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第一节 化学反应的方向
1．下列关于自发反应的叙述中，正确的是（　　）
A．自发反应的逆过程在相同条件下也必定是自发的
B．铁在潮湿的空气中生锈属于自发反应
C．自发过程必然是自发反应
D．自发反应与外界条件无关
【答案】B
【解析】如果某反应在一定条件下能够自发进行，则在相同条件下，其逆过程应是非自发的，A项错误；铁在潮湿的空气中因发生电化学腐蚀而生锈，该过程属于自发反应，B项正确；自发过程不一定属于化学反应，显然不一定是自发反应，C项错误；只有确定条件下的反应才能称为自发反应或非自发反应，D项错误。
2．下列说法中正确的是（ ）
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．自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C．自发反应在恰当条件下才能实现
D．自发反应在任何条件下都能实现
【答案】C
【详解】A．有些吸热反应也能自发，例如Ba（OH）2·8H2O和NH4Cl的反应，A错误；
B．自发反应不一定是熵增，例如，B错误；
C．△G＝△H－T△S，自发反应需要恰当的条件才能发生，C正确；D错误；
故选C。
3．下列说法不正确的是（　　）
A．焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，放热反应具有自发进行的倾向
B．在同一条件下物质有不同的熵值，其体系的无序程度越大，熵值越大
C．自发反应是指不需要条件就能发生的反应
D．一个反应能否自发进行与焓变和熵变的共同影响有关
【答案】C
【解析】△H－T△S＜0反应能自发进行，一个反应能否自发进行与焓变和熵变的共同影响有关，焓变是一个与反应能否自发进行一个有关的因素，放热反应具有自发进行的倾向，但不一定自发，A、D正确；根据熵增原理，体系的无序程度越大，熵值越大，B正确；自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生，C错误。
4．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因素
【答案】C
【解析】多数能自发进行的反应都是放热反应，但不是所有自发进行的反应都是放热反应，如氯化铵晶体与氢氧化钡晶体的反应是自发进行的吸热反应，所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是唯一因素，C正确。
5．下列关于化学反应的焓变的叙述中，正确的是（　　）
A．化学反应的焓变与反应的方向性无关
B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向
C．焓变为正的反应都是吸热反应
D．焓变为正的反应都能自发进行
【答案】C
【解析】焓变与反应的方向性有关，A项错误；化学反应的焓变不能直接决定化学反应的方向，B项错误；焓变为正的反应，体系内能增大，为吸热反应，C项正确；焓变不是直接判断反应能否自发进行的唯一依据，要结合熵变进行判断，D项错误。
6．下列关于化学反应的叙述正确的是（ ）
A．△H＞0的化学反应一定不能自发进行
B．反应的熵（体系混乱度）增大（即△S＞0）
C．非自发反应在任何条件下都不能发生
D．熵增加且放热的反应一定是自发反应
【答案】D
【详解】A． 反应是否自发进行由△G＝△H-T△S决定，△G＜0的反应能自发进行，△H＞0，△S＞0的反应在高温条件下能自发进行，如碳酸氢铵的分解反应，故A错误；
B． 反应物为气体，生成物为液体，该反应是熵减少的反应，故B错误；
C． 非自发反应在改变温度的条件下使△G＜0，则反应就能自发进行，故C错误；
D． 熵增加且放热的反应，△S＞0，△H＜0，△G＝△H-T△S始终小于0，反应一定是自发反应，故D正确；
故选D。
7．在下面的自发过程中，你认为其中能用熵判据解释的是（ ）
A．水由高处流向低处 B．2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l） △H＝－483.6 kJ/mol
C．墨水滴在水中会扩散到整个水体 D．－10℃的液态水自动结冰成为固态
【答案】C
【详解】熵表示物质的混乱度，在相同条件下，同一种物质在气态时熵值最大，液态其次，固态时熵值最小，所以选项C可以用熵判据解释。而选项A、B、D都应该用焓变来解释，即都是能量减少的过程，所以答案选C。
8．下列过程的方向能用焓判据判断的是（ ）
A．湿的衣服经过晾晒变干 B．硝酸铵溶于水
C．水蒸气凝结成水 D．CaCO3（s）＝ CaO（s）＋ CO2（g）△H＞0
【答案】C
【详解】A．湿的衣服经过晾晒变干，是吸热过程，自发进行是因为△S＞0，能用熵判据判断，不能用焓判据判断，故不选A；
B．硝酸铵溶于水吸热，自发进行是因为△S＞0，能用熵判据判断，不能用焓判据判断，故不选B；
C．水蒸气凝结成水放热，能用焓判据判断，故选C；
D．CaCO3（s）＝ CaO（s）＋ CO2（g）△H＞0，反应自发进行的原因是△S＞0，能用熵判据判断，不能用焓判据判断，故不选D；
选C。
