第三节化学反应的方向 课后·训练提升 基础巩固 1.下列说法正确的是( A.凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的 B.自发反应熵一定增大，非自发反应熵一定减小或不变 C.自发反应在适当条件下才能实现 D.自发反应在任何条件下都能实现 答案C 解析：放热反应大多是能够自发进行的过程，而吸热反应有些也是自发反应；自发 反应的嫡不一定增大，可能减小，也可能不变：过程的自发性只能用于判断过程的 方向，反应是否能实现还要看具体的条件。 2.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.2N2Os(g4NO2(g)+O2(g) C.(NH4)CO3(s-NH4HCO3(s)+NH3(g) D.MgCO3(s)MgO(s)+CO2(g) 答案：A 解析：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的嫡增大，这个原理叫熵增原 理，在用来判断过程的方向时，称为熵判据。本题中A、B、C、D都是吸热反应 其中B、C、D三个反应又都是熵增大的反应，在高温条件下能自发进行；A反应 是熵减小的反应，在高温下不能自发进行。 3.下列有关说法正确的是()。 A.SO2(g+H2O(g,一HSO3①)，该过程熵值增大 B.SO2(g)一S(s+O2(g)△H0,△S<0,该反应能自发进行 C.SO2(g+2H2S(g,一3S(s十2H2O①)△H<0,低温下能自发进行 D.某温度下S02(g+0z(g,一S0(g,K-s0c0 c(S03) 答案：C 解析：反应由气体物质生成液体物质是熵值减小的反应，A项不正确：△H>0,△S<0, 反应不能自发进行，B项不正确：C项中是一个△H<0、△S<0的反应，由△H-T△S 可知，反应在低温下能自发进行，C项正确D项中K=S0) c(S02c2(02)
第三节 化学反应的方向 课后· 基础巩固 1.下列说法正确的是( )。 A.凡是放热反应都是自发的,凡是吸热反应都是非自发的 B.自发反应熵一定增大,非自发反应熵一定减小或不变 C.自发反应在适当条件下才能实现 D.自发反应在任何条件下都能实现 答案:C 解析:放热反应大多是能够自发进行的过程,而吸热反应有些也是自发反应;自发 反应的熵不一定增大,可能减小,也可能不变;过程的自发性只能用于判断过程的 方向,反应是否能实现还要看具体的条件。 2.下列反应中,在高温下不能自发进行的是( )。 A.CO(g) C(s)+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) 答案:A 解析:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,这个原理叫熵增原 理,在用来判断过程的方向时,称为熵判据。本题中 A、B、C、D 都是吸热反应, 其中 B、C、D 三个反应又都是熵增大的反应,在高温条件下能自发进行;A 反应 是熵减小的反应,在高温下不能自发进行。 3.下列有关说法正确的是( )。 A.SO2(g)+H2O(g) H2SO3(l),该过程熵值增大 B.SO2(g) S(s)+O2(g) ΔH>0,ΔS<0,该反应能自发进行 C.SO2(g)+2H2S(g) 3S(s)+2H2O(l) ΔH<0,低温下能自发进行 D.某温度下 SO2(g)+1 2 O2(g) SO3(g),K= 𝑐(SO2 )·𝑐 1 2(O2 ) 𝑐(SO3 ) 答案:C 解析:反应由气体物质生成液体物质是熵值减小的反应, A 项不正确;ΔH>0,ΔS<0, 反应不能自发进行,B 项不正确;C 项中是一个 ΔH<0、ΔS<0 的反应,由 ΔH-TΔS 可知,反应在低温下能自发进行,C 项正确;D 项中 K= 𝑐(SO3 ) 𝑐(SO2 )·𝑐 1 2(O2 )
