专题2第二单元化学反应的方向苏教版选择性必修1（含解析）
文档属性
| 名称 | 专题2第二单元化学反应的方向苏教版选择性必修1（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 122.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-20 10:05:37 | ||
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文档简介
化学反应的方向
1．下列过程均为自发过程的是( )
①铵盐的溶解 ②烧碱与盐酸反应 ③Zn与稀H2SO4反应 ④氢气在氧气中燃烧 ⑤Mg在空气中燃烧 ⑥铝热反应 ⑦墨水在水中的扩散 ⑧电解熔融的氯化钠
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧
C．②④⑥⑧ D．①②③④⑤⑥⑦
2．金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：SnO2＋2CSn＋2CO↑，反应过程中能量的变化如图所示。
下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法正确的是( )
A．ΔH＜0 ΔS＜0
B．ΔH＞0 ΔS＜0
C．ΔH＜0 ΔS＞0
D．ΔH＞0 ΔS＞0
3．橡皮筋在拉伸和收缩状态时，结构如图。25 ℃、101 kPa时，下列过程的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是( )
A．CaCO3CaO＋CO2↑
B．NaOH的溶解
C．2H2＋O22H2O
D．Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
4．往平底烧瓶中放入氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]和固态氯化铵晶体，塞紧瓶塞。在瓶底和木板间滴少量水，如图所示。一会儿，就会发现瓶内固态物质变少并有液体产生，瓶壁变冷，小木板因水冻结而被烧瓶黏住，这时打开瓶塞，出来的气体有刺激性气味。这是自发地发生了反应：Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3＋10H2O。下列结论正确的是( )
A．自发反应一定是放热反应
B．自发反应一定是吸热反应
C．有的吸热反应也能自发进行
D．吸热反应不能自发进行
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．CO(g)===C(s)＋O2(g)
6．反应CH3OH(l)＋NH3(g)===CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度下自发向右进行，若反应的|ΔH|＝17 kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17 kJ·mol－1，则下列判断中正确的是( )
A．ΔH＞0，ΔH－TΔS＜0
B．ΔH＜0，ΔH－TΔS＞0
C．ΔH＞0，ΔH－TΔS＞0
D．ΔH＜0，ΔH－TΔS＜0
7．下列关于化学反应方向，说法正确的是( )
A．反应3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)在一定条件下自发进行，说明该反应的ΔH＞0
B．反应2Na2SO3(s)＋O2(g)===2Na2SO4(s)能自发进行，则ΔH＜0
C．反应2Na2O2(s)＋2CO2(g)===2Na2CO3(s)＋O2(g)能自发进行，则该反应的ΔH＞0
D．一定温度下，反应2NaCl(s)===2Na(s)＋Cl2(g)的ΔH＜0
8．已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为
ΔH－TΔS<0 反应能自发进行
ΔH－TΔS＝0 反应达到平衡状态
ΔH－TΔS>0 反应不能自发进行
设反应A===D＋E ΔH－TΔS＝(－4 500＋11T) J·mol－1，要防止反应发生，温度必须( )
A．高于409 K
B．低于136 K
C．高于136 K而低于409 K
D．低于409 K
9．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制造的器皿放在0℃、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用(已知在0 ℃、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应，焓变和熵变分别为ΔH＝－ 2 180.9 J·mol－1，ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1，当ΔH－TΔS<0时能自发反应)( )
A．会变 B．不会变
C．不能确定 D．升高温度才会变
