《2022-2023版高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 第1節(jié) 化學反應的方向學案 魯科版選修4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2022-2023版高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 第1節(jié) 化學反應的方向學案 魯科版選修4（14頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022-2023版高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 第1節(jié) 化學反應的方向學案 魯科版選修4 [學習目標定位]　1.了解熵和熵變的概念。2.理解焓變與反應方向、熵變與反應方向的關系。3.能綜合運用焓變與熵變判斷反應進行的方向。 一、反應焓變、熵變與反應方向 1.反應焓變與反應方向 (1)分析下列反應進行的方向與ΔH之間的關系 ①NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)，酸堿中和反應是放熱反應，ΔH<0，常溫下能自發(fā)進行。 ②2Na(s)＋2H2O(l)===2NaOH(aq)＋H2(g)，該反應是放熱反應，ΔH<0，常溫下能自發(fā)進行。

2、 ③NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)　ΔH>0，該反應在常溫下能自發(fā)進行。 ④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH>0，該反應在常溫下不能自發(fā)進行，但在較高溫度下能自發(fā)進行。 (2)反應焓變與反應方向的關系 ①能自發(fā)進行的化學反應多數(shù)是放熱反應，ΔH<0。 ②有些吸熱反應在室溫下能自發(fā)進行。 ③反應焓變是與反應能否自發(fā)進行有關的一個因素，但不是唯一因素。 2.反應熵變與反應方向的關系 (1)熵的概念 熵是用來描述體系混亂度大小的物理量，其符號為S。熵值越大，體系的混亂度越大。 (2)影響

3、熵大小的因素 ①同一條件下，不同的物質熵值不同。 ②同一物質的熵與其聚集狀態(tài)及外界條件有關，如同一種物質不同狀態(tài)時熵值大小為S(g)>S(l)>S(s)。 (3)反應熵變 ①概念：反應產物總熵和反應物總熵之差稱為反應熵變，符號為ΔS。 ②正負判斷依據(jù) a.氣體體積增大的反應，熵變通常都是正值，是熵增加的反應。 b.氣體體積減小的反應，熵變通常都是負值，是熵減小的反應。 (4)反應熵變與反應方向 ①熵增加有利于反應的自發(fā)進行。 ②某些熵減小的反應在一定條件下也能自發(fā)進行。 ③熵變是與反應能否自發(fā)進行有關的一個因素，但不是唯一因素。 化學反應方向與焓變、熵變的關系 (

4、1)從焓變(能量)角度：ΔH<0，有利于反應自發(fā)進行。 (2)從熵變角度：ΔS>0，有利于反應自發(fā)進行。 (3)在實際的化學反應中，若ΔH與ΔS符號相同時，對化學反應的方向的影響作用出現(xiàn)矛盾，因此，在分析一個具體化學反應自發(fā)進行的方向時，不能孤立地使用焓判據(jù)或熵判據(jù)來分析，否則，可能會得出錯誤的結論。 例1　已知下列過程都能自發(fā)進行，其中不能用“焓判據(jù)”解釋的是(　　) A.2Na(s)＋Cl2(g)===2NaCl(s)　ΔH<0 B.C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH<0 C.2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)===2NH3(g)＋Ca

5、Cl2(s)＋2H2O(l)　ΔH>0 D.2Mg(s)＋O2(g)===2MgO(s)　ΔH<0 答案　C 解析　焓判據(jù)是指ΔH<0的反應有利于自發(fā)進行，C項反應的ΔH>0，按焓判據(jù)反應不能自發(fā)進行，而題給條件是能自發(fā)進行，所以不能用“焓判據(jù)”解釋該反應為自發(fā)反應。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　反應焓變與反應方向 規(guī)律總結　一般常溫下自發(fā)進行的放熱反應，焓變對反應方向起決定性作用。 例2　碳銨(NH4HCO3)在室溫下就能自發(fā)地分解產生氨氣，下列有關說法中正確的是(　　) A.碳銨分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體，使體系的熵增大 B.碳銨分解是因為外界給予了能量 C.