4.如图，在图1的A、B两容器里，分别收集着两种互不反应的气体。若将中间活 塞打开，两种气体分子立即都分布在两个容器中（见图2）。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中不正确的是( )。 图 图2 A.此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向的变化过程，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：由题意知△H=0、△S>0,由△HT△S知该过程的逆过程不能自发进行，所以D 项错误。 5.在298K,往1mL的水中加入1 mol NaCl(s),则溶解过程的( ）e A.△H-TAS>0△S>0 B.△H-T△S<0△S>0 C.△H-TAS>0△S<0 D.△H-T△S<0 △S<0 答案B 解析：固体的溶解是一个自发过程，且也是一个嫡值增大的过程，故B项正确。 6.下列反应过程中，△>0且△S>0的是( A.NH3(g)+HCI(g)NH4CI(s) B.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) C.4Al(s)+302(g)2Al2O3(s) D.HCI(aq)+NaOH(aq)-NaCl(aq)+H2O(I) 答案B 解析：A项是熵减的放热反应；C项是熵减的放热反应；D项是放热反应。 7.NH4HCO3在室温下就能自发地分解产生氨气，下列说法正确的是( ANH4HCO3分解是因为生成了气体，使体系的熵增大 B.NH4HCO3分解是因为外界给予了能量 C.NH4HCO3分解是吸热反应，根据焓变判据不能自发分解
4.如图,在图 1 的 A、B 两容器里,分别收集着两种互不反应的气体。若将中间活 塞打开,两种气体分子立即都分布在两个容器中(见图 2)。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中不正确的是( )。 图 1 图 2 A.此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向的变化过程,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:由题意知 ΔH=0、ΔS>0,由 ΔH-TΔS 知该过程的逆过程不能自发进行,所以 D 项错误。 5.在 298 K,往 1 mL 的水中加入 1 mol NaCl(s),则溶解过程的( )。 A.ΔH-TΔS>0 ΔS>0 B.ΔH-TΔS<0 ΔS>0 C.ΔH-TΔS>0 ΔS<0 D.ΔH-TΔS<0 ΔS<0 答案:B 解析:固体的溶解是一个自发过程,且也是一个熵值增大的过程,故 B 项正确。 6.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 项是熵减的放热反应;C 项是熵减的放热反应;D 项是放热反应。 7.NH4HCO3在室温下就能自发地分解产生氨气,下列说法正确的是( )。 A.NH4HCO3分解是因为生成了气体,使体系的熵增大 B.NH4HCO3分解是因为外界给予了能量 C.NH4HCO3分解是吸热反应,根据焓变判据不能自发分解
D.碳酸盐都不稳定，都能自发分解 答案：A 解析NH4HCO3分解是吸热反应，室温下就能自发地分解产生氦气，主要是因为生 成了气体，使体系的熵增大。化学反应的自发性还与焓变有关，不能由NH4HCO3 室温下就能自发地分解”推测其他碳酸盐的稳定性，例如CCO3室温下很稳定，需 要高温才能分解。 8.己知反应2CO(g)一2C(s+O2(g)的△H0,△S<0。设△H和△S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：△>0，△S<0,T>0,故△H-T△S>0,此反应为非自发进行的反应。 9.在其他条件不变时，改变某一条件并探究其对aA(g十bB(g)一cC(g)化学平衡的 影响，得到如图所示图像（α表示平衡转化率），回答下列问题。 a(A)t C) a(A) T 反应I 反应Ⅱ 反应Ⅲ (1)在反应I中，己知p1>p2,正反应为 (填“吸热”或“放热)反应，也是一个反 应前后气体分子数 (填减小”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)在反应Ⅱ中，T1 (填><”或=)T2,正反应为 (填“吸热”或“放 热)反应。 (3)在反应中，若T>T2,试分析该反应能否自发进行。 答案(1)放热减小低温 (2)>放热 (3)反应I中在恒温下压强对(A)没有影响，此反应的△S可视为0，又T1>T2,恒压 下温度越高，(A)越小，则△H<0。△H-T△S<0,则反应能自发进行。 解析：(1)反应I中恒压条件下温度升高，(A)减小，即升高温度平衡逆向移动，则正 反应为放热反应；由p1>p2知，恒温时压强越大，(A)越大，即增大压强平衡正向移 动，说明正反应为气体体积缩小的反应：放热、熵减的反应只能在低温下自发进 行
D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解 答案:A 解析:NH4HCO3 分解是吸热反应,室温下就能自发地分解产生氨气,主要是因为生 成了气体,使体系的熵增大。化学反应的自发性还与焓变有关,不能由“NH4HCO3 室温下就能自发地分解”推测其他碳酸盐的稳定性,例如 CaCO3 室温下很稳定,需 要高温才能分解。 8.已知反应 2CO(g) 2C(s)+O2(g)的 ΔH>0,ΔS<0。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:ΔH>0,ΔS<0,T>0,故 ΔH-TΔS>0,此反应为非自发进行的反应。 9.在其他条件不变时,改变某一条件并探究其对 aA(g)+bB(g) cC(g)化学平衡的 影响,得到如图所示图像(α表示平衡转化率),回答下列问题。 (1)在反应Ⅰ中,已知 p1>p2,正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应,也是一个反 应前后气体分子数 (填“减小”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)在反应Ⅱ中,T1 (填“>”“<”或“=”)T2,正反应为 (填“吸热”或“放 热”)反应。 (3)在反应Ⅲ中,若 T1>T2,试分析该反应能否自发进行。 答案:(1)放热 减小 低温 (2)> 放热 (3)反应Ⅲ中在恒温下压强对 α(A)没有影响,此反应的 ΔS 可视为 0,又 T1>T2,恒压 下温度越高,α(A)越小,则 ΔH<0。ΔH-TΔS<0,则反应能自发进行。 解析:(1)反应Ⅰ中恒压条件下温度升高,α(A)减小,即升高温度平衡逆向移动,则正 反应为放热反应;由 p1>p2 知,恒温时压强越大,α(A)越大,即增大压强平衡正向移 动,说明正反应为气体体积缩小的反应;放热、熵减的反应只能在低温下自发进 行
(2)根据“先拐先平数值大”的原则判断，反应Ⅱ中T>T2;温度越高，平衡时C的物质 的量越小，即升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应。 (3)反应Ⅲ中在恒温下压强对(A)没有影响，此反应的△S可视为0，又T1>T2,恒压 下温度越高，A)越小，则△H<0。△H-T△S<0,则反应能自发进行。 拓展提高 1.反应CH3OH(①+NH3(g,一CHNH(g十HOg)在某温度自发进行，若反应 △H=17 kJ-mol-1,△H-T△S=17kmol,对于该反应，下列关系正确的是()。 A.△H>0,△H-T△S<0 B.△H<0,△H-T△S>0 C.△H0,△H-T△S>0 D.△H<0,△H-T△S<0 答案：A 解析：该反应在一定温度下能够自发地向右进行，这说明△HT△S<0,根据方程式可 知该反应的△S>0,如果△H=-17 kJ-mol-1,则T△S=0不符合事实，如果△H=17 kJ-mol1,则T△S=34 kJ-mol-1,即△H0。 2.下列关于化学反应自发性的叙述中正确的是()。 A.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的 B.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的 C.