專題2.4 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向一、選擇題1下列過程是非自發(fā)的是A水由高處向低處流 B煤炭的燃燒C鐵在潮濕空氣中生銹 D室溫下水結(jié)成冰【答案】D【解析】自然界中水由高處向低處流、煤炭的燃燒、鐵在潮濕空氣中生銹、室溫下冰的融化，都是自發(fā)過程，其逆向都是非自發(fā)的。2下列關(guān)于焓變與反應(yīng)方向的敘述中正確的是A化學(xué)反應(yīng)的焓變與其反應(yīng)的方向無關(guān)B化學(xué)反應(yīng)的焓變直接決定了反應(yīng)的方向C反應(yīng)焓變?yōu)檎禃r(shí)不利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行D焓變?yōu)樨?fù)值的反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行【答案】C3對于化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，下列說法中錯(cuò)誤的是A若H < 0，S > 0，任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行B若H > 0，S < 0，任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行C若H > 0，S > 0，低溫時(shí)可自發(fā)進(jìn)行D若H < 0，S < 0，低溫時(shí)可自發(fā)進(jìn)行【答案】C【解析】選項(xiàng)內(nèi)容分析結(jié)論AH0，S0G0，任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行BH0，S0G0，任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行CH0，S0，高溫時(shí)能保證G0DH0，S0，低溫時(shí)能保證G04已知吸熱反應(yīng)2CO(g)2C(s)O2(g)，設(shè)H和S不隨溫度而變，下列說法中正確的是A低溫下能自發(fā)進(jìn)行B高溫下能自發(fā)進(jìn)行C任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行D任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行【答案】D【解析】已知反應(yīng)2CO(g)2C(s)O2(g)的H0，S0，所以HTS0，在任何溫度下反應(yīng)都是不能自發(fā)進(jìn)行的，A、B、C錯(cuò)誤，D正確。5下列說法完全正確的是A自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)均是放熱反應(yīng)BS為正值的反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行C物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，S為正值DCaCO3(s)受熱分解為CaO(s)和CO2(g)：S>0【答案】D 6金屬錫的冶煉常用焦炭作還原劑：SnO2+2CSn+2CO，反應(yīng)過程中能量的變化如圖所示。下列有關(guān)該反應(yīng)的H、S的說法中正確的是 AH<0 S<0 BH>0 S<0 CH<0 S>0 DH>0 S>0【答案】D【解析】根據(jù)圖像可知，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，H>0；根據(jù)反應(yīng)方程式可知，該反應(yīng)是熵增反應(yīng)，S>0，故應(yīng)選D。7在圖中A、B兩容器里，分別收集著兩種互不作用的理想氣體。若將中間活塞打開，如圖，兩種氣體分子立即都占有了兩個(gè)容器。這是一個(gè)不伴隨能量變化的自發(fā)過程。關(guān)于此過程的下列說法不正確的是 理想氣體的自發(fā)混合A此過程是從混亂程度小的狀態(tài)向混亂程度大的狀態(tài)變化的過程，即熵增大的過程B此過程為自發(fā)過程，而且沒有熱量的吸收或放出C此過程是自發(fā)可逆的D此過程從有序到無序，混亂度增大【答案】C【解析】氣體擴(kuò)散過程是熵增加的過程，A、D正確；該過程不伴隨能量變化，B正確；兩種氣體混合后，不會再自發(fā)地分開，所以逆過程不能自發(fā)進(jìn)行，C錯(cuò)誤。8下列說法正確的是A在常溫下，放熱反應(yīng)一般能自發(fā)進(jìn)行，吸熱反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行BNH4HCO3(s)NH3(g)H2O(g)CO2(g) H185.57 kJ/mol，能自發(fā)進(jìn)行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的傾向C因?yàn)殪首兒挽刈兌寂c反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變和熵變均可以單獨(dú)作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)D在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向【答案】B 9下列關(guān)于判斷過程方向的說法正確的是A所有自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B高溫、高壓下可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)C由能量判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù)，將更適合于所有的過程D同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同【答案】C 10反應(yīng)CH3OH(g) + NH3(g)CH3NH2(g) + H2O(g)在高溫下才能自發(fā)向右進(jìn)行，則該反應(yīng)的H、S應(yīng)為AH0、S0 BH0、S0CH0、S0 DH0、S0【答案】C【解析】該反應(yīng)在高溫下能夠自發(fā)的向右進(jìn)行，這說明HTS<0，H<TS。