6、碳銨分解是吸熱反應，根據(jù)焓判據(jù)，不能自發(fā)分解 D.碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解 答案　A 解析　放熱反應常常是容易進行的過程，吸熱反應有些也是自發(fā)反應；自發(fā)反應的熵不一定增大，可能減小，也可能不變。過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，是否能實現(xiàn)還要看具體的條件。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　反應熵變與反應方向 規(guī)律總結　一般常溫下自發(fā)進行的吸熱反應，熵變對反應方向起決定性作用。 二、焓變與熵變對反應方向的共同影響 1.用焓變和熵變的復合判據(jù)判斷反應的方向 (1)由焓判據(jù)知放熱反應是易進行的；由熵判據(jù)知熵值增加是自發(fā)的。很多情況下用不同的判據(jù)判定同一個反應，可能會出現(xiàn)相

7、反的判斷結果。 (2)在溫度、壓強一定的條件下，自發(fā)反應總是向ΔH－TΔS<0的方向進行，直至達到平衡狀態(tài)。 ΔH－TΔS<0　反應能自發(fā)進行 ΔH－TΔS＝0　反應達到平衡狀態(tài) ΔH－TΔS>0　反應不能自發(fā)進行 (3)溫度與反應方向的關系圖為 2.已知反應：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在298 K、101 kPa的條件下，其ΔH＝ －113.0 kJ·mol－1， ΔS＝－145.3 J·mol－1·K－1。 該反應______(填“能”或“不能”)用于消除汽車尾氣中的NO，理由為_________________ __________

8、_____________________________________________。 答案　能　該反應的ΔH－TΔS≈－69.7 kJ·mol－1<0，說明該反應在理論上可自發(fā)進行 解析　ΔH－TΔS＝－113.0 kJ·mol－1－298 K×(－145.3×10－3 kJ·mol－1·K－1)≈－69.7 kJ·mol－1<0，故理論上該反應能自發(fā)進行。 (1)放熱和熵增加都對ΔH－TΔS<0有所貢獻，因此放熱的熵增加反應一定能自發(fā)進行，吸熱的熵減小反應一定不能自發(fā)進行。 (2)當反應的焓變和熵變的影響相反，且二者大小相差懸殊時，某一因素可能占主導地位。 (3)如果反

9、應的焓變和熵變的影響相反且相差不大時，溫度可能對反應的方向起決定性作用。 特別提醒　(1)反應發(fā)生的條件有多種，ΔH－TΔS這個判據(jù)只能用于溫度、壓強一定下的反應，不能用于其他條件(如溫度、體積一定)下的反應。 (2)反應的自發(fā)性只能用于判斷反應的方向，不能確定反應是否實際發(fā)生及反應的速率大小。 例3　下列反應中，一定不能自發(fā)進行的是(　　) A.2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)　ΔH＝－78.03 kJ·mol－1　ΔS＝1 110 J·mol－1·K－1 B.CO(g)===C(s，石墨)＋O2(g)　ΔH＝110.5 kJ·mol－1　ΔS＝－89.36 J

10、·mol－1·K－1 C.4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH＝－444.3 kJ·mol－1 ΔS＝－280.1 J·mol－1·K－1 D.NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝37.301 kJ·mol－1　ΔS＝184.05 J·mol－1·K－1 答案　B 解析　A項為放熱的熵增加反應，在任何溫度下都有ΔH－TΔS<0，因此該反應一定能自發(fā)進行；B項為吸熱的熵減小反應，在任何溫度下都有ΔH－TΔS>0，故該反應一定不能自發(fā)進行；C項為放熱的熵減小反應，

11、在低溫時可能有ΔH－TΔS<0，因此該反應在低溫下能自發(fā)進行；D項為吸熱的熵增加反應，在高溫時可能有ΔH－TΔS<0，因此該反應在高溫下能自發(fā)進行。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　化學反應方向的復合判據(jù) 易錯警示　(1)在利用ΔH－TΔS作為判據(jù)判斷反應方向時，給出ΔH的單位通常為kJ·mol－1，ΔS的單位通常是J·mol－1·K－1，進行計算時應將二者的單位統(tǒng)一。 (2)利用ΔH、ΔS的符號和ΔH－TΔS進行推理，可以避開計算。 例4　回答下列問題： (1)用釕的配合物作為催化劑，一定條件下可直接光催化分解CO2，發(fā)生反應：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，該