9．某反应2AB（g） C（g）＋3D（g）在高温下能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，则该反应的△H、△S应为（　　）
A．△H＜0，△S＞0 B．△H＜0，△S＜0
C．△H＞0，△S＞0 D．△H＞0，△S＜0
【答案】C
【解析】由反应方程式可知△S＞0，B、D错误；当△H－T△S＜0时，反应能自发进行，当△H＜0，△S＞0时，反应在任何温度下都能自发进行，A错误；△H＞0，△S＞0，反应在高温下能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，C正确。
10．已知△G＝△H－T△S，当△G＜0时，反应能自发进行，当△G＞0时，反应不能自发进行。下列说法中正确的是（　　）
A．非自发反应在任何条件下都不能发生
B．熵增加且放热的反应一定是自发反应
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，而吸热反应都是不能自发进行的反应
【答案】B
【解析】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不能自发进行，在高温下就可以自发进行，A错误；熵增加且放热的反应，△S＞0、△H＜0，则△G＝△H－T△S＜0，反应一定能自发进行，B正确；反应能否自发进行，由熵变、焓变和反应温度共同决定，所以熵增加、熵减小或熵不变的反应都可能自发进行，同理放热反应或吸热反应都可能自发进行，C、D错误。
11．反应CH3OH（l）＋NH3（g）＝ CH3NH2（g）＋H2O（g）在某温度时才能自发正向进行，若该反应的△H＝＋17 kJ·mol－1，|△H－T△S|＝17 kJ·mol－1，则下列关系中正确的是（　　）
A．△S＞0，△H－T△S＜0 B．△S＜0，△H－T△S＞0
C．△S＞0，△H－T△S＞0 D．△S＜0，△H－T△S＜0
【答案】A
【解析】△H＝＋17 kJ·mol－1＞0，△S＞0，在某温度时能自发正向进行，|△H－T△S|＝17 kJ·mol－1，只有△H－T△S＝－17 kJ·mol－1＜0。
12．现有反应：2SO3（g） 2SO2（g）＋O2（g）　△H＞0，下列有关说法不正确的是（　　）
A．△H＞0的化学反应可能能正向自发进行
B．该反应熵增大（即△S＞0）
C．该反应在任何条件下一定能正向自发进行
D．自发过程不一定使体系的熵增大
【答案】C
【解析】△H＞0、△S＞0的化学反应高温时能正向自发进行，A、B项正确；该反应只有在高温条件下才能正向自发进行，C项错误；自发过程也有使体系的熵减小的，D项正确。
13．下列说法正确的是（　　）
A．在温度、压强一定的条件下，焓变和熵变共同决定一个化学反应的方向
B．温度、压强一定时，熵增加的反应一定能自发进行
C．反应熵变是决定反应能否自发进行的唯一因素
D．固体的溶解过程与熵变有关
【答案】AD
【解析】△H－T△S＜0时反应能自发进行，所以在一定温度和压强下，焓变和熵变共同决定化学反应的方向，A项正确，B、C项错误；固体的溶解过程体系的混乱度增大，是熵增过程，D项正确。
14．下列内容所对应的结论正确的是（　　）
选项 内容 结论
A H2O（g）变成H2O（l） 该过程的△S＞0
B 常温下，硝酸铵固体溶于水可自发进行 该过程的△S＞0
C 一个反应的△H＞0，△S＞0 反应一定不能自发进行
D H2（g）＋F2（g）＝2HF（g）的△H＝－271 kJ·mol－1，△S＝＋8 J·mol－1·K－1 反应在任意温度下都能自发进行
【答案】BD
【解析】物质由气态变为液态，体系混乱度减小，即△S＜0，A项不符合题意；硝酸铵固体溶于水是吸热过程，可自发进行，说明△S＞0，B项符合题意；△H＞0，△S＞0，根据复合判据可知，高温时△H－T△S＜0，即高温条件下，反应能自发进行，C项不符合题意；由△H＜0，△S＞0知，△H－T△S＜0，故该反应在任意温度下都能自发进行，D项符合题意。
15．下列有关说法不正确的是（　　）
A．C3H6（g）＋NH3（g）＋O2（g）＝C3H3N（g）＋3H2O（g）　△H＝－515 kJ·mol－1和C3H6（g）＋O2（g）＝C3H4O（g）＋H2O（g）　△H＝ －353 kJ·mol－1两个反应在热力学上趋势均很大
B．Na与H2O的反应是熵增加的放热反应，该反应能正向自发进行
C．CaCO3（s）＝CaO（s）＋CO2（g）在室温下不能正向自发进行，说明该反应的△H＜0
D．2NO（g）＋2CO（g）＝N2（g）＋2CO2（g）在室温下能正向自发进行，则该反应的△H＞0
【答案】CD
16．已知在不同温度下，甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应：①CH4（g）＝C（s）＋2H2（g），②2CH4（g）＝C2H2（g）＋3H2（g）。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，查阅了一些资料，得到如下热力学数据：
反应①的△H（298 K）＝＋74.848 kJ/mol，△S（298 K）＝＋80.674 J/（mol·K）
反应②的△H（298 K）＝＋376.426 kJ/mol，△S（298 K）＝＋220.211 J/（mol·K）
