A．反應NH3（g）＋HCl（g）=NH4Cl（s）在室溫下可自發進行，則該反應的ΔH<0B．反應CaCO3（s）=CaO（s）＋CO2（g）在室溫下不能自發進行，說明該反應ΔH<0C．確定溫度下，反應MgCl2（l）=Mg（l）＋Cl2（g）的ΔH>0，ΔS>0D．常溫下，反應C（s）＋CO2（g）=2CO（g）不能自發進行，則該反應的ΔH>04．下列關于化學反應方向及其判據的說法錯誤的是（）A．1molH2O在不同狀態時的熵值：S[H2O（s）]<S[H2O（g）]B．放熱反應都可以自發進行，而吸熱反應不能自發進行C．2KClO3（s）=2KCl（s）＋3O2（g）ΔH<0在任何溫度下都能自發進行D．常溫下，反應C（s）＋CO2（g）=2CO（g）不能自發進行，則該反應的ΔH>05．下列反應在任何溫度下都無法自發進行的是（）A．2SO2（g）＋O2（g）=2SO3（g）ΔH＝－197.8kJ·mol－1B．C（s）＋CO2（g）=2CO（g）ΔH＝＋172.47kJ·mol－1C．H2O2（l）=eq\f(1,2)O2（g）＋H2O（l）ΔH＝－98kJ·mol－1D．3O2（g）?2O3（g）ΔH＝＋285.4kJ·mol－1二、選擇題：每小題有一個或兩個選項符合題意。6．工業上利用甲烷制取碳黑的反應是①CH4（g）=C（s）＋2H2（g）ΔH（298K）＝74.848kJ·mol－1ΔS（298K）＝80.674J·mol－1·K－1反應過程中簡單發生副反應：②2CH4（g）=C2H2（g）＋3H2（g）ΔH（298K）＝376.426kJ·mol－1ΔS（298K）＝220.211J·mol－1·K－1下列有關說法中正確的是（）A.反應①在常溫下就可以自發進行B．焓變是副反應②自發進行的確定因素C．制取碳黑允許的最低溫度是927.8KD．溫度越高對制取碳黑越有利7．下列對熵變的推斷中不正確的是（）A．少量的食鹽溶解于水中：ΔS>0B．純碳和氧氣反應生成CO（g）：ΔS<0C．氣態水變成液態水：ΔS>0D．CaCO3（s）受熱分解為CaO（s）和CO2（g）：ΔS>08．以白云石（CaCO3·MgCO3）為原料冶煉金屬鎂的反應工藝涉及以下兩個反應：①CaCO3·MgCO3eq\o(,\s\up7(高溫))MgO·CaO＋2CO2↑；②2（MgO·CaO）＋Sieq\o(,\s\up7(高溫))2CaO＋SiO2＋2Mg↑對①②兩個反應的說法正確的是（）A．在敞口容器中有利于反應①的進行B．反應①能進行，說明該反應ΔH<0C．在真空條件下有利于反應②的進行D．反應②能進行，說明Si的還原性比Mg強9．某化學反應的ΔH＝－122kJ·mol－1，ΔS＝＋231J·mol－1·K－1，則下列敘述正確的是（）A．該反應在任何溫度下都能自發進行B．該反應在任何溫度下都不能自發進行C．該反應僅在高溫下能自發進行D．該反應僅在低溫下能自發進行三、非選擇題10．回答下列問題：（1）用釕的協作物作催化劑，確定條件下可干脆光催化分解CO2，發生反應：2CO2（g）=2CO（g）＋O2（g），該反應的ΔH（填“>”或“<”，下同）0，ΔS0，在低溫下，該反應（填“能”或“不能”）自發進行。（2）超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層。科學家正在探討利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2，化學方程式為2NO＋2CO?2CO2＋N2。反應在常溫下能夠自發進行，則反應的ΔH（填“>”或“<”）0。（3）已知在100kPa、298K時石灰石分解反應CaCO3（s）=CaO（s）＋CO2（g）的ΔH>0、ΔS>0。①常溫下，該反應（填“能”或“不能”）自發進行。②據本題反應數據分析，溫度（填“能”或“不能”）成為反應進行方向的確定因素。（4）已知CaSO4（s）＋CO（g）?CaO（s）＋SO2（g）＋CO2（g）ΔH＝＋218kJ·mol－1，該反應能夠自發進行的反應條件是。