资源简介 2.3 化学反应的方向题组一 自发过程和自发反应1. 下列说法中,错误的是( )A. Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行B. 某吸热反应能自发进行,则该反应是熵增反应C. 碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气是因为外界给予能量D. CO(g)+2H2(g)====CH3OH(l)是一个熵减反应2. 下列关于自发过程的说法,正确的是( )A. 只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程B. 需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程C. 同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能D. 非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程3. 下列关于熵变的说法,错误的是( )A. 少量的食盐溶于水中:ΔS>0B. C和O2反应生成CO(g):ΔS>0C. 气态H2O变成液态H2O:ΔS>0D. CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g):ΔS>0题组二 化学反应进行方向的判断4. 下列内容与结论相对应的是( )选项 内容 结论A. 水凝结成冰的过程 该过程的ΔS>0B. 常温下,硝酸铵固体溶于水可自发进行 该过程的ΔS>0C. 一个反应的ΔH>0,ΔS>0 反应一定不能自发进行D. H2(g)+F2(g)====2HF(g)的ΔH=-271 kJ·mol-1,ΔS=+8 J·mol-1·K-1 反应在任意温度下都不能自发进行5. 下列反应在常温下均为非自发反应,在高温下仍为非自发反应的是( )A. Ag2O(s)====2Ag(s)+O2(g)B. Fe2O3(s)+C(s)====2Fe(s)+CO2(g)C. N2O4(g) 2NO2(g)D. 6C(s)+6H2O(l)====C6H12O6(s)6. (2025·萧山中学检测)对于化学反应方向的确定,下列说法中,错误的是( )A. 在温度、压强一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向B. 温度、压强一定时,放热的熵增反应一定能自发进行C. 能够自发进行的反应一定是熵增的过程D. 固体的溶解过程与熵变有关7. 实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),如图所示为该反应过程中能量(单位为 kJ·mol-1)的变化。下列关于该反应的说法,正确的是( )A. ΔH>0,ΔS>0B. ΔH>0,ΔS<0C. ΔH<0,ΔS<0D. ΔH<0,ΔS>08. (2025·杭四中学检测)在图①中A、B两个容器里,分别收集着两种作用不同的理想气体。若将中间活塞打开,两种气体分子立即都占据了两个容器(如图②)。下列关于此物理过程的说法,错误的是( ) ②理想气体的自发混合A. 此过程是体系从混乱程度小向混乱程度大变化的过程,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. 在一定条件下,不用借助外力就能自发进行的过程是自发过程D. 此过程是自发可逆的9. 反应:CH3OH(l)+NH3(g)====CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度下才能自发向右进行,若反应的|ΔH|=17 kJ·mol-1,该温度下|ΔH-TΔS|=17 kJ·mol-1,下列说法中,正确的是( )A. ΔH>0,ΔH-TΔS<0B. ΔH<0,ΔH-TΔS>0C. ΔH>0,ΔH-TΔS>0D. ΔH<0,ΔH-TΔS<010. 工业合成尿素以NH3和CO2作为原料,其能量转化关系如图所示。已知2NH3(l)+CO2(g)====H2O(l)+H2NCONH2(l) ΔH=-103.7 kJ·mol-1。下列说法中,正确的是( )A. ΔS1>0B. ΔH1=-10.0 kJ·mol-1C. ΔH4<0D. 过程③反应速率小,使用合适催化剂可减小ΔH3而加快反应11. (2025·浙江杭州二中月考)地下水中的氮污染主要是由N引起的,人们对N的转化进行了长时间的研究,目前主要有物理方法、化学方法和生物方法,其中化学方法主要包含活泼金属还原法和催化反硝化法。催化反硝化法是一种经济可行的脱氮方法,其原理是在Pd/Cu双金属催化剂作用下,H2将硝酸盐还原成氮气:2N+5H2N2+2OH-+4H2O。(1)下列说法错误的是 (填字母)。 A. 氮肥NH4NO3溶于水的过程中熵值增大B. 