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的 D.熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的 答案：A 解析：A项，△H<0,△S>0,△H-T△S<0,反应能自发进行：B项，△H<0,△S<0,反应能否自 发进行与温度有关；C项，△0，△S>0,反应能否自发进行与温度有关；D 项，△HD0,△S<0,△H-T△S>0,反应不能自发进行。 3.下列对化学反应预测正确的是( )o 选项化学方程式 已知条件 预测 它是非 M(s)-X(g)+Y(s) △>O 自发反应 △H<0,反应能自发进 r可能等 B W(s)+xG(g)2Q(g) 行 于1、2、3 △H 4X(g)+5Y(g)4W(g)+6G(g) 反应能自发进行 定小于0 常温下，反应能自发 4M(s+N(g+2W(⑩)1Q(S) △H>O 进行
(2)根据“先拐先平数值大”的原则判断,反应Ⅱ中 T1>T2;温度越高,平衡时 C 的物质 的量越小,即升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应。 (3)反应Ⅲ中在恒温下压强对 α(A)没有影响,此反应的 ΔS 可视为 0,又 T1>T2,恒压 下温度越高,α(A)越小,则 ΔH<0。ΔH-TΔS<0,则反应能自发进行。 拓展提高 1.反应 CH3OH(l)+NH3(g) CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度自发进行,若反应 |ΔH|=17 kJ·mol-1 ,|ΔH-TΔS|=17 kJ·mol-1 ,对于该反应,下列关系正确的是( )。 A.ΔH>0,ΔH-TΔS<0 B.ΔH<0,ΔH-TΔS>0 C.ΔH>0,ΔH-TΔS>0 D.ΔH<0,ΔH-TΔS<0 答案:A 解析:该反应在一定温度下能够自发地向右进行,这说明 ΔH-TΔS<0,根据方程式可 知该反应的 ΔS>0,如果 ΔH=-17 kJ·mol-1 ,则 TΔS=0 不符合事实,如果 ΔH=17 kJ·mol-1 ,则 TΔS=34 kJ·mol-1 ,即 ΔH>0。 2.下列关于化学反应自发性的叙述中正确的是( )。 A.焓变小于 0 而熵变大于 0 的反应肯定是自发的 B.焓变和熵变都小于 0 的反应肯定是自发的 C.焓变和熵变都大于 0 的反应肯定是自发的 D.熵变小于 0 而焓变大于 0 的反应肯定是自发的 答案:A 解析:A 项,ΔH<0,ΔS>0,ΔH-TΔS<0,反应能自发进行;B 项,ΔH<0,ΔS<0,反应能否自 发进行与温度有关;C 项,ΔH>0,ΔS>0,反应能否自发进行与温度有关;D 项,ΔH>0,ΔS<0,ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行。 3.下列对化学反应预测正确的是( )。 选项 化学方程式 已知条件 预测 A M(s) X(g)+Y(s) ΔH>0 它是非 自发反应 B W(s)+xG(g) 2Q(g) ΔH<0,反应能自发进 行 x 可能等 于 1、2、3 C 4X(g)+5Y(g) 4W(g)+6G(g) 反应能自发进行 ΔH 一 定小于 0 D 4M(s)+N(g)+2W(l) 4Q(s) 常温下,反应能自发 进行 ΔH>0
答案B 解析：根据△G=△H-T△S,M(s)一X(g十Y(S,固体分解生成气体，为熵增反应，即 △S>0。△H>0时，在高温下能自发进行，A项错误；W(s十xG(g)一2Q(g)△H<0,能 自发进行，若△S>0,任何温度下都能自发进行，若△S<0,在低温条件下能自发进行 所以，G的计量数不确定，x等于1、2或3时，都符合题意，B项正确；4X(g十5Y(g) 一4W(g十6G(g)是熵增反应，当△H>0时，在高温下能自发进行，C项错 误；4M(s十N(g十2W①)4Q(S)为熵减反应，常温下能自发进行，说明该反应一定是 放热反应，D项错误。 4.(双选)下列关于化学反应的方向的说法，正确的是( A.在一定条件下反应2A(g十B(g)一3C(s十D(g)能自发进行，说明该反应的△H<0 B.