（5）某吸熱反應能自發進行，則該反應的ΔS（填“>”或“<”）0。學科素養升級練進階訓練第三層1．下列內容與結論相對應的是（）選項內容結論AH2O（g）變成H2O（l）該過程的ΔS>0B常溫下硝酸銨固體溶于水可自發進行該過程的ΔS>0C一個反應的ΔH>0，ΔS>0反應確定不能自發進行DH2（g）＋F2（g）=2HF（g）的ΔH＝－271kJ·mol－1，ΔS＝＋8J·mol－1·K－1反應在隨意溫度下都不能自發進行2.下列過程確定不能自發進行的是（）A.2N2O5（g）=4NO2（g）＋O2（g）ΔH>0B.2H2（g）＋O2（g）=2H2O（l）ΔH<0C.（NH4）2CO3（s）=NH4HCO3（s）＋NH3（g）ΔH>0D.2CO（g）=2C（s）＋O2（g）ΔH>03．橡皮筋在拉伸和收縮狀態時結構如圖。在其拉伸過程中有放熱現象。25℃、101kPa時，下列過程的焓變、熵變和自發性與橡皮筋從拉伸狀態到收縮狀態一樣的是（）A.CaCO3=CaO＋CO2↑B.NaOH的溶解C.2H2＋O2=2H2OD.Ba（OH）2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O4．回答下列問題：（1）汽車燃油不完全燃燒時產生CO，有人設想按下列反應除去CO：2CO（g）=2C（s）＋O2（g）。已知該反應的ΔH>0，簡述該設想能否實現的依據：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）下列反應中，在高溫下不能自發進行的是（填字母）。a.CO（g）=C（s）＋eq\f(1,2)O2（g）b.2N2O5（g）=4NO2（g）＋O2（g）c.（NH4）2CO3（s）=NH4HCO3（s）＋NH3（g）d.MgCO3（s）=MgO（s）＋CO2（g）（3）25℃和1.01×105Pa時，反應：2N2O5（g）=4NO2（g）＋O2（g）ΔH＝56.76kJ·mol－1能自發進行的緣由是 。（4）將水蒸氣通過紅熱的炭即產生水煤氣，化學方程式為C（s）＋H2O（g）=H2（g）＋CO（g）ΔH＝131.3kJ·mol－1，ΔS＝133.7J·mol－1·K－1。該反應在低溫下能否自發進行？（填“能”或“不能”）。第1節化學反應的方向必備學問基礎練1．答案：C解析：在確定條件下，不借助外部力氣就能自發進行的過程稱為自發過程，不是任何條件都不須要，故A、B錯誤；非自發過程在確定條件下可能變成自發過程，故D錯誤。2．答案：D解析：放熱反應易自發進行，但不是全部的放熱反應都能自發進行，故A錯誤；吸熱反應不易自發進行，但在確定條件下有些吸熱反應也能自發進行，故B錯誤，D正確；有些自發反應須要在確定條件下才能進行，故C錯誤。3．答案：C解析：若該反應為吸熱反應，會導致溫度降低，使玻璃片上的水結冰，導致玻璃片和燒杯粘在一起，A正確；Ba（OH）2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，因此反應的過程中會聞到氨味，B正確；攪拌可以加快反應的進程，D正確。4．答案：C解析：多數能自發進行的反應是放熱反應，但并不是全部能自發進行的反應都是放熱反應，所以只能說焓變是影響反應是否具有自發性的一個重要因素，但不是唯一因素。5．答案：C解析：所給出的反應是一個熵減小的反應，ΔS<0，要使ΔH－TΔS<0，則ΔH必需小于0，所以反應能否自發進行主要取決于焓判據，A正確；所給出的反應是一個熵減小的反應，ΔS<0，要使ΔH－TΔS<0，則ΔH必需小于0，所以反應能否自發進行主要取決于焓判據，B正確；所給出的反應ΔH>0，是吸熱反應，要使ΔH－TΔS<0，則ΔS必需大于0，所以反應能否自發進行主要取決于熵判據，C錯誤；所給出的反應是一個熵減小的反應，ΔS<0，要使ΔH－TΔS<0，則ΔH必需小于0，所以反應能否自發進行主要取決于焓判據，D正確。6．