在酸性条件下,活泼金属与N反应属于自发反应C. Pd/Cu双金属催化剂是该反应是否能自发发生的决定因素(2)已知:2N(aq)+5H2(g)N2(g)+2OH-(aq)+4H2O(l)的ΔH=+a kJ·mol-1,ΔS=+b J·mol-1·K-1(a、b均为正值),该反应 (填“能”“不能”或“无法判断是否能”)自发进行。 (共26张PPT)三、化学反应的方向化学反应速率与化学平衡第二章 高中化学 选择性必修1 化学反应原理必备知识练题组一 自发过程和自发反应1. 下列说法中,错误的是( )A. Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行B. 某吸热反应能自发进行,则该反应是熵增反应C. 碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气是因为外界给予能量D. CO(g)+2H2(g)====CH3OH(l)是一个熵减反应C【解析】 Na与水反应生成H2,ΔS>0,此反应为放热反应,则ΔH<0,故ΔH-TΔS<0,该反应能自发进行,A正确;吸热反应ΔH>0,能自发进行必须满足ΔH-TΔS<0,所以ΔS>0,B正确;碳酸铵在室温下自发分解产生氨气,是因为该反应的ΔS>0,C错误;反应CO(g)+2H2(g)====CH3OH(l)为气体分子数减小的反应,该反应是一个熵减反应,D正确。2. 下列关于自发过程的说法,正确的是( )A. 只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程B. 需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程C. 同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能D. 非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程【解析】 在一定条件下,不用借助外力即可自发进行的过程为自发过程,所以自发过程也需要特定的条件,A、B错误;可逆反应在不同的条件下,可以向不同方向自发进行,C正确;改变条件,可以使某些非自发过程转变为自发过程,D错误。C3. 下列关于熵变的说法,错误的是( )A. 少量的食盐溶于水中:ΔS>0B. C和O2反应生成CO(g):ΔS>0C. 气态H2O变成液态H2O:ΔS>0D. CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g):ΔS>0【解析】 食盐溶于水是典型的熵增加的过程,A正确;2C(s)+O2(g)====2CO(g),气体的物质的量增大,为熵增加的反应,B正确;气态H2O变成液态H2O是体系混乱度减小的过程,为熵减小的过程,C错误;CaCO3(s) 的分解产生了气体,为熵增加的反应,D正确。C题组二 化学反应进行方向的判断4. 下列内容与结论相对应的是( )选项 内容 结论A. 水凝结成冰的过程 该过程的ΔS>0B. 常温下,硝酸铵固体溶于水可自发进行 该过程的ΔS>0C. 一个反应的ΔH>0,ΔS>0 反应一定不能自发进行D. H2(g)+F2(g)====2HF(g)的ΔH=-271 kJ·mol-1, ΔS=+8 J·mol-1·K-1 反应在任意温度下都不能自发进行B【解析】 水凝结成冰的过程中,水分子由无序排列转化为有序排列,体系的混乱度减小,ΔS<0,A错误;硝酸铵固体溶于水是吸热过程,可自发进行,体系混乱度增大,说明ΔS>0,B正确;ΔH>0,ΔS>0,高温时ΔH-TΔS<0,即高温条件下,反应能自发进行,C错误;由ΔH<0,ΔS>0知,ΔH-TΔS<0,故该反应在任意温度下都能自发进行,D错误。5. 下列反应在常温下均为非自发反应,在高温下仍为非自发反应的是( )A. Ag2O(s)====2Ag(s)+O2(g)B. Fe2O3(s)+C(s)====2Fe(s)+CO2(g)C. N2O4(g) 2NO2(g)D. 6C(s)+6H2O(l)====C6H12O6(s)D【解析】 Ag2O(s)====2Ag(s)+O2(g) 反应的ΔH>0、ΔS>0,高温下ΔH-TΔS<0,反应能自发进行,A不符合题意;Fe2O3(s)+C(s)====2Fe(s)+CO2(g) 反应的ΔH>0、ΔS>0,高温下ΔH-TΔS<0,反应能自发进行,B不符合题意;N2O4(g) 2NO2(g) 反应的ΔH>0、ΔS>0,高温下ΔH-TΔS<0,反应能自发进行,C不符合题意;6C(s)+6H2O(l) ====C6H12O6(s) 反应的ΔH<0、ΔS<0,高温下ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行,D符合题意。6. (2025·萧山中学检测)对于化学反应方向的确定,下列说法中,错误的是( )A. 在温度、压强一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向B. 温度、压强一定时,放热的熵增反应一定能自发进行C. 