12、反應的ΔH________(填“>”“<”或“＝”，下同)0，ΔS________0，在低溫下，該反應________(填“能”或“不能”)自發(fā)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?？茖W家正在研究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(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)。該反應在常溫下能夠自發(fā)進行，則反應的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。 (3)已知在100 kPa、298.15 K時石灰石分解反應CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的ΔH>0，ΔS>0，則： ①該反應常溫下_____

13、___(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。 ②據(jù)本題反應數(shù)據(jù)分析，溫度________(填“能”或“不能”)成為反應方向的決定因素。 (4)已知CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g) ΔH＝218 kJ·mol－1，該反應能夠自發(fā)進行的反應條件是________。 (5)某吸熱反應能自發(fā)進行，則該反應的ΔS________(填“>”或“<”)0。 (6)NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)常溫下可自發(fā)進行，則影響反應方向的主要因素是__________。 答案　(1)>　>　不能　(2)<　(3)①不能?、谀堋?4)高溫　(5)>　(6)焓

14、變 解析　(1)該反應為吸熱反應，化學反應后氣體的化學計量數(shù)之和增加，所以ΔH>0，ΔS>0，故低溫下ΔH－TΔS>0，反應不能自發(fā)進行。 (2)因為ΔS<0，且ΔH－TΔS<0，故ΔH<0。 (3)①常溫下石灰石不分解。②該反應的ΔH>0，ΔS>0，屬于熵增加的吸熱反應，故在高溫下該反應能夠自發(fā)進行。 (4)自發(fā)反應的條件是ΔH－TΔS<0，即ΔH0，故T>，即T值較大，該反應應在高溫下自發(fā)進行。 (5)吸熱反應能自發(fā)進行，即ΔH>0，ΔH－TΔS<0，又知T>0，故ΔS>0。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　化學反應方向的復

15、合判據(jù) 方法總結　(1)根據(jù)常見的放熱反應或吸熱反應推知ΔH符號。 (2)根據(jù)反應前后物質狀態(tài)的變化及系數(shù)的變化推知ΔS的符號。 (3)利用反應方向的復合判據(jù)，ΔH－TΔS<0時，自發(fā)進行，作出判斷。 1.下列說法完全正確的是(　　) A.自發(fā)進行的反應均是放熱反應 B.ΔS為正值的反應均能自發(fā)進行 C.物質的量增加的反應，ΔS為正值 D.CaCO3(s)受熱分解為CaO(s)和CO2(g)：ΔS>0 答案　D 解析　有些吸熱反應也可以自發(fā)進行，如(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)，故A項錯誤；熵變與反應的自發(fā)性有關，但不能獨立地作為反應是否自

16、發(fā)的判據(jù)，故B錯；物質的量增加的反應，其混亂度不一定增加，即ΔS不一定為正值，如2H2S(g)＋O2(g)===2H2O(l)＋2S(s)，故C錯；CaCO3(s)的分解產生了氣體，為熵增加反應，故D項正確。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　反應熵變與反應方向 2.下列關于化學反應的自發(fā)性敘述正確的是(　　) A.焓變小于0而熵變大于0的反應肯定是自發(fā)的 B.焓變和熵變都小于0的反應肯定是自發(fā)的 C.焓變和熵變都大于0的反應肯定是自發(fā)的 D.熵變小于0而焓變大于0的反應肯定是自發(fā)的 答案　A 解析　由復合判據(jù)ΔH－TΔS綜合考慮反應能否自發(fā)進行。 ①當ΔH>0，ΔS>0