答案：A解析：不能僅用ΔH來推斷反應能否自發進行，大多數ΔH<0的反應為自發反應，但部分ΔH>0的反應也能自發進行，A項錯誤，D項正確；該反應為吸熱反應，但常溫條件下可自發進行，B項正確；該反應為放熱反應，常溫條件下可自發進行，C項正確。7．答案：D解析：由題意可知，此過程為不伴隨能量改變的自發過程，是體系無序程度增大的過程。自發過程是不行逆的。8．答案：A解析：反應2NH4NO3（s）=2N2（g）＋4H2O（g）＋O2（g）有氣體生成，反應前后氣體分子數增加，改變過程為熵增，A正確；反應CO（g）＋H2O（g）=CO2（g）＋H2（g）有氣體參加反應，但反應前后氣體分子數沒有改變，熵沒有增加，B錯誤；反應2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）有氣體參加反應，反應前后氣體分子數削減，改變過程為熵減，C錯誤；反應3O2（g）=2O3（g）有氣體參加反應，反應前后氣體分子數削減，改變過程為熵減，D錯誤。9．答案：C解析：C項中墨水在水中擴散開是熵增加的過程，熵增有利于反應自發進行。10．答案：C解析：反應物氣體的化學計量數小于反應產物氣體的化學計量數，熵值增大，則ΔS>0，A錯誤，C正確；熵值越大，體系的混亂度越大，B錯誤；同一物質三態的熵值大小關系為S（g）>S（l）>S（s），D錯誤。11．答案：C解析：依據焓判據可知，能量降低的反應是自發反應；依據熵判據可知，熵增大的反應是自發反應。該反應為氣體生成固體的反應，用熵判據推斷反應不能自發進行，A錯誤；該反應是吸熱反應，不能用焓判據說明，B錯誤；該反應是放熱反應，可以用焓判據說明，反應生成氣體，混亂程度增大，可用熵判據說明，C正確；該反應為吸熱反應，不能用焓判據說明，D錯誤。12．答案：C解析：A項，焓變和熵變共同確定反應能否自發進行，多數放熱反應能夠自發進行，正確；B項，體系的混亂程度越大，熵值越大，正確；C項，多數放熱反應能夠自發進行，但焓變不是影響反應能否自發進行的唯一因素，錯誤；D項，焓變和熵變共同確定反應能否自發進行，ΔH－TΔS是大于0還是小于0確定反應能否自發進行，正確。13．答案：C解析：A項，反應能否自發進行與放熱反應還是吸熱反應無關，錯誤；B項，有的自發反應的熵增大，有的自發反應的熵減小，錯誤；C項，該反應是熵增反應，由自發反應ΔH－TΔS<0可知，假如該反應常溫下不能自發進行，則ΔH>0，正確；D項，該反應是熵減反應，由自發反應ΔH－TΔS<0可知，假如該反應能自發進行，則ΔH<0，錯誤。14．答案：C解析：化學反應能否自發進行，取決于焓變和熵變的綜合判據，當ΔG＝ΔH－TΔS<0時，反應能自發進行。A項，當ΔH<0、ΔS>0時，ΔG＝ΔH－TΔS<0，在任何溫度下反應都能自發進行，錯誤；B項，ΔH<0、ΔS<0時，在低溫條件下反應能自發進行，錯誤；C項，ΔH>0、ΔS>0時，在低溫條件下反應不能自發進行，在高溫條件下反應能自發進行，正確；D項，ΔH>0、ΔS<0時，任何溫度下反應都不能自發進行，錯誤。15．答案：B解析：依據反應自發進行的判據ΔH－TΔS<0進行推斷。A項，ΔH<0、ΔS>0，全部溫度下反應都能自發進行，不符合題意；B項，ΔH>0、ΔS<0，全部溫度下反應都不能自發進行，符合題意；C項，ΔH<0、ΔS<0，在低溫條件下反應能自發進行，不符合題意；D項，ΔH>0、ΔS>0，在高溫條件下反應能自發進行，不符合題意。關鍵實力綜合練1．答案：A解析：題中反應的ΔH>0、ΔS>0，對反應的影響相反，在1000℃時，ΔH－TΔS＝180.50kJ·mol－1－1273K×247.3×10－3kJ·mol－1·K－1≈－134.31kJ·mol－1，－134.31kJ·mol－1<0，反應能自發進行；若反應能自發進行，則ΔH－TΔS<0，所以T>eq\f(ΔH,ΔS)≈730K。1000℃是1273K，在此溫度下反應能夠自發進行，所以A項正確，B項錯誤；730℃為1003K，該反應能自發進行的最低溫度約為730K，所以C項、D項均錯誤。2．答案：D解析：ΔH<0時有利于反應自發進行，ΔS>0時有利于反應自發進行。由題意知反應的熵變ΔS<0，不利于反應自發進行，且|ΔH|?