已知上述反应的焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学回答下列问题：
（1）反应①在 （填“高温”或“低温”）下能自发进行。
（2）反应①能否自发进行是由 （填“焓变”或“熵变”）决定的。
（3）制取炭黑的允许温度范围： 。
（4）为了提高甲烷的炭化程度，下列温度最合适的是 （填标号）。
A．905.2 K B．927 K
C．1 273 K D．2 000 K
【答案】（1）高温　（2）熵变　（3）927．8 K～1 709．4 K （4）C
【解析】（1）由于用天然气制取炭黑的反应是吸热的熵增反应，只有在高温下才会有△H－T△S＜0，所以反应①在高温下能自发进行。（2）因为反应①吸热，△H＞0不利于反应的自发进行；而熵增有利于反应的自发进行，所以反应①能否自发进行由熵变决定。（3）天然气裂解为炭黑时，△H－T△S＝74．848 kJ·mol－1－80.674×10－3 kJ/（mol·K）×T＜0，得T＞927.8 K，即天然气裂解为炭黑的最低温度为927.8 K。天然气裂解为乙炔时，△H－T△S＝376.426 kJ·mol－1－220.211×10－3 kJ/（mol·K）×T＜0，得T＞1 709.4 K，即温度高于1 709.4 K时，天然气会自发裂解为乙炔和氢气。所以要制取炭黑，温度需控制在927．8 K～1 709.4 K之间。
17．回答下列问题：
（1）汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO（g）＝2C（s）＋O2（g）。已知该反应的△H＞0，简述该设想能否实现的依据： 。
（2）下列反应中，在高温下不能正向自发进行的是 （填字母）。
a．CO（g）＝ C（s）＋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1.01×105 Pa时，反应：2N2O5（g）＝ 4NO2（g）＋O2（g）　△H＝＋56.76 kJ·mol－1能正向自发进行的原因是 。
（4）将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气，化学方程式为C（s）＋H2O（g）＝ H2（g）＋CO（g）　△H＝＋131.3 kJ·mol－1　△S＝133.7 J·mol－1·k－1。该反应在低温下能否自发进行？ （填“能”或“不能”）。
【答案】（1）该反应是△H＞0、△S＜0的反应，任何温度下均不能正向自发进行　（2）a　（3）该反应是熵增反应，且常温下熵变△S对反应的方向起决定作用　（4）不能
【解析】（1）该反应△H＞0、△S＜0，根据△H－T△S＞0，故不能实现该反应。（2）a、b、c、d的△H＞0，b、c、d的△S＞0，△H－T△S＜0时，反应才能
正向自发进行，所以在高温下反应才能正向自发进行。a项△S＜0，△H－T△S＞0，所以在高温下该反应不能正向自发进行。（3）该反应能正向自发进行，说明△H－T△S＜0，而该反应的△H＞0、△S＞0，故△S对反应方向起决定作用。（4）根据△H－T△S＜0为自发反应知，现△H＝＋131．3 kJ·mol－1，△S＝133．7 J·mol－1·K－1　△H－T△S＜0，解得在T＞≈982．0 K时该反应能自发进行，由此可知该反应在低温下不能自发进行。
18．向锥形瓶中加入约20 g NH4Cl晶体，在一小木块上洒少量水，将锥形瓶放在木块上，再向其中加入约40 g Ba（OH）2·8H2O，如图所示。用玻璃棒将固体充分混合均匀，静置。
回答下列各问题：
（1）拿起木块时发现 ，证明该反应的△H （填“＞”或“＜”）0。
（2）写出反应的化学方程式： ，该反应中有 生成，可证明△S （填“＞”或“＜”）0。
（3）下列变化过程与该实验中的焓变和熵变相同的是 （填字母）。
A．NH4NO3溶于水 B．CaCO3的分解反应
C．NaOH 溶于水 D．甲烷的燃烧
【答案】（1）锥形瓶“粘”在木块上　＞
（2）2NH4Cl＋Ba（OH）2·8H2O＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O　气体　＞　（3）AB
【解析】（3）该实验中反应方程式的特点为△H＞0，△S＞0，因此A、B符合，C、D项中反应的△H＜0。
1．下列说法中正确的是（　　）
A．能自发进行的反应一定能迅速发生
B．非自发进行的反应一定不可能发生
C．能自发进行的反应实际可能没有发生
D．常温下发生反应2H2O 2H2↑＋O2↑，说明常温下水的分解反应是自发反应
【答案】C
【解析】反应的自发性和反应进行的快慢没有必然联系，能自发进行的反应不一定能迅速发生，A错误；非自发进行的反应在一定条件下也可以发生，如水分解生成H2和O2不是自发过程，但是在通电的条件下，该反应可以发生，B错误；反应的自发性是反应能否进行的可能性推断，并不是实际一定能发生，即能自发进行的反应实际可能没有发生，C正确；常温下水的分解反应不能自发进行，2H2O2H2↑＋O2↑在常温下能发生是因为外界输入了能量，而自发性是没有外界干扰时体现的性质，D错误。
2．图甲所示的a、b两容器中分别充满两种互不反应的气体。若将中间活塞打开（如图乙所示），两种气体分子都逐渐扩散到两个容器中。此过程为不伴随能量变化的自发过程。下列说法不正确的是（　　）