常温下反应2Na2SO3(s十O2(g,一2Na2SO4(s)能自发进行，则△H<0 C.反应2Mg(s+CO2(g)一C(s十2MgO(s)能自发进行，则该反应的△H0 D.反应2NaCl(s)一2Na(stCl2(g)的△H<0,△S>0 答案：AB 解析：△H-T△S<0的反应能自发进行。若反应的△S<0,反应能自发进行，则 △H<0,A、B项正确，C项错误；分解反应2NaCl(s)一2Na(s十Cl2(g)属于吸热反 应，△>0，D项错误。 5.二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，也是未来实现低 碳经济转型的重要环节。一些科学家利用太阳能加热反应器来“捕捉”空气中的 CO2(如图所示)。下列说法中正确的是( C0,含 C0,含 量高的→靈量低的 遥C0, 空 步骤一 空气 步骤二 利用太阳能将反应器 利用太阳能将反应器 加热到900℃，释放 加热到400C,Ca0与 高浓度C02,用于工 CO,反应生成CaCO, 业制备小苏打等产品 生石灰捕捉和封存二氧化碳的示意图 A.步骤一中将反应器加热到400℃，可提高CCO3的生成速率 B.步骤一中生成CaCO3的反应为吸热反应 C.步骤一与步骤二中的反应互为可逆反应 D.步骤二中反应的△S<O 答案：A 解析：CaO与CO2的反应为放热反应，B项错误，生成CaCO3的反应和CaCO3分解 900℃ 反应的反应条件不同，两者不互为可逆反应，C项错误；反应CCO3(s) CaO(srCO2(g)的△S>0,D项错误。 6.判断下列过程熵变的正负（填>”或<）
答案:B 解析:根据 ΔG=ΔH-TΔS,M(s) X(g)+Y(s),固体分解生成气体,为熵增反应,即 ΔS>0。ΔH>0 时,在高温下能自发进行,A 项错误;W(s)+xG(g) 2Q(g) ΔH<0,能 自发进行,若 ΔS>0,任何温度下都能自发进行,若 ΔS<0,在低温条件下能自发进行, 所以,G 的计量数不确定,x 等于 1、2 或 3 时,都符合题意,B 项正确;4X(g)+5Y(g) 4W(g)+6G(g)是熵增反应,当 ΔH>0 时,在高温下能自发进行,C 项错 误;4M(s)+N(g)+2W(l) 4Q(s)为熵减反应,常温下能自发进行,说明该反应一定是 放热反应,D 项错误。 4.(双选)下列关于化学反应的方向的说法,正确的是( )。 A.在一定条件下反应 2A(g)+B(g) 3C(s)+D(g)能自发进行,说明该反应的 ΔH<0 B.常温下反应 2Na2SO3(s)+O2(g) 2Na2SO4(s)能自发进行,则 ΔH<0 C.反应 2Mg(s)+CO2(g) C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的 ΔH>0 D.反应 2NaCl(s) 2Na(s)+Cl2(g)的 ΔH<0,ΔS>0 答案:AB 解析:ΔH-TΔS<0 的反应能自发进行。若反应的 ΔS<0,反应能自发进行,则 ΔH<0,A、B 项正确,C 项错误;分解反应 2NaCl(s) 2Na(s)+Cl2(g)属于吸热反 应,ΔH>0,D 项错误。 5.二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一,也是未来实现低 碳经济转型的重要环节。一些科学家利用太阳能加热反应器来“捕捉”空气中的 CO2(如图所示)。下列说法中正确的是( )。 生石灰捕捉和封存二氧化碳的示意图 A.步骤一中将反应器加热到 400 ℃,可提高 CaCO3 的生成速率 B.步骤一中生成 CaCO3 的反应为吸热反应 C.步骤一与步骤二中的反应互为可逆反应 D.步骤二中反应的 ΔS<0 答案:A 解析:CaO 与 CO2 的反应为放热反应,B 项错误;生成 CaCO3的反应和 CaCO3分解 反应的反应条件不同,两者不互为可逆反应,C 项错误;反应 CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)的 ΔS>0,D 项错误。 6.判断下列过程熵变的正负(填“>”或“<”):