17、時，不能判斷ΔH－TΔS的正負，與T有關； ②當ΔH>0，ΔS<0時，ΔH－TΔS>0，非自發(fā)反應； ③當ΔH<0，ΔS>0時，ΔH－TΔS<0，一定是自發(fā)反應； ④當ΔH<0，ΔS<0時，不能判斷ΔH－TΔS的正負，與T有關。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　化學反應方向的復合判據(jù) 3.下列反應在任何溫度下均能自發(fā)進行的是(　　) A.2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)　ΔH＝163 kJ·mol－1 B.Ag(s)＋Cl2(g)===AgCl(s)　ΔH＝－127 kJ·mol－1 C.HgO(s)===Hg(l)＋O2(g)　ΔH＝91 kJ·mol－1

18、 D.H2O2(l)===O2(g)＋H2O(l)　ΔH＝－98 kJ·mol－1 答案　D 解析　ΔH－TΔS<0時，反應在任何溫度下均自發(fā)進行，ΔH<0、ΔS>0符合題意的要求，故選D。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　化學反應方向的復合判據(jù) 4.向平底燒瓶中放入氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]和氯化銨晶體，塞緊瓶塞。在木板上滴少量水，如圖所示。一會兒，就會發(fā)現(xiàn)瓶內固態(tài)物質變成液體，瓶壁變冷，小木板上因少量水凍結而被燒瓶粘住，這時打開瓶塞，出來的氣體有氨味。這是自發(fā)地發(fā)生了反應：Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)===BaCl2(s)＋2NH3(g)＋

19、10H2O(l)。下列結論中正確的是(　　) A.自發(fā)反應一定是放熱反應 B.自發(fā)反應一定是吸熱反應 C.有的吸熱反應也能自發(fā)進行 D.吸熱反應不能自發(fā)進行 答案　C 解析　本反應的ΔH>0，ΔS>0，故在一定溫度下有的吸熱反應可自發(fā)進行。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　化學反應方向的復合判據(jù) 5.某反應2AB(g)C(g)＋3D(g)在高溫時能自發(fā)進行，其逆反應在低溫下能自發(fā)進行，則該反應的ΔH、ΔS應為(　　) A.ΔH>0，ΔS<0 B.ΔH<0，ΔS<0 C.ΔH<0，ΔS>0 D.ΔH>0，ΔS>0 答案　D 解析　該反應是一個氣體物質

20、的量增大的反應，即ΔS>0，故其逆反應ΔS<0；又知其逆反應在低溫下能自發(fā)進行，可知逆反應的ΔH<0，故該反應的ΔH>0。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　化學反應方向的復合判據(jù) 6.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(xiàn)的依據(jù)：_________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)下列反應

21、中，在高溫下不能自發(fā)進行的是________(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時，反應：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝56.76 kJ· mol－1自發(fā)進行的原因是_________________________________________________________________ _____________

22、___________________________________________________________。 (4)電子工業(yè)中清洗硅片上的SiO2(s)的反應是SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g) ΔH(298.15 K)＝－94.0 kJ·mol－1， ΔS(298.15 K)＝－75.8 J· mol－1·K－1 設ΔH和ΔS不隨溫度變化而變化，試求此反應自發(fā)進行的溫度(T)條件________。 答案　(1)該反應是ΔH>0、ΔS<0的反應，任何溫度下均不能自發(fā)進行　(2)a　(3)該反應是熵增反應，且常溫下熵變ΔS對反應的方向起決定作

23、用　(4)T<1 240 K 解析　(1)該反應ΔH>0、ΔS<0，根據(jù)ΔH－TΔS>0，故不能實現(xiàn)該反應。 (2)a、b、c、d的ΔH>0，b、c、d反應的ΔS>0，ΔH－TΔS<0時，反應才能自發(fā)進行，所以在高溫下才能自發(fā)進行。a項ΔS<0，ΔH－TΔS>0，所以在高溫時該反應不能自發(fā)進行。 (4)要使反應能夠自發(fā)進行，則ΔH－TΔS<0，即－94.0 kJ·mol－1－T×[－75.8×10－3 kJ·mol－1·K－1]<0，T<≈1 240 K，即只有在溫度低于1 240 K時反應才能自發(fā)進行。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　化學反應方向的復合判據(jù) [對點訓練]