10．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
11．已知：298 K、101 kPa时，
反应①：4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH1＝－1 648 kJ/mol
反应②：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393 kJ/mol
反应③：2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s) ΔH3＝－1 480 kJ/mol
反应④：2FeCO3(s)＋O2(g)===2CO2(g)＋Fe2O3(s) ΔH4
下列说法不正确的是( )
A．反应①②③④在热力学上自发进行的趋势都很大
B．反应①和③在较低温度下能自发进行，反应④是熵增反应
C．自发反应代表反应一定能发生，可以判断反应进行的方向，但不能确定反应速率
D．反应①不能表示铁在氧气中燃烧的热化学方程式
12．判断下列各变化过程是熵增加还是熵减小，在横线上填选项字母。
(1)NH4NO3爆炸
2NH4NO3(s)===2N2(g)＋4H2O(g)＋O2(g)________。
(2)水煤气转化
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)________。
(3)臭氧的生成
3O2(g)===2O3(g)________。
A．熵增大 B．熵减小
C．不变 D．熵变很小
13．有A、B、C、D四个反应：
反应 A B C D
ΔH/kJ·mol－1 ＋10.5 ＋1.80 －126 －11.7
ΔS/J·mol－1·K－1 ＋30.0 －113.0 ＋84.0 －105.0
则在任何温度下都能自发进行的反应是__________；任何温度下都不能自发进行的反应是____________；在温度高于________℃时可自发进行的反应是________；在温度低于________℃时可自发进行的反应是____________。
14．节能减排是指节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物(包括三废和噪声等)排放。
(1)实验“节能减排”和“低碳经济”的一项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)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化：
关于该反应的下列说法中，正确的是________(填字母)。
A．ΔH>0，ΔS>0
B．ΔH>0，ΔS<0
C．ΔH<0，ΔS<0
D．ΔH<0，ΔS>0
(2)将煤加工成水煤气可降低污染并能提高燃料的利用率。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)ΔH＝＋131.3 kJ·mol－l，ΔS＝＋133.7 J·mol－1·K－1。该反应在常温下能否自发进行？________(填“能”或“不能”)。
15．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，查阅资料，得到如下热力学数据：
反应①的ΔH(298 K)＝＋74.848 kJ/mol，ΔS(298 K)＝＋80.674 J/( mol·K)
反应②的ΔH(298 K)＝＋376.426 kJ/mol，ΔS(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
课时作业10 化学反应的方向
1．解析：自发过程是不借助外力作用就能自动发生的过程，包括自发反应，而电解熔融的氯化钠要在直流电作用下进行，不能自发进行。
答案：D
2．解析：根据图像可知，该反应是吸热反应，ΔH＞0；根据反应方程式可知，该反应是熵增反应，ΔS＞0，故应选D。
答案：D
3．解析：橡皮筋拉伸过程中有放热现象，则橡皮筋从拉伸状态到收缩状态是吸热过程，混乱度增大，即吸热、熵增过程，且在25 ℃、101 kPa时自发进行。CaCO3分解是吸热反应，且熵增，但CaCO3在25 ℃、101 kPa下不会自发分解，A项错误；NaOH溶解放热，B项错误；H2在O2中燃烧放热，且熵减，C项错误；D中反应是吸热反应，且熵增，在25 ℃、 101 kPa下能自发进行，D项正确。
答案：D
4．解析：通过实验现象可知该反应吸热，但仍能自发进行。
答案：C
5．解析：题中四个反应在常温下均不能自发进行，其中A、B、C三项为熵增大的反应，在高温下可能为自发反应，但D项为熵减小的反应，在高温下仍为非自发反应。
答案：D
6．答案：A
7．解析：ΔH－TΔS＜0反应自发进行。若反应的ΔS＜0，反应能自发进行，则ΔH＜0，A、C错误，B正确；2NaCl(s)===2Na(s)＋Cl2(g)属于分解反应，为吸热反应，ΔH＞0，D错误。
答案：B
8．解析：要防止反应发生需满足ΔH－TΔS>0的条件，解不等式得T>409K，故A正确。
答案：A