A．此过程是由混乱程度小向混乱程度大的方向变化的过程，即熵增大的过程
B．此过程为自发过程，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．此过程的逆过程也是自发进行的
【答案】D
【解析】由“两种气体分子都逐渐扩散到两个容器中”可知，此过程为混乱度增大，由有序到无序的过程，属于熵增大的过程，A、C项正确；由“此过程为不伴随能量变化的自发过程”可知，此过程中没有热量的吸收或放出，B项正确；此过程是自发进行的，则它的逆过程是非自发的，D项错误。
3．下列反应常温时能自发进行，既能用焓判据又能用熵判据解释的是（ ）
A．HCl＋NH3＝NH4Cl B．Ba（OH）2 8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
C．2KClO3＝2KCl＋3O2↑ D．2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑
【答案】D
【分析】放热反应使体系能量降低，有利于反应的自发，熵增反应使体系混乱度增大，有利于反应自发，根据反应自发的焓判据和熵判据进行分析。
【详解】A．HCl与NH3的反应是放热熵减反应，常温下能自发，适用焓判据，熵判断为非自发反应，不适用熵判据，A不符合题意；
B．Ba（OH）2 8H2O与NH4Cl反应是吸热熵增反应，常温下能自发，适用熵判据，焓判断为非自发反应，不适用焓判据，B不符合题意；
C．KClO3分解得KCl和O2是吸热熵增反应，常温下不能自发，且焓判断为非自发反应，不适用焓判据，C不符合题意；
D．Na2O2与H2O的反应是放热熵增反应，焓判断和熵判断都为自发反应，则既能用焓判据又能用熵判据解释，D符合题意；
故答案选D。
4．下列现象或推论能用焓判据解释或判断的是（　　）
A．水总是自发地由高处往低处流
B．吸热反应不能自发进行
C．有序排列的火柴散落时成为无序排列
D．多次洗牌以后，扑克牌毫无规律地混乱排列的概率大
【答案】A
【解析】水在高处时能量高，自发向低处流，能量降低，可以用焓判据（也称能量判据）判断，A项正确；吸热反应能否自发进行需要结合熵判据来判断，B项错误；C、D项符合熵增原理，不能用焓判据解释，错误。
5．下列判断正确的是（ ）
A．，该反应在常温下能自发反应，是因为该反应的焓效应大于熵效应
B．CaCO3（s）＝ CaO（s）＋ CO2（g），该反应常温下不能自发反应，说明该反应
C．在外界条件不变的情况下，使用催化剂，可改变反应进行的方向
D．集中资金研究反应发生的条件，可以解决化石燃料不完全燃烧产生的环境问题
【答案】A
【详解】A．该反应为熵减反应，即△S＜0，该反应常温下能自发进行，推出△H＜0，即该反应的焓效应大于熵效应，A正确；
B．根据△G＝△H－T△S，常温下不能自发进行，△G＞0，该反应为熵增反应，推出△H＞0，B错误；
C．催化剂只能改变反应速率，不能改变反应进行的方向，C错误；
D．该反应为吸热反应，需提供能量，该反应为熵减反应，△G＞0，不能自发进行，因此不能利用该吸热反应解决化石燃料不完全燃烧产生的环境问题，D正确；
故选A。
6．下列对于化学反应方向说法不正确的是（ ）
A．自发进行的化学反应的方向，应由焓判据和熵判据的复合判据来判断
B．知道了某过程有自发性之后，就能确定该过程是否一定会发生
C．某些非自发的反应能通过改变条件使其成为自发反应
D．一定温度下，反应的△H＞0，△S＞0
【答案】B
【详解】A．根据△G＝△H-T△S，自发进行的化学反应的方向，应由焓判据和熵判据的复合判据来判断，A正确；
B．某过程有自发性是在一定条件下，如低温自发、高温自发，但不可确定该过程是否一定会发生，B错误；
C．一定条件下某些非自发的反应可以通过改变温度等条件使其成为自发反应，C正确；
D．反应是熔融氯化钠的电解，是吸热反应，，而反应后气体分子数增多，是熵增加的过程，，D正确；
故选B。
7．下列反应属于非自发反应的是（ ）
A．钠与水反应 B．氢气在氧气中燃烧生成水
C．水分解变成氢气和氧气 D．氨气和氯化氢相遇变成氯化铵
【答案】C
【详解】A．钠与水在常温下能够发生反应，A错误；
B．虽然需要点燃或加热，但反应一旦发生，就能自发地进行下去，B错误；
C．水分解变成氢气和氧气需要持续不断的通电，所以水分解变成氢气和氧气是非自发的反应，C正确；
D．氨气与氯化氢相遇变成氯化铵，在常温条件下能够发生，D错误；
故选C。
8．下列说法正确的是（ ）
A．自发反应是指不需要条件就能发生的反应
B．非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程
C．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向
D．常温下，反应C（s）＋CO2（g） 2CO（g）不能自发进行，则该反应的△H＞0
【答案】D
【详解】A．自发反应是指在一定温度和压强下，不需要外界帮助即可发生的化学反应，故A错误；
B．非自发过程在一定条件下可能变为自发过程，如碳酸钙受热分解的反应是熵增的吸热反应，常温下为非自发反应，而在高温下可自发进行，故B错误；
C．使用催化剂只能降低反应的活化能，加快反应速率，但不能改变化学反应进行的方向，故C错误；