|ΔS|，所以焓變對反應的方向起確定性作用，D選項正確。3．答案：B解析：當ΔG＝ΔH－TΔS<0，反應能自發進行，已知反應NH3（g）＋HCl（g）=NH4Cl（s）在室溫下可自發進行，說明該反應為ΔG<0的反應，因為該反應的ΔS<0，所以反應的ΔH<0，A正確。當ΔG＝ΔH－TΔS<0時，反應能自發進行，該反應ΔS>0，室溫下不能自發進行，說明該反應的ΔH>0，B錯誤。分解反應一般為吸熱反應，所以ΔH>0；生成氣體是一個熵增加的反應，所以ΔS>0，C正確。該反應熵值增加，反應不能自發，說明反應確定是吸熱反應，D正確。4．答案：B解析：物質聚集狀態不同熵值不同，同一物質：S（氣體）>S（液態）>S（固體），所以1molH2O在不同狀態時的熵值：S[H2O（s）]<S[H2O（g）]，故A正確；不是全部的放熱反應都能自發進行，有些吸熱反應在確定條件下能自發進行，故B錯誤；反應2KClO3（s）=2KCl（s）＋3O2（g）的ΔH<0、ΔS>0，ΔH－TΔS<0，在任何溫度下都能自發進行，故C正確；常溫下，反應C（s）＋CO2（g）=2CO（g）不能自發進行，則ΔH－TΔS>0，因為ΔS>0，所以ΔH>0，故D正確。5．答案：D解析：A項，反應的ΔH<0，ΔS<0，低溫下能自發進行；B項，反應的ΔH>0，ΔS>0，高溫下能自發進行；C項，反應的ΔH<0，ΔS>0，在任何溫度下都能自發進行；D項，反應的ΔH>0，ΔS<0，在任何溫度下都無法自發進行。6．答案：C解析：ΔH－TΔS＝74.848kJ·mol－1－80.674×10－3kJ·mol－1·K－1×298K≈50.807kJ·mol－1>0，所以該反應常溫下不能自發進行，A錯誤；反應②是熵增加的吸熱反應，熵變是確定該反應能否自發進行的因素，B錯誤；制取碳黑時，ΔH－TΔS＝74.848kJ·mol－1－80.674×10－3kJ·mol－1·K－1×T<0，得T>927.8K，即制取碳黑的最低溫度為927.8K，C正確；溫度過高時，可能會發生反應②，D錯誤。7．答案：BC解析：A項，NaCl（s）→NaCl（aq）ΔS>0；B項，2C（s）＋O2（g）eq\o(=,\s\up7(點燃))2CO（g）ΔS>0；C項，H2O（g）→H2O（l）ΔS<0；D項，CaCO3（s）eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO（s）＋CO2（g）ΔS>0。8．答案：AC解析：在敞口容器中進行①反應，反應產生CO2脫離反應體系，依據平衡移動原理，減小生成物濃度，平衡正向移動，因此有利于反應①的進行，A正確；由于該反應的正反應是氣體體積增大的反應，ΔS>0，依據公式ΔH－TΔS<0，反應可自發進行，反應在高溫下進行，因此不能推斷該反應的正反應是放熱反應還是吸熱反應，B錯誤；反應在真空條件下進行，就可以避開反應產生的Mg被氧化，因此對該反應發生有利，C正確；反應在高溫下發生，因此不能證明物質Si、Mg還原性的相對強弱，D錯誤。9．答案：A解析：反應自發進行須要滿意ΔH－TΔS<0，依據題意可知該反應的ΔH<0，ΔS>0，則ΔH－TΔS<0，所以在任何溫度下，該反應都能自發進行，A項正確。10．答案：（1）>>不能（2）<（3）①不能②能（4）高溫（5）>解析：（1）由于CO在O2中燃燒生成CO2為放熱反應，則二氧化碳分解生成CO和氧氣的反應為吸熱反應，ΔH>0，依據化學方程式可知，反應后氣體的化學式前系數之和增加，ΔS>0，故低溫下ΔG＝ΔH－TΔS>0，反應不能自發進行。（2）ΔG＝ΔH－TΔS<0時反應自發進行，通過化學方程式可知常溫下ΔS<0，反應能夠自發進行，則ΔH<0。（3）①依據ΔG＝ΔH－TΔS<0時反應自發進行，已知ΔH>0、ΔS>0，則常溫下不能自發進行；②該反應的ΔH>0，ΔS>0，高溫條件下能使ΔG＝ΔH－TΔS<0，而常溫條件下ΔG＝ΔH－TΔS>0，則該反應中溫度是確定反應進行方向的因素。（4）該反應的ΔS>0、ΔH>0，則高溫時ΔG＝ΔH－TΔS<0，反應自發