24、題組1　自發(fā)過程的判斷 1.下列過程屬于非自發(fā)過程的是(　　) A.水由高處向低處流 B.天然氣的燃燒 C.鐵在潮濕的空氣中生銹 D.室溫下液態(tài)水結成冰 答案　D 解析　本題考查的是自發(fā)過程的判斷。自然界中的水由高處向低處流、天然氣的燃燒、鐵在潮濕的空氣中生銹、室溫下冰的融化都是自發(fā)過程，其逆向都是非自發(fā)的，故正確答案為D。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　自發(fā)過程與自發(fā)反應的判斷 2.下列說法中正確的是(　　) A.能自發(fā)進行的反應一定能迅速發(fā)生 B.非自發(fā)進行的反應一定不可能發(fā)生 C.能自發(fā)進行的反應實際可能沒有發(fā)生 D.常溫下，2H2O2H2↑＋O2↑，即

25、常溫下水的分解反應是自發(fā)反應 答案　C 解析　能否自發(fā)進行與反應進行的快慢沒有必然聯(lián)系，能自發(fā)進行的反應不一定能迅速發(fā)生，因為反應進行的快慢受反應條件的影響，A項錯誤；在一定條件下，非自發(fā)反應也可能發(fā)生，B項錯誤；D項中反應屬于非自發(fā)反應，錯誤。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　自發(fā)反應的概念理解 題組2　反應焓變與反應方向 3.下列關于焓變與反應方向的敘述中正確的是(　　) A.化學反應的焓變與其反應的方向無關 B.化學反應的焓變直接決定了反應的方向 C.反應焓變?yōu)檎禃r不利于反應自發(fā)進行 D.焓變?yōu)樨撝档姆磻寄茏园l(fā)進行 答案　C 解析　可逆反應的兩個反應其焓變

26、的數(shù)值相等，但是符號(變化趨勢)相反，A項錯誤；焓變對反應方向有直接影響，但不能決定反應進行的方向，B項錯誤；焓變?yōu)樨撝档姆磻鄶?shù)能自發(fā)進行，但有的也不是自發(fā)反應，D項錯誤；焓變?yōu)檎担諢崃?，體系能量升高，不利于反應自發(fā)進行，C項正確。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　反應焓變與反應方向 4.以下自發(fā)過程或化學反應可用焓變來解釋的是(　　) A.硝酸銨溶于水 B.2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝56.7 kJ·mol－1 C.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝74.9 kJ·mol－1 D.2H2(g)＋O

27、2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 答案　D 解析　A、B、C項中的過程或化學反應均是吸收熱量的，ΔH>0；只有D項中ΔH<0，是放出熱量的自發(fā)反應，適合用焓變來解釋。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　反應焓變與反應方向 題組3　反應熵變與反應方向 5.在25 ℃、1.01×105 Pa下，反應2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝56.7 kJ·mol－1能自發(fā)進行的合理解釋是(　　) A.該反應是分解反應 B.該反應的熵增效應大于焓變效應 C.該反應是熵減反應 D.該反應是放熱反應 答案　B 解析　該反應是吸熱反

28、應。不能只用焓判據(jù)來判斷反應進行的方向，該反應過程中熵增大，是熵增反應。該反應能夠自發(fā)進行，說明該反應的熵增效應大于焓變效應。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　反應熵變與反應方向 6.對下列過程的熵變的判斷不正確的是(　　) A.溶解少量食鹽于水中：ΔS>0 B.純碳和氧氣反應生成CO(g)：ΔS>0 C.水蒸氣變成液態(tài)水：ΔS>0 D.CaCO3(s)加熱分解為CaO(s)和CO2(g)：ΔS>0 答案　C 解析　水蒸氣變成液態(tài)水是熵減小的過程。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　反應熵變與反應方向 題組4　反應方向的復合判據(jù) 7.下列說法正確的是(　　)