D．碳与二氧化碳生成一氧化碳的反应是熵增的反应，由常温下该反应不能自发进行可知，反应△H—T△S＞0，则该反应的焓变△H＞0，故D正确；
故选D。
9．下列有关化学反应方向及判据的说法中不正确的是（ ）
A．自发反应就是能较快进行的反应，非自发反应就是无法进行的反应
B．自发反应的方向与焓变和熵变有关，但焓变和熵变都不能单独作为判断反应自发进行方向的依据
C．1mol H2O在不同状态时的熵值：
D．反应CaCO3（s）＝ CaO（s）＋ CO2（g）△H＞0，能否自发进行与温度有关
【答案】A
【详解】A．反应的自发性仅仅是指反应进行的倾向，与反应快慢无关，即自发反应不一定能较快进行的反应，非自发反应改变条件后也可能进行的反应，A错误；
B．根据自由能变可以准确地判断反应的自发性，故自发反应的方向与焓变和熵变有关，但焓变和熵变都不能单独作为判断反应自发进行方向的依据，B正确；
C．熵是衡量物体混乱程度的物理量，物体混乱度越大其熵值越大，气态的混乱度大于液体大于固体，故1mol H2O在不同状态时的熵值：，C正确；
D．已知反应CaCO3（s）＝ CaO（s）＋ CO2（g）△H＞0，△S>0，根据自由能变可知，该反应能否自发进行与温度有关，D正确；
故答案为：A。
10．对于化学反应能否自发进行，下列说法错误的是（　　）
A．若△H＜0，△S＞0，则任何温度下反应都能自发进行
B．若△H＞0，△S＜0，则任何温度下反应都不能自发进行
C．若△H＞0，△S＞0，则低温时反应可自发进行
D．若△H＜0，△S＜0，则低温时反应可自发进行
【答案】C
【解析】若△H＜0，△S＞0，则△H－T△S＜0，任何温度下反应都能自发进行，A项正确；若△H＞0，△S＜0，则△H－T△S＞0，任何温度下反应都不能自发进行，B项正确；若△H＞0，△S＞0，则高温时，△H－T△S＜0，即高温时反应可自发进行，C项错误；若△H＜0，△S＜0，则低温时，△H－T△S＜0，即低温时反应可自发进行，D项正确。
11．下列说法正确的是（　　）
A．反应2Mg（s）＋CO2（g）＝ C（s）＋2MgO（s）能正向自发进行，则该反应的△H＜0
B．△H＜0、△S＜0的反应在高温条件下能正向自发进行
C．反应CaCO3（s）＝ CaO（s）＋CO2（g）的△S＜0
D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
【答案】A
【解析】反应物中有气体，反应产物中没有气体，则△S＜0，若要使反应正向自发进行，△H－T△S＜0，则△H必须小于0，A项正确；根据△H－T△S＜0时，反应能正向自发进行，则△H＜0，△S＜0的反应在高温条件下不能正向自发进行，B项错误；反应物中无气体，反应产物中有气体，则△S＞0，C项错误；同一物质不同状态的熵值：气体＞液体＞固体，D项错误。
12．已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增加的反应。一定条件下，下列反应不能正向自发进行的是（　　）
A．2O3（g）＝3O2（g）　△H＜0
B．2CO（g）＝2C（s）＋O2（g）　△H＞0
C．N2（g）＋3H2（g）??2NH3（g）　△H＜0
D．CaCO3（s）＝CaO（s）＋CO2（g）　△H＞0
【答案】B
【解析】A项，反应是一个△H＜0、△S＞0的反应，一定能正向自发进行；B项，反应是一个△H＞0、△S＜0的反应，一定不能正向自发进行；C项，反应是一个△H＜0、△S＜0的反应，D项，反应是一个△H＞0、△S＞0的反应，两反应一定条件下可以正向自发进行。
13．判断下列描述的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）△H＜0的反应一定能自发进行。（　　）
（2）△H＞0的反应一定不能自发进行。（　　）
（3）常温下，Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应可自发进行。（　　）
（4）常温下，反应2Al（s）＋6HCl（aq）＝2AlCl3（aq）＋3H2（g）可自发进行。（　　）
（5）反应的焓变是影响反应能否自发进行的一个因素。（　　）
【答案】（1）×　（2）×　（3）√　（4）√　（5）√
14．在化学反应A（g）＋B（g） 2C（g）＋D（g） △H＝Q kJ·mol－1过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
（1）Q 0（填“＞”“＜”或“＝”）；
（2）熵变△S 0（填“＞”“＜”或“＝”）；
（3）该反应 正向自发进行（填“能”或“不能”）。
【答案】　（1）＜　（2）＞　（3）能
【解析】　根据图像可知，该反应是放热反应，故Q＜0。根据反应特点可知，该反应是熵增加的反应，△S＞0，则△H－T△S＜0，据此可知该反应能正向自发进行。
15．完成下列填空。
（1）用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2（g）＝2CO（g）＋O2（g），该反应的△H （填“＞”“＜”或“＝”）0，△S （填“＞”“＜”或“＝”）0，在低温下，该反应 （填“能”或“不能”）自发进行。