9．解析：在等温、等压条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS<0的方向进行，直至达到平衡态。因此，在0 ℃、100 kPa条件下，白锡会不会变为灰锡就转化为求算反应白锡―→灰锡的ΔH－TΔS的问题。ΔH－TΔS＝－218 0.9 J·mol－1－273 K×(－6.61 J·mol－1·K－1)＝－376.37 J·mol－l<0，因此在该条件下白锡会变为灰锡。
答案：A
10．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。
答案：D
11．解析：根据盖斯定律，可得ΔH4＝ΔH1×＋ΔH2×2－ΔH3＝－1 648 kJ/mol×＋(－393 kJ/mol)×2－(－1 480 kJ/mol)＝－130 kJ/mol，故反应①②③④都是放热反应且放出的热量较多，在热力学上自发进行的趋势都很大，A项正确；反应①和③都是放热的熵减反应，根据ΔH－TΔS<0可知，反应①和③在较低温度下能自发进行，反应④是气体分子数增大的反应，即熵增反应，B项正确；化学反应的自发性只能判断反应进行的方向，不能确定反应一定会发生，也不能确定反应速率，C项错误；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，而不是氧化铁，D项正确。
答案：C
12．解析：(1)NH4NO3的爆炸反应是气态物质的物质的量增大的化学反应，(2＋4＋1)－0>0，因此该过程是熵增大的过程。(2)水煤气转化反应，气态物质的物质的量在反应前后未发生变化，(1＋1)－(1＋1)＝0，该过程的熵变很小。(3)生成臭氧后，气态物质的物质的量减小，2－3<0，因此该过程是熵减小的过程。
答案：(1)A (2)D (3)B
13．解析：放热且熵增加的反应在任何温度下都能自发进行；吸热且熵减小的反应在任何温度下都不能自发进行；放热的熵减小反应在低温下能自发进行；吸热的熵增加反应在高温下可以自发进行，反应的具体温度可以根据ΔH－TΔS＝0计算出来。
答案：C B 77 A －161.6 D
14．答案：(1)C (2)不能
15．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ΔH－TΔS<0，所以反应①在高温下能自发进行。(2)因为反应①吸热，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，ΔH－TΔS＝74.848 kJ/mol－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，ΔH－TΔS＝376.426 kJ/mol－220.211×10－3kJ/(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927.8～1 709.4 K之间。
答案：(1)高温 (2)熵变 (3)927.8～1 709.4 K (4)C
1．下列过程均为自发过程的是( )
①铵盐的溶解 ②烧碱与盐酸反应 ③Zn与稀H2SO4反应 ④氢气在氧气中燃烧 ⑤Mg在空气中燃烧 ⑥铝热反应 ⑦墨水在水中的扩散 ⑧电解熔融的氯化钠
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧
C．②④⑥⑧ D．①②③④⑤⑥⑦
2．金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：SnO2＋2CSn＋2CO↑，反应过程中能量的变化如图所示。
下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法正确的是( )
A．ΔH＜0 ΔS＜0
B．ΔH＞0 ΔS＜0
C．ΔH＜0 ΔS＞0
D．ΔH＞0 ΔS＞0
3．橡皮筋在拉伸和收缩状态时，结构如图。25 ℃、101 kPa时，下列过程的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是( )
A．CaCO3CaO＋CO2↑
B．NaOH的溶解
C．2H2＋O22H2O
D．Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
4．往平底烧瓶中放入氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]和固态氯化铵晶体，塞紧瓶塞。在瓶底和木板间滴少量水，如图所示。一会儿，就会发现瓶内固态物质变少并有液体产生，瓶壁变冷，小木板因水冻结而被烧瓶黏住，这时打开瓶塞，出来的气体有刺激性气味。这是自发地发生了反应：Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3＋10H2O。下列结论正确的是( )
A．自发反应一定是放热反应
B．自发反应一定是吸热反应
C．有的吸热反应也能自发进行
D．吸热反应不能自发进行
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．CO(g)===C(s)＋O2(g)