若S0，H0，則該反應(yīng)在高溫下能自發(fā)進(jìn)行，在低溫下更能自發(fā)進(jìn)行，不符合題意。若S0，H<TS，只在高溫下能進(jìn)行，則當(dāng)H0時(shí)，滿足題意。故選C。二、非選擇題11請按要求回答下列各題。（1）溶解少量蔗糖于水中，S_0（填“>”或“<”，下同）。（2）乙烯聚合成聚乙烯，S_0。（3）CaCO3（s）加熱分解成CaO（s）和CO2（g），S_0。（4）水蒸氣凝結(jié)成水，S_0。（5）25 和1.01105 Pa時(shí)，反應(yīng)2N2O5（g）4NO2（g）O2（g） H56.76 kJ/mol能自發(fā)進(jìn)行的原因是_。【答案】（1）> （2）< （3）> （4）< （5）該反應(yīng)是熵增反應(yīng)，且常溫下熵變S對反應(yīng)的方向性起決定作用【解析】（1）蔗糖溶于水，混亂度增大，屬于熵增過程，S>0。（2）乙烯聚合成聚乙烯由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)，混亂度減小，S<0。（3）CaCO3（s）加熱分解成CaO（s）和CO2（g），物質(zhì)的量增多且有氣體產(chǎn)生，混亂度增大，屬于熵增過程，S>0。（4）水蒸氣凝結(jié)成水，由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，混亂度減小，S<0。（5）因H>0，S>0，GHTS<0時(shí)自發(fā)反應(yīng)，因此S>0對自發(fā)反應(yīng)起決定作用。12向平底燒瓶中放入氫氧化鋇晶體Ba(OH)28H2O和氯化銨晶體，塞緊瓶塞。在瓶底和木板間滴少量水(如圖所示)。一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)瓶內(nèi)固態(tài)物質(zhì)變稀，有液體生成，瓶壁變冷，小木板黏結(jié)在燒瓶底部。這時(shí)打開瓶塞，燒瓶中散發(fā)出刺鼻的氣味。 （1）下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論正確的是 (填字母)。A自發(fā)反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)B自發(fā)反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)C有的吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行D吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行（2）發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（3）從化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的角度解釋上述現(xiàn)象： ?！敬鸢浮浚?）C （2）Ba(OH)28H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3+10H2O（3）該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，也是熵增加反應(yīng)，由于熵變對該反應(yīng)的方向起決定性作用，即H-TS<0，該反應(yīng)常溫下自發(fā)進(jìn)行，從而產(chǎn)生了上述現(xiàn)象 13已知，一個(gè)可逆反應(yīng)，若正反應(yīng)為自發(fā)過程，則其逆反應(yīng)為非自發(fā)過程，反之，亦然。（1）已知2CO(g)CO2(g)C(s)，T=980 K時(shí)HTS=0。當(dāng)體系溫度低于980 K時(shí)，估計(jì)HTS_0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；當(dāng)體系溫度高于980 K時(shí)，估計(jì)HTS_0。（2）電子工業(yè)中清洗硅片上的SiO2(s)的反應(yīng)為SiO2(s)4HF(g)=SiF4(g)2H2O(g) H(298.15 K)=94.0 kJmol1 S(298.15 K)75.8 Jmol1K1，設(shè)H和S不隨溫度而變化，則此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的溫度是_?！敬鸢浮浚?）小于大于（2）小于1 240 K 【解析】（1）C(s)CO2(g)2CO(g)的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，H0，則2CO(g)CO2(g)C(s)為放熱反應(yīng)，H0，且該反應(yīng)S0，則當(dāng)T980 K時(shí)，HTS<0，T980 K時(shí)，HTS0。（2）由題給信息，要使反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，須有HTS<0，即94.0 kJmol1T75.8 J/(molK)103 kJ/J<0則T<1.24103 K。