（2）超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2的方法，化学方程式为2NO＋2CO??2CO2＋N2。反应在常温下能够自发进行，则反应的△H （填“＞”“＜”或“＝”）0。
（3）已知在100 kPa、298 K时石灰石分解反应CaCO3（s）＝CaO（s）＋CO2（g）的△H＞0、△S＞0，则：
①该反应常温下 （填“能”或“不能”）自发进行。
②据本题反应数据分析，温度 （填“能”或“不能”）成为反应方向的决定因素。
（4）已知CaSO4（s）＋CO（g）??CaO（s）＋SO2（g）＋CO2（g）　△H＝＋218 kJ·mol－1，该反应能够自发进行的反应条件是 。
（5）某吸热反应能自发进行，则该反应的△S （填“＞”或“＜”）0。
【答案】（1）＞　＞　不能　（2）＜　（3）①不能　②能　（4）高温　（5）＞
【解析】（1）该反应为吸热反应，化学反应后气体的化学计量数之和增加，所以△H＞0，△S＞0，故△G＝△H－T△S＜0，低温下反应不能自发进行。（2）因为△S＜0，且△G＝△H－T△S＜0，故△H＜0。（3）①常温下石灰石不分解。②该反应的△H＞0，△S＞0，属于熵增加的吸热反应，故在高温下该反应能够自发进行。（4）自发反应的条件是△H－T△S＜0，即△H＜T△S，△H＝＋218 kJ·mol－1，△S＞0，故T＞，即T值较大，该反应应在高温下进行。（5）吸热反应能自发进行，即△H＞0，△H－T△S＜0，又知T＞0，故△S＞0。第一节 化学反应的方向
1．下列关于自发反应的叙述中，正确的是（　　）
A．自发反应的逆过程在相同条件下也必定是自发的
B．铁在潮湿的空气中生锈属于自发反应
C．自发过程必然是自发反应
D．自发反应与外界条件无关
2．下列说法中正确的是（ ）
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．自发反应一定是熵增大的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C．自发反应在恰当条件下才能实现
D．自发反应在任何条件下都能实现
3．下列说法不正确的是（　　）
A．焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，放热反应具有自发进行的倾向
B．在同一条件下物质有不同的熵值，其体系的无序程度越大，熵值越大
C．自发反应是指不需要条件就能发生的反应
D．一个反应能否自发进行与焓变和熵变的共同影响有关
4．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因素
5．下列关于化学反应的焓变的叙述中，正确的是（　　）
A．化学反应的焓变与反应的方向性无关
B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向
C．焓变为正的反应都是吸热反应
D．焓变为正的反应都能自发进行
6．下列关于化学反应的叙述正确的是（ ）
A．△H＞0的化学反应一定不能自发进行
B．反应的熵（体系混乱度）增大（即△S＞0）
C．非自发反应在任何条件下都不能发生
D．熵增加且放热的反应一定是自发反应
7．在下面的自发过程中，你认为其中能用熵判据解释的是（ ）
A．水由高处流向低处 B．2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l） △H＝－483.6 kJ/mol
C．墨水滴在水中会扩散到整个水体 D．－10℃的液态水自动结冰成为固态
8．下列过程的方向能用焓判据判断的是（ ）
A．湿的衣服经过晾晒变干 B．硝酸铵溶于水
C．水蒸气凝结成水 D．CaCO3（s）＝ CaO（s）＋ CO2（g）△H＞0
9．某反应2AB（g） C（g）＋3D（g）在高温下能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，则该反应的△H、△S应为（　　）
A．△H＜0，△S＞0 B．△H＜0，△S＜0
C．△H＞0，△S＞0 D．△H＞0，△S＜0
10．已知△G＝△H－T△S，当△G＜0时，反应能自发进行，当△G＞0时，反应不能自发进行。下列说法中正确的是（　　）
A．非自发反应在任何条件下都不能发生
B．熵增加且放热的反应一定是自发反应
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，而吸热反应都是不能自发进行的反应
11．反应CH3OH（l）＋NH3（g）＝ CH3NH2（g）＋H2O（g）在某温度时才能自发正向进行，若该反应的△H＝＋17 kJ·mol－1，|△H－T△S|＝17 kJ·mol－1，则下列关系中正确的是（　　）
A．△S＞0，△H－T△S＜0 B．△S＜0，△H－T△S＞0
C．△S＞0，△H－T△S＞0 D．△S＜0，△H－T△S＜0
12．现有反应：2SO3（g） 2SO2（g）＋O2（g）　△H＞0，下列有关说法不正确的是（　　）
A．△H＞0的化学反应可能能正向自发进行
B．该反应熵增大（即△S＞0）
C．该反应在任何条件下一定能正向自发进行
D．自发过程不一定使体系的熵增大
13．下列说法正确的是（　　）
A．在温度、压强一定的条件下，焓变和熵变共同决定一个化学反应的方向