6．反应CH3OH(l)＋NH3(g)===CH3NH2(g)＋H2O(g)在某温度下自发向右进行，若反应的|ΔH|＝17 kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17 kJ·mol－1，则下列判断中正确的是( )
A．ΔH＞0，ΔH－TΔS＜0
B．ΔH＜0，ΔH－TΔS＞0
C．ΔH＞0，ΔH－TΔS＞0
D．ΔH＜0，ΔH－TΔS＜0
7．下列关于化学反应方向，说法正确的是( )
A．反应3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)在一定条件下自发进行，说明该反应的ΔH＞0
B．反应2Na2SO3(s)＋O2(g)===2Na2SO4(s)能自发进行，则ΔH＜0
C．反应2Na2O2(s)＋2CO2(g)===2Na2CO3(s)＋O2(g)能自发进行，则该反应的ΔH＞0
D．一定温度下，反应2NaCl(s)===2Na(s)＋Cl2(g)的ΔH＜0
8．已知在等温等压条件下，化学反应方向的判据为
ΔH－TΔS<0 反应能自发进行
ΔH－TΔS＝0 反应达到平衡状态
ΔH－TΔS>0 反应不能自发进行
设反应A===D＋E ΔH－TΔS＝(－4 500＋11T) J·mol－1，要防止反应发生，温度必须( )
A．高于409 K
B．低于136 K
C．高于136 K而低于409 K
D．低于409 K
9．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制造的器皿放在0℃、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用(已知在0 ℃、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应，焓变和熵变分别为ΔH＝－ 2 180.9 J·mol－1，ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1，当ΔH－TΔS<0时能自发反应)( )
A．会变 B．不会变
C．不能确定 D．升高温度才会变
10．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
11．已知：298 K、101 kPa时，
反应①：4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH1＝－1 648 kJ/mol
反应②：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393 kJ/mol
反应③：2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s) ΔH3＝－1 480 kJ/mol
反应④：2FeCO3(s)＋O2(g)===2CO2(g)＋Fe2O3(s) ΔH4
下列说法不正确的是( )
A．反应①②③④在热力学上自发进行的趋势都很大
B．反应①和③在较低温度下能自发进行，反应④是熵增反应
C．自发反应代表反应一定能发生，可以判断反应进行的方向，但不能确定反应速率
D．反应①不能表示铁在氧气中燃烧的热化学方程式
12．判断下列各变化过程是熵增加还是熵减小，在横线上填选项字母。
(1)NH4NO3爆炸
2NH4NO3(s)===2N2(g)＋4H2O(g)＋O2(g)________。
(2)水煤气转化
CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)________。
(3)臭氧的生成
3O2(g)===2O3(g)________。
A．熵增大 B．熵减小
C．不变 D．熵变很小
13．有A、B、C、D四个反应：
反应 A B C D
ΔH/kJ·mol－1 ＋10.5 ＋1.80 －126 －11.7
ΔS/J·mol－1·K－1 ＋30.0 －113.0 ＋84.0 －105.0
则在任何温度下都能自发进行的反应是__________；任何温度下都不能自发进行的反应是____________；在温度高于________℃时可自发进行的反应是________；在温度低于________℃时可自发进行的反应是____________。
14．节能减排是指节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物(包括三废和噪声等)排放。
(1)实验“节能减排”和“低碳经济”的一项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)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化：
关于该反应的下列说法中，正确的是________(填字母)。
A．ΔH>0，ΔS>0
B．ΔH>0，ΔS<0
C．ΔH<0，ΔS<0
D．ΔH<0，ΔS>0
(2)将煤加工成水煤气可降低污染并能提高燃料的利用率。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)ΔH＝＋131.3 kJ·mol－l，ΔS＝＋133.7 J·mol－1·K－1。该反应在常温下能否自发进行？________(填“能”或“不能”)。