能够自发进行的反应一定是熵增的过程D. 固体的溶解过程与熵变有关C【解析】 ΔG=ΔH-TΔS是一定条件下化学反应能否自发进行的复合判据,即在温度、压强一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向,A正确;放热反应的焓变小于零,熵增反应的熵变大于零,则根据ΔG=ΔH-TΔS<0反应自发进行,可判断放热的熵增反应一定能自发进行,B正确;能够自发进行的反应也可能是熵减的过程,如合成氨反应,C错误;固体的溶解过程中,体系的混乱度增大,与熵变有关,D正确。7. 实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),如图所示为该反应过程中能量(单位为 kJ·mol-1)的变化。下列关于该反应的说法,正确的是( )A. ΔH>0,ΔS>0B. ΔH>0,ΔS<0C. ΔH<0,ΔS<0D. ΔH<0,ΔS>0C【解析】 根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量高于生成物的总能量,反应放热,ΔH<0;该反应发生后气体的物质的量减小,ΔS<0,C正确。关键能力练8. (2025·杭四中学检测)在图①中A、B两个容器里,分别收集着两种作用不同的理想气体。若将中间活塞打开,两种气体分子立即都占据了两个容器(如图②)。 ① ②理想气体的自发混合下列关于此物理过程的说法,错误的是( )A. 此过程是体系从混乱程度小向混乱程度大变化的过程,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. 在一定条件下,不用借助外力就能自发进行的过程是自发过程D. 此过程是自发可逆的D【解析】 由题意可知,ΔH=0,ΔS>0,所以ΔH-TΔS<0,可知该过程为自发过程,其逆过程不能自发进行,即不可逆。将中间活塞打开,两种气体分子立即都分布在两个容器中,可知该过程混乱度增大,是由有序到无序的过程,属于熵增加的过程,A正确;将中间活塞打开,两种气体分子立即都分布在两个容器中,可知此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出,B正确;根据自发过程的含义可知,在一定条件下,不用借助外力就能自发进行的过程是自发过程,C正确;由题意可知该过程中ΔH=0,ΔS>0,所以ΔH-TΔS<0,可知该过程为自发过程,其逆过程不能自发进行,D错误。9. 反应:CH3OH(l)+NH3(g)====CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度下才能自发向右进行,若反应的|ΔH|=17 kJ·mol-1,该温度下|ΔH-TΔS|=17 kJ·mol-1,下列说法中,正确的是( )A. ΔH>0,ΔH-TΔS<0B. ΔH<0,ΔH-TΔS>0C. ΔH>0,ΔH-TΔS>0D. ΔH<0,ΔH-TΔS<0A【解析】 该反应在某温度下能够自发向右进行,这说明ΔH-TΔS一定小于0,根据化学方程式可知,该反应的ΔS>0,如果ΔH<0,则该反应在任何温度下都是自发进行的,而该反应在某温度下才能够自发向右进行,因此该反应的ΔH>0,A正确。10. 工业合成尿素以NH3和CO2作为原料,其能量转化关系如图所示。已知2NH3(l)+CO2(g)====H2O(l)+H2NCONH2(l) ΔH=-103.7 kJ·mol-1。下列说法中,正确的是( )A. ΔS1>0B. ΔH1=-10.0 kJ·mol-1C. ΔH4<0D. 过程③反应速率小,使用合适催化剂可减小ΔH3而加快反应B拓展突破练11. (2025·浙江杭州二中月考)地下水中的氮污染主要是由N引起的,人们对N的转化进行了长时间的研究,目前主要有物理方法、化学方法和生物方法,其中化学方法主要包含活泼金属还原法和催化反硝化法。催化反硝化法是一种经济可行的脱氮方法,其原理是在Pd/Cu双金属催化剂作用下,H2将硝酸盐还原成氮气:2N+5H2N2+2OH-+4H2O。(1)下列说法错误的是__________(填字母)。 A. 氮肥NH4NO3溶于水的过程中熵值增大B. 在酸性条件下,活泼金属与N反应属于自发反应C. Pd/Cu双金属催化剂是该反应是否能自发发生的决定因素(2)已知:2N(aq)+5H2(g)N2(g)+2OH-(aq)+4H2O(l)的ΔH=+a kJ·mol-1,ΔS=+b J·mol-1·K-1(a、b均为正值),该反应_________________(填“能”“不能”或“无法判断是否能”)自发进行。 C无法判断是否能【解析】 (1)NH4NO3溶于水时混乱度增大,其熵值增大,A正确;活泼金属易失去电子,酸性条件下N具有强氧化性,二者反应属于自发反应,B正确;决定反应是否为自发反应的因素是反应物自身的性质,C错误。 (2)ΔH-TΔS=a kJ·mol-1-b×10-3 kJ·mol-1·K-1×T K,由于无法判断a和bT×10-3值的相对大小,故无法确定ΔH-TΔS是大于0还是小于0,所以无法判断该反应是否能自发进行。