B．温度、压强一定时，熵增加的反应一定能自发进行
C．反应熵变是决定反应能否自发进行的唯一因素
D．固体的溶解过程与熵变有关
14．下列内容所对应的结论正确的是（　　）
选项 内容 结论
A H2O（g）变成H2O（l） 该过程的△S＞0
B 常温下，硝酸铵固体溶于水可自发进行 该过程的△S＞0
C 一个反应的△H＞0，△S＞0 反应一定不能自发进行
D H2（g）＋F2（g）＝2HF（g）的△H＝－271 kJ·mol－1，△S＝＋8 J·mol－1·K－1 反应在任意温度下都能自发进行
15．下列有关说法不正确的是（　　）
A．C3H6（g）＋NH3（g）＋O2（g）＝C3H3N（g）＋3H2O（g）　△H＝－515 kJ·mol－1和C3H6（g）＋O2（g）＝C3H4O（g）＋H2O（g）　△H＝ －353 kJ·mol－1两个反应在热力学上趋势均很大
B．Na与H2O的反应是熵增加的放热反应，该反应能正向自发进行
C．CaCO3（s）＝CaO（s）＋CO2（g）在室温下不能正向自发进行，说明该反应的△H＜0
D．2NO（g）＋2CO（g）＝N2（g）＋2CO2（g）在室温下能正向自发进行，则该反应的△H＞0
16．已知在不同温度下，甲烷隔绝空气有可能发生如下两个裂解反应：①CH4（g）＝C（s）＋2H2（g），②2CH4（g）＝C2H2（g）＋3H2（g）。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度，查阅了一些资料，得到如下热力学数据：
反应①的△H（298 K）＝＋74.848 kJ/mol，△S（298 K）＝＋80.674 J/（mol·K）
反应②的△H（298 K）＝＋376.426 kJ/mol，△S（298 K）＝＋220.211 J/（mol·K）
已知上述反应的焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学回答下列问题：
（1）反应①在 （填“高温”或“低温”）下能自发进行。
（2）反应①能否自发进行是由 （填“焓变”或“熵变”）决定的。
（3）制取炭黑的允许温度范围： 。
（4）为了提高甲烷的炭化程度，下列温度最合适的是 （填标号）。
A．905.2 K B．927 K
C．1 273 K D．2 000 K
17．回答下列问题：
（1）汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO（g）＝2C（s）＋O2（g）。已知该反应的△H＞0，简述该设想能否实现的依据： 。
（2）下列反应中，在高温下不能正向自发进行的是 （填字母）。
a．CO（g）＝ C（s）＋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1.01×105 Pa时，反应：2N2O5（g）＝ 4NO2（g）＋O2（g）　△H＝＋56.76 kJ·mol－1能正向自发进行的原因是 。
（4）将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气，化学方程式为C（s）＋H2O（g）＝ H2（g）＋CO（g）　△H＝＋131.3 kJ·mol－1　△S＝133.7 J·mol－1·k－1。该反应在低温下能否自发进行？ （填“能”或“不能”）。
18．向锥形瓶中加入约20 g NH4Cl晶体，在一小木块上洒少量水，将锥形瓶放在木块上，再向其中加入约40 g Ba（OH）2·8H2O，如图所示。用玻璃棒将固体充分混合均匀，静置。
回答下列各问题：
（1）拿起木块时发现 ，证明该反应的△H （填“＞”或“＜”）0。
（2）写出反应的化学方程式： ，该反应中有 生成，可证明△S （填“＞”或“＜”）0。
（3）下列变化过程与该实验中的焓变和熵变相同的是 （填字母）。
A．NH4NO3溶于水 B．CaCO3的分解反应
C．NaOH 溶于水 D．甲烷的燃烧
1．下列说法中正确的是（　　）
A．能自发进行的反应一定能迅速发生
B．非自发进行的反应一定不可能发生
C．能自发进行的反应实际可能没有发生
D．常温下发生反应2H2O 2H2↑＋O2↑，说明常温下水的分解反应是自发反应
2．图甲所示的a、b两容器中分别充满两种互不反应的气体。若将中间活塞打开（如图乙所示），两种气体分子都逐渐扩散到两个容器中。此过程为不伴随能量变化的自发过程。下列说法不正确的是（　　）
A．此过程是由混乱程度小向混乱程度大的方向变化的过程，即熵增大的过程
B．此过程为自发过程，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．此过程的逆过程也是自发进行的
3．下列反应常温时能自发进行，既能用焓判据又能用熵判据解释的是（ ）
A．HCl＋NH3＝NH4Cl B．Ba（OH）2 8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
C．2KClO3＝2KCl＋3O2↑ D．2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑
4．下列现象或推论能用焓判据解释或判断的是（　　）
A．水总是自发地由高处往低处流
B．吸热反应不能自发进行