29、A.在常溫下，放熱反應一般能自發(fā)進行，吸熱反應都不能自發(fā)進行 B.NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝185.57 kJ·mol－1，能自發(fā)進行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的傾向 C.因為焓變和熵變都與反應的自發(fā)性有關，因此焓變和熵變均可以單獨作為反應自發(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，可以改變化學反應進行的方向 答案　B 解析　A項錯誤，有些能使熵值增大的吸熱反應可以自發(fā)進行；C項錯誤，應利用復合判據(jù)進行判斷；D項中使用催化劑只能降低反應的活化能，增大反應速率，不能改變反應的方向。 考點　化學反應的方向及其判斷

30、題點　化學反應方向的復合判據(jù) 8.下列說法正確的是(　　) A.凡是放熱反應都是自發(fā)的，因為吸熱反應都是非自發(fā)的 B.自發(fā)反應的熵一定增大，非自發(fā)反應的熵一定減小 C.常溫下，反應C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進行，則該反應的ΔH>0 D.反應2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自發(fā)進行，則該反應的ΔH>0 答案　C 解析　反應的自發(fā)性是由熵變和焓變共同決定的，若ΔH<0，ΔS>0，則一定自發(fā)，若ΔH>0，ΔS<0，則一定不能自發(fā)，若ΔH<0，ΔS<0或ΔH>0，ΔS>0，則能否自發(fā)和溫度有關，A、B項錯誤；C項中反應的ΔS>0，若ΔH<0，

31、則一定能自發(fā)，現(xiàn)常溫下不能自發(fā)，說明ΔH>0，正確；D項中反應的ΔS<0，能自發(fā)，說明ΔH<0，D項錯誤。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　化學反應方向的復合判據(jù) 9.已知反應：Te(s)＋H2(g)===H2Te(g)的ΔH為正值，ΔS為負值，設ΔH與ΔS不隨溫度而變化，下列說法正確的是(　　) A.低溫下是自發(fā)反應 B.高溫下是自發(fā)反應 C.低溫下是非自發(fā)反應，高溫下是自發(fā)反應 D.任何溫度下都是非自發(fā)反應 答案　D 解析　由知ΔH－TΔS>0，且隨溫度的升高而增大。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　化學反應方向的復合判據(jù) 10.下列說法正確的是(　　)

32、A.2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常溫下能自發(fā)進行，則該反應的ΔH>0 B.反應NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在室溫下可自發(fā)進行，則該反應的ΔH<0 C.CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)室溫下不能自發(fā)進行，說明該反應的ΔH<0 D.常溫下，反應C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自發(fā)進行，則該反應的ΔH<0 答案　B 解析　A項，該反應能自發(fā)進行，則ΔH－TΔS<0，即ΔH0、ΔS

33、<0(氣體化學計量數(shù)反應后減小)，則ΔH<0，正確；C項，該反應室溫下不能自發(fā)進行，則ΔH－TΔS>0，即ΔH>TΔS，又知T>0、ΔS>0(氣體化學計量數(shù)反應后增大)，則ΔH>0，錯誤；D項，該反應不能自發(fā)進行，則ΔH－TΔS>0，即ΔH>TΔS，又知T>0、ΔS>0(氣體化學計量數(shù)反應后增大)，則ΔH>0，錯誤。 [綜合強化] 11.灰錫結構松散，不能用于制造器皿；而白錫結構堅固，可以制造器皿?，F(xiàn)把白錫制造的器皿放在273 K、100 kPa的室內存放，它會不會變成灰錫而不能繼續(xù)使用(已知在273 K、100 kPa條件下白錫轉化為灰錫的反應，其焓變和熵變分別為ΔH＝－2 180.9

34、 J·mol－1， ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1)(　　) A.會變 B.不會變 C.不能確定 D.升高溫度才會變 答案　A 解析　在等溫等壓條件下，自發(fā)反應總是向著ΔH－TΔS<0的方向進行，直至達到平衡狀態(tài)。在273 K、100 kPa條件下，白錫會不會變?yōu)榛义a就轉化為求算反應白錫―→灰錫ΔH－TΔS的問題。ΔH－TΔS＝－2 180.9 J·mol－1－273 K×(－6.61 J·mol－1·K－1)＝－376.37 J·mol－1<0，因此，在此溫度和壓強下白錫會變?yōu)榛义a。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　化學反應方向的復合判據(jù) 12.已知反應