15．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，查阅资料，得到如下热力学数据：
反应①的ΔH(298 K)＝＋74.848 kJ/mol，ΔS(298 K)＝＋80.674 J/( mol·K)
反应②的ΔH(298 K)＝＋376.426 kJ/mol，ΔS(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
课时作业10 化学反应的方向
1．解析：自发过程是不借助外力作用就能自动发生的过程，包括自发反应，而电解熔融的氯化钠要在直流电作用下进行，不能自发进行。
答案：D
2．解析：根据图像可知，该反应是吸热反应，ΔH＞0；根据反应方程式可知，该反应是熵增反应，ΔS＞0，故应选D。
答案：D
3．解析：橡皮筋拉伸过程中有放热现象，则橡皮筋从拉伸状态到收缩状态是吸热过程，混乱度增大，即吸热、熵增过程，且在25 ℃、101 kPa时自发进行。CaCO3分解是吸热反应，且熵增，但CaCO3在25 ℃、101 kPa下不会自发分解，A项错误；NaOH溶解放热，B项错误；H2在O2中燃烧放热，且熵减，C项错误；D中反应是吸热反应，且熵增，在25 ℃、 101 kPa下能自发进行，D项正确。
答案：D
4．解析：通过实验现象可知该反应吸热，但仍能自发进行。
答案：C
5．解析：题中四个反应在常温下均不能自发进行，其中A、B、C三项为熵增大的反应，在高温下可能为自发反应，但D项为熵减小的反应，在高温下仍为非自发反应。
答案：D
6．答案：A
7．解析：ΔH－TΔS＜0反应自发进行。若反应的ΔS＜0，反应能自发进行，则ΔH＜0，A、C错误，B正确；2NaCl(s)===2Na(s)＋Cl2(g)属于分解反应，为吸热反应，ΔH＞0，D错误。
答案：B
8．解析：要防止反应发生需满足ΔH－TΔS>0的条件，解不等式得T>409K，故A正确。
答案：A
9．解析：在等温、等压条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS<0的方向进行，直至达到平衡态。因此，在0 ℃、100 kPa条件下，白锡会不会变为灰锡就转化为求算反应白锡―→灰锡的ΔH－TΔS的问题。ΔH－TΔS＝－218 0.9 J·mol－1－273 K×(－6.61 J·mol－1·K－1)＝－376.37 J·mol－l<0，因此在该条件下白锡会变为灰锡。
答案：A
10．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。
答案：D
11．解析：根据盖斯定律，可得ΔH4＝ΔH1×＋ΔH2×2－ΔH3＝－1 648 kJ/mol×＋(－393 kJ/mol)×2－(－1 480 kJ/mol)＝－130 kJ/mol，故反应①②③④都是放热反应且放出的热量较多，在热力学上自发进行的趋势都很大，A项正确；反应①和③都是放热的熵减反应，根据ΔH－TΔS<0可知，反应①和③在较低温度下能自发进行，反应④是气体分子数增大的反应，即熵增反应，B项正确；化学反应的自发性只能判断反应进行的方向，不能确定反应一定会发生，也不能确定反应速率，C项错误；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，而不是氧化铁，D项正确。
答案：C
12．解析：(1)NH4NO3的爆炸反应是气态物质的物质的量增大的化学反应，(2＋4＋1)－0>0，因此该过程是熵增大的过程。(2)水煤气转化反应，气态物质的物质的量在反应前后未发生变化，(1＋1)－(1＋1)＝0，该过程的熵变很小。(3)生成臭氧后，气态物质的物质的量减小，2－3<0，因此该过程是熵减小的过程。
答案：(1)A (2)D (3)B
13．解析：放热且熵增加的反应在任何温度下都能自发进行；吸热且熵减小的反应在任何温度下都不能自发进行；放热的熵减小反应在低温下能自发进行；吸热的熵增加反应在高温下可以自发进行，反应的具体温度可以根据ΔH－TΔS＝0计算出来。
答案：C B 77 A －161.6 D
14．答案：(1)C (2)不能
15．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ΔH－TΔS<0，所以反应①在高温下能自发进行。(2)因为反应①吸热，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，ΔH－TΔS＝74.848 kJ/mol－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，ΔH－TΔS＝376.426 kJ/mol－220.211×10－3kJ/(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927.8～1 709.4 K之间。
答案：(1)高温 (2)熵变 (3)927.8～1 709.4 K (4)C