C．有序排列的火柴散落时成为无序排列
D．多次洗牌以后，扑克牌毫无规律地混乱排列的概率大
5．下列判断正确的是（ ）
A．，该反应在常温下能自发反应，是因为该反应的焓效应大于熵效应
B．CaCO3（s）＝ CaO（s）＋ CO2（g），该反应常温下不能自发反应，说明该反应
C．在外界条件不变的情况下，使用催化剂，可改变反应进行的方向
D．集中资金研究反应发生的条件，可以解决化石燃料不完全燃烧产生的环境问题
6．下列对于化学反应方向说法不正确的是（ ）
A．自发进行的化学反应的方向，应由焓判据和熵判据的复合判据来判断
B．知道了某过程有自发性之后，就能确定该过程是否一定会发生
C．某些非自发的反应能通过改变条件使其成为自发反应
D．一定温度下，反应的△H＞0，△S＞0
7．下列反应属于非自发反应的是（ ）
A．钠与水反应 B．氢气在氧气中燃烧生成水
C．水分解变成氢气和氧气 D．氨气和氯化氢相遇变成氯化铵
8．下列说法正确的是（ ）
A．自发反应是指不需要条件就能发生的反应
B．非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程
C．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应进行的方向
D．常温下，反应C（s）＋CO2（g） 2CO（g）不能自发进行，则该反应的△H＞0
9．下列有关化学反应方向及判据的说法中不正确的是（ ）
A．自发反应就是能较快进行的反应，非自发反应就是无法进行的反应
B．自发反应的方向与焓变和熵变有关，但焓变和熵变都不能单独作为判断反应自发进行方向的依据
C．1mol H2O在不同状态时的熵值：
D．反应CaCO3（s）＝ CaO（s）＋ CO2（g）△H＞0，能否自发进行与温度有关
10．对于化学反应能否自发进行，下列说法错误的是（　　）
A．若△H＜0，△S＞0，则任何温度下反应都能自发进行
B．若△H＞0，△S＜0，则任何温度下反应都不能自发进行
C．若△H＞0，△S＞0，则低温时反应可自发进行
D．若△H＜0，△S＜0，则低温时反应可自发进行
11．下列说法正确的是（　　）
A．反应2Mg（s）＋CO2（g）＝ C（s）＋2MgO（s）能正向自发进行，则该反应的△H＜0
B．△H＜0、△S＜0的反应在高温条件下能正向自发进行
C．反应CaCO3（s）＝ CaO（s）＋CO2（g）的△S＜0
D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
12．已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增加的反应。一定条件下，下列反应不能正向自发进行的是（　　）
A．2O3（g）＝3O2（g）　△H＜0
B．2CO（g）＝2C（s）＋O2（g）　△H＞0
C．N2（g）＋3H2（g）??2NH3（g）　△H＜0
D．CaCO3（s）＝CaO（s）＋CO2（g）　△H＞0
13．判断下列描述的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）△H＜0的反应一定能自发进行。（　　）
（2）△H＞0的反应一定不能自发进行。（　　）
（3）常温下，Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应可自发进行。（　　）
（4）常温下，反应2Al（s）＋6HCl（aq）＝2AlCl3（aq）＋3H2（g）可自发进行。（　　）
（5）反应的焓变是影响反应能否自发进行的一个因素。（　　）
14．在化学反应A（g）＋B（g） 2C（g）＋D（g） △H＝Q kJ·mol－1过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
（1）Q 0（填“＞”“＜”或“＝”）；
（2）熵变△S 0（填“＞”“＜”或“＝”）；
（3）该反应 正向自发进行（填“能”或“不能”）。
15．完成下列填空。
（1）用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2（g）＝2CO（g）＋O2（g），该反应的△H （填“＞”“＜”或“＝”）0，△S （填“＞”“＜”或“＝”）0，在低温下，该反应 （填“能”或“不能”）自发进行。
（2）超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2的方法，化学方程式为2NO＋2CO??2CO2＋N2。反应在常温下能够自发进行，则反应的△H （填“＞”“＜”或“＝”）0。
（3）已知在100 kPa、298 K时石灰石分解反应CaCO3（s）＝ CaO（s）＋CO2（g）的△H＞0、△S＞0，则：
①该反应常温下 （填“能”或“不能”）自发进行。
②据本题反应数据分析，温度 （填“能”或“不能”）成为反应方向的决定因素。
（4）已知CaSO4（s）＋CO（g）??CaO（s）＋SO2（g）＋CO2（g）　△H＝＋218 kJ·mol－1，该反应能够自发进行的反应条件是 。
（5）某吸热反应能自发进行，则该反应的△S （填“＞”或“＜”）0。

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