2.3 化学反应的方向题组一 自发过程和自发反应1. 下列说法中,错误的是( C )A. Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行B. 某吸热反应能自发进行,则该反应是熵增反应C. 碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气是因为外界给予能量D. CO(g)+2H2(g)====CH3OH(l)是一个熵减反应【解析】 Na与水反应生成H2,ΔS>0,此反应为放热反应,则ΔH<0,故ΔH-TΔS<0,该反应能自发进行,A正确;吸热反应ΔH>0,能自发进行必须满足ΔH-TΔS<0,所以ΔS>0,B正确;碳酸铵在室温下自发分解产生氨气,是因为该反应的ΔS>0,C错误;反应CO(g)+2H2(g)====CH3OH(l)为气体分子数减小的反应,该反应是一个熵减反应,D正确。2. 下列关于自发过程的说法,正确的是( C )A. 只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程B. 需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程C. 同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能D. 非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程【解析】 在一定条件下,不用借助外力即可自发进行的过程为自发过程,所以自发过程也需要特定的条件,A、B错误;可逆反应在不同的条件下,可以向不同方向自发进行,C正确;改变条件,可以使某些非自发过程转变为自发过程,D错误。3. 下列关于熵变的说法,错误的是( C )A. 少量的食盐溶于水中:ΔS>0B. C和O2反应生成CO(g):ΔS>0C. 气态H2O变成液态H2O:ΔS>0D. CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g):ΔS>0【解析】 食盐溶于水是典型的熵增加的过程,A正确;2C(s)+O2(g)====2CO(g),气体的物质的量增大,为熵增加的反应,B正确;气态H2O变成液态H2O是体系混乱度减小的过程,为熵减小的过程,C错误;CaCO3(s) 的分解产生了气体,为熵增加的反应,D正确。题组二 化学反应进行方向的判断4. 下列内容与结论相对应的是( B )选项 内容 结论A. 水凝结成冰的过程 该过程的ΔS>0B. 常温下,硝酸铵固体溶于水可自发进行 该过程的ΔS>0C. 一个反应的ΔH>0,ΔS>0 反应一定不能自发进行D. H2(g)+F2(g)====2HF(g)的ΔH=-271 kJ·mol-1,ΔS=+8 J·mol-1·K-1 反应在任意温度下都不能自发进行【解析】 水凝结成冰的过程中,水分子由无序排列转化为有序排列,体系的混乱度减小,ΔS<0,A错误;硝酸铵固体溶于水是吸热过程,可自发进行,体系混乱度增大,说明ΔS>0,B正确;ΔH>0,ΔS>0,高温时ΔH-TΔS<0,即高温条件下,反应能自发进行,C错误;由ΔH<0,ΔS>0知,ΔH-TΔS<0,故该反应在任意温度下都能自发进行,D错误。5. 下列反应在常温下均为非自发反应,在高温下仍为非自发反应的是( D )A. Ag2O(s)====2Ag(s)+O2(g)B. Fe2O3(s)+C(s)====2Fe(s)+CO2(g)C. N2O4(g) 2NO2(g)D. 6C(s)+6H2O(l)====C6H12O6(s)【解析】 Ag2O(s)====2Ag(s)+O2(g) 反应的ΔH>0、ΔS>0,高温下ΔH-TΔS<0,反应能自发进行,A不符合题意;Fe2O3(s)+C(s)====2Fe(s)+CO2(g) 反应的ΔH>0、ΔS>0,高温下ΔH-TΔS<0,反应能自发进行,B不符合题意;N2O4(g) 2NO2(g) 反应的ΔH>0、ΔS>0,高温下ΔH-TΔS<0,反应能自发进行,C不符合题意;6C(s)+6H2O(l)====C6H12O6(s) 反应的ΔH<0、ΔS<0,高温下ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行,D符合题意。6. (2025·萧山中学检测)对于化学反应方向的确定,下列说法中,错误的是( C )A. 在温度、压强一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向B. 温度、压强一定时,放热的熵增反应一定能自发进行C. 能够自发进行的反应一定是熵增的过程D. 