35、：2CO(g)===2C(s)＋O2(g)。設ΔH和ΔS不隨溫度而變化，下列說法正確的是(　　) A.低溫下是自發(fā)反應 B.高溫下是自發(fā)反應 C.低溫下是非自發(fā)反應，高溫下是自發(fā)反應 D.任何溫度下都是非自發(fā)反應 答案　D 解析　因為碳的不完全燃燒是放熱反應，故該反應是吸熱反應，且是熵減反應，在任何溫度下都是非自發(fā)反應。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　化學反應方向的復合判據(jù) 13.在化學反應A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題。 (1)Q________0(填“>”“<”或“＝”)。 (2)

36、熵變ΔS________0(填“>”“<”或“＝”)。 (3)該反應________自發(fā)進行(填“能”或“不能”)。 答案　(1)<　(2)>　(3)能 解析　根據(jù)圖像可知，該反應是放熱反應，故Q<0。根據(jù)反應特點可知，該反應是熵增加的反應，據(jù)此可知該反應能自發(fā)進行。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　化學反應方向的復合判據(jù) 14.目前工業(yè)上用CO2來生產燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，如圖表示該反應過程中能量(單位為kJ·mol－1)的變化： (1)關于該反應的下列說法中，正確的是____________(填

37、字母)。 A.ΔH>0，ΔS>0 B.ΔH>0，ΔS<0 C.ΔH<0，ΔS<0 D.ΔH<0，ΔS>0 (2)將煤加工成水煤氣可降低污染并能提高燃料的利用率。 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＝131.3 kJ·mol－1，ΔS＝133.7 J·mol－1·K－1。 該反應在低溫下能否自發(fā)進行？________(填“能”或“不能”)。 (3)工業(yè)上用赤鐵礦生產鐵，可以選擇的還原劑有C和H2。根據(jù)所學知識判斷：哪一種還原劑可使反應自發(fā)進行的溫度較低？__________________，工業(yè)上不用焦炭還原

38、Al2O3的方法煉鋁的原因是_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 已知：Fe2O3(s)＋C(s)===2Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝233.8 kJ· mol－1，ΔS＝0.279 kJ· mol－1·K－1 Fe2O3(s)＋3H2(g)===2Fe(s)＋3H2O(g) ΔH＝98 kJ· mol－1，ΔS＝0.144 2 kJ

39、· mol－1·K－1 2Al2O3(s)＋3C(s)===4Al(s)＋3CO2(g)　ΔH＝2 171 kJ·mol－1，ΔS＝635.5 J·mol－1·K－1 答案　(1)C　(2)不能　(3)H2　用焦炭還原Al2O3所需溫度太高，不太現(xiàn)實 解析　(1)根據(jù)反應過程中能量變化的情況可知反應物的總能量高于反應產物的總能量，反應放熱，ΔH<0；該反應發(fā)生后氣體的物質的量減少，ΔS<0。 (2)根據(jù)ΔH－TΔS<0為自發(fā)反應知，現(xiàn)ΔH＝131.3 kJ·mol－1，ΔS＝133.7 J·mol－1·K－1＝ 0.133 7 kJ·mol－1·K－1，解得在T>≈982.0 K時該反應能自發(fā)進行，由此可知該反應在低溫下不能自發(fā)進行。 (3)根據(jù)ΔH－TΔS＝0為平衡狀態(tài)，ΔH－TΔS<0為自發(fā)狀態(tài)，故T>時，該反應能自發(fā)進行。用C做還原劑時，T1>＝≈838.0 K；用H2做還原劑時，T2>＝≈679.6 K。故用H2做還原劑時，反應自發(fā)進行的溫度較低。若用C做還原劑還原Al2O3時，需要的溫度T3>＝≈3 416 K。對比上述溫度可知，用焦炭還原Al2O3是不太現(xiàn)實的。 考點　化學反應的方向及其判斷 題點　化學反應方向的復合判據(jù)