固体的溶解过程与熵变有关【解析】 ΔG=ΔH-TΔS是一定条件下化学反应能否自发进行的复合判据,即在温度、压强一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向,A正确;放热反应的焓变小于零,熵增反应的熵变大于零,则根据ΔG=ΔH-TΔS<0反应自发进行,可判断放热的熵增反应一定能自发进行,B正确;能够自发进行的反应也可能是熵减的过程,如合成氨反应,C错误;固体的溶解过程中,体系的混乱度增大,与熵变有关,D正确。7. 实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),如图所示为该反应过程中能量(单位为 kJ·mol-1)的变化。下列关于该反应的说法,正确的是( C )A. ΔH>0,ΔS>0B. ΔH>0,ΔS<0C. ΔH<0,ΔS<0D. ΔH<0,ΔS>0【解析】 根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量高于生成物的总能量,反应放热,ΔH<0;该反应发生后气体的物质的量减小,ΔS<0,C正确。8. (2025·杭四中学检测)在图①中A、B两个容器里,分别收集着两种作用不同的理想气体。若将中间活塞打开,两种气体分子立即都占据了两个容器(如图②)。下列关于此物理过程的说法,错误的是( D ) ②理想气体的自发混合A. 此过程是体系从混乱程度小向混乱程度大变化的过程,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. 在一定条件下,不用借助外力就能自发进行的过程是自发过程D. 此过程是自发可逆的【解析】 由题意可知,ΔH=0,ΔS>0,所以ΔH-TΔS<0,可知该过程为自发过程,其逆过程不能自发进行,即不可逆。将中间活塞打开,两种气体分子立即都分布在两个容器中,可知该过程混乱度增大,是由有序到无序的过程,属于熵增加的过程,A正确;将中间活塞打开,两种气体分子立即都分布在两个容器中,可知此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出,B正确;根据自发过程的含义可知,在一定条件下,不用借助外力就能自发进行的过程是自发过程,C正确;由题意可知该过程中ΔH=0,ΔS>0,所以ΔH-TΔS<0,可知该过程为自发过程,其逆过程不能自发进行,D错误。9. 反应:CH3OH(l)+NH3(g)====CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度下才能自发向右进行,若反应的|ΔH|=17 kJ·mol-1,该温度下|ΔH-TΔS|=17 kJ·mol-1,下列说法中,正确的是( A )A. ΔH>0,ΔH-TΔS<0B. ΔH<0,ΔH-TΔS>0C. ΔH>0,ΔH-TΔS>0D. ΔH<0,ΔH-TΔS<0【解析】 该反应在某温度下能够自发向右进行,这说明ΔH-TΔS一定小于0,根据化学方程式可知,该反应的ΔS>0,如果ΔH<0,则该反应在任何温度下都是自发进行的,而该反应在某温度下才能够自发向右进行,因此该反应的ΔH>0,A正确。10. 工业合成尿素以NH3和CO2作为原料,其能量转化关系如图所示。已知2NH3(l)+CO2(g)====H2O(l)+H2NCONH2(l) ΔH=-103.7 kJ·mol-1。下列说法中,正确的是( B )A. ΔS1>0B. ΔH1=-10.0 kJ·mol-1C. ΔH4<0D. 过程③反应速率小,使用合适催化剂可减小ΔH3而加快反应11. (2025·浙江杭州二中月考)地下水中的氮污染主要是由N引起的,人们对N的转化进行了长时间的研究,目前主要有物理方法、化学方法和生物方法,其中化学方法主要包含活泼金属还原法和催化反硝化法。催化反硝化法是一种经济可行的脱氮方法,其原理是在Pd/Cu双金属催化剂作用下,H2将硝酸盐还原成氮气:2N+5H2N2+2OH-+4H2O。(1)下列说法错误的是 C (填字母)。 A. 氮肥NH4NO3溶于水的过程中熵值增大B. 在酸性条件下,活泼金属与N反应属于自发反应C. Pd/Cu双金属催化剂是该反应是否能自发发生的决定因素(2)已知:2N(aq)+5H2(g)N2(g)+2OH-(aq)+4H2O(l)的ΔH=+a kJ·mol-1,ΔS=+b J·mol-1·K-1(a、b均为正值),该反应 无法判断是否能 (填“能”“不能”或“无法判断是否能”)自发进行。 【解析】 (1)NH4NO3溶于水时混乱度增大,其熵值增大,A正确;活泼金属易失去电子,酸性条件下N具有强氧化性,二者反应属于自发反应,B正确;决定反应是否为自发反应的因素是反应物自身的性质,C错误。 (2)ΔH-TΔS=a kJ·mol-1-b×10-3 kJ·mol-1·K-1×T K,由于无法判断a和bT×10-3值的相对大小,故无法确定ΔH-TΔS是大于0还是小于0,所以无法判断该反应是否能自发进行。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2.3 化学反应的方向 - 学生版.docx 2.3 化学反应的方向.docx 2.3 化学反应的方向.pptx